Obecnie temat zdjęć satelitarnych stał się bardzo aktualny. Ten temat przyciąga uwagę zwykłych ludzi. Przypływ zainteresowania nastąpił po straszliwej katastrofie, która miała miejsce na niebie nad Donbasem w lipcu 2014 roku. Następnie w pobliżu Doniecka rzekomo zestrzelono z ziemi samolot pasażerski Malaysia Airlines. Wszystkie 298 osób na pokładzie Boeinga 777 zginęło. Obie strony konfliktu na wschodniej Ukrainie obwiniały się wzajemnie o to, co się stało. Właściwie to ta katastrofa spowodowała wzrost zainteresowania obrazami satelitarnymi.
Bezpośrednio po katastrofie urzędnicy amerykańscy powiedzieli, że ich satelity szpiegowskie wykryły wystrzelenie pocisku ziemia-powietrze. Jednak sprawa nie wyszła poza słowa, a zdjęcia nigdy nie zostały zaprezentowane publiczności. W odpowiedzi rosyjskie Ministerstwo Obrony zorganizowało konferencję prasową, na której zaprezentowało swoje zdjęcia satelitarne świadczące o rozmieszczeniu ukraińskich systemów obrony powietrznej w strefie konfliktu, w szczególności systemu obrony powietrznej Buk.
Właściwie już ze zdjęć opublikowanych przez Rosję można wyciągnąć pewne wnioski na temat możliwości takiego narzędzia rozpoznawczego. To zabawne, że w tym samym czasie w telewizji w tym czasie opowiadali mity o zimnej wojnie pod każdym względem. Wszyscy słyszeliśmy te mity więcej niż raz. Są to argumenty o umiejętności „czytania gazety, numeru samochodu i liczenia gwiazdek na szelkach oficera”. Jednak dzisiaj żaden kraj na świecie nie posiada takich możliwości i technologii. Co więcej, zdjęcia opublikowane przez rosyjskie Ministerstwo Obrony dają nam przybliżone wyobrażenie o możliwościach satelitów rozpoznawczych. Na nich (przede wszystkim specjaliści) można odróżnić bojowy wóz piechoty od czołgu, czołg od systemu obrony powietrznej i tak dalej. Nie ma mowy o odczytywaniu numerów samochodów z kosmosu i nie jest to wymagane.
Zdjęcia wydane przez NATO zostały zrobione przez prywatną firmę DigitalGlobe
Co więcej, w departamencie wojskowym nie ma idiotów. Dlatego rosyjska armia kupuje i jest aktywnie zainteresowana nadmuchiwanymi modelami różnego sprzętu wojskowego. Nowoczesne masowe modele mogą oszukać każdego wroga, ponieważ z kosmosu prawie niemożliwe jest określenie, który czołg jest przed tobą - nadmuchiwany czy prawdziwy. Nowoczesne modele pneumatyczne, które są w stanie symulować nawet pracujące silniki, skutecznie rozwiązują napotykane przez nich problemy. Mianowicie odciągają ataki wroga od rzeczywistego sprzętu, wprowadzają go w błąd co do ilości sprzętu, jego umiejscowienia na ziemi i miejsc rozmieszczenia.
Teraz na prawdziwych fotografiach zastanowimy się, do czego naprawdę jest zdolna nowoczesna optyka kosmiczna i czy wszystko jest widoczne z góry. Specjalne podziękowania dla blogera, który zebrał materiał z tymi zdjęciami w sieci.
Najpierw małe odkrycie. Popularny serwis Google Map nie publikuje zdjęć o rozdzielczości przekraczającej 50 cm na piksel. Co więcej, do niedawna komercyjna dystrybucja zdjęć takich szczegółów była zakazana w Stanach Zjednoczonych. Dlatego jeśli natkniesz się gdzieś na zdjęcie przedstawiające ludzi spacerujących po ulicach, a także inne drobne szczegóły, to jest to fotografia lotnicza. Dozwolona jest publikacja zdjęć lotniczych. Ta sprzeczność bardzo długo niepokoiła prywatne firmy, które wciąż zdołały lobbować za osłabieniem prawa. Mogą teraz sprzedawać obrazy o rozdzielczości 25 cm na piksel. Ta liczba jest limitem dla nowoczesnych komercyjnych zdjęć satelitarnych.
Jak łatwo zrozumieć, fotografia satelitarna to fotografowanie powierzchni Ziemi z satelitów. A fotografia lotnicza to fotografowanie powierzchni ziemi z kamer lotniczych zainstalowanych na atmosferycznych pojazdach latających (samoloty, helikoptery, sterowce, ich bezzałogowe odpowiedniki). Pierwsze zdjęcia lotnicze wykonał w 1858 roku francuski fotograf i balonista Gaspard-Felix Tournachon, który uchwycił Paryż z powietrza.
