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

8 рекомендаций, которые помогут контролировать уровень сахара в крови 8 рекомендаций, которые помогут контролировать уровень сахара в крови

Если вы заботитесь о своем здоровье, важно контролировать уровень сахара в крови

Популярная механика
Бороться, бежать, замереть: от чего зависит наше поведение в чрезвычайной ситуации Бороться, бежать, замереть: от чего зависит наше поведение в чрезвычайной ситуации

От чего зависит наша реакция на опасность и как предугадать свои действия при ЧП

Forbes
Русская течь: как быть с защитой персональных данных Русская течь: как быть с защитой персональных данных

Не поздно ли плакать по утекшим данным и есть ли шансы перекрыть кран утечкам

Forbes
10 шаблонных героев и ситуаций, за которые мы любим кино 10 шаблонных героев и ситуаций, за которые мы любим кино

Штампы в кинематографе могут быть как сюжетные, так и ситуативные

РБК
Porsche Cayenne первого поколения – отличный выбор для бездорожья Porsche Cayenne первого поколения – отличный выбор для бездорожья

Porsche Cayenne – отличный внедорожник для всех

4x4 Club
«Последние шаги старой власти». Чем обернутся новые санкции Украины против России «Последние шаги старой власти». Чем обернутся новые санкции Украины против России

Украина ввела новые экономические санкции в отношении России

Forbes
Бунт пупсиков Бунт пупсиков

Что можно позволять ребенку, а что стоит пресекать

Лиза
Болезнь цифрового мира: как защититься от утечек персональных данных Болезнь цифрового мира: как защититься от утечек персональных данных

Есть ли прививка от утечки персональных данных?

Forbes
Как начать разбираться в арт-рынке Как начать разбираться в арт-рынке

Чтобы понять, как устроена индустрия искусства, следуйте нашим советам

GQ
4 повода испытать чувство безысходности, выбирая чайник 4 повода испытать чувство безысходности, выбирая чайник

Как правильно выбрать чайник

CHIP
Три анекдота о бизнесе в России, рассказанных миллиардером Лисиным Три анекдота о бизнесе в России, рассказанных миллиардером Лисиным

Владимир Лисин с помощью анекдота описал принципы ведения бизнеса

Forbes
Как не словить спойлер? 6 самых главных правил (и «Игра престолов» подождет) Как не словить спойлер? 6 самых главных правил (и «Игра престолов» подождет)

Как не словить спойлер, если так или иначе вынужден сидеть в интернете

Playboy
8 неожиданных причин хронической усталости 8 неожиданных причин хронической усталости

Причины хронической усталости

Psychologies
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
Даг Сатцман: «Потребителю нужен бренд, который отражает его ценности» Даг Сатцман: «Потребителю нужен бренд, который отражает его ценности»

Почему важно разграничивать работу и отдых и стоит ли читать бизнес-книги?

GQ
Как бояться и делать, или Исповедь отчаянной трусихи Как бояться и делать, или Исповедь отчаянной трусихи

Что делать, если вы не смельчак, и как побороть страх перед неудачей?

Psychologies
Это самый полезный алкогольный напиток, который вы можете заказать в баре Это самый полезный алкогольный напиток, который вы можете заказать в баре

Его вы можете пить хоть каждый день. Но только один бокал

GQ
У Канье Уэста очень странные ботинки (или это все-таки носки?) У Канье Уэста очень странные ботинки (или это все-таки носки?)

Канье Уэст не может не произвести фурор своим внешним видом

GQ
Экс-партнер Трампа хотел попросить у Ротенбергов до $500 млн на Trump Tower в Москве Экс-партнер Трампа хотел попросить у Ротенбергов до $500 млн на Trump Tower в Москве

Бизнесмен Феликс Сейтер хотел привлечь $400-500 млн инвестиций на Trump Tower

Forbes
Ярче любых вывесок: как полюбить неоновый тренд Ярче любых вывесок: как полюбить неоновый тренд

Дизайнер и модница Маша Цигаль задалась целью заразить тебя тягой к неону

Cosmopolitan
Убийца авианосцев: трагическая история «сотки» Т-4 Убийца авианосцев: трагическая история «сотки» Т-4

СССР пытался найти дешевое «противоядие» для борьбы с королями океанов

Популярная механика
Текущие планы Текущие планы

Куда поехать тем, кто любит отдых у воды? В термы или на море?

Cosmopolitan
Лунные альтернативы: СССР мог победить Лунные альтернативы: СССР мог победить

Опередить Америку на Луне Советский Союз, как известно, не сумел

Популярная механика
Опять Пушкин виноват. Почему переименование аэропортов бессмысленно Опять Пушкин виноват. Почему переименование аэропортов бессмысленно

Патриотическая кампания с оглядкой на Запад привела к нагромождению нелепостей

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

Биография секс-символа Голливуда обросла легендами

Вокруг света
Певец Сил и режиссер Александр Сурин: звезды, женившиеся на беременных от других Певец Сил и режиссер Александр Сурин: звезды, женившиеся на беременных от других

«Отец не тот, кто зачал, а тот, кто воспитал», — говорят люди

Cosmopolitan
«Мама говорила, что я не выгляжу как русская» «Мама говорила, что я не выгляжу как русская»

В издательстве «Эксмо» вышла книга полковника СВР Елены Вавиловой

Огонёк
Мордашов разделит активы попавших под санкции «Силовых машин» Мордашов разделит активы попавших под санкции «Силовых машин»

Миллиардер Алексей Мордашов пересмотрит стратегию «Силовых машин»

Forbes
Если б я был Нурсултан Если б я был Нурсултан

Нурсултан Назарбаев оставил пост президента по собственной воле. Но оставил ли?

GQ
Антикиллеры Антикиллеры

Всем разновидностям ядовитых фосфорорганических веществ противостоят антидоты

Популярная механика
Открыть в приложении