Что могут рассмотреть спутники-шпионы - война и мир. Видно ли не вооруженным глазом в ясную ночь искусственные спутники Земли
Видимые размеры ИСЗ
Чаще всего ИСЗ видны наблюдателю с Земли как точечные объекты. Но если вам приходилось наблюдать пролет МКС, то вы наверняка обратили внимание, что этот спутник выглядит, как протяженный объект. Причем заметны не только светящиеся элементы конструкций, но и затемнение некоторых звезд по пути следования космического аппарата. Астрономы называют затемнение покрытием. Это явление становится возможным для наблюдения благодаря очень большим размерам МКС.Скорость и траектория полета ИСЗ
Наблюдая с поверхности Земли за движением ИСЗ, вы можете заметить, что видимая траектория представляет собой некую плавно изогнутую кривую. На самом деле орбиты спутников или круговые, или эллиптические. Видимый эффект искривления траектории ИСЗ вызван наклоном его орбиты к земному экватору и одновременным с движением спутника вращением Земли. Этими же явлениями объясняется и визуальное изменение скорости полета спутника для земного наблюдателя. Здесь надо также учесть, что с Земли мы оцениваем только угловую скорость перемещения ИСЗ, а вовсе не линейную. По этой причине геостационарные спутники видны как неподвижно висящие звезды, которые не перемещаются вместе с остальными звездами, несмотря на вращение Земли.Вхождение ИСЗ в тень Земли и выход из тени
Если вам приходилось подолгу следить за движением ИСЗ, вы могли заметить эффект. Яркость еще не долетевшего до горизонта спутника вдруг уменьшается, и спутник исчезает. Нет, спутник не упал, хотя наблюдатель и мог видеть в момент сразу после его исчезновения несколько ярких проблесков. Просто ИСЗ зашел в тень Земли. Конус тени Земли, тянущийся за ней в пространстве, никак не влияет на наблюдение звезд и планет, но вызывает лунные затмения и делает невозможным визуальные наблюдения ИСЗ. Точно так же, выйдя из земной тени, спутник может внезапно появиться на ночном небе.Когда в 1957 году СССР запустил на орбиту Земли первый в мире искусственный спутник,
в США случилась паника, т.к. считалось, что СССР технологически отсталая страна.
На что способна космическая оптика? Правда ли, что со спутника можно увидеть номера машин, звёздочки на погонах и заголовки в газетах, - как пугали друг друга обыватели во времена Холодной войны? Космоблогер ZELENYIKOT на конкретных примерах рассказывает о возможностях современных спутников.
Для начала, небольшое открытие для многих: в Google Map нет спутниковых снимков разрешением выше 50 см на пиксель. До недавнего времени, коммерческое распространение более детальных спутниковых снимков было запрещено в США. Поэтому если вы нашли в каком-нибудь городе снимки, где видны гуляющие люди и другие подробности - это аэрофотосъемка, ее публиковать можно.
Такое противоречие долго не устраивало космических частников, и они все же пролоббировали послабление закона, и теперь можно продавать снимки разрешением до 25 см на пиксель. На сегодня это предел коммерческой спутниковой съемки.
Но даже для таких снимков нужна сложнейшая техника. Вот, например, спутник WorldView-3 компании DigitalGlobe: разрешение 31 см, диаметр зеркала телескопа 1,1 м, стоимость $650 млн долларов.
Для примера DigitalGlobe выложили снимки Мадрида.
Как видим, можно рассмотреть множество подробностей: легковые машины просто отличить от грузовых, даже, кажется, купающихся людей в бассейнах можно рассмотреть в виде точек. Но Мадрид выбран неслучайно: чем ближе к экватору, тем меньше облачность. Еще для демонстрации возможностей спутников часто выбирают Дубай - там много всяких колоритных объектов, и пустынная погода способствует наблюдению.
Колоссальные затраты на создание частных спутников, способных на такое качество съемки, вызывают закономерный вопрос: как они окупаются? В этом секрета нет: более 50% заказов компании DigitalGlobe идут из Пентагона. Остальное от Google и индивидуальных заказчиков.
