Miten satelliitit ottavat yksityiskohtaisia ​​lähikuvia maapallosta?

Ehkä olet miettinyt, miten tiedustelusatelliitit ottavat yksityiskohtaisia ​​lähikuvia kotistamme, Maasta. Vastaus on, että he käyttävät korkean resoluution CCD-kameroita yhdistettynä suuriin linsseihin kuvien ottamiseen niiden alla olevasta maasta. Huonolla säällä otetut kuvat todennäköisesti suodatetaan pois. Vielä 80-luvun puolivälissä tiedustelusatelliitit toimittivat kuvansa takaisin maapallolle käyttämällä hauraita kalvopakkauksia, jotka oli asennettu laskuvarjoihin ja joita lentokoneet nousivat ilmassa. Nykyään he lähettävät kuvia takaisin salattujen radiolähetysten avulla.

Suurin osa nykyajan vakoilusatelliiteista on erittäin luokiteltua. Tietojemme siitä, miten nämä laitteet voivat toimia, perustuvat arvauksiin ja voivat olla spekulatiivisia.
Yksi spekulatiivinen laskelma vakoilusatelliittien suorituskyvystä käyttää Rayleigh -kriteeriä, tapaa laskea optisen kuvan resoluutio. Yhtälö sisältää sinθ = 1.22 λ/D, jossa λ on valon aallonpituus, θ on kulmaresoluutiota ja D on linssin tai peilin halkaisija. Jos oletetaan satelliitti, joka toimii matalalla maapallon kiertoradalla noin 300 km: n korkeudessa ja jonka Hubble-kokoinen linssi on 2.4 m leveä, katsellen tyypillistä näkyvää aallonpituutta noin 550 nm: n valoa, saamme 229 nanoradiaanin kulmaresoluution, joka 300 km: n korkeudessa , tarkkuus on noin 7 cm pikseliä kohden. Tässä ei oteta huomioon ilmakehän piiloutumista tai linssin epätäydellisyyttä, mutta se vaikuttaa kohtuulliselta arviolta.

Maailman kaupallisesti saatavilla olevat korkean resoluution värikuvat ovat viime aikoina tulleet saataville kansainvälisten tiedusteluyhteisöjen hämmästykseksi Google Earthin kaltaisten palveluiden avulla. Nämä kaupalliset palvelut tarjoavat noin 20 cm: n tarkkuuden tai paremman resoluution joillakin alueilla, jotka todennäköisesti lähestyvät vakoilusatelliitteja. Ensisijainen ero on, että tällaisissa palveluissa olevat kuvat ovat yleensä noin 1–3 vuotta vanhoja, kun taas sotilaalliset tiedustelusatelliitit luultavasti päivittävät kuviaan aina kun ne kiertävät maapalloa, eli noin 45 minuutin välein. Älykkyysero näiden kahden välillä on tietysti valtava.

Äskettäin Yhdysvaltojen rakentama Mars Reconnaissance Orbiter lähetettiin kiertorataan Punaisen planeetan ympärille ja palautti myös korkean resoluution kuvia kyseisestä ruumiista. Google Earth ja Google Moon ovat jo olemassa, on vain ajan kysymys, milloin näemme Google Marsin ja Google Asteroidit.