Corona (космическая программа)

Программа Corona начиналась в 1956 году под названием «Discoverer» («Открыватель») как часть программы разведывательных космических аппаратов WS-117L ВВС США. WS-117L основывалась на рекомендациях и разработках корпорации RAND.[3] ВВС утверждают, что «местом рождения программы Corona» является станция ВВС США Онидзука[4]. В мае 1958 министерство обороны приказало передать программу WS-117L в ARPA. В 1958 финансовом году воздушные силы профинансировали программу WS-117L на уровне 108,2 миллиона долларов (с поправкой на инфляцию это 870 миллионов в 2012). В 1959 финансовом году ВВС и ARPA совместно потратили 132,3 миллиона долларов на проект Discoverer (с поправкой на инфляцию это будет 1,05 миллиарда в 2012), а в 1960 — 101,2 миллиона долларов (800 миллионов в ценах 2012)[5].

Проект Corona получил ускоренное развитие после того, как СССР удалось сбить самолёт-шпион У-2 над своей территорией в мае 1960 года.

Индексный (вспомогательный) объектив системы CORONA

Спутники использовали 70-миллиметровую плёнку, камеры с 24-дюймовым фокусным расстоянием.[6] Изготовленная компанией Eastman Kodak, плёнка изначально имела толщину 0,0003 дюйма (0,0076 мм) и обладала разрешением 170 строк на 0,04 дюйма (1,0 мм)[7][8], контрастностью  2: 1[7] (в сравнении с лучшими образцами для аэрофотосъёмки, созданными во время Второй мировой войны, регистрировавшими не более 50 линий на мм, 1250 на дюйм).[7] Подложка на основе ацетата была позже заменена подложкой на основе полиэфира, обладавшей большей прочностью в условиях космоса.[9] Количество плёнки, заряженной в спутник, со временем увеличилось: первоначально каждый спутник нёс 8000 футов (2400 м) плёнки для каждой камеры, в общей сложности 16 000 футов (4900 м) плёнки,[7] затем уменьшение её толщины позволило разместить[9] в пятом поколении спутников 16 000 футов (4900 м) плёнки для каждой камеры, в общей сложности 32 000 футов (9800 м) на спутник.[10] Большая часть отснятого фильма была черно-белой. Инфракрасная плёнка использовалась только в миссии 1104, а цветная плёнка — в миссиях 1105 и 1008. Цветная съёмка обладала меньшим разрешением, поэтому в дальнейшем не использовалась.[11]

Камеры производства Itek Corporation[12] содержали f/5-трёхлинзовый объектив с фокусным расстоянием 12-дюймов (304,8000000 мм),[13] с диаметром линз 7 дюймов (177,8000000 мм)[7], аналогичные объективам Tessar, разработанным немецкой компанией компанией Zeiss.[14]. Длина камеры варьировалась от 5 футов (1,5 м) в ранних вариантах до 9 футов (2,7 м) в более поздних.[15] Начиная со спутников KH-4 использовались объективы Petzval lense с диафрагмой f / 3.5.[11] Обьективы были панорамными и могли отклоняться в пределах 70 ° перпендикулярно направлению орбиты.[7] Панорамный объектив позволял фотографировать более широкими полосами, а искажения на краях удавалось компенсировать поворотами камер.[16] Объектив камеры находился в постоянном движении, чтобы избежать размытия из-за смещения спутника вдоль орбиты.[11]

Схема стереоскопической панорамной постоянно вращающейся спутниковой системы разведки CORONA типа «J-1», использовавшейся в миссиях KH-4A с 1963 по 1969 годы

Первые спутники были оснащены одной камерой, однако впоследствии стали применять две основные камеры,[17] передняя из которых была наклонена на 15 ° назад, а задняя на 15 ° вперед, результатом чего было стереоскопическое изображение.[7] Поздние конструкции системы использовали три камеры,[17] третья из которых сохраняла «индексные» фотографии объектов для удобства ориентирования.[18] Развернутая в 1967 году модификация J-3 размещала камеру внутри специального барабана, совершавшего возвратно-поступательные движения, что позволяло самой камере быть неподвижной.[19] Применение барабана также создавало возможность применения до двух фильтров и до четырех различных диафрагм, что значительно улучшало вариативность изображений, добываемых спутником.[20] Разрешение первых вариантов спутника позволяли различать объекты 40 футов (12 м) в диаметре, а начиная с версии KH-3 10 футов (3,0 м) в диаметре. Поздние миссии значительно превосходили их по этому параметру, снизив его до всего лишь 5 футов (1,5 м).[21] Один запуск был выполнен с разрешающей способностью до 1 фут (0,30 м), но ограниченное поле обзора было признано неэффективным, поэтому в основном использовалось разрешение 3 фута (0,91 м).