Но это все равно коммерческие спутники, а что же могут военные и ЦРУшные?
Тут все сложнее, но в целом вполне предсказуемо. Легендарный и самый мощный американский спутник-шпион относится к серии Keyhole-11. Достоверно о нем мало что известно, даже облик не до конца прояснен, хотя астрономы-любители периодически «перехватывают» его.
Зато известно, что космический телескоп Hubble создавался на производственной линии, с которой ранее сходили спутники-шпионы, а пару лет назад американский шпионский отдел (National Reconnaissance Office) подарил NASA два телескопа диаметром 2,4 метра, которые завалялись на складе.
Поэтому, наиболее вероятно, KH-11 имеет зеркало диаметром 2,4 метра, как и известный космический телескоп Hubble.
Путем несложного сравнения с WorldView-3, у которого зеркало 1,1 метр, мы получаем, что качество шпионских снимков должно быть примерно в 2,3 раза лучше. Но есть разница: WorldView-3 летает на высоте 617 км, а самый молодой KH-11 (под названием USA-245) на высоте от 270 до 970 км.
Космический телескоп Hubble с высоты 700 км мог бы снять Землю с разрешением до 10-15 см, в идеальных условиях, если бы ему позволяли технические возможности. Соответственно, KH-11 в нижней точке своей орбиты способен дать разрешение до 5 см. Но, опять-таки - это в идеальных условиях, в отсутствие облачности, смога, тумана и просто пыли над объектом съемки. Кроме того, чем выше разрешение, и чем ближе спутник к поверхности Земли, тем уже полоса захвата его съемки и меньше возможности посмотреть по сторонам. Т. е. такую съемку целесообразно применять только по заранее разведанным объектам, в ясную погоду, и только во время, которое обусловлено орбитой аппарата.
Потому американская военщина и платит американской коммерсанщине, что своих технических средств не хватает, и проще купить нужные снимки, чем создавать кучу спутников, каждый стоимостью с авианосец.
А чтобы представить качество снимков в разном разрешении, я подготовил примерную схему на основе данных аэрофотосъемки.
Таким образом, в идеальных условиях, теоретически, всего один спутник-шпион способен рассмотреть планку номерного знака на машине в виде нескольких белых пикселей. Но прочесть номер, не говоря уже о погонах и газетах - невозможно просто физически.
Видно ли не вооруженным глазом в ясную ночь искусственные спутники Земли?
Действительно, спутники видно без всякого вооружения, но вс зависит от освещенности спутника. Стоит спутнику залететь в тень земли и он тут же превращается в невидимку.
Всегда любила наблюдать за звездным небом. Особенно когда приезжаю в деревню к родителям. Поздно вечером выйдем с папой и смотрим звезды, ищем созвездия. И Конечно видим не вооруженным глазом искусственные спутники земли. Из сразу видно если внимательно смотреть на небо. Все звезды стоят на месте, а звезда-спутник движется.
Можно, но только в южных регионах. Для большинства спутников, МКС не исключение, угол наклона плоскости орбиты к плоскости экватора не превышает 45 градусов (если не принимать специальных мер при выводе спутника на орбиту, то угол наклона не может превышать широты места запуска; для МКС это широта Байконура). Даже с учтом того, что с высоты 350-400 км видно далеко, даже на широтах прядка 50 градусов спутники едва плнимаются над горизонтом.
И только для спутников системы Иридиум наклонение орбиты составляет 86 градусов (с хвостиком), поэтому их видно в любых широтах. Если повезт...
Искусственные спутники Земли, несмотря на небольшые габариты, находятся на орбитах, весьма близких к поверхности нашей планеты.
Да, их часто отлично видно.
Отличаются они на глаз заметным движением относительно почти статичных наблюдаемых звезд, яркостью и большими визуальными размерами.
Если зрение хорошее, то спутники можно увидеть невооруженным глазом, если не очень - вооруженным (в очках). Но так или иначе, в ясную ночь, чаще всего за городом, спутники иногда можно засечь - они представляют собой движущиеся по небосводу яркие точки, похожие на звезды.
