Hvordan tager satellitter detaljerede nærbilleder af jorden?

Måske har du undret dig over, hvordan rekognoseringssatellitter tager detaljerede nærbilleder af vores hjem, Jorden. Svaret er, at de bruger CCD-kameraer med høj opløsning koblet store linser til at tage billeder af jorden lige under dem, når de passerer. Billeder taget under dårligt vejr vil sandsynligvis blive filtreret ud. Selv så sent som i midten af ​​80'erne leverede rekognoseringssatellitter deres billeder tilbage til Jorden ved hjælp af skrøbelige filmdåser monteret på faldskærme og hentet af fly i luften. I dag sender de billederne tilbage ved hjælp af krypterede radiosendinger.

De fleste oplysninger om nutidens spionsatellitter er meget klassificeret. Så meget for vores oplysninger om, hvordan disse enheder muligvis fungerer, er baseret på gæt og kan være spekulative.

En spekulativ beregning af spionsatelliters ydelse bruger Rayleigh-kriteriet, en måde at beregne opløsningen af ​​et optisk billede. Ligningen involverer sinθ = 1,22 λ / D, hvor λ er bølgelængden for lys, θ er vinkelopløsningen, og D er diameteren på linsen eller spejlet. Forudsat at en satellit, der opererer i en lav jordbane i ca. 300 km højde, med en Hubble-størrelse linse 2,4 m på tværs, ser på lys af en typisk synlig bølgelængde omkring 550 nm, får vi en vinkelopløsning på 229 nanoradianer, som i en 300 km højde , oversættes til en opløsning på ca. 7 cm pr. pixel. Dette tager ikke højde for atmosfærisk okkultation eller ufuldkommenheder i linsen, men det ser ud til at være et rimeligt skøn.

Meget til sorg for internationale efterretningsfællesskaber er kommercielt tilgængelige højopløsningsfarvebilleder af verden for nylig blevet tilgængelige ved hjælp af tjenester som Google Earth. Disse kommercielle tjenester tilbyder opløsninger på ca. 20 cm pr. Pixel eller bedre for nogle områder, der sandsynligvis nærmer sig spionsatellitter. Den primære forskel er, at billeder på sådanne tjenester har en tendens til at være omkring 1-3 år gamle, mens militære rekognoseringssatellitter sandsynligvis opdaterer deres billeder, hver gang de kredser rundt om Jorden, hvilket er cirka hvert 45. minut. Intelligensforskellen mellem de to er naturligvis enorm.

For nylig blev den amerikansk-byggede Mars Reconnaissance Orbiter udsendt i kredsløb omkring den røde planet, hvilket også returnerede billeder i høj opløsning af dette organ. Google Earth og Google Moon findes allerede, det er bare et spørgsmål om tid, indtil vi begynder at se Google Mars og Google Asteroider.