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 воспитать кошку: она больше не будет драть ваши обои Как воспитать кошку: она больше не будет драть ваши обои

На самом деле, воспитать кошку вполне под силу любому хозяину

Популярная механика
Лиссабон: Город, где сбываются желания Лиссабон: Город, где сбываются желания

Как стилист Владислав Лисовец впервые попал в столицу Португалии

Вокруг света
Изогнутый экран смартфона — это удобно? Изогнутый экран смартфона — это удобно?

Стоит ли покупать смартфоны с изогнутыми экранами?

CHIP
10 небанальных мест для медового месяца 10 небанальных мест для медового месяца

Андаманские острова вместо Мальдив и Антарктида для самых смелых

Vogue
Пять языков любви Пять языков любви

Секрет прочных отношений

kiozk originals
Почему сгорел “Суперджет”: версии катастрофы Почему сгорел “Суперджет”: версии катастрофы

Что известно о причинах аварии Sukhoi Superjet 100

Популярная механика
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
Напряжение растет Напряжение растет

Последние два десятка лет автомобили эволюционируют с невероятной скоростью

АвтоМир
Анна Хилькевич после рождения второго ребенка хотела развестись с мужем Анна Хилькевич после рождения второго ребенка хотела развестись с мужем

32-летняя актриса Анна Хилькевич откровенно рассказала о личной жизни

Cosmopolitan
«Ростех» всерьёз взялся за охоту на беспилотники «Ростех» всерьёз взялся за охоту на беспилотники

Комплексы для борьбы с беспилотными летательными аппаратами

Популярная механика
Правила жизни Одри Хепберн Правила жизни Одри Хепберн

Правила жизни знаменитой актрисы Одри Хепберн

Esquire
Не брать чужого? Не брать чужого?

Что делать, если ты влюбилась в мужа подруги?

Лиза
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
7 самых частых ошибок парней на первом свидании (она может убежать) 7 самых частых ошибок парней на первом свидании (она может убежать)

«Вредные советы» о том, как исключить возможность второго свидания

Playboy
У нас проблемы – что делать? У нас проблемы – что делать?

Сексуальные проблемы в паре. Когда идти к специалисту

Psychologies
«Неудивительно, что диктаторы любят WhatsApp». Перевод письма Павла Дурова «Неудивительно, что диктаторы любят WhatsApp». Перевод письма Павла Дурова

Павел Дуров написал письмо с резкой критикой в адрес WhatsApp

Forbes
Британская корона показала миру свои русские сокровища: что в закромах? Британская корона показала миру свои русские сокровища: что в закромах?

В издательстве «Слово» вышла книга «Русские сокровища британской короны»

Forbes
Не боится Вирджинии Вулф Не боится Вирджинии Вулф

Англичанке Джемме Артертон черт не брат

Vogue
Если б я был Нурсултан Если б я был Нурсултан

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

GQ
Сносное жилье Сносное жилье

Как устроена московская реновация и кто уже зарабатывает на ней миллиарды

Forbes
Читать за едой Читать за едой

Собрание людей, культур, гастрономических традиций и дизайнерских идей

Seasons of life
Время возмездия Время возмездия

Двигатели внутреннего сгорания живее всех живых

Quattroruote
Золотое детство. Как воспитывают детей в монарших семьях Золотое детство. Как воспитывают детей в монарших семьях

Ребенок, рождающийся в королевской семье, всю жизнь будет соблюдать протокол

Forbes
Вне зоны доступа Вне зоны доступа

В Челябинской области нашли 75 фронтовых писем, которых адресаты ждут с войны

StarHit
Волков бояться... Волков бояться...

Какие страхи по поводу работы не дают нам спокойно жить и что с этим делать

Cosmopolitan
«Он использовал свою славу». Тони Роббинса обвинили в сексуальных домогательствах и порицании жертв насилия «Он использовал свою славу». Тони Роббинса обвинили в сексуальных домогательствах и порицании жертв насилия

BuzzFeed опубликовал расследование об известном коуче Тони Роббинсе

Forbes
Как Стефан Брайтвизер обокрал 200 музеев, а его мама сожгла картины Как Стефан Брайтвизер обокрал 200 музеев, а его мама сожгла картины

И собрал коллекцию сокровищ общей стоимостью в $1,4 млрд

GQ
Как использовать ноутбук в качестве монитора? Как использовать ноутбук в качестве монитора?

Если вам нужен второй монитор для ПК, в качестве него можно использовать ноутбук

CHIP
Что такое адаптивная архитектура: Беназ Фарахи Что такое адаптивная архитектура: Беназ Фарахи

Беназ Фарахи вдыхает жизнь в эти мертвые предметы

Популярная механика
На вторых ролях На вторых ролях

Как избавиться от второго подбородка, не прибегая к помощи хирурга

Лиза
Открыть в приложении