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

Психотерапия правда помогает? Вот что думает наука Психотерапия правда помогает? Вот что думает наука

Что ученые думают о пользе психотерапии?

Популярная механика
Вам не нужен драйв — вам нужно терпение Вам не нужен драйв — вам нужно терпение

Мы часто забываем о качестве, без которого не достигнуть успеха — о терпении

Psychologies
Как восстановить аккаунт в Инстаграме после удаления или если забыл пароль Как восстановить аккаунт в Инстаграме после удаления или если забыл пароль

Как вернуть доступ в Инстаграм, если забыл данные или стал жертвой взломщиков

CHIP
Средневековая продуктовая корзина: чем питались британские крестьяне Средневековая продуктовая корзина: чем питались британские крестьяне

Исследователи проанализировали органические остатки на месте раскопок

National Geographic
Эротические сцены из фильмов: топ-11 лент, при просмотре которых можно воспламениться Эротические сцены из фильмов: топ-11 лент, при просмотре которых можно воспламениться

Чувственная коллекция кинолент с самыми выдающимися эротическими сценами

Playboy
Заверните с собой Заверните с собой

Стефан Брайтвизер обокрал двести музеев

GQ
Челюсть гигантского медведя и другие находки из подводной пещеры Челюсть гигантского медведя и другие находки из подводной пещеры

Взгляните, что оказалось на дне затопленной пещеры Ойо-Негро в Мексике!

National Geographic
Брокколи против рака: народное предание получило научное подтверждение Брокколи против рака: народное предание получило научное подтверждение

Вещество, содержащееся в овощах семейства крестоцветных, подавляет рост опухоли

Forbes
Как сказать партнеру о том, что вы хотите развестись Как сказать партнеру о том, что вы хотите развестись

Как признаться человеку в том, что вы решили с ним расстаться

Psychologies
В Египте найдена военная крепость XXVI династии В Египте найдена военная крепость XXVI династии

Раскопки велись в северной части Синайского полуострова

National Geographic
Вау-кубик больше, чем игрушка Вау-кубик больше, чем игрушка

WOWCube – проект нижегородского IT-бизнесмена Ильи Осипова и его 14-летнего сына

Популярная механика
«Я хотела дать россиянам доступ к лучшему французскому качеству»: история жизни и бизнеса основательницы пекарен «Волконский» «Я хотела дать россиянам доступ к лучшему французскому качеству»: история жизни и бизнеса основательницы пекарен «Волконский»

Как француженка создала одну из самых известных сетей пекарен в стране

Forbes
«Создавай – Созидай – Совершенствуй»: как работают в «Антэк» «Создавай – Созидай – Совершенствуй»: как работают в «Антэк»

Компания, которая 18 лет производит тару и упаковку из гофрокартона

National Geographic
Как заработать сотни тысяч долларов на песнях Бейонсе и Cardi B Как заработать сотни тысяч долларов на песнях Бейонсе и Cardi B

С какими рисками сталкиваются инвесторы в «творческие» активы

Forbes
«Если нет планов на 50 лет, ты их не проживешь»: как Филипп Генс продолжил дело отца «Если нет планов на 50 лет, ты их не проживешь»: как Филипп Генс продолжил дело отца

Филипп Генс — о своем отце, компании и эволюции в бизнесе

Forbes
«Я развелась, причина очень нехорошая»: Настасья Самбурская о крахе брака «Я развелась, причина очень нехорошая»: Настасья Самбурская о крахе брака

Настасья Самбурская впервые рассказала о драме в своей личной жизни

Cosmopolitan
Next Level Next Level

Журналист Ирина Муромцева будила всю страну, когда была ведущей «Утра России»

OK!
Крус молодого бойца Крус молодого бойца

Сорок пять Пенелопы Крус — это новые двадцать

Tatler
Поклялись дарить: миллиардеры, которые в мае решили расстаться с половиной состояния Поклялись дарить: миллиардеры, которые в мае решили расстаться с половиной состояния

К филантропической инициативе присоединились и другие известные миллиардеры

Forbes
В зоне особого риска. Как не потерять свои деньги в МФО В зоне особого риска. Как не потерять свои деньги в МФО

Инвестиции в микрофинансовые компании — это большой риск

Forbes
Чемпионы стриминга: как канал DAZN прорывается в высшую лигу спортивного вещания вместе с Роналду, Леброном и боксом Чемпионы стриминга: как канал DAZN прорывается в высшую лигу спортивного вещания вместе с Роналду, Леброном и боксом

Джон Скиппер строит новый продукт, который может стать Netflix в мире спорта

Forbes
Женщины говорят: беременность после рака груди Женщины говорят: беременность после рака груди

Опыт Наташи, которая прошла шесть курсов химиотерапии и готовится стать мамой

Vogue
Неуместный посол Неуместный посол

Почему Россия продолжает поддерживать невыгодное Союзное государство?

Эксперт
6 мест, куда ни в коем случае не стоит класть свой телефон (эксперты не советуют) 6 мест, куда ни в коем случае не стоит класть свой телефон (эксперты не советуют)

Несколько мест, где не стоит держать смартфон

Playboy
Победы — его конек Победы — его конек

GQ встретился с героем льда, а теперь и кино Игорем Ларионовым

GQ
Самый красивый конструктор Самый красивый конструктор

Денис Охрименко делает «самый красивый конструктор в мире»

Популярная механика
Трудная судьба копейки. Как умерла самая мелкая монета России Трудная судьба копейки. Как умерла самая мелкая монета России

Находящиеся в обороте копейки не представляют собой никакой ценности

Forbes
«Долго нарушать законы экономики не получится» «Долго нарушать законы экономики не получится»

Центральный Банк России сообщил об отказе чеканить монеты меньше рубля

Огонёк
Рот на замок Рот на замок

Во всем ли стоит сознаваться?

StarHit
Зло не победит, но и правда не восторжествует Зло не победит, но и правда не восторжествует

Главные слова героинь фильма «Женщины ГУЛАГа»

Русский репортер
Открыть в приложении