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

Крионика: есть ли жизнь после заморозки? Крионика: есть ли жизнь после заморозки?

Крионика – это игра с малыми шансами, но с колоссальным джекпотом

Популярная механика
Как выбрать между двумя женщинами, которых вы любите одновременно Как выбрать между двумя женщинами, которых вы любите одновременно

В этом нет ничего страшного, но мы понимаем, как вам трудно

Playboy
Обновления нарочно ломают наши телефоны и еще 9 мифов о гаджетах Обновления нарочно ломают наши телефоны и еще 9 мифов о гаджетах

10 самых распространенных мифов об электронных устройствах

Maxim
Как бывший чиновник из России развивает сеть детских парков «Кидзания» в США Как бывший чиновник из России развивает сеть детских парков «Кидзания» в США

Как россиянину удалось найти влиятельных партнеров на американском рынке

Forbes
Развод и утрата: как справиться с последствиями Развод и утрата: как справиться с последствиями

Как утрата влияет на наше психологическое состояние?

VOICE
Далеко пойдут Далеко пойдут

Grazia решила повнимательнее присмотреться к отпрыскам знаменитостей

Grazia
Доходность до 466%. Сколько заработали инвесторы в криптовалюту с начала года Доходность до 466%. Сколько заработали инвесторы в криптовалюту с начала года

Самая популярная криптовалюта биткоин только в мае подорожала почти на 100%

Forbes
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
Что происходит с организмом, когда ты пьешь алкоголь в жару (и как этого избежать) Что происходит с организмом, когда ты пьешь алкоголь в жару (и как этого избежать)

Скоро лето, а значит будет много алкоголя на природе

Playboy
Как не стать жертвой буллинга на работе Как не стать жертвой буллинга на работе

Работодатель, нарушающий корпоративную этику, не думает о вреде бизнесу

Forbes
Как быть хорошими родителями для подростка Как быть хорошими родителями для подростка

Удивительные вещи происходят иной раз с родителями

Psychologies
Дружит со спортом Дружит со спортом

Как с максимальной пользой потратить время, выкроенное на тренировки?

Grazia
Певец Сил и режиссер Александр Сурин: звезды, женившиеся на беременных от других Певец Сил и режиссер Александр Сурин: звезды, женившиеся на беременных от других

«Отец не тот, кто зачал, а тот, кто воспитал», — говорят люди

Cosmopolitan
Лунные альтернативы: СССР мог победить Лунные альтернативы: СССР мог победить

Опередить Америку на Луне Советский Союз, как известно, не сумел

Популярная механика
Владимир Любаров. Пара слов о себе Владимир Любаров. Пара слов о себе

Ему подражают, его подделывают — объективное мерило популярности и успешности

Караван историй
Как выходец из Бобруйска создал один из самых известных брендов российской одежды Как выходец из Бобруйска создал один из самых известных брендов российской одежды

Отказавшись от франчайзи, торговая марка «Твое» увеличивает продажи в онлайне

Forbes
Сейсмология: как предсказывают землетрясения Сейсмология: как предсказывают землетрясения

Земле присуще одно прискорбное свойство: она временами уходит из-под ног

Популярная механика
Перебор: Алена Шишкова и другие insta-girls, которые злоупотребляют фильтрами Перебор: Алена Шишкова и другие insta-girls, которые злоупотребляют фильтрами

Знаменитые красавицы, которые активно используют «волшебные» фильтры

Cosmopolitan
Кирилл Рихтер для Esquire исполняет композиции из сольного альбома Chronos и комментирует их Кирилл Рихтер для Esquire исполняет композиции из сольного альбома Chronos и комментирует их

Кирилл Рихтер — один из самых молодых инструментальных композиторов в России

Esquire
Игра на повышение: самый знаменитый лифт в Европе открыл летний сезон Игра на повышение: самый знаменитый лифт в Европе открыл летний сезон

Самый высокий открытый подъемник в Европе – лифт Хамметшванд

Cosmopolitan
7 лучших тренажеров для большой квартиры (пора приводить себя в форму) 7 лучших тренажеров для большой квартиры (пора приводить себя в форму)

До лета остались считанные дни, а ты еще не достиг атлетичной фигуры супергероя?

Playboy
Время возмездия Время возмездия

Двигатели внутреннего сгорания живее всех живых

Quattroruote
Краткая история русского шушпанцера: бронированные тракторы Краткая история русского шушпанцера: бронированные тракторы

Советская военная промышленность породила ряд шушпанцеров

Популярная механика
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
Пивоварни, вискокурни и винодельни, которые стоит посетить Пивоварни, вискокурни и винодельни, которые стоит посетить

Дегустация алкоголя может быть не только вкусной, но и красивой

GQ
В ожидании нового кризиса. Что угрожает мировой экономике через 10 лет после «Великой рецессии» В ожидании нового кризиса. Что угрожает мировой экономике через 10 лет после «Великой рецессии»

Растущие долги подталкивают мир к новой встряске

Forbes
20 самых смешных реакций на 4 серию финального сезона «Игры престолов» 20 самых смешных реакций на 4 серию финального сезона «Игры престолов»

Сеть наполнилась старыми-добрыми смешными твитами про «Игру престолов»

Playboy
Признаки стиля. Lexus ES против Volvo S90 и Audi A6 Признаки стиля. Lexus ES против Volvo S90 и Audi A6

Выбрать большой седан за 4–5 млн рублей не самая простая задача

РБК
Нет талии? Платите штраф! Нет талии? Платите штраф!

Роспотребнадзор заинтересовался идеей ввести штрафы на объем талии больше 90 см

Лиза
Глыба. Символ эпохи. Журналисты и политики вспоминают Сергея Доренко Глыба. Символ эпохи. Журналисты и политики вспоминают Сергея Доренко

9 мая в Москве умер журналист Сергей Доренко

Esquire
Открыть в приложении