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

Искусственный интеллект и карьера: доступные технологии, которые помогут не выгореть на работе Искусственный интеллект и карьера: доступные технологии, которые помогут не выгореть на работе

Стресс на рабочем месте — более распространенная проблема, чем принято думать

Популярная механика
8 вещей, которые помогут путешествовать с максимальным комфортом 8 вещей, которые помогут путешествовать с максимальным комфортом

Эти штуки не раз выручат тебя в дороге

Playboy
Как роботы захватывали ПМЭФ: от диковинки до обыденности Как роботы захватывали ПМЭФ: от диковинки до обыденности

Как на примере роботов ПМЭФ можно проследить путь прорывной технологии

Inc.
Обзор внешнего SSD-накопителя SanDisk Extreme 900 Portable: если важна скорость… Обзор внешнего SSD-накопителя SanDisk Extreme 900 Portable: если важна скорость…

Внешние твердотельные накопители пока дороговаты, но на них стоит потратиться

CHIP
Скандинавская ходьба: глупый тренд или топовое упражнение для поддержания здоровья? Скандинавская ходьба: глупый тренд или топовое упражнение для поддержания здоровья?

Оказывают ли какой-то эффект палки в скандинавской ходьбе?

ТехИнсайдер
Век XXI Век XXI

Автор проекта Юлия Русских оформила квартиру в доме сталинской эпохи

SALON-Interior
Александра Никифорова: Все получится Александра Никифорова: Все получится

На небесах лучше знают, где мы нужны. Где больше пригодимся

Караван историй
Топ-10 блюд грузинской кухни, которые нужно попробовать хоть раз в жизни Топ-10 блюд грузинской кухни, которые нужно попробовать хоть раз в жизни

Грузинская кухня — одна из древнейших и известнейших во всем мире

Playboy
Смерть на перевале Смерть на перевале

Можно ли раскрыть преступление, совершенное 4000 лет назад

Вокруг света
Бой Джорджа Клуни: военная сатира «Уловка-22» Бой Джорджа Клуни: военная сатира «Уловка-22»

Рассказываем о первых двух эпизодах мини-сериала от Джорджа Клуни

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

От головной боли можно избавиться естественным путем

Playboy
Скидки за инвестиции: как угольщикам подружиться с железнодорожниками Скидки за инвестиции: как угольщикам подружиться с железнодорожниками

Из-за падения цен на уголь в Европе угольная отрасль переживает трудные времена

Forbes
IQOS: технологии бездымного будущего IQOS: технологии бездымного будущего

Что такое IQOS и в чем его преимущества?

Популярная механика
Пеппербоксы: многоствольные пистолеты прошлого Пеппербоксы: многоствольные пистолеты прошлого

Человек всегда мечтал убивать двух зайцев одним выстрелом

Популярная механика
Suzuki Swift: Мал да удал Suzuki Swift: Мал да удал

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

АвтоМир
10 невообразимых видов оружия 10 невообразимых видов оружия

В любви и на войне – особенно на войне – хороши любые средства

Популярная механика
MAXIM посмотрел фильм «Куриоса» об индустрии взрослых развлечений в XIX веке MAXIM посмотрел фильм «Куриоса» об индустрии взрослых развлечений в XIX веке

Куриоса (Curiosa), Франция, режиссер Лу Жене

Maxim
Детская площадка на даче Детская площадка на даче

Создайте ребенку игровое пространство на даче

Домашний Очаг
Чечилия Бартоли. Рыцарь в дирндле Чечилия Бартоли. Рыцарь в дирндле

Чечилия Бартоли на сцене уже тридцать два года, но удивлять не перестает

СНОБ
Что такое адаптивная архитектура: Беназ Фарахи Что такое адаптивная архитектура: Беназ Фарахи

Беназ Фарахи вдыхает жизнь в эти мертвые предметы

Популярная механика
Кольцеплан: самолёт с замкнутым контуром крыла Кольцеплан: самолёт с замкнутым контуром крыла

Самолет с замкнутым контуром крыла летать не может... не может ли?

Популярная механика
Удар по Дерипаске. Как миллиардер лишился бизнеса на $8 млрд Удар по Дерипаске. Как миллиардер лишился бизнеса на $8 млрд

Что помешало миллиардеру Олегу Дерипаске стать крупным строителем и девелопером

Forbes
Почему бейсболки носят все Почему бейсболки носят все

Бейсболки носят рабочие, спортсмены, принцессы и даже президенты

Vogue
Отряд 9900: Зачем израильская армия берет на службу людей с аутизмом и как эта практика применяется в мирной жизни Отряд 9900: Зачем израильская армия берет на службу людей с аутизмом и как эта практика применяется в мирной жизни

Как люди с расстройствами аутистического спектра служат в израильской армии

Esquire
Банк Рустама Тарико впервые заработал на водке Банк Рустама Тарико впервые заработал на водке

«Русский стандарт» впервые показал положительный результат от владения акциями

Forbes
10 сериалов о женщинах, которые ломают стереотипы 10 сериалов о женщинах, которые ломают стереотипы

Десять лучших новых сериалов с очень интересными героинями

Forbes
Роберт Семенов Роберт Семенов

Интервью с фронтовиком и блокадником Робертом Семеновым

Собака.ru
Правила? Нет, не слышала! Правила? Нет, не слышала!

Воспитывать ребенка герцогиня Меган будет исключительно на своих условиях

Grazia
Имущественное неравенство как следствие плохой погоды Имущественное неравенство как следствие плохой погоды

Глобальное потепление усиливает экономическое неравенство между странами

Forbes
Профессиональное выгорание Профессиональное выгорание

Чем длиннее световой день, тем больше людей приходит за оттенком блонд

Glamour
Открыть в приложении