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

5 фактов об автомобилях, которые должен знать даже «чайник» 5 фактов об автомобилях, которые должен знать даже «чайник»

5 вещей, которые должен знать современный водитель

Популярная механика
Смерть на перевале Смерть на перевале

Можно ли раскрыть преступление, совершенное 4000 лет назад

Вокруг света
Что нужно помнить о DDoS-атаках и как от них защититься? Объясняет эксперт! Что нужно помнить о DDoS-атаках и как от них защититься? Объясняет эксперт!

DDoS-атаки — орудие самых злостных хакеров. Как защитить свои устройства?

ТехИнсайдер
«Па, только маме не говори» «Па, только маме не говори»

Оскар Кучера легко мог бы вести «Курс молодого отца»

OK!
Вся правда о холестерине Вся правда о холестерине

Что на самом деле вызывает заболевания сердца и сосудов

kiozk originals
Прямо с куста Прямо с куста

Ягоды — это радость глаз и взрыв вкуса

Добрые советы
На светлой стороне На светлой стороне

Строгий и лаконичный, под стать архитектуре дома, интерьер

SALON-Interior
Оградить и уничтожить Оградить и уничтожить

Геохимические барьеры – средство защиты природы от человеческой деятельности

Популярная механика
На что опереться в переживании горя: 8 столпов силы На что опереться в переживании горя: 8 столпов силы

Человек, который переживает тяжелую утрату, отрезан от внешнего мира

Psychologies
Сериал «Секта» со Светланой Ходченковой — новый проект авторов «Звоните ДиКаприо». Рассказываем, что у них получилось Сериал «Секта» со Светланой Ходченковой — новый проект авторов «Звоните ДиКаприо». Рассказываем, что у них получилось

Cериал «Секта» рассказывает о том, как люди попадают под влияние культов

Esquire
Как можно удивить девушку? 21 идея, которая поразит ее в самое сердце Как можно удивить девушку? 21 идея, которая поразит ее в самое сердце

Как порадовать и чем удивить свою девушку?

Playboy
Ужин в постель: 10 продуктов-афродизиаков Ужин в постель: 10 продуктов-афродизиаков

Какие блюда или продукты выбрать для усиления сексуальной энергии?

Cosmopolitan
Не брать чужого? Не брать чужого?

Что делать, если ты влюбилась в мужа подруги?

Лиза
Тише, я слушаю: наушники с системой активного шумоподавления Тише, я слушаю: наушники с системой активного шумоподавления

Представляем топ-8 лучших моделей наушников с системой активного шумоподавления

CHIP
Цифровая няня. Как правильно общаться с умными игрушками Цифровая няня. Как правильно общаться с умными игрушками

Цифровые помощники успели стать частью мира не только взрослых, но и детей

Forbes
«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
Жатва Гиппократа Жатва Гиппократа

Что нового в медицине в последние 20 лет начавшегося века

Maxim
Эфирное создание Эфирное создание

Неужели из друга семьи телевизор окончательно превратился в средство пропаганды?

GQ
Муза Муза

Петербургская фитнес-богиня Анастасия Миронова делится своими мыслями

Собака.ru
Как выбрать виниловый проигрыватель: правила и секреты Как выбрать виниловый проигрыватель: правила и секреты

Винил продолжает оставаться фаворитом настоящих любителей музыки

CHIP
Они же голые! Виктория Боня, Ванесса Паради и другие нудисты среди звезд Они же голые! Виктория Боня, Ванесса Паради и другие нудисты среди звезд

Знаменитости, которые любят загорать без одежды

Cosmopolitan
Что делать, если ты опаздываешь на собеседование: незаменимый гид Что делать, если ты опаздываешь на собеседование: незаменимый гид

Если ты опаздываешь на собеседование, следуй нашим советам

Playboy
Сколько и как зарабатывают организаторы беговых марафонов Сколько и как зарабатывают организаторы беговых марафонов

Как сократить бюджетное финансирование массового спорта и зарабатывать на нем

Forbes
Зачем вообще платить налоги? Фрагмент из книги «Бизнес на свои» Зачем вообще платить налоги? Фрагмент из книги «Бизнес на свои»

Как собирать информацию о будущем бизнес-проекте и составлять финансовую модель

Forbes
10 актеров «Игры престолов», которых заменили, но никто этого не заметил 10 актеров «Игры престолов», которых заменили, но никто этого не заметил

Если ты актер в «Игре престолов», тебя могут не только убить по сюжету!

Maxim
Казус с Мадонной и успех России: справился ли Сергей Лазарев со своей миссией на Евровидении Казус с Мадонной и успех России: справился ли Сергей Лазарев со своей миссией на Евровидении

Почему третье место Сергея Лазарева на Евровидении нужно считать успехом?

Forbes
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
Павел Дуров написал колонку, в которой раскритиковал конкурента Telegram — WhatsApp. Публикуем перевод Павел Дуров написал колонку, в которой раскритиковал конкурента Telegram — WhatsApp. Публикуем перевод

Основатель VKontakte и Telegram жестко раскритиковал WhatsApp и Facebook

Esquire
Берите интернет с собой: 5 надежных 4G-роутеров Берите интернет с собой: 5 надежных 4G-роутеров

Лучшие Wi-Fi-роутеры с поддержкой 4G

CHIP
12 эффективных способов выработать новые привычки 12 эффективных способов выработать новые привычки

Дюжина эффективных способов привить себе новые привычки

Psychologies
Открыть в приложении