Преимущества использования космического пространства для слежения за
поверхностью Земли (как ранее и для ее бомбардировки) были осознаны еще д
о запуска первых спутников, и с начала космической эры разведывательные
спутники заняли одно из главных мест в космических программах как США, т
ак и СССР.
3.2.1 Оптическая разведка.
Первым направлением космической разведки стали системы оптического на
блюдения, явившиеся логическим развитием аэрофотосъемки.
Еще за 4 месяца до заявления Эйзенхауэра о намерении США запустить научн
ый искусственный спутник Земли в течение Международного геофизическог
о года, в марте 1955 г. ВВС США при финансовой поддержке ЦРУ объявили конкурс
предложений по созданию «Стратегической спутниковой системы» для полу
чения детальных изображений земной поверхности.
Из трех прорабатывавшихся технических решений Ц телевизионной съемки
, фотографирования с проявлением пленки на орбите и фотосъемки с возвращ
ением экспонированной пленки на Землю Ц наилучшую детальность изобра
жений обещал последний способ. Правда, в отличие от остальных, он требова
л не только обеспечения заданной ориентации аппарата на орбите, но и реш
ения проблемы его безопасного возвращения на Землю. Основные техническ
ие задачи, которые требовалось решить для получения детальных изображе
ний Земли совпадали, таким образом, с ключевыми проблемами создания пило
тируемых космических аппаратов.
В США создание пилотируемых кораблей не было поручено ВВС, а стало задач
ей гражданского космического ведомства Ц НАСА; в результате американс
кие космические корабли и разведывательные спутники разрабатывались р
азличными подрядчиками.
В Советском Союзе до конца 50-х гг. был только один Главный конструктор по к
осмической технике и обе задачи не только могли, но и ввиду ограниченных
по сравнению с США производственных возможностей должны были решаться
в рамках одной программы.
В 1958 г. ОКБ-1 приступило к эскизному проектированию ориентируемого корабл
я-спутника для полета с человеком на борту. В отличие от американского «М
еркурия» советский корабль делался полностью автоматическим, что можн
о объяснить целым рядом причин: неизученностью воздействия невесомост
и на организм человека, историческими особенностями советской ракетно
й промышленности, не связанной с авиационной так тесно, как в США. Но, как б
ы то ни было, включение человека только в резервный контур управления ко
смическим кораблем с самого начала делало возможным двойное применени
е аппарата и показательно, что принятый постановлением ЦК и Совмина план
работ по космонавтике на 1960 г. предусматривал «разработку ориентируемог
о спускаемого спутника, для полета человека и задач наблюдения земли» [1] (
выдел. авт.).
Запуски первых американских спутников с аналогичными «задачами наблюд
ения» вызывали у советского руководства, мягко говоря, негативную реакц
ию. Хрущев язвительно высказывался о «людях, подглядывающих в чужую спал
ьню» и угрожал, что спутники-шпионы постигнет та же участь, что и самолет-
разведчик U-2, сбитый 1 мая 1960 г. Тем не менее, ВВС США придерживались принципа
«на-кась, выкуси» и наряду с программой «Дискаверер», формально предусм
атривавшей только обработку техники космической фотосъемки и возвраще
ния с орбиты, в конце 1960 г. начали запуски спутников SAMOS, открыто предназнача
вшихся для ведения обзорной фоторазведки.
Разгневанное советское руководство настойчиво требовало в ООН запрети
ть шпионаж из космоса. Учитывая, что к спутникам-шпионам причислялись да
же первые американские метеоспутники «Тирос», передававшие грубые тел
еизображения облачного покрова, возникали опасения, что СССР потребует
запретить вообще все космические полеты Ц ведь любой спутник на околоз
емной орбите обязательно будет пролетать над территориями других госу
дарств.
Советская позиция изменилась только в 1963 г. после создания собственных ра
зведывательных спутников.
Первым советским фоторазведчиком стал «Космос-4», выведенный на орбиту 26
апреля 1962 г. и через 3 суток совершивший объявленную посадку в заданном рай
оне.
