Я – спутник-разведчик: высоко сижу, далеко гляжу

Я - спутник-разведчик: высоко сижу, далеко гляжу

Благодаря Google каждый из нас может почувствовать себя немного шпионом, рассматривающим вражескую территорию из космоса.

Впервые попав на Google Maps или Google Earth, начинаешь радостно искать из космоса сначала свой дом, потом офис, потом дома друзей, ну и напоследок пытаешься найти ракетные, авиационные и морские военные базы. И, что интересно, как правило, все находишь.

Я, например, потратил минут пятнадцать на розыск единственного российского авианосца «Адмирал Кузнецов», про который писал в прошлом номере. Недалеко к северу от Мурманска, в Комсомольске, гордость российского флота действительно стоял у причальной стенки. Действительно весь ржавый, действительно без единого самолета на палубе, как про него и рассказывали. Для чистоты эксперимента я повернул глобус на 180 градусов и наведался на базу американского флота в Норфолке, обнаружив у причала сразу три авианосца, сияющих чистотой и с самолетами на верхней палубе. Попутешествовав еще полчаса по разным другим аэродромам, причалам и полигонам, обнаружив немало самолетов, подводных лодок и ракет, я, как и большинство, задался вопросом легальности подобного сервиса.

Как фотографируют

Легален на все 100%, утверждает Максим Азаров, продукт-менеджер Google. В России есть проблемы с фотографиями высокого разрешения с российских спутников, но Google их не использует. Основные поставщики фотографий земной поверхности из космоса — две американские компании: низкого разрешения — Terra Metrics, высокого — Digital Globe. Компании, кстати, общедоступны — всего за пару тысяч долларов вы можете заказать у них фотографию любой точки планеты из космоса. Только зачем, когда за вас это сделал Google?

Через 15 минут после установки Google Earth нам удалось обнаружить российский авианосец «Адмирал Кузнецов» неподалеку от Мурманска (слева). В Северодвинске у причальной стенки стояла подводная лодка класса «Тайфун» (в центре). А на другой стороне земного шара, у пирсов базы ВМФ в Норфолке, пришвартованы американские авианосцы (справа).

Гордость Digital Globe, новейший фотографический спутник World-View-1, был запущен 18 сентября этого года и ежедневно осуществляет съемку 750 000 км² земной поверхности с разрешением 0,5 м. Большинство карт высокого разрешения в Google сегодня сделаны с разрешением в 2 м. Что, кстати, в 1970-х годах было сравнимо со шпионскими космическими снимками. Например, американские разведывательные спутники KH-4B, летающие с 1967 по 1972 год, имели максимальное разрешение 1,8 м, причем снимки доставлялись с орбиты на землю в капсулах на обычной пленке. Первый цифровой спутник KH-11 был запущен в 1976 году и позволял получать по радиоканалу снимки с разрешением уже в 15 см. Кстати, на основе именно этих спутников был создан знаменитый телескоп Space Hubble, снимки которого доступны на сервисе Google Sky. Современный же американский космический шпион KH-13 позволяет специалистам из Пентагона получать снимки с разрешением около 4 см. Точное разрешение является военной тайной, как, кстати, и сами эти снимки. Разрешение зависит от размеров главного зеркала (такие космические объективы построены по схеме зеркальных телескопов). В World-View-1 его диаметр составляет 60 см, а KH-13 — предположительно 4 м! Даже приблизительно трудно оценить, во сколько Пентагону обходится каждый снимочек, если каждый спутник стоит дороже миллиарда долларов.

Русские снега

Максим Азаров ни разу не слышал, чтобы представители Министерства обороны России или Пентагона обращались с просьбами не давать изображения какой-то территории. Даже вопреки муссировавшимся в интернете слухам о запрете на показ некоторых территорий Ирака именно большая часть территории Ирака снята с максимально большим разрешением. Чего, кстати, не скажешь про Россию. Но и ФСБ тут ни при чем — мешает наша погода.


Небесный глаз

Worldview-1 — самый современный из гражданских спутников ДДЗ (данных дистанционного зондирования) на сегодняшний день. Компания Ball Aerospace построила этот спутник по заказу DigitalGlobe, которая в 2003 году выиграла у Национального агентства геопространственной разведки (NGA, National Geospatial-Intelligence Agency) контракт на поставку данных высокого разрешения с помощью коммерческого спутника. В рамках программы NextView предусматривалось частичное финансирование строительства спутников, способных обеспечивать разрешение 0,5 м в панхроматическом и 2 м в мультиспектральном режиме. Worldview-1 удовлетворяет лишь первому из этих требований, он оснащен камерой WV60, позволяющей делать снимки только в панхроматическом режиме (диапазон 0,45−0,9 мкм). Для того чтобы реализовать вторую часть пожеланий NGA, в конце 2008 года будет запущен спутник Worldview-2, где будет установлена камера WV110 с пространственным разрешением 0,5 м в панхроматическом и 2 м в мультиспектральном (8 спектральных диапазонов) режимах.

Worldview-1 стабилизирован по трем осям, система ориентации использует опорные звезды, инерциальную навигационную систему и GPS, коррекция положения и наведение аппарата осуществляется гиродинами (силовыми гироскопами). Отклонение оптической оси телескопа аппарата от надира (направления вертикально вниз) может достигать +/-40°, захватывая полосу в 775 км шириной. Точность привязки снимков составляет 6−8 м, а с использованием контрольных опорных точек местности — 2 м. Максимальная скорость поворота спутника — 4,5°/с, чтобы переместить точку съемки на 300 км, требуется около 9 с.

