«Техника-молодежи» 1997 №12, с.20-21

Обращаюсь в вашу редакцию, потому как больше некуда. Не подскажете ли, какое максимальное разрешение имеет спутниковая оптика? А то уже больше года в фидошных эхоконференциях муссируются слухи о том, как со спутников-шпионов считают монетки на тротуаре, подсматривают время на наручных часах, читают газеты в руках прохожих... Вот и стало интересно: возможно ли это? По данным СМИ выходит, что фотосъемка с орбиты дает разрешение в метры, в лучшем случае в десятки сантиметров, но тут же печатается сообщение о судебном процессе, на котором в качестве доказательства виновности подсудимого фигурируют спутниковые снимки, запечатлевшие его на месте преступления. Причем на них можно якобы разглядеть и лицо субъекта, и номер его машины.

Было бы интересно прочесть о спутниках-шпионах и их невероятных возможностях в вашем журнале.

Павел М. Салюк, Магадан

Е-mail: pahan@su.msi.ru

З

наете ли вы, что в Москве и многих других городах нашей страны запрещено фотографировать на улицах, на привокзальных площадях, с балконов и крыш? Запрет был введен еще в сталинские времена; про него попросту забыли и не исполняют. (Точно так же снимают в метро без особого на то разрешения.)

Сегодня подобные ограничения неактуальны. И не только потому, что нынешняя шпионская фотоаппаратура умещается в пуговице, даже в хрусталике искусственного глаза — попробуй уследи, кто куда смотрит и что снимает. А еще и потому, что все более-менее интересное давным-давно уж заснято. (Скажем, подробную карту Москвы со всеми улочками, переулками и даже отдельными домами я купил при первом выезде за границу еще лет 15 тому назад).

До недавних пор о возможностях спецтехники люди непосвященные могли только догадываться. Кое-что прояснилось после того как в 1993 году на очередном международном авиасалоне была выставлена наша специализированная орбитальная станция «Алмаз», до того при каждом запуске скрывавшаяся под личиной очередного спутника из серии «Космос» или «Прогноз»; американцы же, в свою очередь, рассказали на страницах журнала Popular Mechanics и в других СМИ о спутниках-шпионах КН-4В и КН-11.

Как вы сами понимаете, обе стороны лукавили, выставляя на обозрение уже устаревшее оборудование. Хотя в журнальной статье и утверждается, что станцию КН-11 намерены эксплуатировать до 2010 года, по нынешним временам разрешение в 6 футов, то есть около 2 м, отнюдь не предел. Конечно, обнаружить «Скад» или иной ракетный комплекс подобного класса и такой технике вполне по силам. Но для решения более тонких задач существует аппаратура поновее. Доступные нам официальные данные говорят о системах с разрешением в 25 см, но и это не последнее слово...

(Кстати, никаких тайн мы не разглашаем: все приводимые здесь сведения почерпнуты из открытых источников.)

Немецкий журнал Hobby еще лет десять тому назад опубликовал снимок человека, вольготно раскинувшегося на лужайке острова Манхеттен во время воскресного пикника. На фото отчетливо различима не только физиономия лежащего, но и положение стрелок на его наручных часах. Снимок не вызвал бы никакого интереса, если бы не условия съемки: по утверждению журнала, он был сделан спутниковой аппаратурой. Увидев фото, мой приятель-физик заявил, что это невозможно: с высоты порядка 200-300 км такое разрешение недостижимо, поскольку в дело вмешиваются законы оптики — дифракция, рефракция и тому подобные явления мешают получить изображение подобной четкости.

Сомнения в достоверности снимка поколебала другая публикация, в которой черным по белому сообщалось, что наши космонавты видят с орбиты отдельные корабли в океане и поезда на рельсах невооруженным глазом. Это явление тоже поначалу сочли противоречащим как законам оптики, так и физиологии, но со временем разобрались, что к чему. Оказалось, во-первых, что оптическая система глаза в невесомости начинает работать куда лучше, чем на Земле. Во-вторых, похоже, время от времени в атмосфере образуются своего рода оптические линзы, увеличивающие размеры тех или иных объектов на земной поверхности. Так что если использовать фотоаппараты с хорошей оптикой, у которой надлежащие светосила и фокусное расстояние, применять специальную (скажем, инфракрасную) пленку и светофильтры, отсекающие ту или иную часть спектра, то иногда удается рассмотреть не только то, что разместилось на поверхности земли, но и то, что находится в ее недрах. Не секрет, что подземные склады, заводы, шахты ракетных стратегических комплексов тоже давным-давно рассекречены.

