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

Вот о чем может рассказать цвет ваших ногтей: за ним нужно следить очень внимательно Вот о чем может рассказать цвет ваших ногтей: за ним нужно следить очень внимательно

Иногда цвет ногтей может говорить о наличии серьезных патологий

Популярная механика
Продажи iPhone упали почти на 20%. Как Apple собирается вернуть интерес покупателей Продажи iPhone упали почти на 20%. Как Apple собирается вернуть интерес покупателей

Apple отчиталась о снижении квартальной выручки на 5% и чистой прибыли на 16%

Forbes
Раскрыт секретный рецепт римского бетона, который пережил тысячелетия Раскрыт секретный рецепт римского бетона, который пережил тысячелетия

Чем состав и технология производства римского бетона отличались от современного

Inc.
Четыре археологические фальсификации Четыре археологические фальсификации

Археология является хорошим способом подзаработать

Maxim
Как нас обманывает Disney: чем на самом деле заканчиваются популярные детские сказки Как нас обманывает Disney: чем на самом деле заканчиваются популярные детские сказки

Почти у каждой сказки, которую вы читали в детстве, есть версия 18+...

ТехИнсайдер
5 вопросов, на которые надо ответить, прежде чем съезжаться с девушкой 5 вопросов, на которые надо ответить, прежде чем съезжаться с девушкой

Потому что мотивация «так будет дешевле квартиру снимать» — так себе

Playboy
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
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
Как живут мальтийцы и чему у них можно научиться (а чему не стоит) Как живут мальтийцы и чему у них можно научиться (а чему не стоит)

О Мальте, где не имеет смысла спешить и нервничать, пытаясь успеть все

РБК
Восточные практики: с чего начать? Восточные практики: с чего начать?

Как понять, какое направление восточных практик подходит именно вам?

Psychologies
Всё в одном Всё в одном

Интерьер, наполненный легендарной мебелью пополам с новыми иконами дизайна

SALON-Interior
Дети, у которых нет кнопки «сделать тише» Дети, у которых нет кнопки «сделать тише»

Почему очень громкий ребенок не может разговаривать «нормально»?

Psychologies
Как никогда не стоит обсуждать зарплату с работодателем? 9 фатальных ошибок Как никогда не стоит обсуждать зарплату с работодателем? 9 фатальных ошибок

Переговоры о зарплате — основная часть переговоров с работодателем

Playboy
«Люблю лекции про генетику». Зачем миллиардер Авдеев вложил 100 млн рублей в «ПостНауку» «Люблю лекции про генетику». Зачем миллиардер Авдеев вложил 100 млн рублей в «ПостНауку»

«ПостНаука» объявила о партнерстве с владельцем МКБ

Forbes
Если бы на Марсе были города Если бы на Марсе были города

Оман — это пустыня, оазисы на берегах высохших рек и бесконечные пляжи

Seasons of life
15 главных самолетов Второй мировой 15 главных самолетов Второй мировой

Предлагаем вспомнить, на чем воевали в небе победители и побежденные

Популярная механика
Цвет настроения бурый Цвет настроения бурый

Медведи мы или не медведи — вот в чем вопрос

Русский репортер
«Братство» Лунгина: фильм, который хотели запретить в Совете Федерации «Братство» Лунгина: фильм, который хотели запретить в Совете Федерации

В прокат вышел вызвавший скандал фильм Лунгина об афганской войне «Братство»

Forbes
8 приложений, которые пригодятся вашим мамам и бабушкам 8 приложений, которые пригодятся вашим мамам и бабушкам

Несколько простых приложений, которые наверняка будут интересны нашим родителям

CHIP
Как провести это лето: семь музыкальных фестивалей Европы Как провести это лето: семь музыкальных фестивалей Европы

Куда ехать, что слушать, где жить и что посмотреть рядом с европейскими городами

Forbes
Мы идем другим путем Мы идем другим путем

Когда в городе не в первый раз, хочется сделать шаг в сторону от привычных путей

Лиза
Не то слово. 5 чисто женских приемов в деловой переписке Не то слово. 5 чисто женских приемов в деловой переписке

Женские правила деловой переписки не имеют ничего общего с мужскими

Forbes
Как правнук основателя Porsche готовится изменить рынок спортивных автомобилей Как правнук основателя Porsche готовится изменить рынок спортивных автомобилей

В бизнесе производитель электрокаров заимствует практики не у Porsche, а у Apple

Forbes
Меган Маркл и принц Гарри воспитывают новорожденного сына в ужасных условиях Меган Маркл и принц Гарри воспитывают новорожденного сына в ужасных условиях

Поклонники британских монархов побывали на территории Фрогмор-хаус

Cosmopolitan
«Молодой Мик Джаггер»: что носит Гарри Стайлз, которого сравнивают со всеми великими модниками рок-сцены сразу «Молодой Мик Джаггер»: что носит Гарри Стайлз, которого сравнивают со всеми великими модниками рок-сцены сразу

Как Гарри Стайлз стал одним из самых модных парней в медиапространстве

Esquire
25 слайдов на $70 млрд: презентация, из которой вырос бизнес Uber 25 слайдов на $70 млрд: презентация, из которой вырос бизнес Uber

Исторический питч 2008 года: как основатели Uber видели перспективы стартапа?

Forbes
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
«Надо послать мощный сигнал Кремлю и рынкам». В Конгрессе США обсудили санкции против России «Надо послать мощный сигнал Кремлю и рынкам». В Конгрессе США обсудили санкции против России

В Конгрессе США прошли слушания, на которых обсуждалась санкции против России

Forbes
Названы лучшие и худшие серии «Игры престолов» Названы лучшие и худшие серии «Игры престолов»

Финальный сезон «Игры престолов» не спешит на покой

Maxim
Один и без оружия Один и без оружия

Интровертом может родиться каждый

Tatler
Открыть в приложении