Warto zauważyć, że nawet wykonanie zdjęć o rozdzielczości 25 cm na piksel wymaga bardzo drogiej, niezwykle wyrafinowanej techniki. Na przykład nowoczesny satelita WorldView-3 firmy DigitalGlobe jest w stanie rejestrować obrazy o rozdzielczości 31 cm na piksel. Jednocześnie satelita korzysta z teleskopu o średnicy lustra 1,1 metra, a całkowity koszt satelity to prawie 650 milionów dolarów. Satelita ten został wyniesiony na orbitę 13 sierpnia 2014 roku.
Najbardziej zaawansowany cywilny statek kosmiczny ERS Worldview-3
Satelita obserwacyjny Worldview-3 został zaprojektowany przez specjalistów DigitalGlobe, uznanego lidera wśród światowych dostawców treści do map powierzchni Ziemi w wysokiej rozdzielczości. Z usług tej firmy korzysta zarówno NASA, jak i różne amerykańskie służby federalne. Wszystkie internetowe usługi kartograficzne, w tym Google Maps, Bing i Yandex Maps, również korzystają z usług tej firmy. Jednocześnie bardziej poprawną nazwą aparatu Worldview-3 jest sonda kosmiczna z teledetekcją Ziemi (ERS).
Ten statek kosmiczny składa się z teleskopu o długości 1,1 metra wyposażonego w filtr aperturowy, krótkofalowego skanera promieniowania podczerwonego (SWIR - Shortwave Infrared, technologia pozwala strzelać przez mgłę, zamglenie, kurz, smog, dym i chmury) oraz specjalnie opracowanego przez czujnik The Ball Aerospace CAVIS (chmury, aerozol, para wodna, lód i śnieg), który pozwala na korekcję atmosferyczną obrazów. Każdego dnia taki statek kosmiczny ERS może sfotografować do 680 000 kilometrów kwadratowych terytorium. Urządzenie znajduje się na orbicie synchronicznej ze słońcem na wysokości 620 kilometrów nad powierzchnią Ziemi.
Już pod koniec sierpnia 2014 roku DigitalGlobe zaprezentował zdjęcia wykonane przez urządzenie WorldView-3 - są to zdjęcia testowe Madrytu w rozdzielczości 40 cm na piksel. Są to najbardziej szczegółowe obrazy powierzchni Ziemi, jakie kiedykolwiek opublikowano w domenie publicznej. Zdjęcia wykonane 21 sierpnia znacznie ułatwiają użytkownikom określenie rodzaju pojazdów (ciężarówek lub samochodów, ich modeli), a także kierunku ruchu i prędkości. Według specjalistów firmy może to być dla kogoś bardzo cenna informacja.
Fragment zdjęć satelitarnych Madrytu przy użyciu WorldView-3
Wiele szczegółów można zobaczyć w opublikowanych zdjęciach Madrytu. Samochody łatwo odróżnić od ciężarówek, a gdzieś można nawet zobaczyć ludzi pływających w basenach, choć tylko w postaci małych kropek. Madryt nie został wybrany jako badanie testowe: im bliżej równika znajduje się obszar, tym mniejsze zachmurzenie. Również największe miasto w Zjednoczonych Emiratach Arabskich, Dubaj, jest często wybierane, aby zademonstrować możliwości nowoczesnych satelitów. Na terenie miasta znajduje się wiele ciekawych obiektów, a pustynna pogoda sprzyja fotografowaniu.
Ogromne koszty finansowe rozwoju takich prywatnych statków kosmicznych, które zapewniają taką jakość obrazowania, rodzą uzasadnione pytanie: jak się opłacają? Sekret jest prosty: ponad 50% zamówień od prywatnej firmy DigitalGlobe to zamówienia prosto z Pentagonu. Resztę płacą firmy takie jak Google oraz klienci indywidualni. Jednak nadal jest to komercyjny prywatny satelita. Ale co z satelitami szpiegowskimi, które ma na przykład CIA?
Tutaj wszystko jest znacznie bardziej skomplikowane, ale dość przewidywalne. Obecnie najsłynniejszym i najpotężniejszym amerykańskim satelitą szpiegowskim jest seria Keyhole-11. Key Hole jest tłumaczone z angielskiego jako „Keyhole”. W sumie wystrzelono 16 satelitów tego typu. Pierwsze uruchomienie miało miejsce 19 grudnia 1976 r., ostatnie 28 sierpnia 2013 r. Prawie nic nie wiadomo na temat tych satelitów, nawet ich wygląd nie jest do końca jasny. Czasami tylko astronomom amatorom udaje się je rozważyć. Warto zauważyć, że to właśnie satelity z serii Keyhole-11 (KH-11) stały się pierwszymi satelitami szpiegowskimi w Stanach Zjednoczonych, w których zastosowano optoelektroniczny aparat cyfrowy i który mógł przesyłać obraz na Ziemię niemal natychmiast po wykonaniu zdjęcia zostało zakończone.