С июля по декабрь 1962 г. еще 4 спутника «Космос» были запущены с Байконура но
сителями A-1 на орбиты, аналогичные орбитам пилотируемых «Востоков». все о
ни были возвращены по прошествии 4 или 8 суток, но в отличие от «Космоса-4» о
посадках этих, как и сотен последовавших за ними возвращаемых спутников
официально не объявлялось.
Созданные на базе кораблей «Восток» автоматические аппараты, получивш
ие название «Зенит», на несколько десятилетий стали основой систем косм
ической фоторазведки. За это время они неоднократно модернизировались
и приспосабливались к конкретным задачам, таким, как обзорная съемка бол
ьших площадей, детальное фотографирование районов особого интереса, ст
ереоскопическая съемка, однако, базовая конструкция сохранилась на про
тяжении более 30 лет. (рис. 2.1).
Наблюдаемые различия длительности полетов, параметров орбит, частот пе
редачи и кодировки телеметрической информации и позывных поисковых ра
диомаяков
Включаемые незадолго до посадки радиомаяки призваны облегчить поиск с
пускаемого аппарата после приземления. По наблюдениям Кеттерингской г
руппы они передают двухбуквенные коды азбуки Морзе, первая из которых «Т
» Ц тире, а вторая зависит от типа спутника.
позволили западным аналитикам выделить три основных варианта фо
торазведчиков «востоковского» типа, называемых «поколениями», а также
ряд более мелких модификаций.
Спутники первого поколения запускалось теми же ракетами-носителями и н
а такие же орбиты, что и пилотируемые «Востоки». Начиная с «Космоса-12» в де
кабре 1962 г. установилась типичная продолжительность полетов, равная 8 сут
кам, а частота запусков возросла к 1964 г. до 9 в год. В конце того же 1964 г. наблюдал
ся и первый инцидент в этой программе, когда «Космос-50» по завершении 8-сут
очного полета не был возвращен, а взорвался на орбите.
Можно только гадать, был ли это взрыв самой тормозной установки или пред
намеренное уничтожение спутника после ее отказа для предотвращения во
зможного при неконтролируемом сходе аппарата с орбиты попадания секре
тного оборудования в чужие руки.
Второе поколение фоторазведывательных спутников связывается с начало
м эксплуатации в 1963 г. ракеты-носителя «Союз». Носитель «Союз» отличается
от предшествовавшего носителя «Восток» более мощной третьей ступенью,
позволившей увеличить массу выводимого на орбиту груза с 4750 до 5500 килограм
мов Масса К
К «Восход», выводившегося па орбиту с наклонением 65 градусов. В настоящее
время на орбиту с наклонением 51,6 градуса РН «Союз» выводит до 7 т, но с 1963 г. он
а, очевидно, модернизировалась.
, что давало возможность установить более совершенную фотоаппара
туру.
Первый спутник, запущенный ракетой «Союз», «Космос-22», вернулся на Землю
через 6 суток, но в последующих полетах спутники второго поколения испол
ьзовали ту же 8-суточную схему, что и первое поколение. При этом высота орб
иты подбиралась так. чтобы каждый спутник, совершая по 16 витков в сутки, на 8
-й день полета проходил вдоль той же наземной трассы, что и в первый, обесп
ечивая равномерное покрытие всей охватываемой полосы широт за время по
лета.
С 1966 г. для запусков фоторазведывательных спутников стали использоватьс
я также стартовые комплексы близ Плесецка Архангельской области, постр
оенные в 1957Ц 59 гг. для боевого дежурства МБР Р-7 [5,6]. Это позволило повысить ко
личество пусков до 20 и более в год, причем если с Байконура фоторазведчики
выводились на орбиты с наклонением 65 (и, реже, 51,8 градусов), то расположение
северного полигона позволяло запускать их также на орбиты с наклонения
ми 72Ц 73 и 81 градус, покрывающие все населенные районы Земли.
Поскольку скорость прецессии орбиты зависит от ее наклонения (приложен
ие 1), для каждого использовавшегося наклонения подбирались несколько ра
зличающиеся высоты орбит, с тем, чтобы обеспечить повторение наземной тр
ассы по прошествии 7 суток.
