Зенит (космический аппарат)

«Зенит» — тип военных советских (российских) разведывательных космических аппаратов, запущенных в период между 1961 и 1994 годами. Для того чтобы скрыть их характер, все спутники запускали под порядковыми названиями «Космос». За 33-летний период было запущено более пяти сотен «Зенитов», что делает его самым многочисленным типом спутников подобного класса в истории космических полётов.

Космический аппарат разработан в ОКБ-1 С. П. Королёва (ныне РКК «Энергия») на базе конструкции пилотируемого космического корабля «Восток». Он состоит из сферической возвращаемой капсулы 2,3 м в диаметре и массой око��о 2400 кг. Внутри сферической капсулы устанавливалась вся специальная аппаратура (фотографическая, фототелевизионная, радиоразведывательная). Фотоаппараты устанавливались так, что их оптические оси были перпендикулярны продольной оси КА. Съёмка осуществлялась через многостекольные иллюминаторы, прорезанные в крышке одного из двух технологических люков большого диаметра.

Первоначально «Зениты» были оснащены комплексом спецаппаратуры, состоявшим из одного фотоаппарата СА-20 с фокусным расстоянием 1 м, одного фотоаппарата СА-10 с фокусным расстоянием 0,2 м, фототелевизионной аппаратуры «Байкал» и аппаратуры «Куст-12М» для радиоразведки. Однако после четырёх успешных испытательных полётов (КА «Космос-4», «Космос-7», «Космос-9» и «Космос-15») разработчикам стало ясно, что фототелевизионная аппаратура не подтверждает ожидавшихся характеристик, и на последующих изделиях устанавливался комплект спецаппаратуры «Фтор-2Р» в составе трёх аппаратов СА-20 и одного СА-10, а также спецаппаратура «Куст-12М».

На орбите эта капсула была подключена к служебному модулю, содержащему батареи, электронное оборудование, системы ориентации, топливные баки и ракетные двигатели. Система управления корабля «Восток» обеспечивала его ориентацию только перед спуском. Для фотосъёмки требовалась постоянная трёхосная ориентация аппарата с довольно высокой точностью. Управление «Зенитом» осуществлялось не только по разовым командам, выдаваемым с наземных пунктов в зоне видимости, но и по суточной программе работы, закладываемой на борт с помощью командно-программной радиолинии с достаточно высокой пропускной способностью. Общая длина КА на орбите составляет около 5 м и общая масса от 4600 кг и 6300 кг.

Для обеспечения секретности спецаппаратуры и информации была установлена система аварийного подрыва объекта АПО-2. В отличие от использовавшихся ранее средств подрыва она должна была обладать более сложной логикой, позволявшей определить, садится аппарат на своей или на чужой территории.

В отличие от американских спутников программы Corona, возвращение капсулы происходило вместе с фотоматериалами и спецаппаратурой, которая находилась в герметичной капсуле. Это упростило конструкцию и инженерные системы, но значительно увеличило вес спутника. Но большое преимущество данной системы состояло в том, что спецаппаратуру можно было использовать повторно.

Большинство Зенитов выводилось в слегка эллиптическую орбиту с перигеем около 200 км и апогеем между 250 км и 350 км; срок активного существования обычно продолжался от 8 до 15 дней.

В 1956 году советское правительство издало секретный указ о разработке программы «Объект Д», которая привела к программе запуска «Спутника-3» («Спутник-1» (ПС-1) представляет собой сильно упрощённый побочный вариант программы «Объект Д»). Текст указа до сих пор представляет собой государственную тайну, но, видимо, она привела к созданию другого спутника — «Объект ОД-1», который должен был использоваться для фоторазведки из космоса.

К 1958 году ОКБ-1 одновременно работало над дизайном объектов ОД-1 и ОД-2, который привёл к созданию первого пилотируемого корабля «Восток». К апрелю 1960 года был разработан эскизный проект корабля-спутника «Восток-1», представленного как экспериментальный аппарат, предназначенный для отработки конструкции и создания на его основе спутника-разведчика «Восток-2» и пилотируемого космического корабля «Восток-3». Порядок создания и сроки запуска кораблей-спутников были определены постановлением ЦК КПСС № 587—238 «О плане освоения космического пространства» от 4 июня 1960 года. Так как все корабли данного типа имели название «Восток», то после того как в 1961 году это имя стало известно как имя космического корабля Юрия Гагарина, разведывательный спутник «Восток-2» был переименован в «Зенит-2», а сама серия космических аппаратов данного типа получила название «Зенит».

Первый запуск «Зенита» состоялся 11 декабря 1961 года, но из-за ошибки в третьей ступени ракеты, корабль был уничтожен путём подрыва. Вторая попытка 26 апреля 1962 прошла удачно, и аппарат получил обозначение «Космос-4». Однако сбой в системе ориентации не дал получить от спутника первых результатов. Третий «Зенит» («Космос-7») был запущен 28 июля 1962 года и успешно возвратился с фотографиями одиннадцать дней спустя. В рамках ЛКИ было проведено 13 запусков КА «Зенит-2», 3 из которых закончились аварией ракеты-носителя. Всего в рамках ЛКИ и штатной эксплуатации пуск КА «Зенит-2» проводился 81 раз (7 пусков закончились аварией ракеты-носителя на активном участке). В 1964 году Приказом МО СССР был принят на вооружение Советской Армии. Серийное производство было организовано в ЦСКБ-Прогресс в Куйбышеве. С 1968 года начался постепенный переход на модернизированные КА «Зенит-2М», а количество запусков «Зенита-2» стало сокращаться.

