Спутниковые фотографии: угол съёмки, который меняет все

Когда в 1957 году СССР запустил на орбиту Земли первый в мире искусственный спутник,
в США случилась паника, т.к. считалось, что СССР технологически отсталая страна.

На что способна космическая оптика? Правда ли, что со спутника можно увидеть номера машин, звёздочки на погонах и заголовки в газетах, - как пугали друг друга обыватели во времена Холодной войны? Космоблогер ZELENYIKOT на конкретных примерах рассказывает о возможностях современных спутников.

Для начала, небольшое открытие для многих: в Google Map нет спутниковых снимков разрешением выше 50 см на пиксель. До недавнего времени, коммерческое распространение более детальных спутниковых снимков было запрещено в США. Поэтому если вы нашли в каком-нибудь городе снимки, где видны гуляющие люди и другие подробности - это аэрофотосъемка, ее публиковать можно.

Такое противоречие долго не устраивало космических частников, и они все же пролоббировали послабление закона, и теперь можно продавать снимки разрешением до 25 см на пиксель. На сегодня это предел коммерческой спутниковой съемки.

Но даже для таких снимков нужна сложнейшая техника. Вот, например, спутник WorldView-3 компании DigitalGlobe: разрешение 31 см, диаметр зеркала телескопа 1,1 м, стоимость $650 млн долларов.

Для примера DigitalGlobe выложили снимки Мадрида.

Как видим, можно рассмотреть множество подробностей: легковые машины просто отличить от грузовых, даже, кажется, купающихся людей в бассейнах можно рассмотреть в виде точек. Но Мадрид выбран неслучайно: чем ближе к экватору, тем меньше облачность. Еще для демонстрации возможностей спутников часто выбирают Дубай - там много всяких колоритных объектов, и пустынная погода способствует наблюдению.

Колоссальные затраты на создание частных спутников, способных на такое качество съемки, вызывают закономерный вопрос: как они окупаются? В этом секрета нет: более 50% заказов компании DigitalGlobe идут из Пентагона. Остальное от Google и индивидуальных заказчиков.

Но это все равно коммерческие спутники, а что же могут военные и ЦРУшные?

Тут все сложнее, но в целом вполне предсказуемо. Легендарный и самый мощный американский спутник-шпион относится к серии Keyhole-11. Достоверно о нем мало что известно, даже облик не до конца прояснен, хотя астрономы-любители периодически «перехватывают» его.

Зато известно, что космический телескоп Hubble создавался на производственной линии, с которой ранее сходили спутники-шпионы, а пару лет назад американский шпионский отдел (National Reconnaissance Office) подарил NASA два телескопа диаметром 2,4 метра, которые завалялись на складе.

Поэтому, наиболее вероятно, KH-11 имеет зеркало диаметром 2,4 метра, как и известный космический телескоп Hubble.

Путем несложного сравнения с WorldView-3, у которого зеркало 1,1 метр, мы получаем, что качество шпионских снимков должно быть примерно в 2,3 раза лучше. Но есть разница: WorldView-3 летает на высоте 617 км, а самый молодой KH-11 (под названием USA-245) на высоте от 270 до 970 км.

Космический телескоп Hubble с высоты 700 км мог бы снять Землю с разрешением до 10-15 см, в идеальных условиях, если бы ему позволяли технические возможности. Соответственно, KH-11 в нижней точке своей орбиты способен дать разрешение до 5 см. Но, опять-таки - это в идеальных условиях, в отсутствие облачности, смога, тумана и просто пыли над объектом съемки. Кроме того, чем выше разрешение, и чем ближе спутник к поверхности Земли, тем уже полоса захвата его съемки и меньше возможности посмотреть по сторонам. Т. е. такую съемку целесообразно применять только по заранее разведанным объектам, в ясную погоду, и только во время, которое обусловлено орбитой аппарата.

Потому американская военщина и платит американской коммерсанщине, что своих технических средств не хватает, и проще купить нужные снимки, чем создавать кучу спутников, каждый стоимостью с авианосец.

А чтобы представить качество снимков в разном разрешении, я подготовил примерную схему на основе данных аэрофотосъемки.

