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

Почему мы чувствуем упадок сил: 5 возможных причин постоянной усталости Почему мы чувствуем упадок сил: 5 возможных причин постоянной усталости

Вы хорошо спите, правильно питаетесь и все-таки чувствуете упадок сил?

Популярная механика
Россия сокращает расходы на оборону. Что это значит для экономики Россия сокращает расходы на оборону. Что это значит для экономики

Россия не вошла в первую пятерку государств по оборонным расходам

Forbes
Аналоги YouTube в России в 2025 году: 5 альтернативных сервисов Аналоги YouTube в России в 2025 году: 5 альтернативных сервисов

Какие аналоги видеохостинга могут стать конкурентами YouTube

Inc.
«Чернобыль» — блестящая пятисерийная драма HBO о катастрофе 1986 года. Рассказываем, в чем ее основные достоинства «Чернобыль» — блестящая пятисерийная драма HBO о катастрофе 1986 года. Рассказываем, в чем ее основные достоинства

Сериал «Чернобыль» производства HBO показывает события на Чернобыльской АЭС

Esquire
Почему не стоит оставлять открытыми алюминиевые банки в холодильнике Почему не стоит оставлять открытыми алюминиевые банки в холодильнике

Безопасно ли есть из железных банок, которые были оставлены открытыми?

ТехИнсайдер
А на том берегу А на том берегу

Все, что нужно знать о 72-м Международном Каннском кинофестивале

Grazia
Зять миллиардера Рыболовлева решил стать президентом Уругвая Зять миллиардера Рыболовлева решил стать президентом Уругвая

Бизнесмену и начинающему политику еще необходимо победить в праймериз

Forbes
Веселая семейка Веселая семейка

Экстравагантная мадридская квартира — дело рук мамы четверых детей

AD
Suzuki Swift: Мал да удал Suzuki Swift: Мал да удал

При разработке четвертого «Свифта» японцы провели серьезную работу над ошибками

АвтоМир
15 главных самолетов Второй мировой 15 главных самолетов Второй мировой

Предлагаем вспомнить, на чем воевали в небе победители и побежденные

Популярная механика
Двадцать молодых и перcпективных Двадцать молодых и перcпективных

РБК публикует уже четвертый список героев завтрашнего дня

РБК
Инновации требуют либерального общества Инновации требуют либерального общества

Феномен инновационного центра связан исключительно с людьми

РБК
Как замалчивали катастрофу в Чернобыле в 1986 году? Как замалчивали катастрофу в Чернобыле в 1986 году?

О катастрофе в Чернобыле подробно рассказывает новый сериал HBO

GQ
Хочешь больше совпадений в Tinder? 4 хитрых лайфхака, которые помогут Хочешь больше совпадений в Tinder? 4 хитрых лайфхака, которые помогут

С этими хаками успех гарантирован! Почти.

Playboy
11 самых ожидаемых сериалов июня: зомби, вампиры и дед Супермена 11 самых ожидаемых сериалов июня: зомби, вампиры и дед Супермена

От деда Супермена и зомби-хоррора до феминистской антиутопии

Playboy
11 способов избавиться от головной боли без таблеток 11 способов избавиться от головной боли без таблеток

От головной боли можно избавиться естественным путем

Playboy
Прямо с куста Прямо с куста

Ягоды — это радость глаз и взрыв вкуса

Добрые советы
Отрывок из автобиографии дочери Стива Джобса — летописи сложных отношений с отцом Отрывок из автобиографии дочери Стива Джобса — летописи сложных отношений с отцом

Фрагмент автобиографии Лизы Бреннан-Джобс: её детство было сложным

Esquire
Признаки стиля. Lexus ES против Volvo S90 и Audi A6 Признаки стиля. Lexus ES против Volvo S90 и Audi A6

Выбрать большой седан за 4–5 млн рублей не самая простая задача

РБК
План расслабления на день: три лайфхака для идеальной работоспособности План расслабления на день: три лайфхака для идеальной работоспособности

Те, кто умеет расслабляться, выполняют творческие задачи более эффективно

Psychologies
Разбор последней серии «Игры престолов», или несколько слов в защиту сценаристов Разбор последней серии «Игры престолов», или несколько слов в защиту сценаристов

Пришло время проститься с сериалом, с которым мы прожили восемь лет

Esquire
10 лучших мужских образов 72-го Каннского кинофестиваля 10 лучших мужских образов 72-го Каннского кинофестиваля

Определяемся, кому стоит отдать «Золотую пальмовую ветвь» за лучший смокинг

GQ
В чем пойти на свадьбу: 38 беспроигрышных образов В чем пойти на свадьбу: 38 беспроигрышных образов

Чем удивить друзей и родственников на свадьбе?

Cosmopolitan
«Безопасность – рецессивный или спящий ген WhatsApp». Дуров раскритиковал мессенджер за проблемы с защитой данных «Безопасность – рецессивный или спящий ген WhatsApp». Дуров раскритиковал мессенджер за проблемы с защитой данных

«WhatsApp никогда не будет защищенным», утверждает Павел Дуров

Forbes
Поднимись с дивана Поднимись с дивана

Двухэтажный пентхаус с террасой и видом на море — дом дизайнера Махмуда Кефели

Seasons of life
Конец беззаботной жизни: как решиться на ребенка Конец беззаботной жизни: как решиться на ребенка

Почему семейные пары против появления детей?

Psychologies
Место встречи Место встречи

25-я, юбилейная выставка MosBuild прошла в начале апреля в Москве

SALON-Interior
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
Dolce Vita in Toscana Dolce Vita in Toscana

Эксклюзивный репортаж со свадьбы актера Евгения Пронина и Кристины Арустамовой

OK!
Убийца авианосцев: трагическая история «сотки» Т-4 Убийца авианосцев: трагическая история «сотки» Т-4

СССР пытался найти дешевое «противоядие» для борьбы с королями океанов

Популярная механика
Открыть в приложении