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

Продукты, снижающие и повышающие холестерин: правильное питание для сердца и сосудов Продукты, снижающие и повышающие холестерин: правильное питание для сердца и сосудов

Что именно нужно есть, а от чего лучше отказаться для здоровья сердца и сосудов

Популярная механика
Как 20 минут ежедневной ходьбы изменят вашу жизнь Как 20 минут ежедневной ходьбы изменят вашу жизнь

Достаточно ежедневно выделять 20 минут на пешую прогулку, чтобы изменить жизнь

Psychologies
От полезных советов до создания ИИ-жен: как люди используют чат-ботов От полезных советов до создания ИИ-жен: как люди используют чат-ботов

Как люди пользуются персонифицированными чат-ботами?

Inc.
DS 3 Crossback DS 3 Crossback

Состоятельный и эффектный кроссовер DS 3 Crossback

Quattroruote
От Пушкина до «Твиттера»: как жила и развивалась запрещенная лексика в русской культуре От Пушкина до «Твиттера»: как жила и развивалась запрещенная лексика в русской культуре

Каким был длинный и богатый маршрут русского мата

Maxim
Майндфулнес и практика внимательности, или как используют медитацию в компаниях Майндфулнес и практика внимательности, или как используют медитацию в компаниях

Медитация давно перестала восприниматься как нечто эзотерическое

Forbes
8 самых ненадежных автомобилей (лучше уж на такси) 8 самых ненадежных автомобилей (лучше уж на такси)

Даже из салона эти модели могут доставить немало проблем.

Playboy
И что он в ней нашел... И что он в ней нашел...

Романы между интересными, состоявшимися мужчинами и простушками – не редкость

Лиза
Мы идем другим путем Мы идем другим путем

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

Лиза
Почему радостные события иногда вызывают тревогу? Почему радостные события иногда вызывают тревогу?

Казалось бы, время радоваться, но вместо радости вы испытываете беспокойство

Psychologies
«Мне в этом городе жить» «Мне в этом городе жить»

Глава Якутска Сардана Авксентьева — о себе, мигрантах и бездомных животных

Русский репортер
Бедный мальчик Бедный мальчик

Кто помогает Абрамовичу-младшему заниматься бизнесом

Forbes
Термометр для зоны евро. Платежная система, которая предскажет распад ЕС Термометр для зоны евро. Платежная система, которая предскажет распад ЕС

Падение экономического роста в Италии вернуло опасения нового кризиса в еврозоне

Forbes
Аликс Фридберг: «Мне нравится винтаж, но с ним главное не переборщить» Аликс Фридберг: «Мне нравится винтаж, но с ним главное не переборщить»

Героиня этого номера получила «Эмми» за образы сериала «Большая маленькая ложь»

Grazia
«Нужно 30 нарушений за ночь». Что обсуждают на планерке в ГИБДД «Нужно 30 нарушений за ночь». Что обсуждают на планерке в ГИБДД

В Сеть попал видеоролик, который снят на планерке инспекторов ГИБДД в Сургуте

РБК
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
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
Ольга Куриленко: «Если у меня чего-то нет, значит, мне это не надо» Ольга Куриленко: «Если у меня чего-то нет, значит, мне это не надо»

Актриса вспомнила с нами прошлое и поговорила о будущем

Cosmopolitan
Рояль в кустах Рояль в кустах

Сэр Элтон Джон — не только поп-идол, но и икона стиля

Vogue
Удовольствие по щелчку Удовольствие по щелчку

Откуда взялась мода на селфи и почему все люди делают это

Вокруг света
9 простых истин, которые помогут вам в плохие дни 9 простых истин, которые помогут вам в плохие дни

Когда выдастся неудачный день, просто напомните себе одну из простых истин

Psychologies
Мужская консультация: остеохондроз Мужская консультация: остеохондроз

Разговор о тяжелом и трудноизлечимом заболевании

Maxim
Тройной агент Тройной агент

Не знаем, как ей все удается, но видим, что останавливаться Настя явно не хочет

Glamour
«Следствие приписывает мне способности Кашпировского». Михаила Абызова оставили под арестом «Следствие приписывает мне способности Кашпировского». Михаила Абызова оставили под арестом

Михаила Абызова оставили под арестом еще на два месяца

Forbes
8 спонтанных и дерзких побегов со свадьбы 8 спонтанных и дерзких побегов со свадьбы

Бороться за свободу нужно до последнего!

Maxim
Минтай премиум-класса: куда уплывает народная рыба Минтай премиум-класса: куда уплывает народная рыба

2019 год может стать началом конца для экономического сегмента рыбных продуктов

Forbes
Улыбаемся и машем Улыбаемся и машем

Как стоматологи исправляют себе прикус и проходят ли сами отбеливание

Собака.ru
Легко ли сделать прыжок из найма в предпринимательство? Легко ли сделать прыжок из найма в предпринимательство?

Как начать собственный бизнес, если вы работаете на стабильной работе

Cosmopolitan
Льготы, скидки, штрафы: почему «Аэрофлот» летает на «Суперджетах» Льготы, скидки, штрафы: почему «Аэрофлот» летает на «Суперджетах»

Почему «Аэрофлот» остается крупнейшим эксплуатантом «Суперджетов»

Forbes
Кружево империи: секреты античных дорог Кружево империи: секреты античных дорог

Высококачественная дорожная сеть общей протяженностью в два земных экватора

Популярная механика
Открыть в приложении