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

Режим многозадачности: как выполнять несколько задач одновременно и не сойти с ума Режим многозадачности: как выполнять несколько задач одновременно и не сойти с ума

Может ли человек быть многозадачным?

Популярная механика
Как найти достоинства в своих недостатках Как найти достоинства в своих недостатках

Отчаяние, безысходность, разочарование — все это отголоски обманутых ожиданий

Psychologies
Как скопировать и вставить таблицу в Экселе Как скопировать и вставить таблицу в Экселе

Как скопировать таблицу в Эксель так, чтобы все осталось на своих местах

CHIP
Артем Качер: Артем Качер:

Артем Качер - о съемках клипа "Грустный Дэнс" и дружбе в Российском шоу-бизнесе

Cosmopolitan
Недосып и тревожность: как сон влияет на психику и почему возникают панические атаки Недосып и тревожность: как сон влияет на психику и почему возникают панические атаки

Почему недосып — это не просто усталость

Правила жизни
Уберизация холодильника: зачем торговые сети уходят в сеть Уберизация холодильника: зачем торговые сети уходят в сеть

Передел российского рынка ретейла открывает старым игрокам новые возможности

Forbes
Хватит быть рабами своего опыта. Ирина Хакамада об интуиции в бизнесе Хватит быть рабами своего опыта. Ирина Хакамада об интуиции в бизнесе

Нужно качать свой мозг и деловую интуицию, как вы качаете мышцы в спортзале

Forbes
Игра на публику Игра на публику

Краткий кодекс этики в соцсетях: что нужно знать в 2019 году

Glamour
Глыба. Символ эпохи. Журналисты и политики вспоминают Сергея Доренко Глыба. Символ эпохи. Журналисты и политики вспоминают Сергея Доренко

9 мая в Москве умер журналист Сергей Доренко

Esquire
Эмилия Кларк: “Мне фантастически повезло, что я еще жива” Эмилия Кларк: “Мне фантастически повезло, что я еще жива”

Отношения Эмилии Кларк с жизнью и смертью

Psychologies
Бедный мальчик. Кто помогает сыну Романа Абрамовича заниматься бизнесом Бедный мальчик. Кто помогает сыну Романа Абрамовича заниматься бизнесом

Готов ли Аркадий Абрамович сменить отца в бизнесе?

Forbes
Желтые страницы Желтые страницы

Семидесятиметровая квартира с желтыми стенами

AD
Включите цвет: собираем компьютер на комплектующих Gamdias Включите цвет: собираем компьютер на комплектующих Gamdias

Системный блок может быть не только производительным, но и очень эффектным

CHIP
Дуров обвинил российские власти в попытке взлома аккаунтов журналистов в Telegram Дуров обвинил российские власти в попытке взлома аккаунтов журналистов в Telegram

Основатель мессенджера Павел Дуров заявил, что за взломом стоит Россия

Forbes
Отступление варваров: что случилось с компанией-символом завоевания Америки финансистами Уолл-стрит Отступление варваров: что случилось с компанией-символом завоевания Америки финансистами Уолл-стрит

Компания KKR стала символом завоевания Америки финансистами Уолл-стрит

Forbes
Почему эго — нам не враг и не стоит с ним бороться Почему эго — нам не враг и не стоит с ним бороться

Эго пользуется дурной славой, но проблема в искаженных представлениях о себе

Psychologies
Вот это закалка! Вот это закалка!

Как правильно закаливать ребенка

Лиза
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
Настоящая магия Настоящая магия

Легендарный «Дозор» Сергея Лукьяненко выходит на большую сцену

OK!
Правила жизни Боно Правила жизни Боно

Музыкант, Дублин, Ирландия, 59 лет

Esquire
Дима Билан рассказал об испытаниях, через которые прошел на «Евровидении» Дима Билан рассказал об испытаниях, через которые прошел на «Евровидении»

37-летний Дима Билан прокомментировал результаты завершившего в Израиле конкурса

Cosmopolitan
Путешествие в бесконечность: 5 вещей, которые нужно сделать в Азербайджане Путешествие в бесконечность: 5 вещей, которые нужно сделать в Азербайджане

Приготовьтесь плениться очарованием Азербайджана!

Cosmopolitan
Почему Трамп может стать величайшим лузером Америки: разгром его доходов Почему Трамп может стать величайшим лузером Америки: разгром его доходов

The New York Times опубликовала отчет об интересной жизни финансов Дональда

Playboy
Как выбрать между двумя женщинами, которых вы любите одновременно Как выбрать между двумя женщинами, которых вы любите одновременно

В этом нет ничего страшного, но мы понимаем, как вам трудно

Playboy
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
Сергей Полунин: «Мне нужен адреналин, чтобы сконцентрироваться» Сергей Полунин: «Мне нужен адреналин, чтобы сконцентрироваться»

Танцовщик рассуждает о том, почему нужно учить детей самостоятельности

Русский репортер
Семь аудиокниг, которые заставят ваш мозг работать по-другому Семь аудиокниг, которые заставят ваш мозг работать по-другому

Аудиокнига — отличный способ немного отдохнуть и разгрузить голову

Forbes
«Настроения полны пессимизма». Больше половины россиян не ждут скорого завершения кризиса «Настроения полны пессимизма». Больше половины россиян не ждут скорого завершения кризиса

Почти треть россиян считает, что экономические условия в стране плохие

Forbes
14 раз, когда люди осознавали, что живут с монстром (сочувствуем всем им) 14 раз, когда люди осознавали, что живут с монстром (сочувствуем всем им)

Некоторые признаки монстров в квартире

Playboy
Дамоклов меч над Россией: чего ждать от новых санкций США Дамоклов меч над Россией: чего ждать от новых санкций США

Чем грозят России новые санкции

Forbes
Открыть в приложении