Идея использовать ракеты для наблюдений за Землей возникла очень давно

Популярная механикаHi-Tech

Всевидящие очи космоса: фотошпионаж

Игорь Афанасьев Дмитрий Воронцов

Идея использовать ракеты и космические аппараты (КА) для наблюдений за земной поверхностью возникла задолго до полета первого искусственного спутника Земли. По понятным причинам продвигали эту идею военные. Людям в погонах, далеким от романтики межпланетных путешествий, очень хотелось не просто заглянуть «за соседний забор», но и делать это регулярно. А по сравнению с классической аэрофотосъемкой спутники-шпионы сулили постоянное присутствие, всеохватность и недоступность воздействиям противника.

Трудно сказать достоверно, когда была сделана первая фотография из космоса. Во всяком случае первые документально зарегистрированные снимки земной поверхности были получены 24 октября 1946 года с помощью собранной в США А-4, запущенной с пусковой установки полигона White Sands в штате Нью-Мексико. Ракета поднялась на высоту 104,6 км, при этом фотоаппарат, стоящий на борту, снимал со скоростью 40 кадров в минуту. Пробыв в космосе всего несколько минут, A-4 разбилась при посадке. Фотоаппарат сохранить не удалось, но бронированная кассета с пленкой осталась цела. До сих пор чудом кажется короткий ролик, смонтированный из отдельных кадров и показывающий изогнутый горизонт и черноту космоса, попеременно мелькающие перед объективом вращающейся ракеты… До этого самыми «высотными» снимками Земли были фотографии, сделанные с аэростата Explorer II, поднявшегося в 1935 году на высоту свыше 22 км.

f8c7ac0ff15b1f129a482fb4f2e39e04.jpg

У нас работы в области космической съемки начались практически параллельно с американскими. Первая отечественная специальная космическая камера создавалась на основе аппарата для аэрофотосъемки. Однако реальные снимки из космоса в Советском Союзе были получены лишь летом 1957 года с помощью малогабаритного фотоаппарата АФА-39, поднятого ракетой на высоту около 120 км. Камера была разработана на Красногорском механическом заводе (КМЗ).

«Корона» против «Зенита»

28 февраля 1959 года на околоземную орбиту был запущен первый американский спутник-фоторазведчик, созданный по программе CORONA (открытое название Discoverer) с целью получения изображений земной поверхности (прежде всего территории СССР и Китая). Фотографии, полученные аппаратурой, разработанной фирмой Itek, возвращались на Землю в спускаемой капсуле. Реальная разведывательная аппаратура впервые была отправлена в космос летом 1959 года на четвертом аппарате серии, а первое успешное возвращение капсулы с отснятой пленкой было выполнено со спутника Discoverer 14 в августе 1960-го.

22 мая 1959 года вышло Постановление ЦК КПСС и Совмина СССР № 569−264 о создании в СССР первого спутника-разведчика 2К («Зенит») и, на его основе, пилотируемого корабля «Восток» (1К). В 1960 году на КМЗ началось проектирование аппаратуры «Фтор-2» для обзорно-картографической и детальной фотосъемки. К серийному выпуску приступили в 1962 году, а в начале 1964-го приказом министра обороны СССР № 0045 комплекс обзорной фоторазведки «Зенит-2» был принят на вооружение Советской армии. Так начиналась гонка «космических шпионов»…

8699ed4c33adc2acb613f32c89fa1c0c.jpg
Секретная корона. Спутники серии CORONA (индекс КН) были предназначены для съемки территорий СССР и Китая. Они запускались в интересах ЦРУ и ВВС США в 1959—1972 годах. В таких капсулах, как на фото, отснятая пленка возвращалась на Землю.

Зеркала для чужих секретов

Но герой нашего рассказа — не сам спутник-разведчик, а его основной инструмент — фотоаппарат. Он, или, точнее, оптическая аппаратура, определяет рабочую орбиту и облик спутника, основное назначение которого — съемка земной поверхности. Основа фотоаппарата — объектив. Конструктивно он может быть линзовым (рефрактор), зеркальным (рефлектор) и зеркально-линзовым.