Самые яркие видимые с Земли ИСЗ -- это Иридиумы. Это спутники телефонной связи с огромных размеров панелями антенн и солнечных батарей. Эти панели дают отблески -- солнечные зайчики в отдельные точки земного шара и если попасть в эту точку, то на небе вдруг разгорается звезда безумной, ослепительной яркости, а через несколько секунд плавно угасает. Так что если вы такое увидите, не думайте, что это НЛО или космический ядерный взрыв.
Менее яркий, но тоже заметный рукотворный объект -- это МКС. Ее яркость достигает яркости Юпитера, а в сильную подзорную трубу или любительский телескоп можно разглядеть ее детали. Радиолюбителям полезно знать две частоты, на которых можно услышать работу МКС: 145,800 и 143,625.
Кроме этих очень ярких объектов есть множество спутников, которые легко наблюдаются невооруженным глазом. Иногда на небе одновременно присутствует не один, а сразу несколько таких спутников. Для того, чтобы узнать, какие спутники когда будут пролетать, можно воспользоваться большой базой данных на сайте http://www.heavens-above.com/.
Многие считают что Международная космическая станция (МКС) летает где-то очень далеко, и для того чтобы ее увидеть (и тем более сфотографировать) нужно специальное оборудование. Однако это вовсе не так. МКС каждый день по нескольку раз проносится над нашими головами и увидеть ее не сложнее чем обычный пассажирский самолет. Нужно просто знать когда и куда смотреть. По яркости МКС может соперничать даже с Юпитером и Венерой, а ее быстрое движение по небосводу еще больше привлекает внимание. В этой статье я хочу рассказать как и когда можно увидеть МКС сегодня вечером в Москве
, подскажу как узнать время пролета МКС для любого другого места и даты, а также затрону тему фото и видеосъемки МКС.
Что потребуется для наблюдений?
Никакие телескопы и бинокли нам не помогут, даже скорее навредят. Дело в том что МКС движется очень быстро, поймать и отслеживать ее оптическим прибором с большим увеличением сложно. Вот эта гифка дает некоторое представление о ее скорости.
А понадобится нам ясное небо (сегодняшним вечером с этим все в порядке):
… и открытая площадка с хорошим обзором на юго-запад, юг и юго-восток (например парковка супермаркета, спортплощадка, крыша здания и т.п). Близость ярких фонарей нам не помешает, так как МКС это очень яркий объект. Если лень выходить на улицу, можно обойтись балконом или окном выходящим на южную сторону.
Также нужны часы синхронизированные с точным временем, и компас (на случай если вы не знаете хотя бы приблизительных направлений на стороны света в выбранной точке для наблюдений).
Когда и куда смотреть?
МКС совершает один виток примерно за полтора часа. Это значит что если бы Земля не вращалась, мы бы видели МКС пролетающую по одной и той же траектории каждые полтора часа. Так как Земля все же вращается, то «след» от МКС на поверхности Земли с каждым витком смещается к западу. Кроме того, МКС видно только тогда когда она сама освещена Солнцем, в то время как в месте нахождения наблюдателя уже стемнело (можно ухитриться , но это сложнее). Чтобы рассчитать сегодняшние видимые пролеты МКС над Москвой, я воспользовался онлайн-сервисом heavens-above.com (жители других городов могут легко получить там условия видимости МКС самостоятельно). Наиболее благоприятный для наблюдений пролет ожидается сегодня примерно в 22:47 .
Звезды на карте нам не особо помогут так как в городе их плоховато видно. Проще ориентироваться по сторонам света воспользовавшись компасом. Если компаса нет, поищите направление где догорает вечерняя заря, там будет северо-запад.
