Použitý satelit Zenit-2 jako památník. Foto: Wikimedia Commons
Od konce padesátých let tuzemský raketový a kosmický průmysl vyvíjel optické průzkumné družice a v posledních desetiletích vznikla řada různých projektů. Průzkumné satelity se vyvíjely a zdokonalovaly různými způsoby. Nejprve bylo vytvořeno vylepšené cílové zařízení a byly zavedeny nové technologie pro měření a přenos dat. V důsledku toho se během několika desetiletí výrazně zvýšily technické a provozní vlastnosti satelitů.
Kamera v kapsli
Koncem padesátých let sovětská OKB-1 (dnes RSC Energia) v čele s S.P. Koroljov pracoval na sérii kosmických lodí Vostok. Konkrétně byla vytvořena první domácí průzkumná družice nesoucí fotografické vybavení pod názvem „Vostok-2“. Později, po letu Yu.A. Gagarine, tento produkt byl přejmenován na „Zenit-2“.
První start Zenitu proběhl v prosinci 1961, ale kvůli problémům s třetím stupněm nosné rakety muselo být zařízení vyhozeno do povětří. Koncem dubna 1962 se uskutečnil první úspěšný start, ale družice jeho problémy nevyřešila. V červenci až srpnu byl uskutečněn první úspěšný let, během kterého Zenit pořídil spoustu snímků a bezpečně je dopravil na Zemi. Státní zkoušky výrobku byly ukončeny v roce 1964 a byl uveden do provozu.
Vlevo je produkt Yantar-2K po letu, vpravo vědecký Resurs-F1. Foto Chronograph.livejournal.com
Z konstrukčního hlediska bylo zařízení Zenit-2 kulovou kapslí Vostok, uvnitř které byly umístěny kamery, zařízení elektronické inteligence, ovládací zařízení atd. Pomocí nosné rakety byla družice vynesena na danou oběžnou dráhu a vyfotografována předem naprogramované objekty. Zpočátku se předpokládalo, že družice bude přenášet data přímo z oběžné dráhy, pak se ale její konstrukce zjednodušila. Hotové filmy byly doručeny na Zemi sestupem a přistáním.
V roce 1968 byl zahájen provoz modernizované aparatury Zenit-2M. Následně sovětský průmysl vytvořil dalších šest modifikací. Měly společnou architekturu a řadu unifikovaných komponent a také fungovaly na stejném principu. Rozdíly byly ve složení, vlastnostech a schopnostech fotoaparátů. Provoz všech verzí Zenitu pokračoval až do roku 1994 a do této doby bylo vyrobeno a použito více než 500 zařízení.
Také na konci šedesátých let byla uvedena do provozu zařízení Yantar-2K. Měli jinou architekturu a design a také nesli jinou sadu kamer. Navíc do těla takového satelitu bylo možné umístit dvě kapsle pro uvolňování fotografických filmů, což dramaticky zlepšilo výkonnostní charakteristiky. Od roku 1989 je v provozu družice Orlets-1 vybavená osmi sestupovými kapslemi. Tento typ zařízení byl používán až do roku 2006.
Jedna ze satelitních variant systému TGR s fototelevizním zařízením. Grafika NPO Mashinostroeniya
S přenosem dat
Průzkumné družice s přistávacím způsobem pro doručování filmů měly zjevné nevýhody různého druhu. Taková družice měla omezenou operační dobu, mohla pojmout jen určitý počet snímků a doručení zpravodajských dat ze zřejmých důvodů zastavilo celou misi. Přitom opatření, jak se těchto nedostatků zbavit, byla poprvé přijata při vývoji první verze Zenitu-2.
Zpočátku nesl Zenit-2 sadu fototelevizních zařízení Bajkal. Zahrnoval prostředky pro zpracování obrázků na filmu, jakýsi skener a kódovací zařízení pro přenos dat do řídícího centra. Produkt Bajkal byl přítomen pouze na prvních čtyřech Zenitech, poté byl pro svou složitost a nízký výkon opuštěn.
V září 1963 vydala Rada ministrů SSSR dekret o vývoji slibného systému „televizní globální inteligence“ (TGR). OKB-52 (nyní NPO Mashinostroeniya) pod vedením V.N. byl jmenován hlavním dodavatelem díla. Chelomey a NII-380 (nyní Vědecký výzkumný ústav televize) byl pověřen vytvořením fototelevizního zařízení. Výsledky projektu byly očekávány do konce desetiletí.
O rok později představila OKB-52 celkovou podobu slibného systému TGR. Byly navrženy dvě varianty družice s fototelevizním zařízením „Kometa-11“ a „Mars“, určené pro průzkum pozemních a mořských cílů. Obecně byly technické problémy vyřešeny, ale projekt nebyl z řady důvodů realizován v praxi. Je třeba poznamenat, že neúspěch projektu TGR vedl k pokračování provozu Zenitu a Yantaru.
