В чем заключается космическая съемка

Виды космической съемки

Первая фотография из космоса была сделана 24 октября 1946 года с ракеты V-2 (США), но считается, что эпоха космической съёмки началась в 1972 году, когда был запущен первый аппарат программы Landsat. За практически 50-летнюю историю космическая съёмка преобразилась до неузнаваемости: пленку заменили цифровые носители, пространственное разрешение снимка улучшилось с 1000 м до 0,3 м, а количество возможных спектральных каналов съёмки увеличилось с 1 до 256.

На сегодняшний день космическая съёмка различается по нескольким признакам: направлению применения, количеству спектральных каналов, пространственному разрешению, типу съёмочной аппаратуры и т. д.

Рассмотрим особенности пространственного разрешения спутниковых снимков. В отличие от других источников пространственной информации космические снимки дешифрируются не в масштабе съёмки, а с достаточно большим увеличением. Поэтому понятие масштаба считается весьма условным, гораздо более важно для космической съёмки понятие пространственного разрешения.

Пространственное разрешение — размер самой малой детали местности, воспроизводимой на снимке, определяется размером пикселя. То есть, у снимка с пространственным разрешением 1 м пиксель имеет размер 1х1 м.

Типы пространственного разрешения спутниковых изображений:

На данный момент не существует унифицированной классификации типов пространственного разрешения, поэтому возьмём предложенную нами за образец.

Рис. 1 Сравнение пространственного разрешения среднего, высокого и сверхвысокого.

Космическая съёмка с очень низким пространственным разрешением крайне важна для жизнедеятельности человека, и косвенно каждый из нас ежедневно пользуется этими данными. Съёмка очень низкого пространственного разрешения используется в метеорологии и мониторинге глобальных процессов на Земле. С их помощью специалисты оперативно получают всю информацию о состоянии атмосферы Земли и процессах, протекающих в ней, таких, как формирование ураганов, пылевых бурь и т. д. Спутники с очень низким пространственным разрешением являются основным источником информации о состоянии морей и океанов, например, о ледовой обстановке. Основными преимуществами снимков с очень низким пространственным разрешением являются оперативность получения данных (до 1 раза в час) и глобальность охвата. Например, КА Terra Modis имеет ширину полосы охвата в 2330 км (рисунок 2).

Примеры спутников с очень низким пространственным разрешением: Terra, Aqua (сканер Modis), ENVISAT/MERIS, SPOT/Vegetation, «Метеор»/МСУ-СМ, NOAA и др.

Рис. 2 Изображение со спутника Terra Modis на территорию Казахстана, пространственное разрешение 250 м

Космическая съёмка с низким пространственным разрешением крайне важна для решения ряда задач государственных структур, таких, как МЧС и Гидрометцентр. Их используют для глобального экологического мониторинга, контроля чрезвычайных ситуаций (наводнений и естественных пожаров), мониторинга снежного покрова и др. Данный вид спутников используется для анализа и прогноза погоды в региональном масштабе и мониторинге климата на уровне государств (рисунки 3, 4).

Примеры спутников с низким пространственным разрешением: «Метеор-М», GaoFen-4, Deimos-1, UK-DMC2 и др.

Рис. 3 Снимок со спутника Deimos-1, пространственное разрешение 22 м

Рис. 4 Снимок со спутника «Метеор-М», пространственное разрешение 50 м

Самой популярной является космическая съёмка со средним пространственным разрешением. И это легко объяснить, ведь именно к данному типу съёмки относятся бесплатные снимки с самым высоким пространственным разрешением до 10 м. Всё научное сообщество активно их использует для самых разнообразных задач, например, по ним студенты изучают космическую съёмку и методы её обработки. У таких спутников, как Landsat-8, важной особенностью является наличие большого количества спектральных каналов, что позволяет решать крайне разнообразные задачи:

По данным среднего пространственного разрешения также можно проводить работы по созданию и обновлению топографических карт масштаба от 1:100 000 и мельче. Именно данные среднего пространственного разрешение большинство популярных приложений используют в качестве единой подложки с космическими снимками на всю территорию Земли.

На этом преимущества снимков со средним пространственным разрешением не заканчиваются. За счёт достаточно большой площади снимка (200–300 км по ширине) покрытие обновляется с завидной регулярностью — каждые 2–3 дня на одну и ту же территорию (рисунок 5).

Примеры спутников со средним пространственным разрешением: Landsat-8, Sentinel-2, Terra Aster и др.

Рис. 5 Снимок со спутника Landsat-8, пространственное разрешение 15 м

Несмотря на множество преимуществ, снимки со средним пространственным разрешением не позволяют решать абсолютно все задачи. Для многих сфер жизнедеятельности человека необходимы снимки с гораздо более высоким пространственным разрешением.

Первые космические снимки высокого пространственного разрешения были получены в 1980-е годы. Такие съёмочные системы находились на военных спутниках, были созданы специально для нужд разведки и поставляли данные для составления карт вражеских территорий во время холодной войны. На советских спутниках «Комета» находилась камера КВР-1000, которая позволяла делать детальные снимки с пространственным разрешением 2 м.

Сейчас спектр применения данных высокого пространственного разрешения стал гораздо шире, а с появлением группировки PlanetScope покрытие обновляется практически ежедневно.