МКС взойдет в 22:42:30 , но начинать ее искать в это время еще рано. У самого горизонта она еще недостаточно яркая, к тому же обзору могут мешать деревья, здания и дымка. Лучше дождаться когда она поднимется хотя бы на 10 градусов над горизонтом. Это случится в 22:44:38 , МКС будет где-то между западом и юго-западом. Вы заметите неяркую немерцающую звездочку которая медленно движется налево и вверх. Эта звездочка - МКС летящая где-то над Францией на расстоянии в полторы тысячи километров. Не спешите расстраиваться если вам не удалось ее заметить в этот момент - вам могла помешать легкая облачность у горизонта или вы сами немного прогадали с направлением. Звездочка будет двигаться все быстрее, разгораться все ярче и уже через минуту найти ее ее будет намного легче. Станция достигнет максимальной высоты 40 градусов в 22:47:43 , находясь практически на юге по азимуту. В этот момент МКС будет находиться чуть ниже звезды Альтаир, по яркости сравнится с Венерой, а по угловой скорости - с реактивным самолетом. Расстояние до нее будет около 600 км. Затем МКС будет снижаться, смещаясь к востоку, и в 22:48:52 войдет в тень Земли. Из-за наличия атмосферы яркость станции не упадет мгновенно. Она будет плавно угасать на протяжении десятка секунд. Особо внимательные наблюдатели заметят что перед тем как потухнуть, МКС покраснеет. Ведь в этот момент космонавты на борту увидят заход Солнца, а на закате солнечные лучи краснеют. Когда станция наконец исчезнет из вида, взгляните на восток и в качестве бонуса вы увидите восходящую Луну.
Примечание: Указанные выше моменты времени будут верны с секундной точностью для наблюдателя на Красной площади. Если вы находитесь далеко от центра, то будут отличия в несколько секунд. Например в Реутове максимальная высота будет достигнута на 2 секунды позже. Вход в тень, разумеется, произойдет одновременно для всех наблюдателей.
Еще один менее удобный для наблюдений пролет произойдет витком раньше, в 21:11 . Можете попробовать пронаблюдать сначала его, но в 9 вечера еще довольно светло и МКС будет сложновато заметить на фоне светлого неба. К тому же станция поднимется всего на 28 градусов.
Как сфотографировать МКС или заснять на видео?
Если вы собираетесь наблюдать МКС в первый раз, то я рекомендую пока не отвлекаться на фото. Лучше посмотрите глазами, составьте представление о яркости и скорости. В следующий раз, например завтра , можно уже выйти с фотоаппаратом. Выставьте длинную выдержку секунд в 10-30. Диафрагму и чувствительность настройте так чтобы не пересветить небо, но в то же время чтобы были видны звезды. Установите камеру на штатив и направьте ее на тот участок неба где ожидается пролет. Несколькими минутами ранее можно сделать пробный снимок чтобы, ориентируясь по звездам, убедиться что в кадр попадает нужный участок неба. В итоге можно получить кадр наподобие этого (фото не мое, нашел в Google Images).
Если ожидается пролет неподалеку от Луны, то можно поймать интересный кадр. У меня например получилось вот что:
В динамике это выглядело вот так (снято на компактную видеокамеру Panasonic HDC-SD90).
Что насчет транзитов по Луне и Солнцу показанных в начале статьи?
Недавно новостные порталы облетела новость о том что NASA опубликовало уникальные снимки МКС на фоне Луны. Даже на Гиктаймс об этом . На самом деле в том фото нет ничего необычного, в этом можно убедиться поискав по ключевым словам "iss transit " в Google Images. Мне удалось с первой попытки сделать подобное фото и видео обладая довольно скромным оборудованием (тем же что я использовал в статье ):
Видео лучше смотреть в полноэкранном режиме:
Основная проблема тут в том что тень (а вернее полутень) отбрасываемая МКС от Солнца или Луны имеет размеры всего в несколько километров. В произвольно взятом месте такое явление случается чрезвычайно редко, поэтому придется подождать подходящего момента, сесть в автомобиль и проехать несколько десятков километров. Чтобы узнать когда и куда ехать, можно воспользоваться сервисом calsky.com . Там можно получить карту показывающую где будет пробегать тень МКС в ближайшие пару дней. Вот например фрагмент карты ближайших транзитов по Луне.
Заключение
Надеюсь что благодаря этой статье многие читатели выйдут сегодня вечером на улицу и посмотрят на небо. Предлагаю делиться впечатлениями в комментариях!
