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

10 опасных продуктов, от которых стоит отказаться навсегда 10 опасных продуктов, от которых стоит отказаться навсегда

Растительное масло, соя и даже рыба могут быть очень опасны для нашего здоровья

Популярная механика
Под семью замками: взломать смартфон на Android становится сложнее, чем iPhone Под семью замками: взломать смартфон на Android становится сложнее, чем iPhone

Некоторые устройства с Android могут оказаться более безопасными, чем iPhone

Forbes
Future Continuous: какие технологии меняют будущее рекламы Future Continuous: какие технологии меняют будущее рекламы

Как развитие технологий изменит сферу рекламы через 10-15 лет

Forbes
Kia ProCeed GT: аккуратно, добротно, продуманно Kia ProCeed GT: аккуратно, добротно, продуманно

Грузить много, везти быстро — главные правила нового универсала от Kia

Maxim
Какие позы любят девушки? Какие позы любят девушки?

7 позиций, которые позволят девушке получить максимальное удовольствие от секса

Maxim
Смогут ли монетарные власти США предотвратить обвал на рынке? Смогут ли монетарные власти США предотвратить обвал на рынке?

В начале мая Федрезерв США значительно смягчил свою риторику

Forbes
Жизнь в искусстве Жизнь в искусстве

Живописные полотна и арт-объекты способны наполнить любое место новой аурой

СНОБ
Топ-9 самых мотивирующих книг о том, как строить бизнес (проверено) Топ-9 самых мотивирующих книг о том, как строить бизнес (проверено)

Мы спасем вас от бесконечного количества сомнительной бизнес литературы

Playboy
Он потерял к вам сексуальный интерес: возможные причины Он потерял к вам сексуальный интерес: возможные причины

Если мужчина теряет к вам интерес, это не всегда означает, что чувства утихли

Psychologies
Большое путешествие по Новому Свету Большое путешествие по Новому Свету

Крымский поселок Новый Свет знаменит на весь мир

Домашний Очаг
Джаред Харрис (химик из сериала «Чернобыль»): «Правда заметается под ковер, потому что часто выставляет власти не в лучшем свете» Джаред Харрис (химик из сериала «Чернобыль»): «Правда заметается под ковер, потому что часто выставляет власти не в лучшем свете»

Джаред Харрис — о поисках правды в потоке фейковой информации

Esquire
7 «вредных» продуктов, которые на самом деле полезны для организма 7 «вредных» продуктов, которые на самом деле полезны для организма

Если твоя мама до сих пор запрещает тебе есть чипсы, покажи ей этот материал

Playboy
Посол США отказался ехать на Петербургский форум даже после освобождения Калви из СИЗО Посол США отказался ехать на Петербургский форум даже после освобождения Калви из СИЗО

Посол США Джон Хантсман проигнорирует Петербургский экономический форум

Forbes
Нормально же общались Нормально же общались

Как сказать другу, что он ведет себя дурно, не разрушив дружбы?

GQ
Как быть хорошими родителями для подростка Как быть хорошими родителями для подростка

Удивительные вещи происходят иной раз с родителями

Psychologies
Места для вдохновения Места для вдохновения

На этот раз на уик-энд отправляемся в Тарусу и Малоярославец

АвтоМир
Куда переезжает Майкл Корс Куда переезжает Майкл Корс

Дизайнер показал свой новый особняк на побережье Мексиканского залива

Vogue
Гантраки: грузовики с пушками и пулемётами Гантраки: грузовики с пушками и пулемётами

Неудачу предопределило отсутствие на машинах конвоя брони и тяжелого вооружения

Популярная механика
Великий комбинатор Великий комбинатор

Доктор психологии Филиппа Коэн победила в борьбе за руку и сердце Джуда Лоу

StarHit
Международный фестиваль ЖАРА отгремел в DUBAI Международный фестиваль ЖАРА отгремел в DUBAI

Rixos Premium Dubai и фестиваль ЖАРА подарили всем гостям незабываемый отдых!

Cosmopolitan
Четыре археологические фальсификации Четыре археологические фальсификации

Археология является хорошим способом подзаработать

Maxim
На своей территории На своей территории

Май – идеальное время, чтобы побывать в Сочи

Grazia
На чужой территории На чужой территории

Сравнительный тест Toyota Corolla и Hyundai Elantra

АвтоМир
5 ключей к публичному выступлению 5 ключей к публичному выступлению

Умение убеждать становится насущной необходимостью

Psychologies
Индульгенция для миллиардеров. Почему бизнесу не нужно строить храмы Индульгенция для миллиардеров. Почему бизнесу не нужно строить храмы

У Русской православной церкви в современном обществе противоречивое положение

Forbes
Пугачевский бунт Пугачевский бунт

У бывших финалистов «Евровидения» — «Бурановских бабушек» — свои волнения

Огонёк
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
«Нам нужен план новых санкций». Как Вашингтон собирается противостоять России «Нам нужен план новых санкций». Как Вашингтон собирается противостоять России

Основные моменты слушаний на тему «Противодействие возрождающейся России»

Forbes
«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
Выбираем лучший инверторный кондиционер: рейтинг 2019 года Выбираем лучший инверторный кондиционер: рейтинг 2019 года

Мы расскажем, что такое инверторный кондиционер и чем он отличается от обычного

CHIP
Открыть в приложении