Краткий перечень задач, решаемых с помощью снимков с высоким пространственным разрешением:

Сейчас практически у каждой развитой страны есть собственные спутники высокого пространственного разрешения, которые активно используются в государственных целях.

Примеры спутников с высоким пространственным разрешением: GaoFen-1, ZiYuan-2, Spot-6,7, «Канопус-В» и др. (рисунок 6).

Рис. 6 Снимок со спутника GaoFen-2, пространственное разрешение 2 м

С 1999 года началась эпоха развития космической съёмки. 24 сентября 1999 года был запущен первый спутник со сверхвысоким пространственным разрешением — 1м — Ikonos. Практически следом за ним, 18 октября 2001 года, был запущен первый спутник, позволяющий делать изображения с разрешением 0,6 м — QuickBird.

Компания GeoEye (ныне Maxar Technologies) задала новый вектор развития космической съёмки, и с тех пор пространственное разрешение улучшилось до 0,3 м (WorldView-3). Помимо высокого пространственного разрешения в панхроматическом канале, были сделаны большие успехи и в мультиспектральном диапазоне: на спутнике WorldView-3 расположена камера с 28-ю спектральными каналами высокого разрешения.

Краткий перечень задач, решаемых с помощью данных сверхвысокого пространственного разрешения:

С появлением съёмки со сверхвысоким пространственным разрешением стало возможно выявлять незаконные свалки, незаконную добычу полезных ископаемых, мелкие участки вырубок и другие правонарушения, а также решать территориальные споры.

На данный момент операторы спутников решают непростую задачу — оставить в использовании только космическую съёмку со сверхвысоким пространственным разрешением и добиться частоты её обновления, как у съёмки с высоким разрешением.

Примеры спутников со сверхвысоким пространственным разрешением: WorldView-2,3, Kompsat-3,3А, SuperView, Gaofen-2, TripleSat и др. (рисунок 7).

Рис. 7 Снимок со спутника WorldView-3, пространственное разрешение 0,3 м

Источник

Какую оптику и фотоаппаратуру используют космонавты

В чем заключается космическая съемка. q93 986438c265525a7098d277595f0aaf35fbe2113ed2f524fe8293bab3204baf43. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 986438c265525a7098d277595f0aaf35fbe2113ed2f524fe8293bab3204baf43. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 986438c265525a7098d277595f0aaf35fbe2113ed2f524fe8293bab3204baf43

В чем заключается космическая съемка. q93 fd91e755ed342879088f45b27fbbab17aaa4346076f47dc3e6994a5d5f73a686. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 fd91e755ed342879088f45b27fbbab17aaa4346076f47dc3e6994a5d5f73a686. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 fd91e755ed342879088f45b27fbbab17aaa4346076f47dc3e6994a5d5f73a686

Содержание

Содержание

На какую технику астронавты снимают Землю, Луну и далекие галактики? Как видит телескоп? Что происходит с земными камерами в космосе? Почему на Луне лежат фотоаппараты и другие интересные факты о космической фотографии — разбираемся вместе.

Космонавты — заядлые фотографы. Они фотографируют планеты, Луну, открытый космос, галактики и звезды. В космосе спектр съемок значительно шире, чем на Земле. Поэтому техника используется самая разная — от радиотелескопов и до обычных пленочных камер. И, если вы думаете, что в космосе ипользуют только особые аппараты, то ошибаетесь. В угоду стабильности и безотказной работе они могут быть просты, как три копейки, а иногда даже порядком отстают от того, чем пользуются астрономы на земле.

Первая и главная задача исследования космоса — это наблюдение за нашей планетой, проведение экспериментов и изучение отдаленных уголков вселенной. Поэтому профильное оборудование сильно отличается от фототехники, к которой мы привыкли.

Космический телескоп

На орбите Земли двигается множество искусственных спутников, в том числе автоматические системы, которые наблюдают за очень далекими объектами. Например, автоматическая обсерватория «Хаббл».

В чем заключается космическая съемка. q93 50970a981020163b810fca1a7f80ddd6b25dcb62d10c9f0da9bf1d0591332350. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 50970a981020163b810fca1a7f80ddd6b25dcb62d10c9f0da9bf1d0591332350. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 50970a981020163b810fca1a7f80ddd6b25dcb62d10c9f0da9bf1d0591332350

Сверхмощный телескоп умеет видеть на расстоянии в миллиарды километров. Хотя километр в космосе все равно, что микрон на земле. Большие расстояния измеряют световыми годами — телескоп Хаббл умеет приближать объекты на расстоянии 1600 световых лет. Знаете, сколько километров в одном световом году? Девять триллионов четыреста шестьдесят миллиардов семьсот тридцать миллионов четыреста семьдесят две тысячи пятьсот восемьдесят целых восемь десятых. А теперь умножаем эту «небольшую» цифру на 1600 и смотрим на дальнюю галактику в полный рост:

Слева — изображение с любительского телескопа, справа — с космического Хаббла. Если этого мало и хочется рассмотреть три самые яркие звезды в туманности Ориона, то пожалуйста: еще ближе, еще ярче! Наземные телескопы такому не научены. Мешает атмосферный слой.

