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 определить серьезные заболевания по лицу: на эти признаки сразу обращают внимание врачи Как определить серьезные заболевания по лицу: на эти признаки сразу обращают внимание врачи

Отеки, высыпания, краснота на лице — какие болезни сопровождают эти симптомы

Популярная механика
Как использовать ноутбук в качестве монитора? Как использовать ноутбук в качестве монитора?

Если вам нужен второй монитор для ПК, в качестве него можно использовать ноутбук

CHIP
Как снять защиту записи флешки: избавляемся от ошибки «диск защищен» Как снять защиту записи флешки: избавляемся от ошибки «диск защищен»

Как снять защиту записи с флешки usb, если диск защищен?

CHIP
Как Стефан Брайтвизер обокрал 200 музеев, а его мама сожгла картины Как Стефан Брайтвизер обокрал 200 музеев, а его мама сожгла картины

И собрал коллекцию сокровищ общей стоимостью в $1,4 млрд

GQ
7 законов психологии, которые изменят твою жизнь: что о них нужно знать и как ими пользоваться 7 законов психологии, которые изменят твою жизнь: что о них нужно знать и как ими пользоваться

Что такое законы психологии и как правильно их применять

VOICE
«Мы отстали в балете лет на 40»: Анатолий Иксанов впервые рассказал о «постановочном перевороте» в Большом театре «Мы отстали в балете лет на 40»: Анатолий Иксанов впервые рассказал о «постановочном перевороте» в Большом театре

Бывший директор Большого театра дал первое интервью после отставки в 2013 году

Forbes
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
Наталья Жванецкая: «Михал Михалыч — непоседа!» Наталья Жванецкая: «Михал Михалыч — непоседа!»

«Однажды на мой упрек сказал: Не делай так, чтобы я боялся возвращаться домой»

Караван историй
Мужская консультация: ятрогения Мужская консультация: ятрогения

Ухудшение самочувствия из-за неправильного поведения медицинского работника

Maxim
Радиация не всегда страшна: все, что вы хотели об этом знать Радиация не всегда страшна: все, что вы хотели об этом знать

После аварии на «Фукусиме» мир захлестнула очередная волна панической радиофобии

Популярная механика
Никогда не носите дома одежду, в которой ходите по улице Никогда не носите дома одежду, в которой ходите по улице

Домашняя одежда многое скажет о вашем чувстве собственного достоинства

GQ
Лондон, гудбай! Как Brexit ударит по финансовым стартапам Европы Лондон, гудбай! Как Brexit ударит по финансовым стартапам Европы

Из-за Brexit Лондон потеряет статус финансовой столицы Европы

Forbes
Что такое «тропический» циферблат, и почему он может стоить миллион долларов? Что такое «тропический» циферблат, и почему он может стоить миллион долларов?

Иногда дефект может стать преимуществом

GQ
Цена славы Цена славы

Ведущие «Дома-2» откровенно рассказали о кознях и отсутствии личной жизни

StarHit
Гастрономические ужины в ресторанах Москвы Гастрономические ужины в ресторанах Москвы

Cosmopolitan подскажет тебе, где вкусно поужинать в Москве

Cosmopolitan
Дима Билан рассказал об испытаниях, через которые прошел на «Евровидении» Дима Билан рассказал об испытаниях, через которые прошел на «Евровидении»

37-летний Дима Билан прокомментировал результаты завершившего в Израиле конкурса

Cosmopolitan
Как научить ребенка ценить деньги и правильно ими распоряжаться? Как научить ребенка ценить деньги и правильно ими распоряжаться?

Как научить ребенка азам финансовой и экономической грамотности

Psychologies
Регина Тодоренко дала советы, как быстро похудеть после родов Регина Тодоренко дала советы, как быстро похудеть после родов

Регина Тодоренко после рождения сына быстро вернула прежнюю форму

Cosmopolitan
Женщины говорят: беременность с донорской яйцеклеткой Женщины говорят: беременность с донорской яйцеклеткой

Лорен рассказывает, как при генетическом заболевании смогла стать мамой

Vogue
Человек и пароход Человек и пароход

У виллы Мезон Берто началась новая жизнь

AD
Зависть: почему мы испытываем это чувство и как с ним справиться Зависть: почему мы испытываем это чувство и как с ним справиться

Сама мысль, что мы кому-то завидуем, нам неприятна

Psychologies
Анна Цуканова-Котт: «Все знают, какая я строгая мама» Анна Цуканова-Котт: «Все знают, какая я строгая мама»

О том, как появление сестры воспринял сын Михаил и о кулинарной книге 18+

Grazia
В США появилась рекрутинговая компания, помогающая женщинам устраиваться на Уолл-Стрит В США появилась рекрутинговая компания, помогающая женщинам устраиваться на Уолл-Стрит

Бет Хэггерти помогают компаниям финансовой сферы вести политику разнообразия

Forbes
Слишком правильный Слишком правильный

Певец Сергей Лазарев – о мамином воспитании и собственном отцовстве

Домашний Очаг
Минтай премиум-класса: куда уплывает народная рыба Минтай премиум-класса: куда уплывает народная рыба

2019 год может стать началом конца для экономического сегмента рыбных продуктов

Forbes
Двойные права: как мошенники ездят и нарушают с чужими документами Двойные права: как мошенники ездят и нарушают с чужими документами

Водитель год доказывает в судах, что его правами пользовался другой человек

РБК
Заканчивайте уже пользоваться бумажными и пластиковыми пакетами Заканчивайте уже пользоваться бумажными и пластиковыми пакетами

Бумажные и пластиковые пакеты повсеместно снимают с производства

GQ
Заменители сахара: можно ли похудеть с помощью диетической колы Заменители сахара: можно ли похудеть с помощью диетической колы

Как и все на этом свете, сахар таит опасность

Популярная механика
Brexit с высокой доходностью. Как заработать на фунте? Brexit с высокой доходностью. Как заработать на фунте?

Уход премьер-министра Терезы Мэй не решил проблем Brexit

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
Открыть в приложении