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 воспитать кошку: она больше не будет драть ваши обои Как воспитать кошку: она больше не будет драть ваши обои

На самом деле, воспитать кошку вполне под силу любому хозяину

Популярная механика
«Банки перестраивают модели работы с крупными клиентами» «Банки перестраивают модели работы с крупными клиентами»

Зампредседателя правления Сбербанка об уровне инвестиционной активности в России

РБК
Бойтесь писем начальников: как социальную инженерию используют для взлома данных Бойтесь писем начальников: как социальную инженерию используют для взлома данных

Как компании могут защитить сотрудников и свою репутацию от взлома данных

Forbes
«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
Кто особенно склонен к изменам: 3 ключевые психологические черты, подталкивающие к неверности Кто особенно склонен к изменам: 3 ключевые психологические черты, подталкивающие к неверности

Почему некоторые люди изменяют, а другие — нет?

Psychologies
«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
Забудь его, забудь... Забудь его, забудь...

Как перебороть свои чувства и выбросить его из головы, если ты ему безразлична

StarHit
«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
Комендантский час.  С кем будет конкурировать российский кроссовер Aurus Комендантский час.  С кем будет конкурировать российский кроссовер Aurus

Стоимость российского внедорожника Aurus Komendant держится в секрете

Forbes
Эмоциональный робот: как российский стартап меняет индустрию клиентских коммуникаций Эмоциональный робот: как российский стартап меняет индустрию клиентских коммуникаций

Основатели Neuro.net создали робота, не отличимого от реального собеседника

РБК
«Игра престолов»: финал в пересказе Cosmo. Последняя серия «Игра престолов»: финал в пересказе Cosmo. Последняя серия

Сейчас ты узнаешь, кому же все-таки достался Железный трон

Cosmopolitan
Почему мы страдаем, когда кончается любимый сериал (объясняют эксперты) Почему мы страдаем, когда кончается любимый сериал (объясняют эксперты)

Ну и как теперь дальше жить без «Игры престолов»

Playboy
Как делают микроклимат внутри зданий? Как делают микроклимат внутри зданий?

Говорят, что человек не властен над погодой и климатом. На самом деле это не так

Популярная механика
Гантраки: грузовики с пушками и пулемётами Гантраки: грузовики с пушками и пулемётами

Неудачу предопределило отсутствие на машинах конвоя брони и тяжелого вооружения

Популярная механика
Белорусский сирота Киану Ривз. Фильм недели: «Джон Уик 3» Белорусский сирота Киану Ривз. Фильм недели: «Джон Уик 3»

На мировые экраны выходит третья часть американской франшизы о Джоне Уике

Forbes
Мужская консультация: остеохондроз Мужская консультация: остеохондроз

Разговор о тяжелом и трудноизлечимом заболевании

Maxim
Сериал «Слишком стар, чтобы умереть молодым» — набор медленных видеоэссе, которые можно смотреть в любом порядке (и нужно посмотреть точно) Сериал «Слишком стар, чтобы умереть молодым» — набор медленных видеоэссе, которые можно смотреть в любом порядке (и нужно посмотреть точно)

Esquire рассказывает про новый гипнотизирующий сериал

Esquire
Все смотрят сериал «Чернобыль» от HBO: 5 причин, почему и вам тоже стоит Все смотрят сериал «Чернобыль» от HBO: 5 причин, почему и вам тоже стоит

Из этого сериала вы узнаете о стране больше, чем из любого российского

Playboy
Детская площадка на даче Детская площадка на даче

Создайте ребенку игровое пространство на даче

Домашний Очаг
8 страшных болезней, которые можно подцепить от животных 8 страшных болезней, которые можно подцепить от животных

6 из 10 инфекционных заболеваний являются зоонозными

Популярная механика
Как белая футболка стала модной Как белая футболка стала модной

Как белая футболка из нижнего белья превратилась в главный предмет гардероба

Vogue
Бег по кругу. К чему приведет взлет оптовых цен на топливо Бег по кругу. К чему приведет взлет оптовых цен на топливо

Какова ситуация на российском топливном рынке?

Forbes
Джордано Балдони Джордано Балдони

О фактурном дизайне и модных цветах

SALON-Interior
Отступление варваров: что случилось с компанией-символом завоевания Америки финансистами Уолл-стрит Отступление варваров: что случилось с компанией-символом завоевания Америки финансистами Уолл-стрит

Компания KKR стала символом завоевания Америки финансистами Уолл-стрит

Forbes
8 неожиданных причин хронической усталости 8 неожиданных причин хронической усталости

Причины хронической усталости

Psychologies
6 брендов, создающих правильные платья для подружек невесты 6 брендов, создающих правильные платья для подружек невесты

Молодые марки, которые помогут вам найти самый модный вариант для торжества

Vogue
Внутри кто‑то есть Внутри кто‑то есть

Квартира в центре Москвы и удивительный мир современного искусства

AD
Духовная брань. Где строительство храмов приводило к скандалам Духовная брань. Где строительство храмов приводило к скандалам

Екатеринбургский конфликт для России типичен

Forbes
Hyundai Santa Fe: Подарки от санты Hyundai Santa Fe: Подарки от санты

Утверждать, что «санта» третьего поколения безгрешен, будет неверно

АвтоМир
Не надо так! Сайрус, Керр и другие звезды, которые загорают топлес Не надо так! Сайрус, Керр и другие звезды, которые загорают топлес

Кто из звезд не стесняется лежать на берегу без бра и почему не стоит так делать

Cosmopolitan
Открыть в приложении