Технические характеристики Хаббла впечатлят любого. Для контраста сравним с ним гражданскую сверхсильную оптику. Самый большой телеобъектив, который может себе позволить домашний фотограф, это оптика с фокусным расстоянием 600 мм. Своего рода переносной телескоп:

В чем заключается космическая съемка. q93 0c9a469bef45828011169e9c781832098e55c95f0290f2edc22a963f29d02f5d. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 0c9a469bef45828011169e9c781832098e55c95f0290f2edc22a963f29d02f5d. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 0c9a469bef45828011169e9c781832098e55c95f0290f2edc22a963f29d02f5d

Конечно, бывают объективы и поболее, но это экстремальные фокусные расстояния, такие девайсы далеки от компактности и стоят целое состояние. Тем не менее этот «телевик» позволит рассмотреть луну в довольно крупном масштабе:

В чем заключается космическая съемка. q93 29b3922248446b86105acbaa8d61cb303920ae52bb1a349d97acf6dac8880b99. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 29b3922248446b86105acbaa8d61cb303920ae52bb1a349d97acf6dac8880b99. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 29b3922248446b86105acbaa8d61cb303920ae52bb1a349d97acf6dac8880b99

А теперь внимание: фокусное расстояние Хаббла составляет 57,6 метров! Метров, не миллиметров! Это 57600 миллиметров — в 96 раз больше, чем у телеобъектива. При этом у телескопа разрешающая способность снимков в 10 раз выше. Это значит, что в одинаковом масштабе Хаббл позволит рассмотреть целую систему галактик практически «позвездно». Фотография весит более 10 ГБ. В оригинале ее можно увидеть на специальном сайте.

В чем заключается космическая съемка. q93 6e7ccadb16a2c043441fb078cbd9196a1215cab69e3a44bc8299bdbb2585bcd9. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 6e7ccadb16a2c043441fb078cbd9196a1215cab69e3a44bc8299bdbb2585bcd9. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 6e7ccadb16a2c043441fb078cbd9196a1215cab69e3a44bc8299bdbb2585bcd9

Телескоп был запущен 30 лет назад. За это время ученые подтянули физику и создали новые продвинутые системы для наблюдения за далекими объектами. Теперь даже атмосферные искажения не так сильно влияют на качество изображения, как это было во время запуска Хаббла. Поэтому легендарный гигант уже значительно проигрывает современному оборудованию по качеству фотографирования близких объектов:

В чем заключается космическая съемка. q93 732abdd9743b7075b296a3457d7e282aa80423d00d1a9c89923c4ed8c61625a0. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 732abdd9743b7075b296a3457d7e282aa80423d00d1a9c89923c4ed8c61625a0. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 732abdd9743b7075b296a3457d7e282aa80423d00d1a9c89923c4ed8c61625a0

Этому есть объяснение: космическая обсерватория рассчитана на съемку сверхдалеких объектов, которые излучают только слабые инфракрасный и ультрафиолетовый спектры, а не отраженный яркий солнечный свет. Такой сигнал может быть в десять миллиардов раз слабее, чем способен увидеть человеческий глаз. А Хаббл видит даже больше:

В чем заключается космическая съемка. q93 e8cfd9cf43c77e2ecb7d4cd7041e3f960f6690d59d20329f9a3d7b542a936b67. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 e8cfd9cf43c77e2ecb7d4cd7041e3f960f6690d59d20329f9a3d7b542a936b67. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 e8cfd9cf43c77e2ecb7d4cd7041e3f960f6690d59d20329f9a3d7b542a936b67

Принцип работы телескопа практически аналогичен работе фотоаппарата и объектива. Для наблюдения за дальними просторами вселенной телескопы сканируют излучение. Это могут быть длинные и короткие световые волны различных спектров.

В чем заключается космическая съемка. q93 e40c8184bf8bd22dce9d96eed38fd2ff68d449b4f21bf0234894a881ecbd5026. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 e40c8184bf8bd22dce9d96eed38fd2ff68d449b4f21bf0234894a881ecbd5026. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 e40c8184bf8bd22dce9d96eed38fd2ff68d449b4f21bf0234894a881ecbd5026

Вместо системы из нескольких линз в обычном фотообъективе или любительском телескопе-рефракторе, зеркальные телескопы и большие обсерватории используют одно огромное или множество вогнутых зеркал, которые образуют отражающую площадь и фокусируют свет в одной точке практически без потери качества.

В чем заключается космическая съемка. q93 dd56313903812ab02d67c89ad790505598c5fd20b66b08be8554cca6779cac5c. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 dd56313903812ab02d67c89ad790505598c5fd20b66b08be8554cca6779cac5c. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 dd56313903812ab02d67c89ad790505598c5fd20b66b08be8554cca6779cac5c

Такое изображение невозможно получить с помощью гражданского оборудования: каждый оптический элемент системы вносит собственные искажения, аберрации и снижает поток фотонов, который должен попасть на светочувствительную поверхность. В технике «космического» масштаба эти дефекты сводятся к минимуму системами стабилизации и динамического изменения формы зеркал.

