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

Как правильно сделать компост: лайфхаки, которые пригодятся каждому дачнику Как правильно сделать компост: лайфхаки, которые пригодятся каждому дачнику

Собирать компост на даче необходимо. Как это сделать правильно?

Популярная механика
Тройной агент Тройной агент

Не знаем, как ей все удается, но видим, что останавливаться Настя явно не хочет

Glamour
Стремительный разгон и быстрый взлет: самые короткие взлетно-посадочные полосы в мире Стремительный разгон и быстрый взлет: самые короткие взлетно-посадочные полосы в мире

Аэропорты, взлетно-посадочные полосы которых проверяют пилотов на прочность

ТехИнсайдер
8 профессий, которые повышают риск возникновения рака (даже механик) 8 профессий, которые повышают риск возникновения рака (даже механик)

Профессии, которые связаны с постоянным негативным воздействием на организм

Playboy
Культурный виноград появился на Сардинии больше трех тысяч лет назад Культурный виноград появился на Сардинии больше трех тысяч лет назад

Самый ранний культурный виноград выращивали на Сардинии

N+1
Разогреть и приготовить: рейтинг микроволновых печей 2019 Разогреть и приготовить: рейтинг микроволновых печей 2019

Что нужно учитывать при выборе и на что обратить внимание при покупке СВЧ-печи

CHIP
Путин подписал новую доктрину энергобезопасности. К чему она готовит Россию? Путин подписал новую доктрину энергобезопасности. К чему она готовит Россию?

Насколько энергетическая доктрина отвечает вызовам, которые стоят перед ТЭК

Forbes
Миссия золотой рыбки Миссия золотой рыбки

Жаренные во фритюре рыба с картошкой помогли англичанам выжить в двух войнах

Вокруг света
Имущественное неравенство как следствие плохой погоды Имущественное неравенство как следствие плохой погоды

Глобальное потепление усиливает экономическое неравенство между странами

Forbes
Что будет, если ходить на работу, которую ненавидишь? 7 изменений в организме Что будет, если ходить на работу, которую ненавидишь? 7 изменений в организме

Ты даже и не подозреваешь, сколько всего может произойти из-за нелюбимой работы

Playboy
Изменчивая родинка Изменчивая родинка

20 мая в России отмечается День диагностики меланомы

Лиза
Прогулка по истории Прогулка по истории

Для умиротворенного уик-энда Сенигаллия подходит идеально

Quattroruote
Внутри кто‑то есть Внутри кто‑то есть

Квартира в центре Москвы и удивительный мир современного искусства

AD
Призрак свободы Призрак свободы

Как жители крошечной республики Сан-Марино сохраняют свою независимость

Вокруг света
За машиной — в интернет За машиной — в интернет

Сегодня уже и в России автомобиль можно заказать через интернет с доставкой

АвтоМир
Как справиться с депрессией без таблеток Как справиться с депрессией без таблеток

Как когнитивно-поведенческая терапия помогает справиться с депрессией

Psychologies
Один день в “Белом аду” — как тестируют шины Nokian Один день в “Белом аду” — как тестируют шины Nokian

Производитель автомобильных покрышек продемонстрировал одно из своих ноу-хау

Популярная механика
Атмосферное давление: тест Lexus LC 500 Атмосферное давление: тест Lexus LC 500

В мире остается все меньше машин с двигателями мощностью под 500 лошадиных сил

Популярная механика
Эмоциональный робот: как российский стартап меняет индустрию клиентских коммуникаций Эмоциональный робот: как российский стартап меняет индустрию клиентских коммуникаций

Основатели Neuro.net создали робота, не отличимого от реального собеседника

РБК
IQOS: технологии бездымного будущего IQOS: технологии бездымного будущего

Что такое IQOS и в чем его преимущества?

Популярная механика
Александр и Михаил Воеводины. Отец и сын Александр и Михаил Воеводины. Отец и сын

В семейной войне не бывает победителей, только растоптанные судьбы и души

Караван историй
Домашний компьютер или ноутбук: на чем играть в современные игры? Домашний компьютер или ноутбук: на чем играть в современные игры?

Игровые ноутбуки сегодня становятся все популярнее

CHIP
Правила жизни Боно Правила жизни Боно

Музыкант, Дублин, Ирландия, 59 лет

Esquire
Алла Вербер Алла Вербер

Примадонна отечественного люкса сумела покорить сердца даже модных миллениалов

Glamour
7 брендов украшений из Китая, о которых нужно знать 7 брендов украшений из Китая, о которых нужно знать

Вдохновляющие, неординарные и очень эффектные украшения из Китая

Vogue
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
Переменная величина Переменная величина

Насколько важен для нас секс

Psychologies
Как едет Range Rover за 1 миллиард фунтов стерлингов? Как едет Range Rover за 1 миллиард фунтов стерлингов?

Один миллиард фунтов стерлингов был потрачен на разработку этого автомобиля

GQ
Духовная брань. Где строительство храмов приводило к скандалам Духовная брань. Где строительство храмов приводило к скандалам

Екатеринбургский конфликт для России типичен

Forbes
Как попасть под амнистию: три простых способа Как попасть под амнистию: три простых способа

Какие льготы предлагает новый этап амнистии капиталов

Forbes
Открыть в приложении