Таким образом, в идеальных условиях, теоретически, всего один спутник-шпион способен рассмотреть планку номерного знака на машине в виде нескольких белых пикселей. Но прочесть номер, не говоря уже о погонах и газетах - невозможно просто физически.

Когда в 1957 году СССР запустил на орбиту Земли первый в мире искусственный спутник, в США случилась паника, т.к. считалось, что СССР технологически отсталая страна

Иллюстрация: «Рассвет космической эры», Грегори Тодд, создана в честь 50-летия запуска первого искусственного спутника Земли

На что способна космическая оптика? Правда ли, что со спутника можно увидеть номера машин, звёздочки на погонах и заголовки в газетах, — как пугали друг друга обыватели во времена Холодной войны?

Для начала, небольшое открытие для многих: в Google Map нет спутниковых снимков разрешением выше 50 см на пиксель. До недавнего времени, коммерческое распространение более детальных спутниковых снимков было запрещено в США. Поэтому если вы нашли в каком-нибудь городе снимки, где видны гуляющие люди и другие подробности — это аэрофотосъемка, ее публиковать можно.

Такое противоречие долго не устраивало космических частников, и они все же пролоббировали послабление закона, и теперь можно продавать снимки разрешением до 25 см на пиксель. На сегодня это предел коммерческой спутниковой съемки.

Но даже для таких снимков нужна сложнейшая техника. Вот, например, спутник WorldView-3 компании DigitalGlobe: разрешение 31 см, диаметр зеркала телескопа 1,1 м, стоимость $650 млн долларов.

Для примера DigitalGlobe выложили снимки Мадрида.

Большая версия изображения — (5мб)

Как видим, можно рассмотреть множество подробностей: легковые машины просто отличить от грузовых, даже, кажется, купающихся людей в бассейнах можно рассмотреть в виде точек. Но Мадрид выбран неслучайно: чем ближе к экватору, тем меньше облачность. Еще для демонстрации возможностей спутников часто выбирают Дубай — там много всяких колоритных объектов, и пустынная погода способствует наблюдению.

Колоссальные затраты на создание частных спутников, способных на такое качество съемки, вызывают закономерный вопрос: как они окупаются? В этом секрета нет: более 50% заказов компании DigitalGlobe идут из Пентагона. Остальное от Google и индивидуальных заказчиков.

Но это все равно коммерческие спутники, а что же могут военные и ЦРУшные?

Тут все сложнее, но в целом вполне предсказуемо. Легендарный и самый мощный американский спутник-шпион относится к серии Keyhole-11 . Достоверно о нем мало что известно, даже облик не до конца прояснен, хотя астрономы-любители периодически «перехватывают » его.

Зато известно, что космический телескоп Hubble создавался на производственной линии, с которой ранее сходили спутники-шпионы, а пару лет назад американский шпионский отдел (National Reconnaissance Office) подарил NASA два телескопа диаметром 2,4 метра, которые завалялись на складе.

Поэтому, наиболее вероятно, KH-11 имеет зеркало диаметром 2,4 метра, как и известный космический телескоп Hubble.

Путем несложного сравнения с WorldView-3, у которого зеркало 1,1 метр, мы получаем, что качество шпионских снимков должно быть примерно в 2,3 раза лучше. Но есть разница: WorldView-3 летает на высоте 617 км, а самый молодой KH-11 (под названием USA-245) на высоте от 270 до 970 км.

Космический телескоп Hubble с высоты 700 км мог бы снять Землю с разрешением до 10-15 см, в идеальных условиях, если бы ему позволяли технические возможности. Соответственно, KH-11 в нижней точке своей орбиты способен дать разрешение до 5 см. Но, опять-таки — это в идеальных условиях, в отсутствие облачности, смога, тумана и просто пыли над объектом съемки. Кроме того, чем выше разрешение, и чем ближе спутник к поверхности Земли, тем у же полоса захвата его съемки и меньше возможности посмотреть по сторонам. Т. е. такую съемку целесообразно применять только по заранее разведанным объектам, в ясную погоду, и только во время, которое обусловлено орбитой аппарата.