Эффект от включения системы адаптивной подстройки зеркал равносилен тому, как если бы телескоп находился за пределами атмосферы, где поверхностные колебания не вносят искажения в пространстве. Вот, как это меняет картинку:

В чем заключается космическая съемка. q93 e124aa5badaac272e2dabc752917ee2ee478bdbfcab50f761a45b0ab380910b7. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 e124aa5badaac272e2dabc752917ee2ee478bdbfcab50f761a45b0ab380910b7. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 e124aa5badaac272e2dabc752917ee2ee478bdbfcab50f761a45b0ab380910b7

В чем заключается космическая съемка. q93 173ce6cd1c28796c4760d467e6c36833b535d652826ebc049247cbee5c60d3b4. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 173ce6cd1c28796c4760d467e6c36833b535d652826ebc049247cbee5c60d3b4. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 173ce6cd1c28796c4760d467e6c36833b535d652826ebc049247cbee5c60d3b4

Исследование дальнего космоса необходимо в научных целях. Там кроются миллионы важных данных и ключей к разгадке прошлого и будущего Вселенной. Но для обывателя это всего лишь красивые картинки. Лучше бы посмотреть из космоса на Землю или приблизить Луну так сильно, чтобы рассмотреть следы Нила Армстронга и Базза Олдрина. За это удовольствие отвечает другая космическая техника.

Поиск пригодных для жизни планет и галактик, конечно, воодушевляет, но простые земные дела не отменили. Поэтому космонавтам приходится снимать не только на легендарный Хаббл, но также на технику меньшего калибра. Несмотря на то, что вся аппаратура в космосе автономна и управляется дистанционно, можно считать, что именно космонавты «фотографируют» с помощью телескопов и автономных зондов — ведь они занимаются обслуживанием, ремонтом и настройкой всего оборудования.

В чем заключается космическая съемка. q93 46b14379871c7fa9f982acc5f26f872426d8b961fc9fa97d13f7533bbc50ab61. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 46b14379871c7fa9f982acc5f26f872426d8b961fc9fa97d13f7533bbc50ab61. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 46b14379871c7fa9f982acc5f26f872426d8b961fc9fa97d13f7533bbc50ab61

Селфи планеты Земля

За насущными делами космонавты следят с помощью искусственных спутников, зондов и марсоходов. Они есть у Земли, Луны, Марса и других планет Солнечной системы. Именно такие космические системы позволяют делать прекрасные фотографии с высокой детализацией.

В чем заключается космическая съемка. q93 7a134827938cbf6067544c4eb1849cd9e44400f2a98688927367c73360aa4bb6. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 7a134827938cbf6067544c4eb1849cd9e44400f2a98688927367c73360aa4bb6. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 7a134827938cbf6067544c4eb1849cd9e44400f2a98688927367c73360aa4bb6

Их уже более 5000. Это искусственные спутники, часть которых уже выведена из строя, но несколько сотен до сих пор выполняют самые разные задачи — от передачи данных сотовой связи и трансляции телевидения, до получения и обработки метеорологических данных. Некоторые из них доукомплектованы камерами, с помощью которых мы наблюдаем за планетой в фантастических масштабах — как в Google Maps.

В чем заключается космическая съемка. q93 cc7632b713efc358602090c93f431bcf762c96cb431bdc90ed5865d431fd7d89. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 cc7632b713efc358602090c93f431bcf762c96cb431bdc90ed5865d431fd7d89. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 cc7632b713efc358602090c93f431bcf762c96cb431bdc90ed5865d431fd7d89

Качественные фотографии приходят из различных источников. Google пользуется спутниками Landsat 7 и Landsat 8, а в сентябре 2021 года появится новый Landsat 9. На него установят продвинутые камеры с расширенным световым охватом: количество видимых волн в несколько раз превысит возможности действующих систем.

Марсианский портрет

В 2021 году человечество совершило очередной гиперрывок в изучении планет: новый марсоход Perseverance благополучно достиг красной планеты и удачно приземлился (примарсился) в одном из кратеров. Конечно, это не первый марсианин земного происхождения: роверы путешествуют на поверхности планеты с 2003 года. За эти годы ученые исправили ошибки и доработали технику.

Теперь технологии позволяют не просто принимать несколько килобайт, но даже загружать звуки и огромные панорамы с новых марсоходов. Новый исследователь Марса присылает гигабайты информации, в том числе качественные фотографии, из которых специалисты составляют панорамы. Например, на одном из снимков робот запечатлел скалу необычной формы, похожую на ждуна (фото справа):

Вокруг Марса курсируют несколько искусственных спутников, которые следят за атмосферой, проводят измерения и, конечно, фотографируют планету с высоты нескольких тысяч километров. Это как раз тот жанр космической фотографии, который мы привыкли видеть на сайте Роскосмоса или в электронной галерее NASA.

В ближайшем будущем эта техника собирается устроить фотосессию марсоходу Perseverance — спутник покажет место посадки и проследит за движением ровера с высоты. Вполне возможно, что нас ждет новая версия Google Maps — Google Mars с подробной картой кратеров, равнин, гор и даже картой ураганов.

В чем заключается космическая съемка. q93 7437314bad9e8e95bae10316f4a78956db1b7845155498ac8edac85186c66d95. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 7437314bad9e8e95bae10316f4a78956db1b7845155498ac8edac85186c66d95. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 7437314bad9e8e95bae10316f4a78956db1b7845155498ac8edac85186c66d95

Количество камер у марсоходов постоянно растет. Так, у Curiosity было 17 камер, которые использовали 34-миллиметровую и 100-миллиметровую линзы. Семь камер закреплены на мачте, одна — на манипуляторе, а еще девять — на самом марсоходе. Только часть из них отвечала за цветную фото- и видеосъемку, остальные выступали в качестве анализаторов.

