Como os satélites tiram fotografias detalhadas da Terra em close-up?

Talvez você tenha se perguntado como os satélites de reconhecimento tiram fotos detalhadas em close de nossa casa, a Terra. A resposta é que eles usam câmeras CCD de alta resolução acopladas a lentes grandes para tirar fotos do solo logo abaixo delas enquanto passam. As fotos tiradas durante o mau tempo provavelmente serão filtradas. Mesmo em meados dos anos 80, os satélites de reconhecimento devolveram suas fotos à Terra usando frágeis cartuchos de filmes montados em para-quedas e apanhados por aviões no ar. Hoje eles devolvem as fotos usando transmissões de rádio criptografadas.

A maioria das informações sobre os satélites espiões modernos é altamente classificada. Muitas informações sobre como esses dispositivos podem funcionar são baseadas em suposições e podem ser especulativas.

Um cálculo especulativo sobre o desempenho de satélites espiões usa o critério Rayleigh, uma maneira de calcular a resolução de uma imagem óptica. A equação envolve sinθ = 1,22 λ / D, onde λ é o comprimento de onda da luz, θ é a resolução angular e D é o diâmetro da lente ou espelho. Supondo que um satélite opere em órbita baixa da Terra a cerca de 300 km de altitude, com uma lente do tamanho de Hubble de 2,4 m de diâmetro, observando a luz de um comprimento de onda visível típico em torno de 550 nm, obtemos uma resolução angular de 229 nanorradianos, que, a 300 km de altitude , traduz para uma resolução de cerca de 7 cm por pixel. Isso não leva em conta a ocultação atmosférica ou imperfeições nas lentes, mas parece uma estimativa justa.

Para grande desgosto das comunidades internacionais de inteligência, imagens em cores de alta resolução disponíveis comercialmente em todo o mundo tornaram-se disponíveis recentemente usando serviços como o Google Earth. Esses serviços comerciais oferecem resoluções de cerca de 20 cm por pixel ou melhor para algumas áreas, provavelmente se aproximando de satélites espiões. A principal diferença é que as imagens desses serviços tendem a ter entre 1 e 3 anos de idade, enquanto os satélites de reconhecimento militar provavelmente atualizam suas imagens toda vez que orbitam a Terra, que é aproximadamente a cada 45 minutos. A diferença de inteligência entre os dois é, obviamente, enorme.

Recentemente, o Mars Reconnaissance Orbiter, construído nos EUA, foi implantado em órbita ao redor do Planeta Vermelho, retornando imagens de alta resolução desse corpo. O Google Earth e o Google Moon já existem, é apenas uma questão de tempo até começarmos a ver o Google Mars e o Google Asteroids.