Потому американская военщина и платит американской коммерсанщине, что своих технических средств не хватает, и проще купить нужные снимки, чем создавать кучу спутников, каждый стоимостью с авианосец.

А чтобы представить качество снимков в разном разрешении, я подготовил примерную схему на основе

На фотографии изображен ледник, расположенный на полуострове Кенай, вдоль залива Аляска, имеющий длину в 240 километров. Фото сделано со спутника 8 августа 2005 года. Это изображение показывает абляции — уменьшение массы ледника в результате таяния и испарения, зависящее главным образом от климатических факторов. Темные полосы на поверхности ледника — это грязь, стекающая со скал.

К югу от Хартума мы видим орошаемые поля, которые простираются через Эль-Гезира (один из 15 штатов Судана). Это фото было сделано с усовершенствованного космического термоэмиссионного и отражающего радиометра (ASTER), расположенного на спутнике НАСА 25 декабря 2006 года.

Далеко в пустыне Сахара находится этот кратер, который появился сотни миллионов лет назад еще до появления первых динозавров на Земле. Это почти идеальный круг, который составляет 1,9 километров в ширину и 100 метров в высоту. Современные геологи давно спорят о причине возникновения этого кратера, некоторые считают, что он образовался из-за жизнедеятельности вулкана.

Безоблачное небо позволило сделать четкий снимок Тибета со спутника НАСА. На фото мы видим снежные шапки некоторых горных вершин и лед, частично покрывающий озера.

На снимке из космоса изображен контур национального парка, расположенного в южной части Туниса (государство на средиземноморском побережье Северной Африки), недалеко от ливийской границы.

Два циклона были замечены из космоса к югу от Исландии, островного государства, расположенного в северной части Атлантического океана (к северо-западу от Великобритании).

Даже в самых заснеженных местах, таких как , встречаются долины без снега (между морем Росса и Восточной Антарктикой). Такие долины называются Сухими. По ним гуляет холодный, сухой воздух, который катится под уклон в сторону моря с больших высот ледникового покрова.

Примерно 480 на 320 километров простирается большая пустыня Дашт-е Лут, расположенная на юго-востоке Ирана. Эта область состоит из песка, который в некоторых местах создает одни из самых высоких дюн в мире (300 метров в высоту).

Остров Акимиски - крупнейший остров в заливе Джеймс (Канада). Длина береговой линии острова — 261 километр. В настоящее время остров необитаем, из растительности там можно увидеть лишайники, мхи, травы и карликовые чёрные ели. Фото сделано из космоса со спутника 9 августа 2000 года.

На фотографии запечатлен Бирдский ледник в Антарктике, имеющий 136 километров в длину и 24 километра в ширину. Берет свое начало в обширном полярном плато и движется со скоростью 0,8 километров в год на восток, впадая в итоге в Ледяной массив Росса. Назван так в честь американского исследователя Антарктики адмирала Бирда.

Руб аль-Хали («пустынная четверть мира») — обширная песчаная пустыня на Ближнем Востоке, занимающая 650 тысяч кв. километров в южной части Аравийского полуострова, расположенная на территории государств Саудовская Аравия, Оман, ОАЭ и Йемен.

Детальное изображение с тайваньского спутника Formosat-2 шельфовых ледников (плавучие или частично опирающиеся на дно) на Антарктическом полуострове. Уровень детализации фотографии настолько велик, что огромные айсберги (несколько сотен метров в длину) кажутся всего лишь небольшими льдинками.

Вид из космоса на высохшее русло реки в горах в юго-восточной провинции Фарс, Иран. Широкий пояс сельскохозяйственных земель тянется вдоль дороги.

Тропический циклон Билли у берегов Западной Австралии.

Красочное цветение фитопланктона (часть планктона, который может осуществлять процесс фотосинтеза) по всему Черному морю вблизи турецкого города Синоп и Самсун.

Изображение леса в северной республике Конго (государство в Африке) с грязными лесовозными дорогами (оранжевые линии).