У Perseverance уже 23 камеры, часть из которых использовали для посадки на планету. Так, широкоугольная камера отслеживала работу парашюта, посадочного модуля и использовалась для коррекции маневра. Она выдает изображения размером 1024 x 1024 пикселей. Еще одну камеру используют во время поездок по поверхности и работы с манипулятором. Она «видит» на расстоянии до 15 метров. Размер фото — 5120 x 3840 пикселей, разрешение — 20 Мп. Предусмотрено шесть камер для предотвращения опасности во время движения и две цветные стереонавигационные камеры, которые распознают мяч для гольфа на расстоянии до 25 метров. Камера с макрообъективом заглядывает в верхнюю часть пробирки после взятия пробы, делая микроскопические снимки образцов. Пара камер снимает цветные фото, видео и трехмерные стереоизображения, похожие на то, что видит человеческий глаз. Интересно, что оснащение Perseverance было собрано из легкодоступного коммерческого оборудования.

Виды Луны

Вокруг Луны летает автоматическая межпланетная станция Lunar Reconnaissance Orbiter. Она умеет фотографировать с высокой детализацией:

В чем заключается космическая съемка. q93 619dbbb6127b5daff444d6b7bd52232e0499e9fb2a012bbcecb5537789ff4a44. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 619dbbb6127b5daff444d6b7bd52232e0499e9fb2a012bbcecb5537789ff4a44. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 619dbbb6127b5daff444d6b7bd52232e0499e9fb2a012bbcecb5537789ff4a44

Спутниковая система LRO продолжает функционировать с 2009 года. Основная миссия — подробное изучение поверхности Луны, анализ атмосферы, поиск пригодных мест для посадки пилотируемых кораблей и поиск неудачно прилунившейся техники.

За разносторонние возможности спутника отвечают семь модулей: CRaTER, DLRE, LAMP, LEND, LOLA, LROC и Mini-RF. Для фотографий с высокой детализацией и широким охватом используется модуль оптических камер LROC. Это камерный модуль станции, «глаза» спутника. В распоряжении системы есть три суперкамеры: две узкоугольные NAC и одна широкоугольная WAC.

LROC NAC — две узкоугольные монохромные камеры с очень маленьким диапазоном обзора. Они рассчитаны на подробную съемку поверхности Луны. В гражданской оптике это чаще называют длиннофокусной оптикой или телеобъективами. Для максимального приближения там установлены объективы с фокусным расстоянием 700 мм — в 82 раза короче, чем у Хаббла. Спутник находится в непосредственной близости к снимаемой поверхности, потому даже скромного по меркам космоса объектива достаточно, чтобы увидеть каждый камень на поверхности.

В чем заключается космическая съемка. q93 dd0deb7262271e360ccba93071c8abfaac61a2f26ddbc4c5627444b6bcb97f30. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 dd0deb7262271e360ccba93071c8abfaac61a2f26ddbc4c5627444b6bcb97f30. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 dd0deb7262271e360ccba93071c8abfaac61a2f26ddbc4c5627444b6bcb97f30

Камеры снимают подробные карты лунных кратеров, морей и возвышенностей в стереорежиме. Другими словами — это просто два черно-белых фотоаппарата с мощными телеобъективами:

В чем заключается космическая съемка. q93 af78c08d32fd3b36493e4e73b9a7d3d9b57f03a3d1dabcdb52022ec201ef9134. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 af78c08d32fd3b36493e4e73b9a7d3d9b57f03a3d1dabcdb52022ec201ef9134. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 af78c08d32fd3b36493e4e73b9a7d3d9b57f03a3d1dabcdb52022ec201ef9134

Исследовательская станция часто включает широкоугольную оптику и снимает панорамы с помощью камеры LROC WAC. Это сенсор с набором различных фильтров и линз, которые видят в нескольких световых спектрах: от видимых волн длиной 415-690 нм до ультрафиолетового диапазона — 320 нм и 360 нм.

В чем заключается космическая съемка. q93 d990c064fd396400cfe2d3239fc672ebab0fbb46d2d5268a9266e9ca340e38c2. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 d990c064fd396400cfe2d3239fc672ebab0fbb46d2d5268a9266e9ca340e38c2. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 d990c064fd396400cfe2d3239fc672ebab0fbb46d2d5268a9266e9ca340e38c2

Камера может работать в цветном и черно-белом режимах, и снимает в разрешении от 60 до 600 мп — разрешающая способность варьируется в пределах 56 линий на 1 мм. Этого достаточно, чтобы делать сверхчеткие панорамы в невероятных красках:

В чем заключается космическая съемка. q93 54ad49b6d2eb5d2d3f9c71c95c5c856884052d866dd1703105b58c501fbb10bb. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 54ad49b6d2eb5d2d3f9c71c95c5c856884052d866dd1703105b58c501fbb10bb. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 54ad49b6d2eb5d2d3f9c71c95c5c856884052d866dd1703105b58c501fbb10bb

Используя широкоугольный модуль вместе с лазерным альтиметром LOLA, станция совершила настоящее открытие: ей «видны» кратеры, которые из-за особенности движения Солнца и Луны никогда не освещает солнечный свет.

