О возможностях спутников-шпионов⁠⁠1

В одном из недавнишних постов моё внимание привлёк один коммент.

Цитирую:

... между прочим, фото со спутника с людьми на пикнике я видел, дай бог памяти, где-то 89 году.. то ли в ТМ, то ли в ЮТ. Я оба журнала выписывал. Там был еще комментарий, что сейчас из космоса можно увидеть стрелки на часах у человека, отдыхающего на лужайке

Последнее утверждение про стрелки на часах вызвало у меня усмешку, потому что эту байку я слышал ещё в детстве, и никогда всерьёз не воспринимал. Лично у меня, при упоминании таких вещей сразу в памяти всплывает злодей из фильма "В осаде - 2", который баловался тем, что разглядывал сиськи с одного из таких сверхсекретных спутников

В общем, в ответе на тот коммент я выразил презрение данному факту. Но мой ответ неожиданно заминусили, от чего у меня малость подгорело, т.к. стало понятно что много людей слепо верят в эту дичь. Хрен знает откуда пошла эта байка, и действительно ли ЮТ или ТМ могли печатать этот бред, но я решил запилить этот пост.

Итак, у любой оптики, будь она хоть трижды охренительной, есть свой дифракционный предел. Иными словами, даже в идеальных условиях, на самом идеальном оптическом приборе нельзя будет получить разрешающую способность выше определенной величины, т.к. в дело вмешается дифракция. Для "космической" оптики дифракционный предел принято определять в угловых размерах, т.е. угловых расстояниях, на которых два точечных источника могут быть различимы друг от друга, и не сольются в один. Формула довольно простая, и была выведена еще Рэлеем:

ψmin = 1,22 λ/D,

где λ -длина волны излучения, а D - диаметр апертуры (в случае зеркальных телескопов - диаметр главного зеркала)

По этой простой формуле мы можем прикинуть дифракционный предел в видимом диапазоне практически любого телескопа. Самые крутые оптические наземные телескопы могут иметь теоретический дифракционный предел до 0.01" (0.01 угловой секунды). Но из-за того что они наземные (атмосфера, бессердечная ты сука), фактическое его значение намного (иногда на порядки) хуже. Теоретический дифракционный предел телескопа Хаббл по этой же формуле составляет около 0.1". Запомним эту циферку.

Ну раз уж речь зашла об угловых размерах, то надо упомянуть что это такое. Лучше всего, на мой взгляд, это показывает картинка типа этой:

К слову, угловой диаметр Солнца (ну и Луны) для наблюдателя с Земли - около 32 угловых минут.

Так вот, к чему это я. Вернемся к нашему любимому телескопу Хаббл. У этого телескопа есть близкие родственники - американские спутники-шпионы серии KH-11 KENNAN (или KeyHole), со схожими оптическими характеристиками. Например, по некоторым оценкам, они имеют практически такой же диаметр главного зеркала -  2.4 метра. Можно с большой долей уверенности утверждать, что ничего более мощного в плане оптики на орбите в данный момент не висит, т.к. это попросту ненужно (ниже будет понятно почему).

Инфы про эти спутники, понятное дело, немного, ну а картинок с них еще меньше. Но, например, в прошлом году картинку с такого спутника USA 224 (2011-002A) в Твиттере запалил сам Дональд Трамп:

Изображение конечно офигительное для снимка с орбиты, но до "разглядеть стрелки на наручных часах" явно не дотягивает. WTF? Неужели нас опять нае...

А все дело в том, что даже теоретический предел разрешающей способности для такого спутника будет намного хуже того, который требуется для разглядывания сисек на пляже стрелок на наручных часах среднестатистического землянина.

Спутники КH-11 хоть и секретные, но параметры их орбиты давно известны: перигей (низшая точка) орбиты составляет от 210 км (это самая низкая орбита что нагуглилась). Для такой высоты и дифракционного предела в 0.1 угловой секунды линейный размер объекта должен быть... около 10 см! Т.е. все что менее 10 см вы не разглядите в принципе, а объекты, находящиеся друг от друга менее этого расстояния будут неразличимы, не говоря уже о каких-то там деталях. Какие блин стрелки на часах?! Вы не сможете разглядеть даже сами часы! Очертания фигуры человека, количество рук и ног - возможно.

Но и это еще не все! Все эти расчеты были для идеальных условий - в реале картинка будет еще хуже, т.к атмосферу Земли никто не отменял, и она испохабит картинку еще сильнее! Теоретически можно было запустить что-то более монструозное, с большей апертурой, чтобы добиться меньшего дифракционного предела - но какой в этом смысл? Атмосфера сделает свое дело.

В общем, похоже даже сисек с орбиты мы никогда не увидим... Жаль.

Если кто-то знает первоисточник этой байки, или может даже скинет ссыль на то самое "фото со спутника с людьми на пикнике" - буду признателен.

Спасибо за внимание, и не верьте всему что пишут в интернете!