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

8 способов обмануть свой мозг, когда вы на диете 8 способов обмануть свой мозг, когда вы на диете

Может ли ваш мозг саботировать ваши усилия по снижению веса?

Популярная механика
Нет талии? Платите штраф! Нет талии? Платите штраф!

Роспотребнадзор заинтересовался идеей ввести штрафы на объем талии больше 90 см

Лиза
Как в лучших фильмах: 5 шпионских гаджетов времен холодной войны Как в лучших фильмах: 5 шпионских гаджетов времен холодной войны

Устройства времен холодной войны, которые делали работу шпионов эффективнее

ТехИнсайдер
Одинокие женщины… счастливы Одинокие женщины… счастливы

Одиноких женщин часто считают неудачницами, жалеют искренне или притворно

Psychologies
Когда медицина перестает быть бумажной: как Москва лечит людей и спасает деревья Когда медицина перестает быть бумажной: как Москва лечит людей и спасает деревья

Как электронная медицина спасает сотни деревьев?

Правила жизни
Один день: что происходило в Москве и мире 14 мая 1957 года Один день: что происходило в Москве и мире 14 мая 1957 года

Esquire воссоздает хронику одного дня, который мог бы стать самым обычным

Esquire
Читать за едой Читать за едой

Собрание людей, культур, гастрономических традиций и дизайнерских идей

Seasons of life
Леонардо ДиКаприо и Брэд Питт возродили образ голливудской кинозвезды 1990-х Леонардо ДиКаприо и Брэд Питт возродили образ голливудской кинозвезды 1990-х

Мужественность и безупречность стиля актеров на премьере «Однажды в Голливуде»

GQ
Петр Губонин. Дворянин от сохи Петр Губонин. Дворянин от сохи

Прокладка железной дороги в Севастополь в начале 1870-х привела Губонина в Крым

Караван историй
Пыль в глаза Пыль в глаза

Для борьбы с острым конъюнктивитом нужны средства посерьезней привычных капель

Добрые советы
Как никогда не стоит обсуждать зарплату с работодателем? 9 фатальных ошибок Как никогда не стоит обсуждать зарплату с работодателем? 9 фатальных ошибок

Переговоры о зарплате — основная часть переговоров с работодателем

Playboy
Коллаборация Esquire и подкаста «180 градусов»: аудиоинтервью с журналистом Иваном Сурвилло (расшифровка тоже есть) Коллаборация Esquire и подкаста «180 градусов»: аудиоинтервью с журналистом Иваном Сурвилло (расшифровка тоже есть)

Интервью с Иваном Сурвилло — молодым журналистом и апостолом-2019

Esquire
Женщины говорят: беременность после рака груди Женщины говорят: беременность после рака груди

Опыт Наташи, которая прошла шесть курсов химиотерапии и готовится стать мамой

Vogue
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
Да, это нормально Да, это нормально

Мы спросили у крутых секс-блогеров и коучей, какие вопросы им задают чаще всего

Cosmopolitan
«Соблюдаю интересы мира силами капитализма». Как сын беженцев заработал миллионы на переработке мусора «Соблюдаю интересы мира силами капитализма». Как сын беженцев заработал миллионы на переработке мусора

Том Саки сумел построить на переработке отходов успешный бизнес

Forbes
Фонды Репика и «Росатома» инвестировали в искусственный интеллект для диагностики рака на ранних стадиях Фонды Репика и «Росатома» инвестировали в искусственный интеллект для диагностики рака на ранних стадиях

Система на базе искусственного интеллекта проекта распознает рак легких

Forbes
Скажи мне, кто твой друг… Скажи мне, кто твой друг…

На съемках «Друзей» Энистон испугалась жеребца, а Швиммер организовал забастовку

StarHit
Настоящая американская мечта. Как 13 братьев и сестер построили бизнес на $300 млн на папином рецепте Настоящая американская мечта. Как 13 братьев и сестер построили бизнес на $300 млн на папином рецепте

Компания семьи Кит, производящая протеиновые батончики, стоит $300 млн

Forbes
Командир пилотажной группы «Русские витязи» Сергей Щеглов о своей профессии Командир пилотажной группы «Русские витязи» Сергей Щеглов о своей профессии

Летчики российских пилотажных групп для большинства из нас настоящие небожители

Популярная механика
Новые отношения: как побороть тревогу и радоваться жизни Новые отношения: как побороть тревогу и радоваться жизни

Рассказываем, как побороть страх в новых отношениях

Psychologies
Падающие доходы и ипотека на 30 лет. Что мы узнали из декларации Трампа Падающие доходы и ипотека на 30 лет. Что мы узнали из декларации Трампа

Пять фактов о финансах Трампа, которые стали известны из последнего отчета

Forbes
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
В направлении неизбежного В направлении неизбежного

Инновационное купе — самое совершенное творение с V8 из Маранелло

Quattroruote
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
Mind, soul & rave Mind, soul & rave

Новый глобальный тренд на рейвы на ЗОЖе

Собака.ru
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
Как соцсети влияют на отношения? 4 главных эффекта, обнаруженных учеными Как соцсети влияют на отношения? 4 главных эффекта, обнаруженных учеными

Соцсети привнесли в романтические отношения массу проблем и нюансов

Playboy
«Есть ситуации, когда невозможно молчать». Александр Горбунов рассказал, как создал «Сталингулаг» «Есть ситуации, когда невозможно молчать». Александр Горбунов рассказал, как создал «Сталингулаг»

Александр Горбунов признался, что он действительно автор блога «Сталингулаг»

Forbes
Дача: техника безопасности Дача: техника безопасности

Чтобы отдых не испортили досадные неприятности, заранее все продумай и подготовь

Лиза
Открыть в приложении