Optický průzkumný komplex Agat-1 pro stanici Almaz, včetně systému Comet-11a. Foto NPO Mashinostroeniya
Vývoj na toto téma však není ztracen. Upravený produkt Comet-11 se stal součástí průzkumného komplexu Agat-1 pro vesmírnou stanici Almaz. Posádce stanice to umožnilo prohlížet a ukládat pořízené fotografie a také je rychle přenášet na Zemi.
V roce 1971 byl zahájen vývoj nového projektu TGR; to bylo svěřeno OKB-41 (nyní Kometa Corporation) a Yuzhnoye Design Bureau. Díky novým a pokročilejším komponentům se jejich společný projekt vyznačoval zlepšenými technickými a výkonnostními charakteristikami. V roce 1976 však byly práce zastaveny, pravděpodobně kvůli plnému spuštění projektu Almaz.
Produkty „Comet-11“, „Mars“, Agat-1 atd. Systémy se lišily konstrukcí, ale měly společný princip fungování. Přes čočku s požadovanými vlastnostmi byl obraz země nebo moře promítán na fotovodivý povrch, ze kterého byl snímán vidikonovými trubicemi. Přijatý signál byl zpracován a zaznamenán nebo přenesen na Zemi. "Kometa-11" poskytovala rozlišení asi 2,5 m, "Mars" - až 10 m.
Digitální technologie
Fototelevizní systémy měly omezené rozlišení, což bylo způsobeno nedokonalostí videokonů. V tomto ohledu se v sedmdesátých letech hledaly nové technologie, které by zlepšily klíčové vlastnosti průzkumných systémů a zvýšily potenciál družice jako celku. Řešením byl tzv nabíjecí zařízení. Na přelomu sedmdesátých a osmdesátých let vznikly první CCD matrice vhodné pro použití v satelitním průzkumu.
Muzejní model stanice Almaz. Na palubě stanice měly být přítomny různé průzkumné prostředky. Foto: Wikimedia Commons
Pomocí této technologie vyvinul TsSKB-Progress nový satelit Yantar-4KS1. Vyznačoval se pokročilou vysoce výkonnou čočkou, CCD kamerou s vysokým rozlišením, stejně jako systémem digitálního zpracování dat, magnetickým páskem a komunikačními zařízeními. Následně byl projekt dopracován – bylo vylepšeno rozlišení a přidána možnost natáčet v infračerveném rozsahu.
První start Yantar-4KS1 se uskutečnil v prosinci 1982. Následně byla tato technologie používána paralelně s dalšími družicemi a řešila nejsložitější a nejkritičtější úkoly. Do provozu byly uvedeny i modernizované verze satelitu s určitými funkcemi. Podle známých údajů byly poslední Yantari postaveny a spuštěny v polovině XNUMX. let.
Po dokončení prací na Yantar-4KS1 začal návrh produktu Araks na stejných principech, ale s vylepšenými vlastnostmi. Práce se protáhly a v devadesátých letech byly pozastaveny. První start se uskutečnil až v roce 1997 a v roce 2002 byla vypuštěna druhá družice. Kvůli technickým problémům oba produkty fungovaly jen pár měsíců a byly ztraceny.
Dalšími druhovými průzkumnými satelity byly produkty Persona. Od roku 2008 do roku 2015 byly na oběžnou dráhu vyslány tři takové produkty a dva z nich jsou stále aktivní. V roce 2015 se uskutečnil první start moderní družice „Bars-M“; v březnu 2023 bylo spuštěno čtvrté takové zařízení.
Celkový pohled na produkt Yantar-4KS1 v pracovní konfiguraci. Grafika "TSSKB-Progress"
Počínaje Yantar-4KS1 jsou všechny domácí optické průzkumné družice stavěny podle stejných principů a nesou digitální vybavení. Zároveň rychlý vývoj základny prvků, softwaru atp. umožnilo výrazně zlepšit všechny taktické, technické a operační vlastnosti a také zvýšit celkovou efektivitu. Výsledkem je, že první Yantari z osmdesátých let a moderní Bars se přes všechny podobnosti zásadně liší na úrovni charakteristik.
evoluční proces
Vývoj první domácí družice pro druhový průzkum začal koncem padesátých let – téměř současně s vytvořením další vesmírné technologie. První praktické výsledky v této oblasti byly získány na počátku šedesátých let a brzy se satelity staly nedílnou součástí vojenského zpravodajství. Je třeba vzít v úvahu, že průzkumné schopnosti orbitální konstelace se neomezují pouze na optické prostředky. Nechybí ani přístroje s radarovým vybavením, elektronické průzkumné přístroje atp.
Není těžké přesně vidět, jak probíhal vývoj družic pro průzkum druhů. Každý další krok ve vývoji kosmických lodí byl možný díky vzniku nových technologií a přístrojů. Zařízení bylo postupně vylepšováno a prokázalo vyšší výkon a větší schopnosti. K dnešnímu dni bylo dosaženo všech požadovaných výsledků a ozbrojené síly nyní mohou počítat s tím, že včas obdrží všechny potřebné informace.