Более того, современные спутники-шпионы навострились подсматривать не только сверху вниз, различая лычки и звездочки на погонах военнослужащих, но и, так сказать, сбоку — заглядывая под фуражки. Для этого око фотокамеры направляется не строго вниз, а под углом. Так что не сочиняли, видимо, специалисты Байконура, рассказавшие мне несколько лет назад в приватной беседе такую байку. Не успел прилететь на космодром некий наш чин, как ему приходит радиограмма из Пентагона: «Поздравляем с повышением!» Стало быть, не только погоны разглядели, но и лицо того, кому они принадлежат.

В общем, нынешняя открытость — не только дань современной политике, но и следствие развития спецтехники: зачем прятать то, что уж стало секретом Полишинеля?

А на очереди вывод на орбиту оптических систем с адаптивной, асферической и голографической оптикой, использование методов компьютерного синтеза, когда сводятся воедино кадры, снятые в разные моменты времени, применяются методы цифровой обработки, позволяющие даже нерезкое изображение сделать резким.

Причем для большей оперативности придумана довольно интересная вещь. Отсняв очередную кассету, спутник-шпион может тут же сбросить ее на землю в специальном контейнере, который оснащен собственным двигателем торможения, автономной парашютной системой и радиомаяком. Запеленговав маяк, современные авиаторы навострились подхватывать такие контейнеры прямо в воздухе, не давая им опуститься на землю или воду

И все-таки при всех достоинствах оптических систем, им свойствен один крупный недостаток: они не могут видеть сквозь облака, частенько прикрывающие земную поверхность. Поэтому наряду с оптикой спутники-шпионы, как правило, оборудуются и всепогодными радарами.

Правда, долгое время радиолокаторы проигрывали оптическим устройствам в разрешении: на экране радара летательный аппарат виден хотя и издалека, но только лишь как метка, зачастую не позволяющая судить о его типе, а уж тем более о том, в какой цвет он окрашен.

Ныне этот недостаток постепенно устраняется. Во-первых, стали применять все более короткие радиоволны (а чем выше частота электромагнитного излучения, тем больше деталей оно выявляет). Во-вторых, используют антенны с синтезированной апертурой, позволяющие намного увеличить разрешающую способность радара.

В двух словах, хитрость тут следующая. Известно, что чем больше размеры принимающей антенны, тем более слабый сигнал она воспринимает и тем большую четкость радиоизображения может дать. Именно поэтому чаши антенн наземных радиотелескопов подчас занимают многие гектары, заполняют кратеры потухших вулканов и т.д. Так вот, в случае спутников-шпионов эффект «масштабности» достигается перемещением приемопередающей антенны. Радиоимпульс с борта уходит вниз в одной точке орбиты, а его отражение поступает обратно на борт уже в другой. Причем расстояние между этими двумя точками может быть весьма приличным — не забывайте, что спутник движется со скоростью порядка 8 км/с. Так вот, синтезированная апертура — это когда специальными методами обработки сигнала добиваются тех же результатов, как если бы антенна на борту была шириной в расстояние между точкой испускания импульса и точкой приема его отражения, то есть несколько сот метров, а то и километры.

На очереди — внедрение еще и систем радиоинтерферометрии, когда «в одной упряжке» заставляют работать несколько радаров или телескопов. Тогда изображение получается такой четкости, как если бы антенна радара (или зеркало телескопа) занимала все пространство между спутниками, работающими в одной системе!

Что это дает? Говорят, прошлой зимой сотрудники Научно— исследовательского центра космической экологии ухитрились рассмотреть... вирус гриппа, свирепствовавший в столице. Ну а если серьезно, то новая техника позволяет отмечать малейшие отклонения в прозрачности атмосферы, выявляя таким образом районы, неблагополучные в экологическом отношении. Именно в них и вероятна очередная вспышка того или иного заболевания.

Разведка разведке рознь...

Использованы материалы из «Popular Mechanics»