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 узнать возраст кошки: простые способы Как узнать возраст кошки: простые способы

Есть несколько простых методов выяснить, сколько вашей кошке лет

Популярная механика
Почему важно извиниться перед детьми за развод и как это сделать Почему важно извиниться перед детьми за развод и как это сделать

Как правильно извиниться перед ребенком за все, что произошло во время развода

Psychologies
Как отличить поддельный смартфон от оригинального Как отличить поддельный смартфон от оригинального

Гайд, как обнаружить поддельное устройство, заказанное на маркетплейсе

Maxim
Специалист по плохим долгам. CEO банка «Траст» стал Михаил Хабаров Специалист по плохим долгам. CEO банка «Траст» стал Михаил Хабаров

Михаил Хабаров отвечает за управление проблемными активами в банке «Траст»

Forbes
Стесняюсь спросить: почему женщины прибегают к интимной пластике Стесняюсь спросить: почему женщины прибегают к интимной пластике

Узнали у эксперта все, о чем вы боялись спросить об интимной пластике

Правила жизни
Google выпускает новые очки Glass для бизнеса Google выпускает новые очки Glass для бизнеса

Google представила новые умные очки за $999

Forbes
Вырастить сына Вырастить сына

Нужна ли операция при «фимозе» или «гидроцеле» и можно ли предотвратить болезнь

Добрые советы
Стоит ли носить яркие костюмы так, как это делает Дональд Гловер? Стоит ли носить яркие костюмы так, как это делает Дональд Гловер?

Подружись со своим внутренним Childish Gambino

GQ
Кто во что горазд Кто во что горазд

«СтарХит» узнал, какие профессии выбрали дети звезд

StarHit
Смерть за деньги. Почему на Эвересте образовалась очередь, из-за которой гибнут альпинисты Смерть за деньги. Почему на Эвересте образовалась очередь, из-за которой гибнут альпинисты

Дорогая путевка на самую высокую вершину планеты не гарантирует жизнь

Forbes
Детокс: чем так полезно сезонное очищение организма Детокс: чем так полезно сезонное очищение организма

Красота начинается с вашей тарелки

Psychologies
Почему все хотят именно часы с автоподзаводом? Почему все хотят именно часы с автоподзаводом?

Automatic – слово, способное набить цену вашим наручным часам

GQ
Самые дорогие бренды мира 2019 года по версии Forbes Самые дорогие бренды мира 2019 года по версии Forbes

Forbes составил ежегодный рейтинг самых дорогих брендов мира

Forbes
Отрывок из автобиографии дочери Стива Джобса — летописи сложных отношений с отцом Отрывок из автобиографии дочери Стива Джобса — летописи сложных отношений с отцом

Фрагмент автобиографии Лизы Бреннан-Джобс: её детство было сложным

Esquire
Какой будет замена Какой будет замена

Что придет на замену рабочей лошадки сухопутных войск США?

Популярная механика
8 самых отвратительных блюд этого года, от которых у тебя пропадет аппетит 8 самых отвратительных блюд этого года, от которых у тебя пропадет аппетит

Гастрономические эксперименты не всегда бывают удачными

Playboy
Как приземлить дебошира Как приземлить дебошира

Правонарушений на борту самолетов год от года становится больше

РБК
Oбзор смартфона Sony Xperia 10: представьте, что вы в кино Oбзор смартфона Sony Xperia 10: представьте, что вы в кино

Может ли 6-дюймовый смартфон быть компактным?

CHIP
Угрозы и обвинения Хенрика Якобсена: сочетание ужасного с обыденным Угрозы и обвинения Хенрика Якобсена: сочетание ужасного с обыденным

Искусство Хенрика Пленге Якобсена может навлечь на вас целый рой печальных дум

Популярная механика
6 самых громких скандалов в истории ММА (кто кого назвал «цыпленком»?) 6 самых громких скандалов в истории ММА (кто кого назвал «цыпленком»?)

Всем интересны скандалы, пока они сами в них не замешаны

Playboy
Шейлин Вудли: Нестандартная Шейлин Вудли: Нестандартная

Вудли чувствовала, что оказалась в тупике и настал момент «валить из Голливуда»

Караван историй
Отрывок из романа «Другой барабанщик» — переведенного на русский произведения 1962 года, ставшего литературным памятником борьбе с расизмом Отрывок из романа «Другой барабанщик» — переведенного на русский произведения 1962 года, ставшего литературным памятником борьбе с расизмом

Отрывок из романа о несвободе и освобождении, написанного темнокожим автором

Esquire
Пивоварни, вискокурни и винодельни, которые стоит посетить Пивоварни, вискокурни и винодельни, которые стоит посетить

Дегустация алкоголя может быть не только вкусной, но и красивой

GQ
Близкий друг принца Гарри оправдал его за «побеги» от Меган Маркл и Арчи Близкий друг принца Гарри оправдал его за «побеги» от Меган Маркл и Арчи

Герцог Сассекский после рождения первенца уже в третий раз покидает супругу

Cosmopolitan
«Это говорит о том, что мы снова очень бедные»: предприниматели о скандальной рекламе Delivery Club «Это говорит о том, что мы снова очень бедные»: предприниматели о скандальной рекламе Delivery Club

Рекламная кампания Delivery Club с участием курьеров расколола бизнес-сообщество

Forbes
Эдвард Кеннеди — первый журналист, сообщивший о конце войны в 1945 году Эдвард Кеннеди — первый журналист, сообщивший о конце войны в 1945 году

Но был осужден и уволен из Associated Press за нарушение эмбарго

Playboy
Самые богатые женщины России 2019 года — от Елены Батуриной до Лилии Ротенберг Самые богатые женщины России 2019 года — от Елены Батуриной до Лилии Ротенберг

Кто может владеть огромными деньгами среди женщин в России?

Playboy
«Идеальный момент продавать любой бизнес — на его взлете» «Идеальный момент продавать любой бизнес — на его взлете»

Миллиардер Андрей Андреев — о предстоящем IPO своей группы

Forbes
Одинокие женщины… счастливы Одинокие женщины… счастливы

Одиноких женщин часто считают неудачницами, жалеют искренне или притворно

Psychologies
Когда уместно заправлять рубашку в брюки? Когда уместно заправлять рубашку в брюки?

Заправлять рубашку уместно не так часто, как хотелось бы вашей бабушке

GQ
Открыть в приложении