Пожалуй, космические исследования – одна из самых противоречивых областей прогресса человечества. В ХХ веке космос имел высокий приоритет и находился на острие прогресса. К ней было приковано много внимания. Космонавты были героями и имели высшие награды, новые технические достижения были важны и интересны: первый спутник, первый человек в космосе, первые орбитальные станции, первый полёт на Луну, первые исследовательские станции на других планетах, первые многоразовые космические аппараты. Человечество смотрело в глубины космоса, как на пространство, которое скоро будет успешно осваиваться.
XXI век в отношении космоса оказался не разочаровывающим, а безразличным. С одной стороны, сегодняшний мир уже невозможен без нескольких тысяч спутников на орбите Земли. Доступная навигация и связь – одни из важнейших составляющих XXI века. С другой стороны, человечество остановилось на околоземной орбите. В так называемый "дальний космос" запускаются беспилотные зонды. Изучаются другие планеты, астероиды, собирается большое количество новой информации о строении Солнечной системы. Однако присутствие человечества за пределами планеты Земля ограничено полудюжиной человек на МКС и на редких китайских пилотируемых аппаратах. Американцы анонсировали полёт на Луну в ближайшие годы (что под сомнением), идёт подготовка марсианской программы, но очевидно, что космическая экспансия человечества остановилась на орбите Земли.
В то же время часть космической отрасли устойчиво развивалась и заняла свою нишу, значительно потеснив конкурентов. Одна из них – космическая разведка. С древних времён разведчики пытались забраться повыше, чтобы получить максимальную информацию о противнике. Для этого использовались наблюдательные вышки, воздушные шары, самолёты. В итоге космические спутники стали самым совершенным средством разведки, которое даёт возможность практически круглосуточно наблюдать за поверхностью планеты.
Создание разведывательных спутников шло параллельно с развитием космоса. Если запуск людей в космос был элементом престижа, то полёты разведывательных аппаратов были насущной необходимостью. Все знают про Юрия Гагарина и космический корабль "Восток". Немногие знают, что помимо королёвского "Востока" было ещё около двух с половиной десятков аппаратов этой серии, на которых запускали собак, насекомых и других людей, кроме Гагарина. Ещё реже встречается информация, что на базе "Востока" была создана серия разведывательных спутников "Зенит". "Зениты" стали наиболее многочисленной серией спутников-разведчиков. Они запускались вплоть до 1994 года, всего было осуществлено более 500 запусков. По отдельным данным разрешение фотокамер "Зенитов" составляло до 1-2 метров. Это были плёночные фотокамеры, отснятый материал с которых нужно было возвращать на Землю. Они не имели ничего общего с сегодняшними голливудскими картинками, где "глаз сверху" видит в режиме онлайн всё, что происходит на поверхности.
С развитием техники к банальным фотоаппаратам на орбите добавились спутники радиотехнической и радиолокационной разведки, и, конечно, оптико-электронной (той самой, что даёт возможность передавать цифровую картинку с орбиты очень быстро).
Первыми спутниками оптико-электронной разведки стали американские KH-11 KENNAN.
Двадцатиметровая махина массой около 13 тонн, использующая технологию CCD для отправки изображений в реальном времени. КН-11 в нижней точки своей орбиты способен выдавать разрешение до 5 см. Но это в идеальных условиях, в отсутствие облачности, смога, тумана и пыли над объектом съёмки. Изображение отправлялось на Землю через спутники ретрансляции данных на высокоэллиптических и геостационарных орбитах. Всего с 1976 года было запущено 16 спутников серии KH-11, четыре из которых продолжают работу на сегодняшний день. Стоит отметить, что если поначалу в среднем один такой спутник работал на орбите три года, то в дальнейшем с момента запуска до схода с орбиты проходило десять и более лет.
Советский Союз, конечно, старался не отставать от американцев. Благо американцы помогали в этом, как могли. Так, в 1978 году сотрудник ЦРУ Уильям Кампайлс продал СССР техническое руководство, описывающее конструкцию и принцип действия новейших американских спутников оптико-электронной разведки. В 1982 году был запущен первый советский спутник оптико-электронной разведки – Янтарь-4КС1.