Вид из космоса на вулкан Харрат Хайбар в Саудовской Аравии. Его высота 2093 метра. Огромное базальтовое плато (около 200 километров), состоящее из многочисленных конусов.

Пыль оседает на север побережья Ливии (государство в Северной Африке на побережье Средиземного моря).

Активный стратовулкан Сент-Хеленс (гора Святой Елены), расположенный в округе Скамания штата Вашингтон, США. На фотографии видно, что к югу от гор простираются пышные зеленые леса, а к северу — слабая растительность.
Стратовулкан - тип вулкана, имеющий коническую форму и сложенный из множества слоёв затвердевших лавы, тефры и вулканического пепла.

Дома и улицы шумного Лас-Вегаса, Невада, видны на этом фото из космоса.

Заход солнца на реке Амазонке, Южная Америка.

Так выглядит со спутника Северное побережье Исландии (государство, расположенное в северной части Атлантического океана).

Облака окружают высокую гору с давно потухшим вулканом Элгон в Африке. Расположена она на границе Кении и Уганды, окружена тропическими лесами и зарослями бамбука. Ее высота 4321 метра.

Каждый пользователь хоть раз интересовался, как найти свой дом, воспользовавшись аэрофотоснимками.

Удивительно то, что доступ через интернет к данной информации сейчас совершенно бесплатный.

Благодаря запуску коммерческих наблюдения Земли, нам стали доступны интернет-инструменты, которые позволяют легко увидеть свой дом из космоса.

В нашей современной космической эре насчитывается более 8000 спутников, которые постоянно находятся на орбите Земли.

Подавляющее большинство из принимают данные и передают закодированную .

Многие из них оснащены камерами высокой мощности. Просто посмотрите в небо, и вы обязательно увидите след спутника после того, как спутник пролетит над головой.

Но каким образом Вы можете получить доступ к этим спутниковым данным и аэрофотоснимкам вашего дома?

Спутниковые снимки всей Земли

Если вы хотите просто посмотреть спутниковые изображения всей планеты, у вас есть несколько простых решений.

Можно зайти на сайт синоптиков НАСА. Каждые три часа на сайте появляются снимки, сделанные Геостационарным Эксплуатационным Экологическим спутником NОАА.

Это релиз изображений целого полушария планеты Земля.

Из этих снимков вы можете увидеть основные изменения погодных условий, влияющие на разные полушария Земли.

Снимки настолько точные, что вы можете увидеть определенное место на Земле с максимальным приближением.

В этих фотографиях поражает максимальная реалистичность. Погодные изменения, которые вы видите на этих картинках происходят на планете прямо сейчас.

Если вы не хотите просматривать видео, а просто хотите наслаждаться необыкновенными полушариями Земли, вам нужны именно эти снимки.

Также в интернете можно найти удивительные новые спутниковые снимки Земли, которые поступают с космического аппарата «Метеосат» 3-го поколения Европейского космического агентства.

Приближение. Смотрим на спутниковые снимки домов

Если этих фотографий с погодных спутников вам будет недостаточно, давайте посмотрим, как приблизить изображение настолько, чтобы можно было рассмотреть дома из космоса.

Для этого нам понадобится лучший на сегодня инструмент на рынке, на мой взгляд, . Все, что вам нужно, - это веб-браузер и подключение к интернету.

При первом запуске пользователь получает вид со спутника, который находится над Северной Америкой.

Затем вы можете увеличивать или перемещать камеру по поверхности, чтобы увидеть любое место на Земле.

Вы также можете ввести точный адрес, который вы хотите увидеть.

Как только вы сделаете это, вы получите бесплатный доступ к спутниковым снимкам того дома, адрес которого вы указали. Вы можете сохранить изображение или распечатать его.

Еще один интересный инструмент, это Google Earth. Доступ к нему можно получить по ссылке: http://earth.google.com .

Основным отличием Google Maps и Google Earth состоит в том, что вы должны скачать и установить соответствующее приложение на вашем локальном компьютере (у них есть версия для ПК, Mac, Linux и даже iPhone).

После того как вы скачали и установили , вы можете увидеть 3-х мерный вид Земли, который можно увеличивать и уменьшать масштаб.

