Научный центр
оперативного мониторинга Земли

 

RUS | ENG

главная информация о дззстатьи по дззкосмическая программа дистанционного зондирования сша с 1960 - 1999 гг.

Космическая программа дистанционного зондирования США с 1960 - 1999 гг.

2 мая 1946 года американская Douglas Aircraft Corporation в своем докладе «Предварительный расчет экспериментального космического аппарата, вращающегося вокруг Земли» правительству США определила несколько основных направлений возможного использования такого аппарата для гражданских и военных целей. Возможные пути военного использования включали в себя наведение ракет, доставка оружия, метеорологическая разведка, связь, дистанционное зондирование.

Менее чем через 9 лет, 16 марта 1955 года, ВВС США выпустили распоряжение за номером 80, в котором были официально утверждены высокие требования к разведывательным спутникам. В этом документе перед ВВС ставилась задача обеспечить долговременное наблюдение за «заранее определенными районами земной поверхности» для того, чтобы «оценивать военно-экономический потенциал вероятного противника».

В течение последующих пяти лет разведывательная космическая программа США развивалась по целому ряду направлений. Успех советских аппаратов «Спутник 1» и «Спутник 2» в конце 1957 года подстегнул все американские космические программы, поскольку любой успех мог использоваться в пропагандистской войне с СССР. Что касается американских разведывательных программ, то запуск советских спутников дал им дополнительный импульс. Простой вывод о способности советских межконтинентальных баллистических ракет выводить на орбиту спутники подразумевал необходимость более полной картины о потенциале Советского Союза – то, чего не могли дать нерегулярные полеты самолетов-разведчиков U-2.

Программа ВВС первоначально разрабатывалась под именем ARS (Advanced Reconnaissance System – «передовая разведывательная система»), потом SENTRY, а затем SAMOS.Управление осуществлением программы SAMOS было передано от ВВС к Агентству по передовым разработкам – ARPA (Advanced Research Projects Agency), созданному 7 февраля 1958 года, потом обратно к ВВС в 1959 году.

Обеспокоенность сроками, необходимыми для достижения основной цели программы SAMOS – создания спутника, который мог бы сканировать отснятую пленку и передавать изображение в цифровом виде — привела в тот же самый день 7 февраля 1958 года президента США Дуайта Эйзенхауэра к решению о разработке ЦРУ программы создания разведывательного спутника. В программе ЦРУ, названной CORONA, ставка была сделана на разработку спутника, который бы физически возвращал отснятую пленку на Землю в специальном контейнере – путь, который в программе SAMOS, рассматривался лишь как вспомогательный.

Поскольку все различные варианты программы SAMOS были отвергнуты в начале 1960-х годов, программа CORONA стала основной американской космической разведывательной программой на более чем 10 лет. Потребовалось более года и 14 неудачных запусков начиная с 1959 года, прежде чем функционирующий космический аппарат CORONA был выведен на орбиту. Девять из первых 12 запусков имели на борту камеры с заданием съемки территории Советского Союза и других государств. Все полеты закончились неудачей по той или иной причине. Тринадцатый полет – диагностический – без камеры на борту стал первым успешным – контейнер с этого аппарата был впервые успешно возвращен на Землю и подобран в море.

18 августа 1960 года функционирующий спутник CORONA был помещен на орбиту. Его полет длился около суток, при возвращении на Землю с контейнером с отснятой пленкой, спутник был перехвачен 19 августа специально оборудованным самолетом. Камера, которая находилась на борту в последующем получила наименование KH-1 (KH — KEYHOLE) и могла делать снимки с разрешением 8-12 м – большая разница по сравнению с тем, что будет стандартом уже через несколько лет.

Следующий успешный запуск спутника CORONA состоялся 7 декабря 1960 года. К этому времени на борту спутника появилась камера KH-2 с улучшенными характеристиками. С этого момента и вплоть до завершения программы CORONA в 1972 году съемочная аппаратура непрерывно совершенствовалась – появились камеры KH-3, KH-4, KH-4A и KH-4B. Таким образом, удалось создать аппаратуру, способную делать съемку с пространственным разрешением около 10-15 см. Кроме того, две менее масштабные программы – ARGON (для целей картографирования) и LANYARD (для отслеживания определенной цели на территории Советского Союза) – действовали в течение 1962-1964 и 1963 года соответственно. Всего было выполнено 145 миссий, получено 800000 сцен территории СССР и других регионов мира.