Рефрактор представляет собой подзорную трубу, состоящую из последовательно расположенных двояковыпуклых линз, а рефлектор — из системы зеркал. Учитывая, что пространственное разрешение (говоря упрощенно, минимальный размер предмета, различимого на поверхности Земли) космической аппаратуры должно быть по возможности очень высоким, линзы рефрактора выполняются с большим фокусным расстоянием, что предопределяет их большие размеры. В конце 1960-х на КМЗ началась работа над созданием уникального объектива «Мезон-2А» с массой около 500 кг и диаметром линз 600 мм. По-видимому, это самый большой линзовый объектив, разработанный для применения в космосе. Линзы созданы по уникальной технологии, позволяющей соединить стекло и металл: образуется единая конструкция с общей силовой схемой. Сочетание «металл — стекло» обеспечивает жесткость и живучесть конструкции как на Земле, так и в космосе: линзы — не только оптические, но одновременно и силовые элементы конструкции. Объектив содержит восемь линз, выставленных друг относительно друга с погрешностью не более 1−2 микрон. По оценке специалистов, более крупный линзовый объектив создать уже нельзя — при дальнейшем увеличении диаметра внутренняя структура стекла «течет»…

e39355c36162a9fa0aec951cee5d8aae.jpg
Специальная фотопленка, которая применялась на спутниках KH, имела ширину 70 мм. В кассету заправлялось 9600 м пленки. Имея объектив с фокусным расстоянием 0,6 м, камера получала снимки с разрешением до 7,5 м. Спутники KH-4 несли на борту более совершенную оптическую систему с разрешением от 2,75 до 1,8 м Панорамная стереокамера J-1 использовалась на спутниках KH-4A. Два подвижных объектива за одну экспозицию снимали полоску земной поверхности, при этом их оптические оси находились под углом 30° друг к другу.

Рефлектор концептуально проще и в простейшем случае состоит из параболического главного зеркала (в его фокусе создается действительное изображение объекта) и дополнительного плоского вторичного зеркала между фокусом и поверхностью главного зеркала (это так называемая схема Ньютона). Вторичное зеркало направляет световой поток на светочувствительный материал или в окуляр. Данная схема допускает больше компоновочных «вольностей», а сам объектив получается легче и компактнее (в основном — короче) рефрактора. По сравнению с упомянутым выше линзовым объективом сопоставимый по характеристикам зеркальный объектив имеет массу всего 200−250 кг, а при размещении на КА компактность и малая масса — критически важные параметры. Учитывая эти обстоятельства, рефракторы не нашли применения в космической фотоаппаратуре.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Как похудеть, не считая калорий: 5 способов контролировать питание Как похудеть, не считая калорий: 5 способов контролировать питание

Важно следить за тем, сколько вы съели. А вы знаете, много вы едите или мало?

Популярная механика
Время возмездия Время возмездия

Двигатели внутреннего сгорания живее всех живых

Quattroruote
Искусственный снег, джакузи из обычной ванны и еще 7 необычных применений для домашнего мини-компрессора Искусственный снег, джакузи из обычной ванны и еще 7 необычных применений для домашнего мини-компрессора

Ищем забавные способы использовать домашний мини-компрессор

ТехИнсайдер
14 раз, когда люди осознавали, что живут с монстром (сочувствуем всем им) 14 раз, когда люди осознавали, что живут с монстром (сочувствуем всем им)

Некоторые признаки монстров в квартире

Playboy
Убийство Джексона, причастность Бейонсе, насилие над Бибером: 6 главных теорий заговора вокруг дела Пи Дидди Убийство Джексона, причастность Бейонсе, насилие над Бибером: 6 главных теорий заговора вокруг дела Пи Дидди

В чем обвиняют рэпера Пи Дидди?

Psychologies
Как выбрать одежду по знаку зодиака Как выбрать одежду по знаку зодиака

Рассказываем, какие цвета помогут вам раскрыть ваши сильные стороны

Vogue
Предшественники «Ауруса»: как в России сочиняли лимузин для правительства Предшественники «Ауруса»: как в России сочиняли лимузин для правительства

Первый лимузин в истории современной России не мог появиться из ниоткуда...

