阿波羅電視轉播通信技術_風聞

不知不覺已經解釋了登月質疑者三個所謂阿波羅登月“最大破綻”，從飛船的燒蝕材料、對接技術、工程測試。現在要解決阿波羅飛船通信技術的“破綻”了。

無線電波是應用最早、最廣泛的電磁波。我們有必要對無線電波的傳播情況作一番瞭解。根據現代物理學的觀點，電場和磁場都是一種物質。無線電波就是電場和磁場的傳播。因而，無線電波也是一種物質。只是這種物質既和一般由分子與原子組成的物質不同，是一種用肉眼看不到的特殊的物質。又與一般的機械波（如聲波）不同。一般的機械波其本身不是一種物質，它需要有媒質存在才能傳播。例如，聲音在真空中就不能傳播。而電磁波在真空中也能傳播，不用依賴任何媒質。正因為電磁波具有特殊性，才使其能上天入地、大顯神通。

其中頻率大約 為 10KHz～30，000，000KHz，或波長30000m～10μm的電磁波，由於它是由振盪電路的交變電流而產生的，可以通過天線發射和吸收故稱之為無線電波。

二戰期間，英國率先運用無線電波原理生產雷達，20世紀60年代美國為阿波羅計劃而研製了“統一S波段通信技術”（2000～4000兆赫）。其基本概念是在飛船和地面之間的全部通訊和數據傳輸應該用一組公用設備和一個射頻載波來實現，由於由阿波羅飛船發射的測距碼和電視信號要求的帶寬較寬而且有時還要同時發射，因而必須把它們調在不同的載波頻率上，第一個用調相，而第二個用調頻。

在阿波羅載人登月工程中，對運載火箭以及飛船的測控通信主要依靠S頻段統一載波系統(USB)完成，建設了遍佈全球的測控通信網。它利用一副天線實現對飛船的跟蹤、測距、遙測、控制，並實現語音和視頻信號的傳輸。充 分地利用了S頻段在空間的低損耗，以適應地 球軌道以及登月過程的測控與通訊，但由於帶寬限制，其視頻圖像採用慢掃描方式（Slow-Scan television），21世紀載人登月任務與之 前的阿波羅項目不一樣，當年模糊的影像會被彩色高清所替代。

《阿波羅是如何飛到月球的》描述：

當年的美國電視圖像NTSC制式,是由525行的組成一幀。一個完整的幀每秒要傳送30次。幀中的行不是按順序傳送，而是先發送所有奇數行，然後再發送所有偶數行。每兩次隔行掃描組成一幀，每次掃描為一場。美國電視系統標準數據為：60場/秒，262.5行/場，或者30幀/秒，525行/幀。

首次登月的阿波羅11號用的是黑白攝像機，採用光導攝像管，有較明顯的時間延遲，移動圖像會有拖尾現象。

它所使用的這種攝像機掃描速率很低，僅為10幀/秒，320行/幀，信號帶寬為0.4MHZ。當這種信號從月球發送到地球時候，與地球上的電視系統無法兼容，所以必須轉換。地球上地面站配備了轉換器，將這種信號轉換為美國電視信號方法。具體辦法為：

1、首先，用另一台光導攝像機對準一個電視屏幕，該屏幕以10幀/秒的速度顯示來自月球的圖像，而該攝像機以60場/秒速度拍攝，每當顯示一個完整圖像（每十分之一秒）可以拍攝到1幅有效畫面，換句話説，該攝像機的6場中僅有1個畫面。

2、其次，重建缺失的5場，將該電視攝像機的一個完好的幀記錄到磁盤上，重放5遍，以重建完整的60場/秒信號，完成後傳送給休斯頓，用於隨後的播出。

由於場重複以及另設的攝像機延時，增加了轉播的阿波羅11號月球行走畫面的重影。

以上是黑白電視，到了阿波羅12號及以後的登月，開始使用彩色電視轉播。當時普通的彩色電視攝像機要求至少3個攝像管，同時產生紅、藍、綠圖像，因此設備比較笨重，無法在登月中使用。設計人員為阿波羅改進了攝像機設計，使用了彩色轉盤，由於彩色掃描場是順序進行而不是同時進行，所以只要一個攝像管，攝像機可以做的很小。

阿波羅的彩色攝像機產生的是標準黑白信號：60場/秒，262.5行/場，每場有大約200條有用行。在攝像管的前面、鏡頭的後面（兩者之間的地方），安裝了一個彩色轉盤，轉盤上有6個濾光鏡，紅、藍、綠各2組。轉盤以10轉/秒的速度旋轉，攝像機的每場將圖像分解為紅色、藍色、綠色圖像。如果此時通過黑白監視器看，圖像有明顯的20HZ閃爍，因為顯示綠色的場比另外兩種顏色的更亮，但是每秒僅出現20次。分配給這種電視信號的帶寬達到2MHZ（黑白電視只有0.4MHZ），這與阿波羅S頻段信號中的其他分量部分重疊，需要進行仔細的濾波，除去電視圖像的這些分量。

這種閃爍的黑白信號必須在休斯敦進行大量加工處理，電視信號定時的穩定很重要，由於當時沒有數字存儲技術，只能採用兩台大型磁帶錄像機來修正信號定時。第一台錄像機記錄來自太空的圖像，使其與插入電視信號中的脈衝同步，但是，磁帶並不是捲起來，而是直接進入播放磁帶的第二台磁帶錄像機，第二台機器從本地電子裝置中取定時基準，採用同步於電視台的定時脈衝來重放信號。

有了上述同步好的信號，必須再從3個獨立且順序排列代表紅、藍、綠的場導出彩色信號，為此，用3600轉/分速度旋轉（每轉1圈1/60秒）的磁盤記錄器，分別將紅、藍、綠場記錄在個磁道上，利用多個磁頭從該磁盤上同時讀出相應的場，用常規方法合成，最後產生標準的彩色電視信號。

上面所提到的種種處理，都是在地球上（休斯頓）完成。簡單的説，月球上的攝像機拍攝畫面，然後將信號傳輸到地球，這種信號無法直接使用，需要做大量工作將其優化，才能用於轉播。早期的處理是在休斯頓完成，最後兩次阿波羅任務，信號被傳到加利福利亞處理，然後轉給休斯頓，再從那裏轉播出去。

電視信號接收是用的64米的巨型天線，阿波羅11的時候美國和澳大利亞各有一個，最終是澳大利亞Parkes的64米天線實際接收效果較好。其增益是59dB(對於2GHz)。