Эти снимки радикально улучшили представления США о деятельности и потенциале СССР и других государств. Пожалуй, первый успех пришел уже через 18 месяцев после первого успешного запуска спутника по программе CORONA. Собранный фотографический материал позволил американцам развеять страх об отставании в ракетной гонке. Если ранее существовали оценки о появлении сотен советских МБР к 1962 году, то к сентябрю 1961 году количество ракет оценивалось лишь от 25 до 50 единиц. К июню 1964 спутники CORONA сфотографировали все 25 советских комплексов межконтинентальных баллистических ракет. Снимки, полученные со спутников CORONA, также позволили американцам каталогизировать советские позиции ПВО и ПРО, атомные объекты, базы подводных лодок, тактических баллистических ракет, авиабазы. То же самое относится к военным объектам на территории Китая, стран Восточной Европы и других странах. Космическая съемка также помогала отслеживать подготовку и ход военных конфликтов, таких как семидневная война 1967 года, а также осуществлять мониторинг соблюдения СССР договоров по ограничению и сокращению вооружений.

В феврале 1995 года президент США Клинтон подписал указ о снятии секретности с этих материалов.


Снимок авиабазы дальней бомбардировочной авиации на территории Казахстана, сделанный при помощи камеры KH-4A. На снимке видны два полка бомбардировщиков ТУ-16 («Медведь»). Длина взлетной полосы 4400 м.

Камера KH-4A была впервые представлена в августе 1963 года. Ее разрешение составляло 3-8 м.


Снимок Москвы с врезкой района Кремля, сделанный камерой КН-4В. При увеличении фрагмента района Кремля для отдельных машин можно определить, грузовик это или легковой автомобиль, хорошо видна очередь людей, стремящихся попасть в мавзолей Ленина на Красной площади.

Камера КН-4В была впервые представлена в сентября 1967 года и осуществляла съемку с разрешением около 2 м.


Снимок ядерного объекта на Тайване, сделанный 11 февраля 1969 года с помощью камеры КН-4В. Соединенные Штаты с помощью спутников серии CORONA и других средств тщательно отслеживали атомные объекты как потенциальных противников (таких как СССР и КНР), так и союзников (таких как Тайвань и Израиль).

Следующие поколения

Основной задачей программы CORONA было осуществление общего контроля территории СССР, КНР и других регионов мира. Таким образом, CORONA давала единичные фотографические снимки, покрывавшие сразу территории в тысячи квадратных километров. Это позволяло экспертам исследовать изображения уже установленных объектов, а также вести поиск новых.

Программа GAMBIT стала важным дополнением к программе CORONA. Запущенная в 1960 году, она привела к появлению спутников, осуществляющих прицельную точечную съемку. Целью программы GAMBIT, которая стартовала в 1963 году и осуществлялась до середины 1984 года, являлось получение съемки высокого разрешения конкретных объектов (а не больших площадей).

Пространственное разрешение аппаратуры на спутниках серии GAMBIT позволяло получать более детализированную информацию, особенно о технических параметрах зарубежных систем вооружения. Первая камера, установленная на спутнике серии GAMBIT, КН-7 могла делать съемку с разрешением около 45 см, в то время как вторая и последняя модель серии КН-8 позволяла получать изображения с разрешением менее 15 см.

Поскольку ВВС сконцентрировались на системах с высоким разрешением, ЦРУ (после многочисленных бюрократических войн) было поручено сосредоточиться на разработке программ создания систем следующего поколения. По программе, получившей название HEXAGON, была разработана камера КН-9, способная осуществлять съемку территорий площадью, даже большей, чем CORONA, с разрешением 30-60 см. Восемнадцать космических аппаратов HEXAGON были запущены в период между 1971 и 1984, когда программа была завершена.

В конце 1976 года появились новые возможности, когда была разработана и выведена на орбиту оптическая система КН-11. В отличие от своих предшественников система КН-11, известная также под кодовыми названиями KENNAN и CRYSTAL, не возвращала отснятый материалы в виде пленки в специальных контейнерах для последующей обработки и интерпретации. Изображение, получаемое оптической системой КН-11, преобразовывалось в электронные сигналы и ретранслировалось на спутник, находящийся на более высокой орбите и далее на наземную станцию, где эти сигналы принимались и вновь преобразовывались в исходное изображение. В результате США получили возможность получать снимки со спутника практически в реальном режиме времени (в период прохождения спутника над территорией съемки).

В 80-е произошел целый ряд моментов, связанных с несанкционированным или случайным раскрытием информации, получаемой со спутников. В 1980 году в результате фиаско при проведении операции «Desert One», когда американские войска совершили выброску десанта для освобождения заложников в Иране, были оставлены снимки возможных мест эвакуации на территории Тегерана, сделанные при помощи камеры КН-11. В 1981 году журнал Aviation Week & Space Technology опубликовал загрубленное изображение, сделанное камерой КН-11, советского бомбардировщика на авиабазе в Раменском.

В 1984 году два изображения советских самолетов, полученные при помощи камер КН-8 и КН-9, были опубликованы несанкционированно в сборнике «Слушания дел в Конгрессе США». В том же году служащий Центра разведобеспечения ВМС США передал для публикации в еженедельнике Jane’s Defense Weekly несколько снимков советской судостроительной базы, сделанных камерой КН-11.


Этот перспективный снимок, полученный с помощью камеры КН-11 и обработанный на компьютере, вместе еще с двумя был передан Jane’s Defense Weekly экспертом-аналитиком ВМС Сэмьюелом Лорингом Морисоном. На снимке показан общий вид верфи 444 в Николаеве на Черном море. На стапелях в процессе строительства находится авианосец класса «Киев» (виден в левой части снимка), который впоследствии получил наименование «Харьков», а также десантное судно-амфибия. Морисону было предъявлено обвинение, он был приговорен к тюремному заключению по этому не бесспорному делу.



Эти снимки, на которых видны МИГ-29 FULCRUM и СН-27 FLANKER были представлены слушаниях в 1984 в комитете Конгресса при обсуждении бюджета. В дальнейшем они были опубликованы, скорее всего по ошибке, в публикации дебатов в Конгрессе. В 1985 году во время процесса над Сэмьюелом Лорингом Морисоном государственные обвинители были вынуждены признать, что фотографии были снимками со спутника, сделанными камерой КН-11.

Современные системы

В настоящее время США эксплуатируют по меньшей мере две космические системы дистанционного зондирования. Одна из них – это улучшенная версия КН-11. Было запущено три спутника такого типа, начиная с 1992 года.

Модернизированные спутники, созданные на базе оптической системы КН-11, имеют более высокую орбиту по сравнению со своими предшественниками (250 км в перигее и 950 км в апогее). Кроме того, у них появились новые возможности. Спутники стали оснащаться инфракрасными сенсорами, которые имеют тепловой канал и позволяют получать изображения и в ночное время суток. Кроме того, на спутниках установлена усовершенствованная метрическая система (Improved CRYSTAL Metric System (ICMS)), которая позволяет делать метки на повторных изображениях для более точной привязки для последующего картографирования исследуемого участка местности. Помимо этого усовершенствованная оптическая система КН-11 имеет увеличенный запас топлива по сравнению со своими предшественницами, ориентировочно от 5 до 7, 5 тонн. Это увеличивает срок эксплуатации спутника на орбите до предположительно 8 лет.

Второй компонент американской системы дистанционного зондирования Земли – спутники, разработанные и выведенные на орбиту в рамках программы, которая первоначально имела условное название INDIGO, потом LACROSSE, и только в последнее время VEGA. На спутниках системы VEGA установлена не оптико-электронная, а радарная система получения данных. Эти спутники закрывают «пробел» в американской системе дистанционного зондирования Земли, позволяя получать изображения даже в условиях сплошной облачности.

Первый спутник системы VEGA был запущен 2 декабря 1988 года с корабля спейс-шаттл «Атлантис» и выведен с орбиты в июле 1997 года. Второй спутник был запущен в марте 1991 года с авиабазы Ванденберг с помощью ракеты «Титан-4», третий – в октябре 1997 года. Спутники находятся на орбите на высоте около 600 км с наклонениями 57 и 68 градусов соответственно.
Первоначально предполагалось использовать спутники для отслеживания бронетанковой техники СССР и стран Варшавского договора. Последними задачами, решаемыми системой VEGA было предоставление данных для оценки ущерба, нанесенного крылатыми ракетами «Тамагавк» по иракским позициям ПВО в сентябре 1996 года, слежение за местами складирования оружия и боеприпасов в Ираке, отслеживание перемещений иракских войск, в частности рассредоточение республиканской гвардии Ирака перед лицом нападения США на Ирак в начале 1998 года. Спутники системы VEGA имеют пространственное разрешение 0,9-1,5 м, этого достаточно для идентификации бронетанковой техники (можно отличить танк от БТР), а также для выявления последствий бомбовых ударов, идентифицируя воронки диаметром 2-3 метра.

Спутник системы LACROSSE/VEGA, запущенный в октябре 1997 года, возможно явился первым аппаратом нового поколения радарных спутников ДЗЗ. Новое поколение, очевидно, имеет более высокое пространственное разрешение, а их количество может быть увеличено с 2 до 3.


Изображение фармацевтической фабрики Шифа в Судане, сделанное при помощи усовершенствованной камеры КН-11. Этот снимок с загрубленным качеством до разрешения примерно 1 м был официально опубликован США после американской бомбардировки этого предприятия в 1998 году в связи с двумя нападениями, совершенными на американские посольства в Африке. США утверждали, что по меньшей мере на основе проб грунта были основания полагать, что это предприятие причастно к производству химического оружия.


Ухудшенный снимок усовершенствованной камерой КН-11 лагеря Джавар Кили в Афганистане, который использовался для подготовки террористов Усамы Бен Ладена.