Maxim
Александра Никифорова: Все получится Александра Никифорова: Все получится

На небесах лучше знают, где мы нужны. Где больше пригодимся

Караван историй

Владимир Дашевский помогает решить проблему одному из наших читателей

Psychologies
От Starbucks до Baskin Robbins. Где в США можно заплатить криптовалютой От Starbucks до Baskin Robbins. Где в США можно заплатить криптовалютой

Купить кофе в Starbucks за криптовалюту

Forbes
Как найти достоинства в своих недостатках Как найти достоинства в своих недостатках

Отчаяние, безысходность, разочарование — все это отголоски обманутых ожиданий

Psychologies
Обзор пылесоса Tefal Air Force 360: обойдемся без проводов Обзор пылесоса Tefal Air Force 360: обойдемся без проводов

Пылесос для покрытий всех видов и любых предметов интерьера

CHIP
«Хороший человек и очень честный». Кому Дерипаска доверил свои строительные активы «Хороший человек и очень честный». Кому Дерипаска доверил свои строительные активы

Кто вошел в капитал основных строительных активов Олега Дерипаски?

Forbes
Переходи на темную сторону: 5 модных окрашиваний для брюнеток Переходи на темную сторону: 5 модных окрашиваний для брюнеток

Гид по окрашиванию для брюнеток

Cosmopolitan
Эмилия Кларк: “Мне фантастически повезло, что я еще жива” Эмилия Кларк: “Мне фантастически повезло, что я еще жива”

Отношения Эмилии Кларк с жизнью и смертью

Psychologies
9 простых истин, которые помогут вам в плохие дни 9 простых истин, которые помогут вам в плохие дни

Когда выдастся неудачный день, просто напомните себе одну из простых истин

Psychologies
Зло не победит, но и правда не восторжествует Зло не победит, но и правда не восторжествует

Главные слова героинь фильма «Женщины ГУЛАГа»

Русский репортер
Никогда не носите дома одежду, в которой ходите по улице Никогда не носите дома одежду, в которой ходите по улице

Домашняя одежда многое скажет о вашем чувстве собственного достоинства

GQ
Сильные личности Сильные личности

Наши редакторы рассказывают о местах, в которых чувствуют себя счастливыми

Добрые советы
Оконный переплет Оконный переплет

Московская квартира с четырнадцатью окнами

AD
“Тайная жизнь” Терренса Малика — трехчасовая проповедь о добре и зле, от которой становится не по себе “Тайная жизнь” Терренса Малика — трехчасовая проповедь о добре и зле, от которой становится не по себе

"Тайная жизнь" — история реального фермера, который отказался воевать за Гитлера

Esquire
Внимание на экран Внимание на экран

Чрезмерное увлечение смартфонами действительно может сказаться на здоровье

Glamour
Игра на повышение: самый знаменитый лифт в Европе открыл летний сезон Игра на повышение: самый знаменитый лифт в Европе открыл летний сезон

Самый высокий открытый подъемник в Европе – лифт Хамметшванд

Cosmopolitan
Поклялись дарить: миллиардеры, которые в мае решили расстаться с половиной состояния Поклялись дарить: миллиардеры, которые в мае решили расстаться с половиной состояния

К филантропической инициативе присоединились и другие известные миллиардеры

Forbes
10 простых привычек, которые помогут природе (пора спасать Землю) 10 простых привычек, которые помогут природе (пора спасать Землю)

Экологичный образ жизни — это не так сложно, как кажется.

Playboy
Почему загорелся самолет в Шереметьево: разбор возможных причин Почему загорелся самолет в Шереметьево: разбор возможных причин

Разбор известных фактов о сгоревшем «Суперджете» и анализ версий аварии

Esquire
Путешественники во времени Путешественники во времени

Искусство управлять временем совершенствуется и специализируется

Psychologies
«Победы гражданского общества». Когда протесты в России приводили к результатам «Победы гражданского общества». Когда протесты в России приводили к результатам

Случаи, когда власти меняли свою позицию после протестов

Forbes
Игорь Николаев и Юлия Проскурякова: «Иногда дочь вводит нас в ступор» Игорь Николаев и Юлия Проскурякова: «Иногда дочь вводит нас в ступор»

Игорь Николаев и Юлия Проскурякова о негласных правилах в семье

StarHit
8 самых отвратительных блюд этого года, от которых у тебя пропадет аппетит 8 самых отвратительных блюд этого года, от которых у тебя пропадет аппетит

Гастрономические эксперименты не всегда бывают удачными

Playboy
Открыть в приложении