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

7 опасных заболеваний, которые врачи могут определить по запаху 7 опасных заболеваний, которые врачи могут определить по запаху

Отказ печени, диабет, некоторые формы рака — как их определить по запаху?

Популярная механика
«Недопустимо, чтобы «Ъ» использовали как сливной бачок». Акционер «Коммерсанта» об увольнении журналистов «Недопустимо, чтобы «Ъ» использовали как сливной бачок». Акционер «Коммерсанта» об увольнении журналистов

Что стало причиной увольнения журналистов «Ъ»

Forbes
Ученый Якимов рассказал, почему в России ужасные дороги Ученый Якимов рассказал, почему в России ужасные дороги

Можно ли в российских реалиях строить добротные долговечные дороги?

ТехИнсайдер
Милана Кержакова после развода с футболистом показала синяки от побоев Милана Кержакова после развода с футболистом показала синяки от побоев

Милана Кержакова впервые дала интервью после громкого бракоразводного процесса

Cosmopolitan
11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
Как найти достоинства в своих недостатках Как найти достоинства в своих недостатках

Отчаяние, безысходность, разочарование — все это отголоски обманутых ожиданий

Psychologies
Тачанка XXI века Тачанка XXI века

Побывали на производстве вездеходов-багги и погоняли в окрестностях Грозного

Популярная механика
10 актеров «Игры престолов», которых заменили, но никто этого не заметил 10 актеров «Игры престолов», которых заменили, но никто этого не заметил

Если ты актер в «Игре престолов», тебя могут не только убить по сюжету!

Maxim
Обзор игры Tropico 6: государственный переворот на пляже Обзор игры Tropico 6: государственный переворот на пляже

Tropico 6 - ламповая строительная стратегия для любителей красочных пляжей

CHIP
Синий свет от смартфона: почему его все боятся? Синий свет от смартфона: почему его все боятся?

Синий свет от экранов гаджетов: чем он опасен, и как избежать?

CHIP
Западные компании отказались платить за нефть из «Дружбы» Западные компании отказались платить за нефть из «Дружбы»

Самый крупный срыв поставок российской нефти в истории

Forbes
Шейлин Вудли: Нестандартная Шейлин Вудли: Нестандартная

Вудли чувствовала, что оказалась в тупике и настал момент «валить из Голливуда»

Караван историй
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
Совсем не король Джулиан: самая жестокая правительница Мадагаскара Совсем не король Джулиан: самая жестокая правительница Мадагаскара

Мир знал немало кровавых тиранов: женщин и мужчин

Cosmopolitan
Объединяющая стена Объединяющая стена

Начинается реставрация знаменитого «крепостного ожерелья» России

Огонёк
Восточный ветер Восточный ветер

Ливанский дизайн очень молод — как индустрии ему нет и пяти лет

Seasons of life
Почему нам постоянно не хватает времени Почему нам постоянно не хватает времени

Как и почему мы создаем себе напряжение и нехватку времени

Psychologies
СМИ опубликовали расшифровку переговоров пилотов SSJ-100 с диспетчерами. О чем в ней идет речь? СМИ опубликовали расшифровку переговоров пилотов SSJ-100 с диспетчерами. О чем в ней идет речь?

Расшифровка переговоров диспетчеров с экипажем SSJ-100 «Аэрофлота»

Forbes
Сергей Полунин: «Мне нужен адреналин, чтобы сконцентрироваться» Сергей Полунин: «Мне нужен адреналин, чтобы сконцентрироваться»

Танцовщик рассуждает о том, почему нужно учить детей самостоятельности

Русский репортер
Углубленный курс трампономики для китайских товарищей Углубленный курс трампономики для китайских товарищей

Схватка за лидерство на передовых направлениях научно-технологического развития

Эксперт
Крутой перец Крутой перец

В школе Сергей Астахов зарабатывал на музыкальные инструменты прополкой грядок

StarHit
Чемпионы стриминга: как канал DAZN прорывается в высшую лигу спортивного вещания вместе с Роналду, Леброном и боксом Чемпионы стриминга: как канал DAZN прорывается в высшую лигу спортивного вещания вместе с Роналду, Леброном и боксом

Джон Скиппер строит новый продукт, который может стать Netflix в мире спорта

Forbes
Болезнь цифрового мира: как защититься от утечек персональных данных Болезнь цифрового мира: как защититься от утечек персональных данных

Есть ли прививка от утечки персональных данных?

Forbes
Коворкинг как бизнес-культура: топ-10 офисных площадок Москвы Коворкинг как бизнес-культура: топ-10 офисных площадок Москвы

Феномен коворкинга за последние годы серьезно изменился

Forbes
Малышка на миллион: захватывающая история секс-куклы Малышка на миллион: захватывающая история секс-куклы

Где появились первые секс-куклы и какие они бывают?

Cosmopolitan
Пивоварни, вискокурни и винодельни, которые стоит посетить Пивоварни, вискокурни и винодельни, которые стоит посетить

Дегустация алкоголя может быть не только вкусной, но и красивой

GQ
Продавцы Железного трона: почему на мифологии «Игры престолов» легко зарабатывать Продавцы Железного трона: почему на мифологии «Игры престолов» легко зарабатывать

Мифология саги «Игра престолов» превращается в успешные маркетинговые ходы

Forbes
Знаки внимания Знаки внимания

Подобрать идеальный крем можно и без косметолога, если правильно читать этикетки

Лиза
Как выбрать между двумя женщинами, которых вы любите одновременно Как выбрать между двумя женщинами, которых вы любите одновременно

В этом нет ничего страшного, но мы понимаем, как вам трудно

Playboy
Гламурная семейка Гламурная семейка

Кольцехвостые лемуры — настоящие звезды экрана

Вокруг света
Открыть в приложении