W jaki sposób satelity wykonują szczegółowe zdjęcia Ziemi z bliska?

Być może zastanawiałeś się, w jaki sposób satelity zwiadowcze wykonują szczegółowe zdjęcia naszego domu, Ziemi z bliska. Odpowiedź jest taka, że ​​używają kamer CCD o wysokiej rozdzielczości połączonych z dużymi obiektywami, aby robić zdjęcia ziemi tuż pod nimi, gdy przechodzą. Zdjęcia wykonane przy złej pogodzie prawdopodobnie zostaną odfiltrowane. Jeszcze w połowie lat 80. satelity zwiadowcze dostarczały swoje zdjęcia z powrotem na Ziemię za pomocą delikatnych kanistrów filmowych zamontowanych na spadochronach i podnoszonych przez samoloty w powietrzu. Dziś wysyłają zdjęcia za pomocą szyfrowanych transmisji radiowych.

Większość informacji o współczesnych satelitach szpiegowskich jest wysoce tajna. Tyle informacji o tym, jak mogą działać te urządzenia, opiera się na domysłach i może być spekulacyjnych.

W jednym spekulacyjnym obliczeniu dotyczącym działania satelitów szpiegowskich zastosowano kryterium Rayleigha, sposób obliczania rozdzielczości obrazu optycznego. Równanie obejmuje sinθ = 1,22 λ / D, gdzie λ jest długością fali światła, θ jest rozdzielczością kątową, a D jest średnicą soczewki lub lustra. Zakładając, że satelita działa na niskiej orbicie Ziemi na wysokości około 300 km, z soczewką Hubble'a o szerokości 2,4 m, patrząc na światło o typowej widzialnej długości fali około 550 nm, otrzymujemy rozdzielczość kątową 229 nanoradiian, która na wysokości 300 km , przekłada się na rozdzielczość około 7 cm na piksel. Nie bierze to pod uwagę zjawisk atmosferycznych ani niedoskonałości obiektywu, ale wydaje się, że jest to uczciwa ocena.

Ku wielkiemu rozczarowaniu międzynarodowych społeczności wywiadowczych, dostępne w handlu kolorowe obrazy świata w wysokiej rozdzielczości stały się ostatnio dostępne za pomocą usług takich jak Google Earth. Te usługi komercyjne oferują rozdzielczość około 20 cm na piksel lub lepszą w niektórych obszarach, prawdopodobnie zbliżających się do satelitów szpiegowskich. Podstawowa różnica polega na tym, że zdjęcia w takich serwisach mają zwykle około 1-3 lat, podczas gdy satelity zwiadu wojskowego prawdopodobnie aktualizują swoje zdjęcia za każdym razem, gdy okrążają Ziemię, co około 45 minut. Różnica inteligencji między nimi jest oczywiście ogromna.

Niedawno zbudowany w USA Mars Reconnaissance Orbiter został rozmieszczony na orbicie wokół Czerwonej Planety, zwracając również zdjęcia tego ciała w wysokiej rozdzielczości. Google Earth i Google Moon już istnieją, to tylko kwestia czasu, zanim zaczniemy widzieć Google Mars i Google Asteroids.