Первые миссии страдали от случаев таинственного запотевания границ и ярких полос, случайным образом появлявшихся на возвращенной плёнке. Командой ученых и инженеров как внутри проекта, так и сторонних (среди них Луис Альварес, Сидни Белднер, Мальвин Рудерман, Артур Глайнс,[22] Сидни Дрелл), была установлена причина — электростатические разряды (так называемые коронные разряды) между трущимися деталями механизма.[23][24] Исправления включали заземление компонентов, изменение материала роликов плёнки на не генерирующие статического электричества, контроль температуры и более чистую внутреннюю среду.[24] Наиболее эффективной оказалась предварительная проверка работы механизма с полной загрузкой плёнки и прокручивания её без экспозиции, а затем проявка и выявление засветов. Если ничего не было обнаружено или наблюдаемый эффект был в пределах допустимых уровней, кассеты сертифицировались для использования и загружались свежей плёнкой для запуска миссии.

Высота расположения первых спутников составляла 100 миль (160 км) над поверхностью Земли, более поздние миссии вращались ниже на высоте в 75 миль (121 км).[11]. В первых вариантах спутники дополнительно были закручены вдоль своей оси, чтобы сохранять стабильное направление, а камеры делали снимки только когда оказывались нацелены на Землю. Производитель объективов Itek, однако, предложил стабилизировать спутник по всем трем осям, сохраняя камеры постоянно направленными на Землю[14] и, начиная с версии спутника KH-3, стали делаться снимки нескольких ключевых звёзд с помощью «камеры горизонта»,[18] , благодаря чему двигатели спутника выравнивали его в правильном направлении.[25] Начиная с 1967 года использовались две камеры горизонта, система была известна как двойная улучшенная камера звездного индекса (DISIC).[20]

Для калибровки съёмки использовалась мишень, расположенная близ города Каса-Гранде (Аризона). Она представляла из себя набор бетонных стрелок, выполненных на земле в южной части города и в пригороде.[26][27][28]

Возврат плёнки

Маневр захвата пленки

Капсула с плёнкой

Отснятая плёнка возвращалась на Землю с помощью капсулы (прозванной «ведро для плёнки»), разработанной General Electric, которая отделялась от спутника и падала под действием гравитации.[29] В конце траектории на высоте 60 000 футов (18 км) сбрасывался защитный тепловой экран и разворачивались парашюты.[30] На спускающуюся под парашютом капсулу охотился самолёт со специальным крюком[31], в случае неудачи капсула падала в воду,[32] где постепенно растворялась соляная пробка и капсула тонула через заданный промежуток времени в двое суток, если её не подбирали ВМС США.[33]После истории об обнаружении капсулы венесуэльскими фермерами в середине 1964 года, опубликованной агентством Рейтерс, на капсулах перестали писать «СЕКРЕТНО», и стали предлагать вознаграждение за их возвращение в Соединенные Штаты на восьми языках.[34] Начиная с рейса № 69 была внедрена система с двумя капсулами,[23] что позволяло спутнику перейти в пассивный «зомби-режим» длительностью до 21 дня, после чего продолжить делать снимки.[10] Начиная с 1963 года ещё одним усовершенствованием стала «Lifeboat», система с батарейным питанием, которая позволяла катапультировать капсулу в случае сбоя питания.[35][36] Проявка и обработка плёнки производилась на предприятии Eastman Kodak Hawkeye в городе Рочестер (Нью-Йорк).[37]

«Ведро» позже был адаптировано для спутников KH-7 GAMBIT (англ.), которые делали фотографии с более высоким разрешением.

