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

Режим многозадачности: как выполнять несколько задач одновременно и не сойти с ума Режим многозадачности: как выполнять несколько задач одновременно и не сойти с ума

Может ли человек быть многозадачным?

Популярная механика
Алла Вербер Алла Вербер

Примадонна отечественного люкса сумела покорить сердца даже модных миллениалов

Glamour
«Думающие» ИИ-спутники сами выбирают момент съемки Земли «Думающие» ИИ-спутники сами выбирают момент съемки Земли

Как работает система, позволяющая спутникам анализировать обстановку

ТехИнсайдер
Алкогений: Александр Блок Алкогений: Александр Блок

«Я пригвожден к трактирной стойке. Я пьян давно. Мне все — равно...»

Maxim
Пластичность мозга Пластичность мозга

Потрясающие факты о том, как мысли способны менять структуру и функции мозга

kiozk originals
Левиафаны, пьющие нефть: супертанкеры Левиафаны, пьющие нефть: супертанкеры

14 мая 1988 года боевые самолеты Саддама Хусейна атаковали в Ормузском проливе

Популярная механика
Уберизация холодильника: зачем торговые сети уходят в сеть Уберизация холодильника: зачем торговые сети уходят в сеть

Передел российского рынка ретейла открывает старым игрокам новые возможности

Forbes
Обзор смарт-часов MyKronoz ZeRound 2 HR Elite: родом из Швейцарии Обзор смарт-часов MyKronoz ZeRound 2 HR Elite: родом из Швейцарии

Тестируем умные часы от компании MyKronoz

CHIP
Миллиардер Александр Мамут помог Анатолию Чубайсу вырастить первого «единорога» Миллиардер Александр Мамут помог Анатолию Чубайсу вырастить первого «единорога»

Компания стоимостью $1 млрд в портфеле «Роснано» появилась благодаря группе A&NN

Forbes
Читать за едой Читать за едой

Собрание людей, культур, гастрономических традиций и дизайнерских идей

Seasons of life
7 самых частых ошибок парней на первом свидании (она может убежать) 7 самых частых ошибок парней на первом свидании (она может убежать)

«Вредные советы» о том, как исключить возможность второго свидания

Playboy
Девушка без ретуши Девушка без ретуши

Актриса Варвара Шмыкова искренне — о бодипозитиве, женственности, ретуши и семье

OK!
Инновации требуют либерального общества Инновации требуют либерального общества

Феномен инновационного центра связан исключительно с людьми

РБК
Мамины глаза Мамины глаза

Совместная история Юлии Хлыниной и ее мамы Светланы

OK!
Как строят баррикады? Как строят баррикады?

Многие помнят, как более четверти века назад граждане России вышли на улицы

Популярная механика
Легко ли сделать прыжок из найма в предпринимательство? Легко ли сделать прыжок из найма в предпринимательство?

Как начать собственный бизнес, если вы работаете на стабильной работе

Cosmopolitan
Джентльмены предпочитают блондинок. 9 мифов о Мэрилин Монро Джентльмены предпочитают блондинок. 9 мифов о Мэрилин Монро

Биография секс-символа Голливуда обросла легендами

Вокруг света
От «у меня не получится» к «как мне это сделать»: учимся мыслить проактивно От «у меня не получится» к «как мне это сделать»: учимся мыслить проактивно

Кто из нас не рисовал в голове идеальный образ будущего, далекого и не очень

Psychologies
Как работавшая в Крыму американская компания пережила «русскую весну» и стала маленьким гигантом Forbes Как работавшая в Крыму американская компания пережила «русскую весну» и стала маленьким гигантом Forbes

Американские IT-предприниматели перевезли бизнес в тогда еще украинский Крым

Forbes
«Мне в этом городе жить» «Мне в этом городе жить»

Глава Якутска Сардана Авксентьева — о себе, мигрантах и бездомных животных

Русский репортер
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
История одной фотографии: рабочие на тросах Бруклинского моста, октябрь 1914 года История одной фотографии: рабочие на тросах Бруклинского моста, октябрь 1914 года

Бруклинский мост — первый, в конструкции которого использовались стальные тросы

Maxim
Британская корона показала миру свои русские сокровища: что в закромах? Британская корона показала миру свои русские сокровища: что в закромах?

В издательстве «Слово» вышла книга «Русские сокровища британской короны»

Forbes
6 президентов, снявшихся в рекламе 6 президентов, снявшихся в рекламе

Главный смысл рекламы — не обещать ничего конкретного, но при этом обещать всё

Maxim
Скажи мне, кто твой друг… Скажи мне, кто твой друг…

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

StarHit
Пять современных достижений в науке, которые сделали женщины Пять современных достижений в науке, которые сделали женщины

Устройство, которое видит сквозь стены, планшет для слепых и фото черной дыры

Forbes
Кто из бизнесменов сразился в хоккей с Путиным и пропустил 9 шайб президента Кто из бизнесменов сразился в хоккей с Путиным и пропустил 9 шайб президента

В Сочи 10 мая состоялся традиционный гала-матч Ночной хоккейной лиги

Forbes
Mazda6: Еще рывочек Mazda6: Еще рывочек

«Шестерка» всегда балансировала на грани премиума

АвтоМир
Чечилия Бартоли. Рыцарь в дирндле Чечилия Бартоли. Рыцарь в дирндле

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

СНОБ
Хюгге по-русски: можем ли мы освоить датскую науку счастья? Хюгге по-русски: можем ли мы освоить датскую науку счастья?

Из чего складывается хюгге и какому русскому понятию этот термин ближе всего

Psychologies
Открыть в приложении