Соответственно, простая оптика и техника не способны увидеть, что происходит в этих частях Луны, а камеры LRO буквально проявляют все участки. Снимки можно посмотреть на интерактивных картах на официальном портале LRO.

Благодаря безостановочной работе всех систем космонавты получают стабильный поток качественных снимков. Изображения со спутника настолько детализированные, что можно увидеть не только место приземления китайского лунохода, но и сам луноход.

В чем заключается космическая съемка. q93 96360c78e6902c695b53474c7b4993b88dfdfcd091b2c3443797d28db3ea9519. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 96360c78e6902c695b53474c7b4993b88dfdfcd091b2c3443797d28db3ea9519. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 96360c78e6902c695b53474c7b4993b88dfdfcd091b2c3443797d28db3ea9519

И все же, несмотря на продвинутые технологии и возможности автоматических систем, фотографии получаются сухими — без души и художественного смысла. Ведь это техническая съемка, а не любительская астрофотография. То ли дело настоящие шедевры, сделанные людьми в открытом космосе на обычный зеркальный фотоаппарат.

Любительские шедевры из космоса

Сложно устоять перед красотой, которая открывается за пределами атмосферы планеты. Сегодня ни один день на орбите не проходит без новых снимков. Первопроходцем в жанре любительской космографии стал Герман Степанович Титов — человек, который провел на орбите более суток и за это время сделал 17 оборотов вокруг планеты.

Он стал первым космонавтом, который увидел открытый космос через объектив пленочной кинокамеры «Конвас». В народе ее называют автоматом Калашникова или танком Т-34. За эти «советские» характеристики камера получила пропуск в космос. За все время было выпущено несколько модификаций устройства, первой в невесомости побывал Конвас-автомат 1КСР.

В чем заключается космическая съемка. q93 4299ace2518ccd5523368401050d87332747dbed23d1803dfa12357fea048bc2. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 4299ace2518ccd5523368401050d87332747dbed23d1803dfa12357fea048bc2. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 4299ace2518ccd5523368401050d87332747dbed23d1803dfa12357fea048bc2

«Конвас» участвовал в съемках практически всех советских кинокартин. Ее использовали в качестве переносной и компактной камеры, а также как главную камеру. Огромную популярность устройство получило из-за передовых на то время характеристик. Во-первых, не нужен кран или крепление к операторскому креслу. Во-вторых, переносная ручная камера сама заправляет пленку в кассету — другие модели собирают пленку в бобины, и перезарядка становится испытанием для механиков. Именно поэтому Конвас выбрали для космоса.

В чем заключается космическая съемка. q93 8cebe5edeee6f56bdd5fda2603b84e34199e78bf02a4bf43b36d5e929e4267c8. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 8cebe5edeee6f56bdd5fda2603b84e34199e78bf02a4bf43b36d5e929e4267c8. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 8cebe5edeee6f56bdd5fda2603b84e34199e78bf02a4bf43b36d5e929e4267c8

Первая съемка планеты из космоса, которую сделал человек — не просто история, а настоящий подвиг. Герман Степанович часто вспоминал, почему не каждая техника могла функционировать в космосе без приключений (процитировано с сокращением):

«Я старался вспомнить все, чему меня учили на занятиях по фотоподготовке, чтобы заснять на кинопленку вид нашей планеты с высоты космического полета. Я, подготовив камеру «Конвас», решил определить экспозицию. На Земле я часто это делал на глазок, но здесь не рискнул, так как ошибка в экспозиции могла дорого стоить. Я достал фотоэкспонометр, и. оказалось, что его можно спокойно убирать обратно. Стрелка чувствительного элемента под действием перегрузок и вибраций отвалилась и в условиях невесомости занимала совершенно произвольные положения. Практика «на глазок» выручила меня, и пленка из космоса получилась удачной».

В чем заключается космическая съемка. q93 923ad866a0b1e12f375861dd130acd79ecde24bee2da9e4a92654a2ce17dd4a5. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 923ad866a0b1e12f375861dd130acd79ecde24bee2da9e4a92654a2ce17dd4a5. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 923ad866a0b1e12f375861dd130acd79ecde24bee2da9e4a92654a2ce17dd4a5

Позже космонавты снимали на Конвас выходы в открытый космос — надежность камеры впечатляет. На внешних частях корабля были установлены телевизионные камеры «Топаз» и миниатюрные С-97, которые удачно засняли выход космонавтов в открытый космос. Правда, после завершения работ экипаж пришлось повозиться с отсоединением кинокамер с борта станции, чтобы при спуске на землю аппараты не сгорели в плотных слоях атмосферы.

В чем заключается космическая съемка. q93 fa3a2f4a46f86bd4fcfbe55fe162a03f33901c5ca5bb1430d4355f1ee1b16954. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 fa3a2f4a46f86bd4fcfbe55fe162a03f33901c5ca5bb1430d4355f1ee1b16954. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 fa3a2f4a46f86bd4fcfbe55fe162a03f33901c5ca5bb1430d4355f1ee1b16954

В тот же выход Алексей Леонов не смог нажать на тросик затвора миниатюрной камеры из-за раздувшегося скафандра, поэтому фотографии корабля со стороны сделать не удалось.

