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

7 опасных заболеваний, которые врачи могут определить по запаху 7 опасных заболеваний, которые врачи могут определить по запаху

Отказ печени, диабет, некоторые формы рака — как их определить по запаху?

Популярная механика
Почему все помешались на документальных детективах Почему все помешались на документальных детективах

Истории преступлений — в сериалах и кино

Vogue
5 неожиданных технологий, которые изменили 3D-графику 5 неожиданных технологий, которые изменили 3D-графику

Какие технологии стояли у истоков современной 3D-графики

ТехИнсайдер
10 актеров «Игры престолов», которых заменили, но никто этого не заметил 10 актеров «Игры престолов», которых заменили, но никто этого не заметил

Если ты актер в «Игре престолов», тебя могут не только убить по сюжету!

Maxim
Как читать книги Как читать книги

Руководство по чтению великих произведений

kiozk originals
Заложники катастроф. Как аварии влияют на судьбу авиационных новинок Заложники катастроф. Как аварии влияют на судьбу авиационных новинок

Как одна авария способна поставить крест на имидже и репутации самолет

Forbes
Джендри Уотерс (Джо Демпси): «Дискомфорт, что испытывал я во время съемок постельной сцены, передался зрителям» Джендри Уотерс (Джо Демпси): «Дискомфорт, что испытывал я во время съемок постельной сцены, передался зрителям»

Актер рассказал Esquire о съемках последнего эпизода и будущих проектах

Esquire
10+ отличных корейских фильмов для мощного старта 10+ отличных корейских фильмов для мощного старта

Корейские картины, которые реально взбодрят

Maxim
Кроссовки дня: кроссовки Nike VaporMax, которые выглядят наивно, но хотят их все модники мира Кроссовки дня: кроссовки Nike VaporMax, которые выглядят наивно, но хотят их все модники мира

Продолжаем рассказывать об интересных кроссовочных релизах

Esquire
Скидка закончилась: что делать, если «письмо счастья» опоздало Скидка закончилась: что делать, если «письмо счастья» опоздало

Разбираемся, как теперь вернуть дисконт, если «письмо счастья» опоздало

РБК
Правила жизни Боно Правила жизни Боно

Музыкант, Дублин, Ирландия, 59 лет

Esquire
Переменная величина Переменная величина

Насколько важен для нас секс

Psychologies
Наша Rasa Наша Rasa

Мы пообщались с лучшей половиной музыкального коллектива Rasa – Дашей Шейк

Maxim
Хочешь новых друзей? 4 способа найти их онлайн (и не показаться маньяком) Хочешь новых друзей? 4 способа найти их онлайн (и не показаться маньяком)

Кто сказал, что так делать нельзя?!

Playboy
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
Оградить и уничтожить Оградить и уничтожить

Геохимические барьеры – средство защиты природы от человеческой деятельности

Популярная механика
Почему советы гуру из «Инстаграма» не работают? Почему советы гуру из «Инстаграма» не работают?

В нас что-то не так, или легкие способы духовного развития — это обман

Psychologies
Новая идентичность. Как бизнес стирает национальные границы Новая идентичность. Как бизнес стирает национальные границы

Скоро 2/3 населения Земли будет жить в городах

Forbes
6 брендов, создающих правильные платья для подружек невесты 6 брендов, создающих правильные платья для подружек невесты

Молодые марки, которые помогут вам найти самый модный вариант для торжества

Vogue
Как Cartier Tank стали культовыми часами, которые носят уже 100 лет Как Cartier Tank стали культовыми часами, которые носят уже 100 лет

Между прочим, на создание этой модели мастеров действительно вдохновил танк

GQ
Как «Кладбище домашних животных», но лучше: 2 альтернативы новому триллеру по Стивену Кингу Как «Кладбище домашних животных», но лучше: 2 альтернативы новому триллеру по Стивену Кингу

Две идеи для тех, кому нужен настоящий Стивен Кинг

Esquire
Новая «голубая фишка»: стоит ли покупать акции «Сибура» в случае IPO Новая «голубая фишка»: стоит ли покупать акции «Сибура» в случае IPO

В случае проведения IPO акции «Сибура» наверняка станут новой «голубой фишкой»

Forbes
Елизавета Баварская Елизавета Баварская

О местах силы, супермоделях, итальянской кухне и любимых модных тенденциях

Vogue
Как поддерживать отношения с лучшим другом, если вы находитесь на расстоянии Как поддерживать отношения с лучшим другом, если вы находитесь на расстоянии

Сделай все, чтобы не потерять связь с лучшим другом

Playboy
Неожиданный поворот: 10 фактов из истории моды, которые тебя удивят Неожиданный поворот: 10 фактов из истории моды, которые тебя удивят

Арина Яганова перечисляет самые невообразимые факты из истории моды

Cosmopolitan
Кто выиграет Лигу чемпионов в 2019 году? Кто выиграет Лигу чемпионов в 2019 году?

Кто станет победителем в борьбе за главный трофей Европы

GQ
Унификация неналоговых платежей: добро или зло? Унификация неналоговых платежей: добро или зло?

Как повлияет на бизнес включение в Налоговый кодекс неналоговых платежей

Forbes
Брать или нет: тест крутых часов Synoke 61576 за 250 рублей Брать или нет: тест крутых часов Synoke 61576 за 250 рублей

Найти удобные часы не так просто, особенно если ваш бюджет на покупку не велик

CHIP
Вместе весело Вместе весело

За каждым талантливым сатириком и комендантом стоит женщина с чувством юмора

Лиза
Опасно ли сохранять пароли в браузере? Опасно ли сохранять пароли в браузере?

Сохранять пароли в браузере удобно. Но безопасно ли это делать?

CHIP
Открыть в приложении