Снимки рассекречивались порциями в 1996, 2002 и 2013 годах. С 2010-х годов они доступны для загрузки на сервере Геологической службы США . Первый заказчик, скачивающий определённую территорию, оплачивает стоимость сканирования, далее это изображение могут бесплатно скачать любые желающие.

Фрагмент снимка района Ивановское в Москве, 1967 год

Первый же удачный полёт спутника по программе Corona принёс больше разведданных, чем все предшествующие полёты U-2, вместе взятые.

Фильм «Полярная станция „Зебра“» (1968) по одноимённому роману Алистера Маклина (1963) завязывается вокруг пропавшей капсулы системы Corona, по всей видимости, приводнившейся вблизи архипелага Шпицберген, о чём сообщали в новостях 17 апреля 1959 г. Не исключена возможность, что она попала в руки к советским контрразведчикам, хотя более вероятно, что по истечении заданного срока она просто утонула.

Программа Corona упоминается в игре Call of Duty: Black Ops 2.

• KeyHole — семейство американских КА военного назначения.

• Corona Facts.  (англ.)

Библиография

• Burrows, William E. This New Ocean: The Story of the First Space Age. New York: Random House, 1998.
• Chun, Clayton K.S. Thunder Over the Horizon: From V-2 rockets to Ballistic Missiles. Westport: Praeger Security International, 2006.
• Collins, Martin. After Sputnik: 50 Years of the Space Age. New York: Smithsonian Books/HarperCollins, 2007.
• «Corona.» Mission and Spacecraft Library. Jet Propulsion Laboratory. National Aeronautics and Space Administration. No date. Accessed 2012-60-06.
• Day, Dwayen A.; Logsdon, John M.; and Latell, Brian, eds. Eye in the Sky: The Story of the Corona Spy Satellites. Washington, D.C.: Smithsonian Institution Press, 1998. ISBN 978-1560988304
• "Discoverer/Corona: First U.S. Reconnaissance Satellite. National Air and Space Museum. Smithsonian Institution. 2002. Accessed 2012-06-06.
• Drell, Sidney D. «Physics and U.S. National Security.» Reviews of Modern Physics. 71:2 (1999), p. S460-S470.
• Drell, Sidney D. «Reminiscences of Work on National Reconnaissance.» in Nuclear Weapons, Scientists, and the Post-Cold War Challenge: Selected Papers on Arms Control. Sidney D. Drell, ed. Hackensack, N.J.: World Scientific, 2007.
• Jensen, John R. Remote Sensing of the Environment: An Earth Resource Perspective. Upper Saddle River, N.J.: Pearson Prentice Hall, 2007.
• Kramer, Herbert J. Observation of the Earth and Its Environment: Survey of Missions and Sensors. Berlin: Springer, 2002.
• Lewis, Jonathan E. Spy Capitalism: Itek and the CIA. New Haven, Conn.: Yale University Press, 2002.
• Monmonier, Mark S. Spying With Maps: Surveillance Technologies and the Future of Privacy. Chicago: University of Chicago Press, 2004.
• National Aeronautics and Space Administration. Societal Impact of Spaceflight. Washington, D.C.: NASA, 2009.
• Olsen, Richard C. Remote Sensing From Air and Space. Bellingham, Wash.: SPIE Press, 2007.
• Peebles, Curtis. The Corona Project: America’s First Spy Satellites. Annapolis, Md.: Naval Institute Press, 1997.
• Ruffner, Kevin C., ed. Corona: America’s First Satellite Program. New York : Morgan James, 1995.
• Smith, F. Dow. «The Design and Engineering of Corona’s Optics.» in CORONA: Between the Sun & the Earth: The First NRO Reconnaissance Eye in Space. Robert McDonald, ed. Bethesda, Md.: ASPRS, 1997.
• Taubman, Phil. Secret Empire: Eisenhower, the CIA, and the Hidden Story of America’s Space Espionage. New York: Simon & Schuster, 2003. ISBN 0-684-85699-9
• Yenne, Bill. Secret Gadgets and Strange Gizmos: High-Tech (and Low-Tech) Innovations of the U.S. Military. Grand Rapids, Mich.: Publishers Group Worldwide, 2006.