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 кошке сбросить вес: вот как вы можете помочь питомцу похудеть Как кошке сбросить вес: вот как вы можете помочь питомцу похудеть

Толстые котики — это мило, но и им надо худеть

Популярная механика
Пятерка с плюсами Пятерка с плюсами

Наталья Якимчик отмечает пятилетие бренда и делится своей формулой успеха

Vogue
Заговор «мертвого интернета»: правда ли, что ботов в сети больше, чем людей? Заговор «мертвого интернета»: правда ли, что ботов в сети больше, чем людей?

Кто доминирует в онлайн-пространстве: реальные пользователи или боты?

ТехИнсайдер
Спасибо маме: как Наоми Осака становится самой высокооплачиваемой спортсменкой мира Спасибо маме: как Наоми Осака становится самой высокооплачиваемой спортсменкой мира

Что превращают молодую теннисистку в маркетинговую звезду

Forbes
Что такое «мужской грипп» и существует ли он: только наука Что такое «мужской грипп» и существует ли он: только наука

Болеют ли мужчины как-то особенно?

ТехИнсайдер
5 моментов из 5 серии финала «Игры престолов», которые ты скорее всего пропустил 5 моментов из 5 серии финала «Игры престолов», которые ты скорее всего пропустил

Моменты, которые доказывают, что 5 серии финала «Игры престолов» не безнадежна!

Maxim
Как открыть ресторан без связей и денег? 15 вопросов Георгию Хвистани, который это сделал Как открыть ресторан без связей и денег? 15 вопросов Георгию Хвистани, который это сделал

А затем основал крупный ресторанный холдинг London Restaurant Group.

Playboy
Мышьяк, лезвие и воск: как менялась мода на интимные стрижки Мышьяк, лезвие и воск: как менялась мода на интимные стрижки

Начиная с самых древних времен женское тело всегда было предметом вожделения

Cosmopolitan
«Нам нужен план новых санкций». Как Вашингтон собирается противостоять России «Нам нужен план новых санкций». Как Вашингтон собирается противостоять России

Основные моменты слушаний на тему «Противодействие возрождающейся России»

Forbes
Кирилл Рихтер для Esquire исполняет композиции из сольного альбома Chronos и комментирует их Кирилл Рихтер для Esquire исполняет композиции из сольного альбома Chronos и комментирует их

Кирилл Рихтер — один из самых молодых инструментальных композиторов в России

Esquire
Без отпуска, или самые частые ошибки, которые портят все Без отпуска, или самые частые ошибки, которые портят все

Есть обстоятельства, на которые можно повлиять, чтобы провести отпуск мечты

Добрые советы
Собеседник без эмоций: как подготовиться к интервью с HR-роботом Собеседник без эмоций: как подготовиться к интервью с HR-роботом

Первые собеседования в крупных компаниях все чаще проводят роботы

Forbes
Как перестать беспокоиться и полюбить триатлон: эксперимент MAXIM Как перестать беспокоиться и полюбить триатлон: эксперимент MAXIM

Подготовка к триатлону на личном опыте редакции

Maxim
Белорусский сирота Киану Ривз. Фильм недели: «Джон Уик 3» Белорусский сирота Киану Ривз. Фильм недели: «Джон Уик 3»

На мировые экраны выходит третья часть американской франшизы о Джоне Уике

Forbes
Афганцы против Лунгиных Афганцы против Лунгиных

Как родилась и кому принадлежит современная Россия

Русский репортер
Детская площадка на даче Детская площадка на даче

Создайте ребенку игровое пространство на даче

Домашний Очаг
Столкновение с загадочным объектом навсегда изменило Луну Столкновение с загадочным объектом навсегда изменило Луну

В далеком прошлом Луна могла столкнуться с гигантским космическим телом

Популярная механика
Ситикар будущего: водитель, давай до свидания Ситикар будущего: водитель, давай до свидания

О чем нам говорит представленный на Шанхайском автосалоне концепт Audi AI:ME

Популярная механика
Путин оценил идею о залоге вместо ареста для бизнесменов Путин оценил идею о залоге вместо ареста для бизнесменов

В вопросе освобождения бизнесменов под залог важна сумма залога

Forbes
Выйти за рамки Выйти за рамки

Бывшая участница «ВИА Гры» Миша Романова вернулась как сольная исполнительница

OK!
Удовольствие по щелчку Удовольствие по щелчку

Откуда взялась мода на селфи и почему все люди делают это

Вокруг света
Оградить и уничтожить Оградить и уничтожить

Геохимические барьеры – средство защиты природы от человеческой деятельности

Популярная механика
Балет о Габриэль Шанель и еще пять спектаклей июня Балет о Габриэль Шанель и еще пять спектаклей июня

Светлана Захарова в Большом театре, «Нэнси» Ивана Вырыпаева в «Современнике»

Vogue
Наcледник «Энергии» Наcледник «Энергии»

Новейший ракетный двигатель РД-171МВ открывает нашей космонавтике будущее

Популярная механика
Используем телефон как модем для компьютера или ноутбука Используем телефон как модем для компьютера или ноутбука

Как раздать со смартфона Wi-Fi и подключить телефон как USB-модем?

CHIP
Ольга Лаврентьева Ольга Лаврентьева

Художник и писатель нарисовала документальный комикс-эпос «Сурвило»

Собака.ru
Слишком правильный Слишком правильный

Певец Сергей Лазарев – о мамином воспитании и собственном отцовстве

Домашний Очаг
12 лучших фильмов, которые начинаются с конца 12 лучших фильмов, которые начинаются с конца

Показывать уже в первых кадрах, чем же закончится кино — шаг наглый

Maxim
Volkswagen Tiguan Offroad: значимые детали Volkswagen Tiguan Offroad: значимые детали

Новая версия повышенной проходимости на деле оказалась модификацией

АвтоМир
Аликс Фридберг: «Мне нравится винтаж, но с ним главное не переборщить» Аликс Фридберг: «Мне нравится винтаж, но с ним главное не переборщить»

Героиня этого номера получила «Эмми» за образы сериала «Большая маленькая ложь»

Grazia
Открыть в приложении