В 1966 г. было зафиксировано появление второго варианта спутников второго п
околения, отличающегося характером телеметрических сигналов. Расширен
ие его применения совпадает по времени с прекращением использования пе
рвого поколения (см. табл. 2.4), а поскольку первая разновидность второго пок
оления предположительно обеспечивала более высокое разрешение, чем сп
утники первого поколения, считается, что второй вариант предназначался
для менее легальной съемки [7]. Такая прямолинейная логика может иметь мал
о общего с реальностью, поэтому принятое разделение второго поколения н
а спутники «высокого» и «низкого» разрешения следует воспринимать тол
ько в изложенном выше смысле.
Различение спутников первого и второго поколений не составляло пробле
мы, поскольку третьи ступени носителей «Восток» и «Союз» различаются по
длине почти в 3 раза и легко отличимы по видимому блеску.
Кроме того, пока спутники оптической разведки выводились «Востоками» и
«Союзами» параллельно, эти носители запускались на несколько отличающ
иеся наклонения. Так, с Байконура спутники первого поколения выводились
на орбиты с наклонением 51,2Ц 51,3 градуса, а второго Ц 51,8 градуса, а с Плесецка
Ц 64.6 и 65,6 градуса соответственно. Такое различие не имело практического з
начения для задач самих спутников и могло быть объяснено только использ
ованием различных стартовых площадок, отстоящих друг от друга на нескол
ько десятков километров. Хотя «Востоки» и «Союзы» используют одинаковы
е стартовые комплексы, разные площадки могли быть лучше приспособлены д
ля обслуживания различающихся третьих ступеней того или иного носител
я.
С 1968 г спутники стали оснащаться дополнительным двигательным отсеком, ус
тановленным на сферическом спускаемом аппарате с противоположной стор
оны от приборно-агрегатного отсека (рис. 21). Такая компоновка впервые испо
льзовалась на пилотируемых кораблях «Восход», но там резервная ДУ прост
о дублировала основной тормозной двигатель, тогда как на спутниках трет
ьего поколения дополнительная установка использовалась для коррекции
орбиты.
Возможность корректировать орбиту в ходе полета, продемонстрированная
впервые «Космосом-228», позволяла компенсировать тормозящее воздействи
е атмосферы и, следовательно, использовать орбиты с более низким перигее
м, обеспечивающим более высокое наземное разрешение. Кроме того, начиная
с «Космоса-251», КДУ использовалась и для временного снижения орбиты, обес
печивающего ежесуточное повторение наземной трассы в течение нескольк
их дней. Стабилизация трассы повышает вероятность съемки лежащих вдоль
нее районов, но ограничивает охват остальной территории. Такое маневрир
ование показывает, что целью съемки является конкретная область особог
о интереса и соответствующие спутники классифицируются как предназнач
енные для детальной фоторазведки.
На некоторых спутниках, предназначавшихся, видимо, для съемки с относите
льно низким разрешением, «носовые» двигательные установки заменялись
отсеком вспомогательной полезной нагрузки. В ряде случаев дополнитель
ная нагрузка использовалась для испытания новых приборов и научных исс
ледований, что особо отмечалось в соответствующих сообщениях ТАСС.
Эти спутники, использовавшиеся с 1968 по 1978 г. сначала относились к третьему п
околению, поскольку типичная длительность их полетов, так же как и у мане
врирующих спутников, составляла не 8, а 12 суток [7]. В более поздних источника
х они называются «вторым поколением с увеличенной продолжительностью
[8], исходя из того, что их телеметрические сигналы передаются в режиме вре
мяимпульсной модуляции (PDM), тогда как остальные спутники третьего поколе
ния используют либо импульсную кодировку (типа азбуки Морзе), либо двухт
оновые сигналы.
Отметим, что деление на поколения и варианты довольно условно, тем более,
что все три поколения используют одну базовую конструкцию, а на различия
в маневренности, формате телеметрии и поисковых радиомаяков, которые мо
гут отражать конструктивные особенности, накладываются различия в пар
аметрах орбит и вариации длительности полета, связанные с конкретными з
адачами каждого полета.
Так, с 1971 г. один-два раза в год стали запускаться аппараты, подобные по теле
метрии маневрирующим спутникам третьего поколения, но не маневрирующи
е. Стабильное и небольшое число запусков привело к предположению, что в о
тличие от продолжавших использоваться неманеврирующих спутников с вре
мяимпульсной модуляцией эти аппараты предназначены в основном для кар
тографической съемки.
