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

5 полезных привычек, которые помогут экономить 5 полезных привычек, которые помогут экономить

Эти советы позволят вам не тратить лишние деньги, которых так часто не хватает

Популярная механика
Как надуть российскую армию: обман Как надуть российскую армию: обман

Если вы думаете, что противовоздушный щит России куют, вы ошибаетесь

Популярная механика
Книга на выходные: как ChatGPT стал самым эффективным копирайтером «Зерокодера» Книга на выходные: как ChatGPT стал самым эффективным копирайтером «Зерокодера»

Отрывок из книги «Искусственный интеллект: путь к новому миру»

Inc.
Безумная королева: жуткая история сумасшедшей Хуаны Кастильской Безумная королева: жуткая история сумасшедшей Хуаны Кастильской

Вспомнили историю королевы, которую прозвали Безумной

Cosmopolitan
Это не то,что вы подумали: страпонтен, клитория, епитрахиль — слова, за которые вам не должно быть стыдно Это не то,что вы подумали: страпонтен, клитория, епитрахиль — слова, за которые вам не должно быть стыдно

О словах, за которые вам не должно быть стыдно, пусть и звучат они забавно

ТехИнсайдер
Пятерка с плюсами Пятерка с плюсами

Наталья Якимчик отмечает пятилетие бренда и делится своей формулой успеха

Vogue
Бразильский футболист Луис Адриано перестал скрывать возлюбленную из России Бразильский футболист Луис Адриано перестал скрывать возлюбленную из России

Нападающий «Спартака» подарил на день рождения Кате Дорожко роскошный Porsche

Cosmopolitan
Красимир Врански Красимир Врански

Красимир Врански заявил о намерении баллотироваться в губернаторы

Собака.ru
Как начать разбираться в арт-рынке Как начать разбираться в арт-рынке

Чтобы понять, как устроена индустрия искусства, следуйте нашим советам

GQ
Скидка закончилась: что делать, если «письмо счастья» опоздало Скидка закончилась: что делать, если «письмо счастья» опоздало

Разбираемся, как теперь вернуть дисконт, если «письмо счастья» опоздало

РБК
“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
«Кому он нужен с тремя детьми и женой»: Оксана Самойлова о ревности к Джигану «Кому он нужен с тремя детьми и женой»: Оксана Самойлова о ревности к Джигану

Супруга рэпера Джигана откровенно рассказала о своих взаимоотношениях с мужем

Cosmopolitan
Почему нам постоянно не хватает времени Почему нам постоянно не хватает времени

Как и почему мы создаем себе напряжение и нехватку времени

Psychologies
Как строят баррикады? Как строят баррикады?

Многие помнят, как более четверти века назад граждане России вышли на улицы

Популярная механика
На голову выше На голову выше

Каких неприятностей следует ожидать от коллег, если тебя повысили?

Лиза
«От жара плавились иллюминаторы». Экипаж и пассажиры о том, что происходило на борту «Суперджета» «От жара плавились иллюминаторы». Экипаж и пассажиры о том, что происходило на борту «Суперджета»

Члены экипажа и пассажиры Sukhoi Superjet 100 рассказали о случившемся

Forbes
В поле каждый колосок: как фермеров заставляют платить за украденное зерно В поле каждый колосок: как фермеров заставляют платить за украденное зерно

Чем обусловлены массовые хищения залогового зерна?

Forbes
Глава Google отказался от вознаграждения в виде акций. Он считает, что ему и так много платят Глава Google отказался от вознаграждения в виде акций. Он считает, что ему и так много платят

Cундар Пичаи уже второй раз отказывается от ценного вознаграждения

Forbes
Как делать деньги на молодых художниках. Лайфхаки берлинского галериста Как делать деньги на молодых художниках. Лайфхаки берлинского галериста

Галерист Роберт Грюненберг, который привез в Москву работы Яна Цоллера

Forbes
9 алкогольных коктейлей, которые стоит попробовать хотя бы раз в жизни 9 алкогольных коктейлей, которые стоит попробовать хотя бы раз в жизни

Коктейли — это целая культура

Playboy
Пластик: от простого к сложному Пластик: от простого к сложному

Семь разновидностей пластика, которые преобразили мир привычных вещей

Дилетант
«Ты не достроил на песке»: игры для развития речи ребенка «Ты не достроил на песке»: игры для развития речи ребенка

Основная деятельность ребенка дошкольного возраста — игра

Psychologies
Дворцы, алмазы и скакуны: самый полный гид по активам королевы Елизаветы II Дворцы, алмазы и скакуны: самый полный гид по активам королевы Елизаветы II

Как и сколько зарабатывают Елизавета II и члены ее семьи?

Forbes
В направлении неизбежного В направлении неизбежного

Инновационное купе — самое совершенное творение с V8 из Маранелло

Quattroruote
Манижа Манижа

Манижа Сангин вслух говорит о таких непростых вещах, как домашнее насилие

Glamour
«Мы расстались»: что писать в соцсетях после разрыва «Мы расстались»: что писать в соцсетях после разрыва

Как публичность может навредить или помочь при разрыве

Psychologies
«Настроения полны пессимизма». Больше половины россиян не ждут скорого завершения кризиса «Настроения полны пессимизма». Больше половины россиян не ждут скорого завершения кризиса

Почти треть россиян считает, что экономические условия в стране плохие

Forbes
Объемные чертежи Джона Перальты Объемные чертежи Джона Перальты

Джон Перальта делает «взорванные чертежи», разбирая на части легендарные объекты

Популярная механика
Богомолов стал худруком театра на Малой Бронной: три сценария этой пьесы Богомолов стал худруком театра на Малой Бронной: три сценария этой пьесы

Константин Богомолов назначен новым художественным руководителем театра

Forbes
Хватит быть рабами своего опыта. Ирина Хакамада об интуиции в бизнесе Хватит быть рабами своего опыта. Ирина Хакамада об интуиции в бизнесе

Нужно качать свой мозг и деловую интуицию, как вы качаете мышцы в спортзале

Forbes
Открыть в приложении