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 выжить в технологической сингулярности? Как выжить в технологической сингулярности?

Что такое концепция сингулярности?

Популярная механика
Самая дорогая игра в истории. Как создатель Star Citizen собрал $300 млн на проект, который не может завершить Самая дорогая игра в истории. Как создатель Star Citizen собрал $300 млн на проект, который не может завершить

Компьютерная игра Star Citizen стала крупнейшим проектом в истории краудфандинга

Forbes
IT-разработка «внутри» или готовое решение: что выбрать IT-разработка «внутри» или готовое решение: что выбрать

Стоит ли IT-компании разрабатывать ПО с нуля или лучше купить готовое решение?

Inc.
Mitsubishi L200. На пороге барбершопа Mitsubishi L200. На пороге барбершопа

Пикап L200 постригли, побрили и превратился он в писаного красавца

АвтоМир
Как быстро возбудить девушку: 12 способов (гид, который стоит держать под рукой) Как быстро возбудить девушку: 12 способов (гид, который стоит держать под рукой)

Не знаете, как быстро возбудить девушку до предела? Вы по адресу!

Playboy
«Сцена заставляет от многого отказаться» «Сцена заставляет от многого отказаться»

В мае этого года Alekseev выпускает свой второй альбом — «Моя звезда»

OK!
5 популярных вопросов о бытовой технике, которые мы задали производителю 5 популярных вопросов о бытовой технике, которые мы задали производителю

Нужно ли добавлять специальное средство от накипи при стирке?

CHIP
Картины, счета, самолеты. Суд арестовал имущество братьев Ананьевых Картины, счета, самолеты. Суд арестовал имущество братьев Ананьевых

Суд арестовал активы братьев Ананьевых по иску Промсвязьбанка

Forbes
Brexit с высокой доходностью. Как заработать на фунте? Brexit с высокой доходностью. Как заработать на фунте?

Уход премьер-министра Терезы Мэй не решил проблем Brexit

Forbes
«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
8 самых красивых актрис кино для взрослых (от Мии Малковой до Саши Грей) 8 самых красивых актрис кино для взрослых (от Мии Малковой до Саши Грей)

В этом списке — самые красивые актрисы взрослых фильмов!

Playboy
Всем реформам вопреки: почему власть продолжает сажать бизнесменов, как в 2002 году? Всем реформам вопреки: почему власть продолжает сажать бизнесменов, как в 2002 году?

Как остановить посадки бизнесменов?

Forbes
6 мест, куда ни в коем случае не стоит класть свой телефон (эксперты не советуют) 6 мест, куда ни в коем случае не стоит класть свой телефон (эксперты не советуют)

Несколько мест, где не стоит держать смартфон

Playboy
Богатейший человек планеты представил ракету и модуль для полетов на Луну Богатейший человек планеты представил ракету и модуль для полетов на Луну

Аэрокосмическая компания Blue Origin проведет запуск ракеты в 2021 году

Forbes
Загар: что это такое и насколько он опасен Загар: что это такое и насколько он опасен

Полезно ли для здоровья загорать?

Популярная механика
Долг платежом красен: на чем можно заработать в мае Долг платежом красен: на чем можно заработать в мае

Ситуация на мировых фондовых рынках выглядит несколько странно

Forbes
Новый самолет — как младенец, которого нельзя оставлять без присмотра Новый самолет — как младенец, которого нельзя оставлять без присмотра

В чем причины катастрофы и технические проблемы «Суперджетов»

СНОБ
По опыту Amazon и Alibaba: чем магазину привлечь избалованного клиента По опыту Amazon и Alibaba: чем магазину привлечь избалованного клиента

Покупатель больше не выбирает любимый магазин раз и навсегда

Forbes
«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
9 алкогольных коктейлей, которые стоит попробовать хотя бы раз в жизни 9 алкогольных коктейлей, которые стоит попробовать хотя бы раз в жизни

Коктейли — это целая культура

Playboy
35 пылающих вопросов к финалу «Игры престолов» и его создателям 35 пылающих вопросов к финалу «Игры престолов» и его создателям

Если у тебя есть вопросы помимо тех, что возникли у нас, пиши в комментариях!

Maxim
Калви попросит следствие разрешить ему участвовать в Петербургском форуме Калви попросит следствие разрешить ему участвовать в Петербургском форуме

Майкл Калви хочет принять участие в Петербургском экономическом форуме

Forbes
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
«Садись за стол и покажи, кто ты». История Мэтта Калкинса, миллиардера и бога настольных игр «Садись за стол и покажи, кто ты». История Мэтта Калкинса, миллиардера и бога настольных игр

Мэтт Калкинс — основной владелец разработчика софта Appian

Forbes
На Alfa Future People впервые появится транс-сцена На Alfa Future People впервые появится транс-сцена

Alfa Future People теперь одно из главных событий года в транс-музыке

Cosmopolitan
Как Aeance нарушают правила модной индустрии ради защиты экологии Как Aeance нарушают правила модной индустрии ради защиты экологии

Основатели немецкого бренда об отказе от сезонных коллекций

Vogue
Почему наша сборная так хороша на чемпионате мира? Почему наша сборная так хороша на чемпионате мира?

Разбираем основные составляющие успеха нашей сборной

GQ
Джон Брэдли (Сэм Тарли): Джон Брэдли (Сэм Тарли):

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

Esquire
Топ-10 блюд грузинской кухни, которые нужно попробовать хоть раз в жизни Топ-10 блюд грузинской кухни, которые нужно попробовать хоть раз в жизни

Грузинская кухня — одна из древнейших и известнейших во всем мире

Playboy
Трамп помог остановить падение цен на подержанные бизнес-джеты в США Трамп помог остановить падение цен на подержанные бизнес-джеты в США

Цены на подержанные частные самолеты в США перестали падать впервые за 10 лет

Forbes
Открыть в приложении