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

Крионика: есть ли жизнь после заморозки? Крионика: есть ли жизнь после заморозки?

Крионика – это игра с малыми шансами, но с колоссальным джекпотом

Популярная механика
Игра престолов Игра престолов

Выставка Salone del Mobile.Milano стала чем-то большим, чем смотр достижений

Grazia
VisionLabs внедрила систему распознавания дипфейков в банках четырех стран VisionLabs внедрила систему распознавания дипфейков в банках четырех стран

VisionLabs внедрил систему обнаружения дипфейков в банки России

Forbes
Долг платежом красен: на чем можно заработать в мае Долг платежом красен: на чем можно заработать в мае

Ситуация на мировых фондовых рынках выглядит несколько странно

Forbes
Почему женщины выбирают мужчин с криминальным прошлым: объясняет психолог Почему женщины выбирают мужчин с криминальным прошлым: объясняет психолог

По каким причинам девушки выбирают парней с криминальным прошлым?

VOICE
Ссора с партнером: негласные правила, которые нельзя нарушать Ссора с партнером: негласные правила, которые нельзя нарушать

Как выяснять отношения уважительно и каких ошибок стоит избегать

Psychologies
Как создать загрузочную флешку: два способа на разные случаи Как создать загрузочную флешку: два способа на разные случаи

Загрузочные флэшки — средства экстренного восстановления Windows

CHIP
Летающий «Гепард»: каким будет многоцелевой вертолет от Airbus Летающий «Гепард»: каким будет многоцелевой вертолет от Airbus

О многоцелевом вертолете Airbus Helicopters H160M Guepard

Популярная механика
Летальные кадры Летальные кадры

Почему в России принято экономить на жизнях людей

Русский репортер
Как справиться с избытком информации Как справиться с избытком информации

Шквалу информации можно противостоять

Psychologies
Заканчивайте уже пользоваться бумажными и пластиковыми пакетами Заканчивайте уже пользоваться бумажными и пластиковыми пакетами

Бумажные и пластиковые пакеты повсеместно снимают с производства

GQ
Формула успешных изменений Формула успешных изменений

Часто между нашим желанием что-то изменить и конкретными шагами лежит пропасть

Psychologies
Банк России испугался падения доходов россиян Банк России испугался падения доходов россиян

ЦБ готов принять срочные меры, чтобы бедность россиян не привела к коллапсу

Forbes
4 веские причины начать спать без трусов (так советуют ученые) 4 веские причины начать спать без трусов (так советуют ученые)

Сон в чем мать родила имеет больше преимуществ, чем ты мог бы подумать

Playboy
Линза по имени Солнце Линза по имени Солнце

Используя Солнце как огромную линзу, можно сделать четкий снимок экзопланеты

Популярная механика
«Все идет по плану»: о чем Михаил Абызов говорит в прослушке ФСБ «Все идет по плану»: о чем Михаил Абызов говорит в прослушке ФСБ

Доказательства в деле экс-министра, на основании которых он был арестован

Forbes
Тест нового SSD ADATA Ultimate SU635: на пределе возможностей SATA Тест нового SSD ADATA Ultimate SU635: на пределе возможностей SATA

Тестируем новый SSD диск ADATA Ultimate SU635

CHIP
Как Cartier Tank стали культовыми часами, которые носят уже 100 лет Как Cartier Tank стали культовыми часами, которые носят уже 100 лет

Между прочим, на создание этой модели мастеров действительно вдохновил танк

GQ
Как не словить спойлер? 6 самых главных правил (и «Игра престолов» подождет) Как не словить спойлер? 6 самых главных правил (и «Игра престолов» подождет)

Как не словить спойлер, если так или иначе вынужден сидеть в интернете

Playboy
На вторых ролях На вторых ролях

Как избавиться от второго подбородка, не прибегая к помощи хирурга

Лиза
Званый ужас Званый ужас

Антонина Козлова о том, как выстоять, когда все против тебя

Cosmopolitan
IQOS: технологии бездымного будущего IQOS: технологии бездымного будущего

Что такое IQOS и в чем его преимущества?

Популярная механика
Зачем тебе пахать? Как мужчины воспринимают карьерные успехи женщин Зачем тебе пахать? Как мужчины воспринимают карьерные успехи женщин

Мужчины относятся негативно к коллегам-женщинам

Forbes
Неделя потребления: ретроспектива «Кинотавра», электролонгборд и экономичная яхта Неделя потребления: ретроспектива «Кинотавра», электролонгборд и экономичная яхта

Лето — повод променять автомобиль на яхту или даже лонгборд

Forbes
Британская корона показала миру свои русские сокровища: что в закромах? Британская корона показала миру свои русские сокровища: что в закромах?

В издательстве «Слово» вышла книга «Русские сокровища британской короны»

Forbes
Создатели «Игры престолов» объяснили появление стаканчика Starbucks в четвертой серии Создатели «Игры престолов» объяснили появление стаканчика Starbucks в четвертой серии

«Латте был ошибкой. Дейенерис заказывала травяной чай», — пошутили продюсеры

Esquire
Костюм свободы, равенства и братства Костюм свободы, равенства и братства

Ошибка думать, что революции означают лишь радикальные перемены

Дилетант
Тише, я слушаю: наушники с системой активного шумоподавления Тише, я слушаю: наушники с системой активного шумоподавления

Представляем топ-8 лучших моделей наушников с системой активного шумоподавления

CHIP
Экоактивизм вместо урока биологии: кто такая 16-летняя Грета Тунберг и за что ее номинировали на Нобелевскую премию Экоактивизм вместо урока биологии: кто такая 16-летняя Грета Тунберг и за что ее номинировали на Нобелевскую премию

Шведская школьница Грета Тунберг претендует на Нобелевскую премию мира

Esquire
Солнце Сарьяна Солнце Сарьяна

Главный хранитель Дома-музея Мартироса Сарьяна в Ереване — его младшая внучка

Seasons of life
Открыть в приложении