Всего было разработано 8 модификаций аппаратов данного типа, и разведывательные полёты продолжались вплоть до 1994 года.

Первые два «Зенита» были запущены РН 8К72К, которая выводила на орбиту все пилотируемые корабли «Восток». Последующие КА в 1962—1967 гг. запускались РН 8А92. С 1967 года для запусков КА «Зенит-2» используется РН 11А57. Первые полёты осуществлялись с космодрома Байконур, последующие запуски также проводились и с космодрома Плесецк.

«Зенит-2» был первой версией космических аппаратов типа «Зенит». Первоначально фотокомплект («Фтор-2») состоял из трёх фотоаппаратов (один — для топографической съёмки, с объективом «Орион» с фокусным расстоянием 200 мм на кадре 180×180 мм и два — для крупномасштабной съёмки, с объективами «Ленинград-9» с фокусным расстоянием 1000 мм на кадр 300×300 мм) обеспечивал суммарный захват на местности 150 км при высоте полёта 250 км. У топографического аппарата захват с той же высоты составлял 225 км. В дальнейшем в комплект («Фтор-2Р») был добавлен ещё один фотоаппарат крупномасштабной съёмки так, чтобы охватывалась местность, равная захвату топографического аппарата. При высоте полёта 200 км комплект обеспечивал ширину полосы съёмки в 180 км. Запас плёнки в 1500 кадров в сумме позволял снять 5,4 млн км² земной поверхности. Пространственное разрешение снимков предположительно было порядка 10 м. Фотокамеры были разработаны и изготавливались на Красногорском механическом заводе (расчёт оптических схем — ГОИ). Съёмка производилась на фотоплёнку ПО «Свема» (г. Шостка).

Всего в рамках ЛКИ и штатной эксплуатации пуск КА «Зенит-2» проводился 81 раз. 58 полётов были успешными и 11 — частично успешными. 12 миссий были признаны неудачными: 5 — из-за неисправности спутникового оборудования и 7 — из-за сбоя в ракете-носителе.

Первый полёт — «Космос-4», 1962. Последний полёт — «Космос-344», 1970.

С 1968 года начался постепенный переход на модернизированные КА «Зенит-2М». Была установлена новая улучшенная система камер и новые солнечные батареи. Масса корабля была увеличена до 6300 кг, и поэтому ракета «Восток» была заменена на ракеты «Восход» и «Союз».

Первый полёт — «Космос-208», 1968. Последний полёт — «Космос-1044», 1978.

Гражданский аналог этой серии — «Зенит-2М/НХ», или «Гектор-Природа».

Модификация «Зенит-4» оснащалась одной фотокамерой высокого разрешения с фокусным расстоянием около 3000 мм, а также 200-мм телекамерой. Технические характеристики спутника являются секретными. Некоторые полагают что разрешение камер составляло до 1—2 м. Масса составляла примерно 6300 кг. Вероятно, в общей сложности было совершено 76 запусков КА «Зенит-4».

Первый полёт — «Космос-22», 1963. Последний полёт — «Космос-355», 1970.

Представляет собой модернизированную версию «Зенита-4». «Зенит-4М» оснащён новыми камерами, панелями солнечных батарей и имел модернизированные двигатели ориентации, которые позволяли ему менять свою орбиту несколько раз за миссию. Средняя продолжительность полёта составляла 13 дней.

Первый полёт — «Космос-251», 1968. Последний полёт — «Космос-667», 1974.

Модифицированная версия «Зенит-4» позволяла спутнику летать на более низкой орбите для получения максимального разрешения и качества снимков. Некоторые источники утверждают, что она была оснащены устройствами для компенсации аэродинамического сопротивления и отводом лишнего тепла, получаемого аппаратом при воздействии верхних слоёв атмосферы.

Первый полёт — «Космос-317», 1969. Последний полёт — «Космос-1214», 1980.

Специальная версия «Зенит-4М», предназначенная для проведения топографической съёмки.

Первый полёт — «Космос-470», 1971. Последний полёт — «Космос-1398», 1982.

Универсальная версия «Зенит», предназначенная как для работы на малых высотах для получения подробных снимков определённых районов, так и на более высоких орбитах для общего наблюдения. Все запуски производились РН «Союз». Было совершено 96 запусков.

Первый полёт — «Космос-867», 1976. Последний полёт — «Космос-1685», 1985.

Предназначен для военной картографической съёмки. В дальнейшем эти функции приняли на себя космические аппараты типа «Ресурс». Космический аппарат, получивший название «Космос-2281», был последним запуском из серии КА типа «Зенит». Некоторые источники сообщают, что аппарат «Облик» был использован в качестве массогабаритного макета при первом запуске ракеты «Союз-2-1А» в 2004 году. Полёт был суборбитальным в соответствии с полётным заданием, штатное функционирование спутника не предусматривалось.

Первый полёт — «Космос-1571», 1984. Последний полёт — «Космос-2281», 1994.

На базе КА «Зенит» разработаны «гражданские» спутники ДЗЗ серий «Фрам» и «Ресурс-Ф»^[1], спутники для биологических исследований серии 12КС «Бион», аппараты для исследования космических лучей 13КС «Энергия» и 36КС «Эфир», исследовательские спутники «Фотон»^[2].

• Corona (космическая программа)

• Космические аппараты «Зенит-2»
• Гудилин В. Е., Слабкий Л. И. Создание первых искусственных спутников Земли. Начало изучения Луны. Спутники «Зенит» и «Электрон» // Ракетно-космические системы (История. Развитие. Перспективы). — М., 1996. — 326 с.
• Новости Роскосмоса. 1961 год, «Зенит-2» — первый советский спутник наблюдения