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

Еще три вкусных продукта, которые помогут сжечь лишний жир Еще три вкусных продукта, которые помогут сжечь лишний жир

Здоровая и вкусная пища, которая способствует избавлению от лишнего веса

Популярная механика
Тест нового SSD ADATA Ultimate SU635: на пределе возможностей SATA Тест нового SSD ADATA Ultimate SU635: на пределе возможностей SATA

Тестируем новый SSD диск ADATA Ultimate SU635

CHIP
Почему капитанский мостик находится в корме, если с носа обзор лучше Почему капитанский мостик находится в корме, если с носа обзор лучше

Где должен быть установлен капитанский мостик — на корме или на носу корабля?

ТехИнсайдер
Хронограф спас астронавтов и помог сбежать пленным солдатам. Каким образом? Хронограф спас астронавтов и помог сбежать пленным солдатам. Каким образом?

Очень простая функция в часах со сложной историей

GQ
6 признаков глупого человека 6 признаков глупого человека

Как понять, кого нужно избегать? Да и нужно ли на самом деле?

Psychologies
Тачанка XXI века Тачанка XXI века

Побывали на производстве вездеходов-багги и погоняли в окрестностях Грозного

Популярная механика
«Безопасность – рецессивный или спящий ген WhatsApp». Дуров раскритиковал мессенджер за проблемы с защитой данных «Безопасность – рецессивный или спящий ген WhatsApp». Дуров раскритиковал мессенджер за проблемы с защитой данных

«WhatsApp никогда не будет защищенным», утверждает Павел Дуров

Forbes
Среда обитания Среда обитания

Как рождается концепция зеленого пространства и как она воплощается в жизнь

Домашний Очаг
«Банки перестраивают модели работы с крупными клиентами» «Банки перестраивают модели работы с крупными клиентами»

Зампредседателя правления Сбербанка об уровне инвестиционной активности в России

РБК
Настоящая магия Настоящая магия

Легендарный «Дозор» Сергея Лукьяненко выходит на большую сцену

OK!
Следуй за мной Следуй за мной

О чем бы писал Пушкин и какие места советовал посетить, если бы был блогером

Лиза
Джон Брэдли (Сэм Тарли): Джон Брэдли (Сэм Тарли):

Джон Брэдли о дружбе с Китом Харингтоном и своем вкладе в битву при Вентерфелле

Esquire
Как научиться говорить правильно и красиво? 11 отличных подсказок тебе в помощь Как научиться говорить правильно и красиво? 11 отличных подсказок тебе в помощь

Хочешь, чтобы тебя не только слушали, но и слышали?

Playboy
Комендантский час.  С кем будет конкурировать российский кроссовер Aurus Комендантский час.  С кем будет конкурировать российский кроссовер Aurus

Стоимость российского внедорожника Aurus Komendant держится в секрете

Forbes
«Джон Уик 3» – отлично поставленная хореография перестрелок «Джон Уик 3» – отлично поставленная хореография перестрелок

Посмотрели балет с черным киллером в главной роли

GQ
Беспроводные наушники: 10 лет прогресса Беспроводные наушники: 10 лет прогресса

Беспроводные наушники с каждым годом становятся все более удобными

Популярная механика
90% семей в России — это полное слияние невротиков 90% семей в России — это полное слияние невротиков

Что такое нездоровые отношения между мужчиной и женщиной

Psychologies
Треугольник Менделеева: снова об элементарных периодах Треугольник Менделеева: снова об элементарных периодах

Таблица элементов – одно из изображений, памятных всем со школьного детства

Популярная механика
Когда в постели уже трое: 5 стереотипов о сексе во время беременности Когда в постели уже трое: 5 стереотипов о сексе во время беременности

Многие пары отказываются от секса во время беременности

СНОБ
Главная роль. Почему британская монархия нуждается в Меган Маркл Главная роль. Почему британская монархия нуждается в Меган Маркл

Меган Маркл — сериальная актриса, феминистка с темным цветом кожи

Forbes
Война Марты Война Марты

Интервью с Мартой Козловой, сыгравшей главную роль в фильме «Война Анны»

OK!
Почему важно извиниться перед детьми за развод и как это сделать Почему важно извиниться перед детьми за развод и как это сделать

Как правильно извиниться перед ребенком за все, что произошло во время развода

Psychologies
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
Бес в ребро — и тапки врозь Бес в ребро — и тапки врозь

Развод после 60 – нечастое явление, и потому повергает в шок детей и внуков пары

Лиза
Вот что значит белая лошадь, которую встретила Арья в финале пятой серии «Игры престолов» Вот что значит белая лошадь, которую встретила Арья в финале пятой серии «Игры престолов»

Откуда в Королевской Гавани взялась белая лошадь?

Maxim
Почему все хотят именно часы с автоподзаводом? Почему все хотят именно часы с автоподзаводом?

Automatic – слово, способное набить цену вашим наручным часам

GQ
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
Эфирное создание Эфирное создание

Неужели из друга семьи телевизор окончательно превратился в средство пропаганды?

GQ
10 сериалов, навсегда изменивших телевидение 10 сериалов, навсегда изменивших телевидение

Десяток классических сериалов

Maxim
Оранжевое настроение Оранжевое настроение

Муся Тотибадзе выпускает дебютный альбом и обещает: «Закачаетесь!»

Vogue
Открыть в приложении