Kaip palydovai daro išsamias Žemės nuotraukas iš arti?

Galbūt susimąstėte, kaip žvalgybos palydovai iš arti fotografuoja mūsų namus – Žemę. Atsakymas yra tas, kad jie naudoja didelės raiškos CCD kameras, sujungtas su dideliais objektyvais, kad fotografuotų žemę tiesiai po jais, kai jie pravažiuoja. Nuotraukos, darytos prastu oru, greičiausiai bus išfiltruotos. Dar devintojo dešimtmečio viduryje žvalgybiniai palydovai savo nuotraukas grąžino į Žemę naudodami trapias plėvelės kanistras, pritvirtintas ant parašiutų ir paimtas lėktuvų ore. Šiandien jie siunčia nuotraukas atgal naudodami šifruotą radijo ryšį.

Dauguma informacijos apie šiuolaikinius šnipų palydovus yra labai įslaptinta. Tiek daug mūsų informacijos apie tai, kaip šie įrenginiai gali veikti, yra pagrįsta spėlionėmis ir gali būti spekuliacinė.
Viename spekuliaciniame šnipinėjimo palydovų veikimo skaičiavime naudojamas Rayleigh kriterijus – optinio vaizdo skiriamosios gebos apskaičiavimo būdas. Lygtis apima sinθ = 1.22 λ/D, kur λ yra šviesos bangos ilgis, θ yra kampinė skiriamoji geba, o D yra objektyvo arba veidrodžio skersmuo. Darant prielaidą, kad palydovas, veikiantis žemoje Žemės orbitoje maždaug 300 km aukštyje, su 2.4 m skersmens Hablo dydžio objektyvu, žiūrint į šviesą, kurios tipinis matomos bangos ilgis yra apie 550 nm, gauname 229 nanoradianų kampinę skiriamąją gebą, kuri 300 km aukštyje , reiškia maždaug 7 cm viename pikselyje skiriamąją gebą. Čia neatsižvelgiama į atmosferos okultaciją ar objektyvo netobulumus, tačiau tai atrodo teisingas įvertinimas.

Dideliam tarptautinių žvalgybos bendruomenių apmaudui, neseniai komerciškai prieinami didelės raiškos spalvoti pasaulio vaizdai tapo prieinami naudojant tokias paslaugas kaip „Google Earth“. Šios komercinės paslaugos siūlo maždaug 20 cm viename pikselyje skiriamąją gebą arba geresnę kai kuriose srityse, greičiausiai artėjant prie šnipinėjimo palydovų. Pagrindinis skirtumas yra tas, kad tokių paslaugų nuotraukos paprastai būna maždaug 1–3 metų senumo, o kariniai žvalgybos palydovai tikriausiai atnaujina savo vaizdus kiekvieną kartą, kai skrieja aplink Žemę, ty maždaug kas 45 minutes. Intelekto skirtumas tarp šių dviejų, žinoma, yra didžiulis.

Neseniai JAV sukurtas Mars Reconnaissance Orbiter buvo dislokuotas orbitoje aplink Raudonąją planetą, taip pat grąžindamas didelės raiškos to kūno vaizdus. „Google Earth“ ir „Google Moon“ jau egzistuoja, tik laiko klausimas, kada pradėsime matyti „Google Mars“ ir „Google Asteroids“.