Советские и российские "Янтари" и "Араксы" оказались менее живучими, чем их американские коллеги. Качество компенсировалось количеством, но редкий спутник этих серий жил дольше года. Последние запущенные спутники серии "Персона" оказались более живучими. Первый из спутников этой серии был потерян всего через два месяца из-за повреждения микросхем бортового компьютера высокоэнергетическими космическими частицами. Зато второй и третий спутники "Персона" работают с 2013 и 2015 годов. Разрешающая способность заявляется на уровне 50 см на пиксель.
Истинные характеристики военных спутников остаются секретными. Достоверно известны возможности гражданских спутников оптико-электронной съёмки. В гражданских спутниках многое зависит от назначения. Высота орбиты и ширина полосы захвата изображения в пролёте определяют итоговое разрешение снимка. К примеру, российский спутник "Ресурс-П", работающий на высоте 475 км, даёт разрешение до 0,7 метра и разрешение 3-4 метра при полосе захвата около 38 км.
Американский спутник WorldView-4 компании DigitalGlobe даёт коммерческие снимки с разрешением всего 25-34 см. Продажа снимков с более высоким разрешением запрещена министерством торговли США. При этом стоит понимать, что многие снимки, которые можно увидеть в интернете – это искусные комбинации как спутниковых, так и аэрофотоснимков.
Даже самая высококачественная фотография имеет существенные ограничения. Фотосъёмка не позволяет делать качественные снимки ночью и в условиях облачности. Инфракрасные камеры по возможностям далеки от дневной оптики. В сложных атмосферных условиях военные используют активные радиолокационные станции (РЛС).
Одним из самых известных примеров в России является МКРЦ "Легенда", которая следила за американскими кораблями, давая целеуказание ракетам. Существовало два типа спутников: радиотехнической разведки и с активными РЛС. В качестве источника питания на спутниках с РЛС использовались ядерные реакторы. "Легенда" теоретически следила за всем мировым океаном, давая советским кораблям необходимые координаты противника в любой момент времени. В то же время неофициальные источники говорят, что "Легенда" была классической советской показухой. При колоссальной стоимости и сложности у комплекса была очень низкая скорость обновления данных и очень низкая точность выдачи координат. Из-за этого система так и не научилась толком выдавать целеуказание ракетам "Гранит". Задумка была хорошая, но исполнение так и не дошло до рабочего состояния. Причиной сворачивания "Легенды" стала и низкая надёжность системы. Было запущено более 30 спутников "УС-А" с ядерными реакторами. Спутники сбоили и часто выходили из строя. Известно три эпизода, когда "УС-А" потеряли управление и упали вместе с реакторами в различных местах Земли.
В США в военных целях с 1988 по 2005 годы запускались спутники радиолокационной разведки серии Lacrosse или Onyx. Однако информации о них почти нет в открытых источниках.
Зато недавно появились интересные данные о новом американском коммерческом спутнике с РЛС с синтезированной апертурой. Спутник Capella 2 видит и ночью, и сквозь облака, и даже через лёгкие стены зданий. Аппарат даёт снимки с разрешением 50 см в соответствии с законодательством США. Руководство компании заявляет, что при запуске ещё шести таких спутников было бы возможно резко поднять разрешение и выстраивать трёхмерные изображения с точностью до метров. Компания заявляет, что потенциальные возможности комплекса позволяют повысить эффективность проведения операций по спасению заложников, глядя через стены.
Стоит отметить, что для реализации таких возможностей необходимы дорогие спутники массой в несколько тонн и стоимостью в сотни миллионов долларов. Подобные спутники и их орбиты хорошо известны не только инженерам космических госкомпаний, но и астрономам-любителям. Новейшие тенденции спутников – это в первую очередь миниатюризация и удешевление. Не одиночные уязвимые громадины, а гигантские сети из сотен и тысяч небольших спутников, вместе дающих более высокие возможности и надёжность. Отдельно любопытен нюанс слияния гражданских спутников различного назначения с военными функциями. Граница между спутниками гражданского и военного назначения становится всё более размытой.
И мир становится всё более прозрачным...
