Я – спутник-разведчик: высоко сижу, далеко гляжу

Благодаря Google каждый из нас может почувствовать себя немного шпионом, рассматривающим вражескую территорию из космоса.
Я – спутник-разведчик: высоко сижу, далеко гляжу

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.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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?

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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
widget-interest

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...

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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»).

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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.