Jednocześnie wiadomo, że najsłynniejszy na świecie teleskop kosmiczny Hubble został zmontowany na tych samych liniach produkcyjnych, z których wywodziły się te satelity szpiegowskie. Kilka lat temu Narodowe Biuro Rozpoznania – Narodowa Agencja Wywiadu Lotniczego – podarowało agencji NASA dwa teleskopy o średnicy 2,4 metra, które „leżały” w ich magazynie. Biorąc to pod uwagę oraz fakt, że zarówno satelity rozpoznawcze, jak i teleskop Hubble'a zostały wystrzelone na orbitę w tych samych pojemnikach, można założyć, że satelity szpiegowskie Keyhole-11 również mają zwierciadło 2,4 metra.
Najsłynniejszy teleskop kosmiczny Hubble
Jeśli dokonamy prostego porównania z najbardziej zaawansowanym cywilnym satelitą WorldView-3, w którym lustro teleskopu ma 1,1 metra, to za pomocą prostych obliczeń można ustalić, że jakość obrazów satelity szpiegowskiego powinna być około 2,3 razy lepsza (to jest przybliżone obliczenie). Jest też różnica. Satelita WorldView-3 porusza się po orbicie o wysokości 620 km, a najmłodszy satelita szpiegowski z serii Keyhole-11 (USA-245) leci na wysokości od 270 do 970 kilometrów nad powierzchnią naszej planety.
Wiadomo, że w idealnych warunkach fotografowania teleskop kosmiczny Hubble'a, znajdujący się na wysokości 700 kilometrów, mógłby sfotografować Ziemię z rozdzielczością do 15 cm na piksel, gdyby pozwalały na to możliwości techniczne. W związku z tym satelita szpiegowski Keyhole w najniższym punkcie swojej trajektorii mógł dostarczyć obraz o rozdzielczości do 5 cm na piksel. Warto jednak zauważyć, że jest to możliwe tylko w idealnych warunkach, przy braku różnych zniekształceń atmosferycznych, gdy nad obiektem nie ma smogu, mgły, kurzu, chmur. Ze względu na wpływ atmosfery i innych czynników, rzeczywista rozdzielczość fotografowania nie byłaby niższa niż te same 15 cm na piksel, co w teleskopie Hubble'a.
Jednocześnie należy wziąć pod uwagę fakt, że im wyższa rozdzielczość emitowana przez satelitę szpiegowskiego, tym bliżej powierzchni Ziemi znajduje się statek kosmiczny. A to oznacza, że zarówno paska jego strzelania, jak i możliwości zobaczenia, co dzieje się po bokach, jest mniej. Ten sposób strzelania jest najbardziej celowy tylko wtedy, gdy strzelec posiada już informacje o badanych obiektach. W takim przypadku należy wziąć pod uwagę zarówno pogodę (pożądana pogoda), jak i czas, w którym urządzenie może znajdować się nad miejscem fotografowania. Oznacza to, że musisz wcześniej przygotować się do takiej sesji, mając już z grubsza wyobrażenie o tym, co dokładnie należy kręcić i gdzie.
Z tego powodu wojsko USA i różne agencje wywiadowcze są skłonne płacić prywatnym firmom za dostarczone materiały fotograficzne. Po prostu brakuje im technicznych środków kontroli. O wiele łatwiej jest kupić potrzebne obrazy od prywatnych firm, niż stworzyć ogromną liczbę satelitów rozpoznawczych, których koszt jest obecnie porównywalny z kosztem dużych okrętów wojennych we flocie. Rosyjskie działa samobieżne MSTA-S lub MLRS „Grad” mogą być równie dobrze fotografowane przez współczesne satelity cywilne i satelity szpiegowskie. W takim przypadku rozdzielczość tego ostatniego w tym przypadku może być nawet nadmierna.
Schemat przybliżonej rozdzielczości na podstawie fotografii lotniczej
W celu zobrazowania jakości zdjęć w różnych rozdzielczościach, powyższy obrazek jest budowany na podstawie danych uzyskanych z fotografii lotniczej terenu. Zdjęcie daje jasne wyobrażenie, że nawet w najbardziej idealnych warunkach, osiągając teoretycznie rozdzielczość 5 cm na piksel, wystarczy jeden satelita szpiegowski, aby zobaczyć tablicę rejestracyjną na samochodzie. W takim przypadku zobaczysz tablicę rejestracyjną w postaci rzędu białych pikseli, czyli będziesz wiedział, że tak jest, ale pod żadnym pozorem nie będziesz w stanie odczytać na niej numeru, nie mówiąc już o czytaniu gazet i patrząc na szelki: takie sztuczki są na razie po prostu fizycznie niemożliwe.