Сейчас тема спутниковых снимков часто поднимается в разговорах, далеких от космоса. При этом из обсуждения к обсуждению перемываются древние мифы Холодной войны, про "прочесть номер машины" и "посчитать звездочки на погонах" или даже "прочесть газету".
Сегодня мы на конкретных примерах рассмотрим на что способна космическая оптика, и все ли видно сверху.
Для начала, небольшое открытие для многих: в Google Map нет спутниковых снимков разрешением выше 50 см на пиксель. До недавнего времени, коммерческое распространение более детальных спутниковых снимков было запрещено в США. Поэтому если вы нашли в каком-нибудь городе снимки, где видны гуляющие люди и другие подробности - это аэрофотосъемка, ее публиковать можно.
Такое противоречие долго не устраивало космических частников, и они все же пролоббировали послабление закона, и теперь можно продавать снимки разрешением до 25 см на пиксель. На сегодня это предел коммерческой спутниковой съемки.
Но даже для таких снимков нужна сложнейшая техника. Вот, например, спутник WorldView-3 компании DigitalGlobe: разрешение 31 см, диаметр зеркала телескопа 1,1 м, стоимость $650 млн долларов.
Для примера DigitalGlobe выложили снимки Мадрида.
Как видим, можно рассмотреть множество подробностей: легковые машины просто отличить от грузовых, даже, кажется, купающихся людей в бассейнах можно рассмотреть в виде точек. Но Мадрид выбран неслучайно: чем ближе к экватору, тем меньше облачность. Еще для демонстрации возможностей спутников часто выбирают Дубай - там много всяких колоритных объектов, и пустынная погода способствует наблюдению.
Колоссальные затраты на создание частных спутников, способных на такое качество съемки, вызывают закономерный вопрос: как они окупаются? В этом секрета нет: более 50% заказов компании DigitalGlobe идут из Пентагона. Остальное от Google и индивидуальных заказчиков.
Но это все равно коммерческие спутники, а что же могут военные и ЦРУшные?
Тут все сложнее, но в целом вполне предсказуемо. Легендарный и самый мощный американский спутник-шпион относится к серии Keyhole-11 . Достоверно о нем мало что известно, даже облик не до конца прояснен, хотя астрономы-любители периодически "перехватывают " его.
Зато известно, что космический телескоп Hubble создавался на производственной линии, с которой ранее сходили спутники-шпионы, а пару лет назад американский шпионский отдел (National Reconnaissance Office) подарил NASA два телескопа диаметром 2,4 метра, которые завалялись на складе.
Поэтому, наиболее вероятно, KH-11 имеет зеркало диаметром 2,4 метра, как и известный космический телескоп Hubble.
Путем несложного сравнения с WorldView-3, у которого зеркало 1,1 метр, мы получаем, что качество шпионских снимков должно быть примерно в 2,3 раза лучше. Но есть разница: WorldView-3 летает на высоте 617 км, а самый молодой KH-11 (под названием USA-245) на высоте от 270 до 970 км.
Космический телескоп Hubble с высоты 700 км мог бы снять Землю с разрешением до 10-15 см, в идеальных условиях, если бы ему позволяли технические возможности. Соответственно, KH-11 в нижней точке своей орбиты способен дать разрешение до 5 см. Но, опять-таки - это в идеальных условиях, в отсутствие облачности, смога, тумана и просто пыли над объектом съемки. Кроме того, чем выше разрешение, и чем ближе спутник к поверхности Земли, тем у же полоса захвата его съемки и меньше возможности посмотреть по сторонам. Т.е. такую съемку целесообразно применять только по заранее разведанным объектам, в ясную погоду, и только во время, которое обусловлено орбитой аппарата.
Потому американская военщина и платит американской коммерсанщине, что своих технических средств не хватает, и проще купить нужные снимки, чем создавать кучу спутников, каждый стоимостью с авианосец.
А чтобы представить качество снимков в разном разрешении, я подготовил примерную схему на основе данных аэрофотосъемки.
Таким образом, в идеальных условиях, теоретически, всего один спутник-шпион способен рассмотреть планку номерного знака на машине в виде нескольких белых пикселей. Но прочесть номер, не говоря уже о погонах и газетах - невозможно просто физически.