Мощность электрических систем спутника составляет 3,2 кВт. Батареи оснащены собственной системой ориентации и всегда перпендикулярны падению солнечного излучения. Привод батарей QuAD (Quiet Array Drive) был специально разработан компанией Starsys, и, в отличие от шаговых двигателей, практически не дает паразитной вибрации при работе (так что поворот солнечных батарей и съемка могут производиться одновременно). Для бесперебойного функционирования спутника он оснащен еще и аккумуляторной батареей емкостью 100 Ач.

Высота Worldview-1 — 3,6 м, диаметр — 2,5 м, размах раскрытых солнечных панелей — 7,1 м. Масса аппарата — 2500 кг (масса инструментов — 380 кг), расчетный срок службы — более 7 лет.

Команды могут передаваться на спутник со скоростью 2 или 64 кбит/с в диапазоне S-Band (2−4 ГГц). Слежение и телеметрия идут со спутника в диапазоне X-Band (7−12,5 ГГц) со скоростями 4, 16 или 32 кбит/с в реальном времени или 524 кбит/с при сбросе накопленных данных. Изображения передаются на Землю в диапазоне X-Band со скоростью до 800 Мбит/с. Спутник оснащен твердотельной памятью для хранения снимков емкостью 2,2 Тбит (до 331 Гбит за один виток).

Солнечно-синхронная с высотой 496 км и наклонением 97,2°. Орбита пересекает экватор в 10:30 на восходящем узле. Период обращения спутника по орбите 94,6 минут. Период повторного прохождения над той же точкой в надире — 1,7 суток.

Телескоп Worldview-1 — внеосевой трехзеркальный (четвертое зеркало поворачивает световой пучок, обеспечивая компактность конструкции), имеет апертуру 60 см, фокусное расстояние 8,8 м, светосилу f/14.7 и поле зрения 2,12° (ширина захватываемой полосы в надире 17,6 км). Матрица — ПЗС, массив длиной 35 000 пикселей, для формирования снимка используется накопление с задержкой во времени (Time Delay Integration, TDI) до 64 ступеней.


Снимки должны делаться в теплое время года, в безоблачную погоду, желательнее — утром или вечером, когда небольшие тени придают изображению объем. А в России то снег, то облака, поэтому покрытие нашей территории идет крайне медленно. Основной упор делается на Москву, Санкт-Петербург и другие города-миллионники. Большая часть территории нашей страны еще далека от 2-метрового разрешения, что уж говорить о новом стандарте в полметра от WorldView-1…

Это, пожалуй, одна из самых необычных надписей. Сосны высадили в форме слова Studebaker в 1930-х годах, когда парк Bendix Woods был испытательным полигоном этой знаменитой в прошлом автомобильной компании, чья штаб-квартира находилась неподалеку, в городе Саут-Бенд (штат Индиана).

Вид на крышу с высоты

Одно из самых популярных развлечений с использованием Google Earth — это вовсе не военная разведка, а нахождение различных «артефактов»: надписей и рисунков, сделанных специально для наблюдения с высоты. Между тем это занятие совсем не ново: первые надписи на крышах стали реальностью, когда авиация перестала быть экстремально-экспериментальной и стала более-менее серийной, — в 1920-х годах. В то время еще не было «слепых» полетов и пилоты легких самолетов ориентировались по наземным ориентирам. Понятно, что в незнакомой местности было легко заблудиться, поэтому в 1926 году правительство США даже предложило размещать на крышах зданий надписи и стрелки, указывающие направление на аэропорт или даже просто название города и направление на север. В соответствующем документе Федерального авиационного агентства были прописаны и размер букв (от 3 до 10 м высотой), и фон (черный), и даже марка краски, которой их нужно наносить («Желтая номер 4»).

Надпись на одном из зданий в столице Ирака Багдаде (слева) гласит: «Заложники» (Human shields). Судя по тому, что здание не разрушено, пилоты анти-иракской коалиции восприняли эту надпись всерьез. Остается только гадать, помогла ли эта надпись против бронетехники и пехоты… Справа: логотип Ford на одном из зданий испытательного центра компании в Детройте, столице американской автомобильной промышленности.

К 1941 году на ангарах, сараях, зданиях и цистернах было размещено более 13 000 надписей. Однако после нападения японцев на Перл-Харбор Администрация гражданской авиации по требованию военного ведомства выпустила предписание с требованием удалить все «воздушные маркеры» с крыш в районах, отстоящих на расстояние до 150 миль от побережья, а также не наносить новых маркеров в континентальных районах (исключение было сделано лишь для приаэродромных районов, где готовили пилотов). Пилоты, привыкшие ориентироваться по столь заметной разметке, были ужасно недовольны, но чиновники остались непоколебимы: считалось, что для самолетов противника эти знаки будут столь же полезны, как и для своих. После войны нанесение надписей на крышах зданий возобновилось. Были и смешные моменты — например, Администрация гражданской авиации предложила наносить вместе с названием города широту и долготу, после того как в штате Огайо обнаружилось шесть городов с одинаковым названием Summit («Вершина»). Но к тому моменту энтузиазм уже пошел на убыль.

Сейчас многие крупные компании размещают на крышах зданий свои названия и логотипы. Они видны не только пилотам самолетов и вертолетов, но и пассажирам коммерческих рейсов. А с появлением программы Google Earth стали даже появляться компании, специализирующиеся на Rooftop Ad, то есть «рекламе на крышах». Да и в порядке частной инициативы компании и просто энтузиасты делают самые разные надписи, которые можно увидеть только с достаточно большой высоты. В интернете существует множество сайтов, посвященных поиску подобных надписей с помощью Google Earth — например, Google Earth Hacks.

Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№12, Декабрь 2007).
Понравилась статья?
Подпишись на новости и будь в курсе самых интересных и полезных новостей.
Комментарии

Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь,
чтобы оставлять комментарии.