В чем заключается космическая съемка. q93 5d1c1911b7b4ea6e259606104ab1c7148a810ef01595508a1daa3cdab0b3d343. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 5d1c1911b7b4ea6e259606104ab1c7148a810ef01595508a1daa3cdab0b3d343. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 5d1c1911b7b4ea6e259606104ab1c7148a810ef01595508a1daa3cdab0b3d343

После этих случаев Красногорский завод оптики получил задание на доработку конструкции нескольких устройств в соответствии с особенностями работы в открытом космосе. Изменения получили и камеры С-97, и шпионский фотоаппарат «АЯКС» под кодовым названием Ф-21, который не сработал из-за стесненных условий.

В чем заключается космическая съемка. q93 d1df638637e4ba2762c546d157cb73c268b99698b1d1e9c12679388d8abc927f. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 d1df638637e4ba2762c546d157cb73c268b99698b1d1e9c12679388d8abc927f. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 d1df638637e4ba2762c546d157cb73c268b99698b1d1e9c12679388d8abc927f

Впрочем, с развитием более компактных и миниатюрных систем, эволюция космических технологий в фотоаппаратуре закончилась. Инженеры иногда меняют органы управления, придумывают чехлы и специальные наглазники для удобства работы через шлем скафандра, но принцип работы и оптика остаются без изменений.

В чем заключается космическая съемка. q93 0708f0413168ab154fde0dab319209e827b4d48820240696b97a640673ce531f. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 0708f0413168ab154fde0dab319209e827b4d48820240696b97a640673ce531f. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 0708f0413168ab154fde0dab319209e827b4d48820240696b97a640673ce531f

Бесплатные фотоаппараты на Луне

Первой камерой, которую Нил Армстрог и Базз Олдрин оставили на поверхности Луны, была шведская камера Hasselblad. Чтобы проверить аппарат на прочность, в 1962 году NASA отправило его в полет по орбите Земли. Камера прошла испытания и была допущена к покорению дальнего космоса.

В чем заключается космическая съемка. q93 601126c30f6e144fdae2e59d9264287d69722f896e3e2b71254d9e29fd0ade3c. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 601126c30f6e144fdae2e59d9264287d69722f896e3e2b71254d9e29fd0ade3c. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 601126c30f6e144fdae2e59d9264287d69722f896e3e2b71254d9e29fd0ade3c

Легендарный фотоаппарат, не менее легендарный объектив Carl Zeiss Biogon с фокусным расстоянием 60 мм и светосилой f5.6, а также заряд 70-миллиметровой пленки Kodak на 200 выстрелов — вот рецепт удачных снимков на Луне 1969 года.

В чем заключается космическая съемка. q93 ac7c3ef989acfd7f0eae7ba203c09e7fba9a207b6fbddd84395de63ea2f8483a. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 ac7c3ef989acfd7f0eae7ba203c09e7fba9a207b6fbddd84395de63ea2f8483a. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 ac7c3ef989acfd7f0eae7ba203c09e7fba9a207b6fbddd84395de63ea2f8483a

В первом полете участвовали еще две камеры этого производителя. Для технической съемки приземления внутри посадочного модуля Eagle была установлена HEL с фокусным расстоянием 80 мм и светосилой f2.8. Третий фотоаппарат оставили в кабине командного модуля вместе с Майклом Коллинзом — героем, который сначала доставил космонавтов на поверхность Луны, а затем благополучно вернул на Землю. Словом, первый в мире космический таксист.

В чем заключается космическая съемка. q93 5b2abc7075ee6676c2ad6b9436fbe795fd67850f168ffac657c7513b27cc86db. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 5b2abc7075ee6676c2ad6b9436fbe795fd67850f168ffac657c7513b27cc86db. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 5b2abc7075ee6676c2ad6b9436fbe795fd67850f168ffac657c7513b27cc86db

В первые годы покорения космоса грузоподъемность кораблей была намного меньше, чем у современных ракет. Поэтому после каждого путешествия космонавты забирали с собой отснятые материалы, а камеры оставляли в космосе — на счету был каждый грамм. Отсюда и знаменитая байка, про то, что любой желающий может бесплатно получить камеру Hasselblad — достаточно слетать на Луну. Владельца ожидают двенадцать камер шведского производителя, один фотоаппарат Kodak с макрообъективом для съемки лунного грунта и две видеокамеры Maurer. Все рабочие, но без пленок.

В чем заключается космическая съемка. q93 732dd307ad9d39321bf4820e171aff89ba2059b860dee591ef0bf275e8ab389b. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 732dd307ad9d39321bf4820e171aff89ba2059b860dee591ef0bf275e8ab389b. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 732dd307ad9d39321bf4820e171aff89ba2059b860dee591ef0bf275e8ab389b

В чем заключается космическая съемка. q93 fd1e59195f14c001a9d87064031f604e4dbc9bfe55d7eb8817ed6eec6c1f8428. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 fd1e59195f14c001a9d87064031f604e4dbc9bfe55d7eb8817ed6eec6c1f8428. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 fd1e59195f14c001a9d87064031f604e4dbc9bfe55d7eb8817ed6eec6c1f8428

С увеличением грузоподъемности космической техники возвратный груз перестал быть проблемой. Космонавты теперь пользуются «земными» фотоаппаратами и обычной оптикой, которую можно купить в магазине электроники. Более того, для технических съемок вне станции космонавты используют удобные и миниатюрные камеры GoPro. Они хорошо защищены от внешних воздействий уже с завода, а дополнительные «космические» чехлы и вовсе делают их вечными.