Этот снимок демонстрировался Министром обороны США Уильямом Коэном и Председателем Объединенного комитета начальников штабов генералом Генри Шелтоном на брифинге перед журналистами после удара, нанесенного крылатыми ракетами по этому объекту.


Один из более 20 загрубленных снимков усовершенствованной камерой КН-11, опубликованных Министерством обороны США в 1998 году во время операции Desert Fox. Секретная версия этого снимка с более высоким разрешением использовалась аналитиками Национального агентства по картографии и ДЗЗ для оценки ущерба, нанесенного американскими ударами.


Загрубленный снимок усовершенствованной камерой КН-11 авиабазы Аль-Сахра в Ираке,
который демонстрировался Вице-Адмиралом Скоттом Фраем, начальником разведки ВМС и Конт-адмиралом Томасом Вильсоном, координатором по разведке от ВМС в объединенном штабе на пресс-конференции перед журналистами в Пентагоне 18 декабря 1998 года.


Штаб гарнизона Белграда, Сербия — до удара.


Штаб гарнизона Белграда, Сербия — после удара во время проведения операции Allied Force.

Комментарии

Статья Джеффри Т. Ричельсона была опубликована 14 апреля 1999 года. С полным английским текстом можно ознакомиться по адресу http://www.gwu.edu/~nsarchiv/NSAEBB/NSAEBB13/ С момента публикации статьи прошло 4,5 года. За прошедшее время многое изменилось в мире, в ситуации с данными дистанционного зондирования Земли, которые становятся все более доступными. Автор статьи писал лишь о планах по выводу на орбиту первого коммерческого спутника высокого разрешения IKONOS в 1999 году. К настоящему моменту на орбите уже находятся по меньшей мере 4 коммерческих спутника высокого разрешения (QuickBird с разрешением 0,6 м, IKONOS с разрешением 1 м, OrbView с разрешением 1 м и EROS c разрешением 1-1,8 м). Планируются к запуску новые аппараты, в том числе IKONOS с разрешением 0,3-0,4 м, QuickBird с разрешением 0,25 м). Есть надежда, что на орбите появится отечественный аппарат высокого разрешения «Ресурс-ДК». Успешный запуск 24 сентября 1999 года первого коммерческого спутника IKONOS-2 положил начало новой эре, сделал доступными для миллионов людей изображения Земли из космоса. Отныне любой человек получил возможность приобрести данные, которые позволяют эффективно решать как масштабные задачи управления экономикой целых стран, так и отдельных регионов, предотвращать и оценивать масштаб стихийных бедствий и катастроф, решать задачи градостроительства, развития инфраструктуры, прокладки газо- и трубопроводов, защиты окружающей среды. С появлением новых угроз глобального масштаба государственные структуры во всем мире активно используют коммерческие данные дистанционного зондирования для борьбы с терроризмом, производством и оборотом наркотиков. Лишь несколько образцов применения данных ДЗЗ для решения вышеупомянутых задач приводятся ниже.

Ровно год назад произошла трагедия «НОРД-ОСТа».
Изображение со спутника QuckBird, опубликованное на сайте New York Times в октябре 2002 года во время трагедии.


Изображение со спутника IKONOS, сделанное 30 июня 2000 года.


Изображение со спутника IKONOS, сделанное 12 сентября 2001 года.


Изображение со спутника IKONOS, сделанное 15 сентября 2001 года.


Изображение лагерей исламистов в Афганистане со спутника IKONOS


Изображение лагерей исламистов в Афганистане со спутника IKONOS


Изображение лагерей исламистов в Афганистане со спутника IKONOS


Изображение лагерей исламистов в Афганистане со спутника IKONOS


Изображение лагерей исламистов в Афганистане со спутника IKONOS


Плантации опиума, снимок со спутника IKONOS


Плантации коки, снимок со спутника IKONOS


Версия для печати

    Еще в рубрике: Влияние пиковых попусков с Волгоградской ГЭС на экологию Северо-Западного Каспия, Дешифрирование космических снимков для целей картографии, Создание ортоисправленных изображений со спутника IKONOS на основе ЦМР со спутника SPOT, Обновление географической информации на основе данных ДЗЗ высокого разрешения, Использование коэффициентов рационального многочлена (RPCs) для ортотрансформирования спутниковых изображений IKONOS/QuickBird,
    Все материалы

© Официальный сайт Научного центра оперативного мониторинга Земли (НЦ ОМЗ) АО «Российские космические системы». При использовании материалов сайта ссылка на источник обязательна.

127490, Москва, ул. Декабристов, вл.51, стр. 25
Тел.: (495) 925-04-19, (495) 229-43-89, Факс: (495) 509-12-00
E-mail: ntsomz@ntsomz.ru, service@ntsomz.ru

 

Яндекс цитирования Rambler's Top100 Система Orphus