Продление орбитального существования спутников третьего поколения до
14 суток позволило с 1976 г изменить профиль обзорных полетов, осуществлявши
хся ранее спутниками первого и второго поколений. Предназначающиеся дл
я общего обзора спутники 3 поколения в течение первых суток полета вывод
ятся на рабочие орбиты с апогеем 415 км. Высота перигея подбирается в завис
имости от наклонения так, что за один виток трасса спутника смещается от
носительно земной поверхности на 23,3 градуса (для используемых наклонени
й перигей меняется от 324 до З56 км). Это обеспечивает возвращение ее к исходн
ой точке через 201 виток по прошествии почти 13 суток, и как раз в этот момент с
путник возвращается на Землю.
Меньшее расстояние между соседними витками, чем в применявшейся ранее 7-
суточной схеме покрытия позволяет, не теряя полноты охвата, использоват
ь более ДЛИННОФОКУСНУЮ оптическую систему, обладающую меньшим полем зр
ения, но дающую белее высокое разрешение. Сохранение же прежней оптическ
ой системы означало бы улучшение охвата за счет перекрытия соседних пол
ос наблюдения. Вероятно, именно это и используется в действительности, т
к. в описанной схеме наблюдения трассы суточных витков каждый день прохо
дят посередине между витками предыдущего дня [9].
Такие спутники получили название спутников «промежуточного разрешени
я» чтобы отличать их от спутников «высокого разрешения», стабилизирующ
их свою трассу для наблюдения конкретных районов и неманеврирующих спу
тников «низкого разрешения».
В 1984 г были проведены эксперименты по «орбитальному хранению» спутников
промежуточного разрешения до выполнения ими штатного обзорного полета
. «Космос-1587» и «Космос-1613» после выведения на переходную орбиту оставалис
ь там не 8,5 оборота, как обычно, а 183,5. По прошествии более 11 суток они были пере
ведены на обычные рабочие орбиты и возвращены в конце 207-виткового цикла.
Помимо точного совпадения хода обоих полетов, преднамеренность операц
ии была видна и в том, что стартовали оба спутника на час с лишним позже ос
тальных аппаратов данного типа, но за счет более длительного полета поса
дка произошла в обычных условиях освещенности [10].
С 1975 г. спутники третьего поколения стали запускаться на приполярные орби
ты с наклонением 81,3 градуса, которое в 1980 г. было заменено на 82,3 градуса. В сооб
щениях ТАСС об этих запусках указывалось, что «поступающая информация п
ередается в Государственный научно-исследовательский и производствен
ный центр «Природа» для обработки и использования».
Эти аппараты, носившие название «Фрам», были доработаны для ведения мног
озональной, спектрозональной и цветной съемок в целях изучения природн
ых ресурсов [10а]. Однако, они по-прежнему могли использоваться и для обзорн
ой разведывательной съемки и имеющиеся данные не позволяют с увереннос
тью судить, каким же образом распределялись, возможности этих спутников
между военными и народнохозяйственными задачами.
Подобно спутникам обзорной разведки, «народнохозяйственные» спутники
3 поколения в течение первых суток полета выводились на рабочие орбиты, о
беспечивавшие замыкание наземной трассы к моменту возвращения спутник
а через 13Ц 14 суток. Средняя высота полета составляла обычно 265Ц 275 км либо 220
Ц 230 км, при этом трасса повторялась через 207 или 209 витков соответственно. От
дельные спутники Ц не чаще раза в год Ц выводились и на более высокие ор
биты, достигавшие 340Ц 390 км.
Спутники, запускаемые с 1979 г. на более круглые орбиты с орбитами высотой от
250 в перигее до 280 км в апогее, с 1989 г. стали официально именоваться «Ресурс Ф»
и получаемые ими изображения с 1987 г. предлагаются зарубежным пользовател
ям на коммерческой основе. О спутниках, не укладывающихся в орбитальные
параметры «Ресурсов Ф» и объявленное суммарное количество их запусков,
никаких подробностей не известно.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15