В чем заключается космическая съемка. q93 2fc2e1abafcd460a05995cc121b813a99630fd1e09de3c843b930c41522dd396. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 2fc2e1abafcd460a05995cc121b813a99630fd1e09de3c843b930c41522dd396. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 2fc2e1abafcd460a05995cc121b813a99630fd1e09de3c843b930c41522dd396

На космической станции

Любовь астронавтов к фотографии настолько велика, что даже в очень тесной космической станции под объективы и камеры выделен целый отсек. Парк космической оптики удивит даже Голливуд: это в буквальном смысле слова все топовые объективы Nikon и несколько камер того же производителя. Поэтому все любительские снимки с МКС сделаны на Nikon и Nikkor.

Это «штатные» объективы с фокусным расстоянием 50 мм для съемки рабочих моментов через иллюминаторы, длиннофокусная оптика для съемки Луны, Земли и других космических объектов, а также широкоугольные модели для съемок в стесненных условиях.

В чем заключается космическая съемка. q93 a4e90f9d189c133c39380b3a4a299c2bda42a1f018e743165292482cd00094e1. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 a4e90f9d189c133c39380b3a4a299c2bda42a1f018e743165292482cd00094e1. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 a4e90f9d189c133c39380b3a4a299c2bda42a1f018e743165292482cd00094e1

Проблемы «космофотографа»

«Жители» международной станции рассказали о том, почему в космосе приходится иметь наготове сразу несколько фотоаппаратов.

В чем заключается космическая съемка. q93 65b69c26dd91d7ecea35889c723d8b552f3b64c12db2e939a647920f4c4c189b. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 65b69c26dd91d7ecea35889c723d8b552f3b64c12db2e939a647920f4c4c189b. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 65b69c26dd91d7ecea35889c723d8b552f3b64c12db2e939a647920f4c4c189b

Из-за отсутствия гравитации в кабине МКС никогда не оседает пыль. Встроенные фильтры очищают воздух, но мелкая взвесь все равно остается в воздухе. Поэтому при частой смене объективов матрица фотоаппарата быстро покрывается пылью. Очистка фотосенсора в условиях невесомости превращается в сложную миссию, поэтому космонавты готовы жертвовать свободным местом ради красивых фотографий.

В чем заключается космическая съемка. q93 b5d19fad6c0161549f8e0c26ae8bdcad97b2b315d4db62c2991ba2700a15123a. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 b5d19fad6c0161549f8e0c26ae8bdcad97b2b315d4db62c2991ba2700a15123a. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 b5d19fad6c0161549f8e0c26ae8bdcad97b2b315d4db62c2991ba2700a15123a

Но не только пыль мешает фотографу. Обшивка корабля МКС состоит из множества материалов, которые сохраняют подходящий для жизни климат и защищают от внешнего космического излучения. Но с прибытием цифровых камер на станцию выяснилось, что мельчайшие радиоактивные фотоны все же проходят сквозь корабль и буквально выбивают пиксели в матрицах. Космонавты говорят, что современная зеркальная камера держится в космосе не более года, потом вместо фотографий получаются сплошные битые пиксели.

В чем заключается космическая съемка. q93 2048541f1dd8e27862cbdb9e4b068d2a00eb414fdb718e26bdd39ef68fda1559. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 2048541f1dd8e27862cbdb9e4b068d2a00eb414fdb718e26bdd39ef68fda1559. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 2048541f1dd8e27862cbdb9e4b068d2a00eb414fdb718e26bdd39ef68fda1559

Для «всяких случаев» в арсенале МКС есть старая и непоколебимая техника — пленочный фотоаппарат Nikon F5.

В чем заключается космическая съемка. q93 285411f0cdc175ecefb27eef8b93202fdb8236cf8ad6fcc97640c68aa45dd3d0. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 285411f0cdc175ecefb27eef8b93202fdb8236cf8ad6fcc97640c68aa45dd3d0. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 285411f0cdc175ecefb27eef8b93202fdb8236cf8ad6fcc97640c68aa45dd3d0

Ему не страшны горящие пиксели и радиоактивная среда. Зато грязные иллюминаторы, которые не так просто вымыть, мешают всем. И это еще одно условие, которое космические фотографы принимают как должное.

В чем заключается космическая съемка. q93 ad0162469e9d36a69c3d2b839ab3bb2254dd032dfa9b1eab5f2cd7f7483cb218. В чем заключается космическая съемка фото. В чем заключается космическая съемка-q93 ad0162469e9d36a69c3d2b839ab3bb2254dd032dfa9b1eab5f2cd7f7483cb218. картинка В чем заключается космическая съемка. картинка q93 ad0162469e9d36a69c3d2b839ab3bb2254dd032dfa9b1eab5f2cd7f7483cb218

А еще в космосе очень темно, и для того, чтобы получить яркие и цветные фотографии, приходится использовать длинную выдержку. Так как станция МКС постоянно вибрирует, это становится второй «невыполнимой миссией», а использование штатива в этом случае только ухудшает фотографии.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *