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 правильно выбрать собаку: простые тесты для определения своего питомца Как правильно выбрать собаку: простые тесты для определения своего питомца

Как при выборе собаки оценить её характер и поведение

Популярная механика
Зять миллиардера Рыболовлева решил стать президентом Уругвая Зять миллиардера Рыболовлева решил стать президентом Уругвая

Бизнесмену и начинающему политику еще необходимо победить в праймериз

Forbes
Работа с умом: каков потенциал генеративного ИИ для роста производительности в России Работа с умом: каков потенциал генеративного ИИ для роста производительности в России

Ученые проанализировали влияние генеративного ИИ на задачи и профессии

Forbes
Три анекдота о бизнесе в России, рассказанных миллиардером Лисиным Три анекдота о бизнесе в России, рассказанных миллиардером Лисиным

Владимир Лисин с помощью анекдота описал принципы ведения бизнеса

Forbes
Самые скандальные Папы Римские: от средневековья до наших дней Самые скандальные Папы Римские: от средневековья до наших дней

Какие Папы Римские прославились вовсе не благодеяниями, а громкими скандалами

Maxim
10 навыков из армии, которые очень помогают в повседневной жизни 10 навыков из армии, которые очень помогают в повседневной жизни

Не служил — не муж... Мы шутим, шутим. Шутим!

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
Диета вместо ботокса Диета вместо ботокса

Звезды утверждают, что здоровый образ жизни и правильное питание творят чудеса

Лиза
Не боится Вирджинии Вулф Не боится Вирджинии Вулф

Англичанке Джемме Артертон черт не брат

Vogue
Найти правильный баланс Найти правильный баланс

Актер Гоголь-центра Никита Кукушкин протестировал автомобиль Genesis G80

OK!
Вера, которая пьет тушь Вера, которая пьет тушь

Вера Мартынов рассказала, как она выращивает новый театр и нового зрителя

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
Следуй за мной Следуй за мной

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

Лиза
«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
10 признаков «дорогой» девушки: что быстро сделает тебя ухоженной 10 признаков «дорогой» девушки: что быстро сделает тебя ухоженной

Признаки ухоженной девушки

Cosmopolitan
Афганцы против Лунгиных Афганцы против Лунгиных

Как родилась и кому принадлежит современная Россия

Русский репортер
Что делать, если ты опаздываешь на собеседование: незаменимый гид Что делать, если ты опаздываешь на собеседование: незаменимый гид

Если ты опаздываешь на собеседование, следуй нашим советам

Playboy
Пятерка с плюсами Пятерка с плюсами

Наталья Якимчик отмечает пятилетие бренда и делится своей формулой успеха

Vogue
Дети, у которых нет кнопки «сделать тише» Дети, у которых нет кнопки «сделать тише»

Почему очень громкий ребенок не может разговаривать «нормально»?

Psychologies
Самые непредсказуемые фильмы Каннского фестиваля: от Гаспара Ноэ до пародии на “Черное зеркало” Самые непредсказуемые фильмы Каннского фестиваля: от Гаспара Ноэ до пародии на “Черное зеркало”

В эту подборку попали фильмы, которые притворяются жанровым кино

Esquire
Экран покажет нас Экран покажет нас

Научим сохранять лицо в инстаграме и YouTube

Glamour
«Я репетирую с каждым по отдельности» «Я репетирую с каждым по отдельности»

Один из самых обсуждаемых театральных режиссеров — Максим Диденко

OK!
«Мы отстали в балете лет на 40»: Анатолий Иксанов впервые рассказал о «постановочном перевороте» в Большом театре «Мы отстали в балете лет на 40»: Анатолий Иксанов впервые рассказал о «постановочном перевороте» в Большом театре

Бывший директор Большого театра дал первое интервью после отставки в 2013 году

Forbes
9 железных аргументов, почему тебе нужен дрон (или лучшие дроны для тебя) 9 железных аргументов, почему тебе нужен дрон (или лучшие дроны для тебя)

Самое время задуматься над приобретением квадрокоптера

Playboy
«Па, только маме не говори» «Па, только маме не говори»

Оскар Кучера легко мог бы вести «Курс молодого отца»

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
Как одеться в духе кэмпа Как одеться в духе кэмпа

Учимся одеваться у принцессы Дианы, Марлен Дитрих и даже Петра I

Vogue
Девушка без ретуши Девушка без ретуши

Актриса Варвара Шмыкова искренне — о бодипозитиве, женственности, ретуши и семье

OK!
В часовой индустрии произошла кварцевая революция. Что это такое? В часовой индустрии произошла кварцевая революция. Что это такое?

Как кварцевые механизмы перевернули работу часовщиков с ног на голову в 1970-х

GQ
Все смотрят сериал «Чернобыль» от HBO: 5 причин, почему и вам тоже стоит Все смотрят сериал «Чернобыль» от HBO: 5 причин, почему и вам тоже стоит

Из этого сериала вы узнаете о стране больше, чем из любого российского

Playboy
Открыть в приложении