Также вы можете вращать 3-х мерную модель нашей планеты. Вы можете ввести свой адрес и посмотреть на свой дом сверху.

В Google Earth функция печати работает гораздо лучше, чем в Google Maps, так как для печати используется принтер напрямую, а не через веб-браузер.

Есть среди современных пользователей те, кто предпочитают не пользоваться продуктами этого лидера поисковых систем, подозревая, что технические инженеры компании шпионят за ними.

Сервис от Microsoft раньше называли MSN Maps, теперь разработчики изменили название на Bing Maps, полностью обновив интерфейс и функционал.

Сервис службы Yahoo называется Yahoo Maps, и он очень похож на Google Maps.

Между этими двумя службами есть большая разница.

В интернете можно найти прикольное приложение, которое позволяет увидеть оба эти приложения бок о бок.

Сравнив их, можно понять, что последние проработаны более детально.

И большинство городов лучше рассматривать именно через это приложение.

Откуда берутся все эти фотографии?

Google Maps и другие популярные картографические сервисы в действительно просто клиенты.

Они так же, как и пользователи пользуются услугами спутниковой связи, что на самом деле скачать эти фотографии из космоса.

Есть несколько основных поставщиков услуг на рынке, в том числе компания Geoeye.

Основными конкурентами компании Geoeye считаются Digitalglobe и Spot Image.

Каждая компания имеет флот спутников, которые они используют для наблюдения над Землей.

Их технические возможности позволяют снимать крошечные объекты Земли.

Минимальный объект, который на данный момент удалось зафиксировать размером около 45 см (18 дюймов).

Другими словами, 45-сантиметровый объект будет выглядеть как один пиксель в фотографии.

Частные спутники, производящие круглосуточное наблюдение за нашей планетой:

• GeoEye – 5 спутников: IKONOS, OrbView-2, OrbView-3, GeoEye-1, GeoEye-2 (в 2013).
• DigitalGlobe – 4 спутника: Early Bird 1, Quickbird, WorldView-1, Worldview-2
• Spot Image – 2 спутника: Spot 4, Spot 5

Каждый из этих сервисов позволяет клиентам приобрести спутниковые снимки напрямую, но цены чрезвычайно высоки: сотни или даже тысячи долларов за конкретные спутниковые снимки.

Обычно невозможно купить напрямую фотографии у компании, владельца спутника.

Чаще всего в таких случаях пользуются услугами международных посредников.

Среднестатистическим пользователям лучше придерживаться свободных источников.

Когда вы смотрите на эти удивительные снимки из космоса, вы можете удивиться точности и детализации. На самом деле, это далеко не самые актуальные данные.

На данный момент в свободном доступе можно найти снимки двухлетней давности.

Более актуальные данные выкупаются спецслужбами, разведывательными организациями и никогда не поступают в свободный доступ.

Но, если же в вас горит жажда получать актуальную информацию, стоит обратиться к другим источникам, которые дадут вам живой взгляд за Землю из космоса.

Например, вы можете получить доступ к прямой трансляции с Международной космической станции НАСА.

Около 40% времени, если вы перейдете на их сайт, вы сможете видеть видео Земли с космической станции.

Еще один сервис под названием Urthecast запустил трансляцию с камеры высокого разрешения с Международной космической станции в 2013 году для трансляции видео Земли из космоса.

Навигация

Карты Google - это не просто популярная программа, используемая компанией, но это также одна из самых популярных карт, используемых для гибридных веб-приложений.

Это делает Google Maps очень популярным и универсальным инструментом, который используется в различных направлениях.

Его используют в приложениях локализации, в сервисах для прогнозирования погоды.

Научиться использовать приложение просто. Так вы сможете ориентироваться в различных гибридных веб-приложениях на основе карт .

Хотя некоторые из этих гибридов меняются некоторые настройки по умолчанию.

Но знание Google Maps позволит вам быстро адаптироваться к небольшим изменениям в программном отображении.

Совет: во время чтения инструкции по использованию приложения, попробуйте перенести карты в отдельное окно браузера. Вы сможете практиковаться параллельно, читая полезные советы.