Problemi osmatranja i izviđanja iz kosmosa

U trci u naoružavanju neke zemlje koriste ispitivanja Kosmosa za vojne potrebe. Talenat i energiju mnogih naučnika, konstruktora i radnika usmeravaju ka ostvarenju vojnih kosmičkih aparata. Sa velikom pažnjom se razmatraju i planovi kosmičke špijunaže. Na primer, od desetine zadataka koje je Ministarstvo odbrane SAD postavilo programu »GEMINI« na prvom mestu stoje takvi zadaci, kao što je: vizuelno osmatranje i određivanje objekata u Kosmosu i na zemljištu, fotografisanje zemljine površine i oblaka i ispitivanje oštrine vida kosmonauta u bestežinskom stanju.

Medu faktorima koji utiču na vizuelno osmatranje na prvo mesto dolazi ogromna brzina kosmičkog broda. Pri kretanju brzinom od nekoliko kilometara u sekundi, brod prelazi brzo iz osvetljenog dela Zemlje na neosvetljeni. U toku samo nekoliko minuta blještavu dnevnu svetlost zamenjuje noćna tama. Ovo pogoršava uslove osmatranja zemaljskih objekata, otežava njihovo razlikovanje i zahteva neophodnost regulisanja osvetljenja u unutrašnjosti kosmičkog broda.

Oblačna masa sprečava osmatranje i skriva od kosmonauta pojedine rejone Zemlje. Pored toga oblaci, odbijajući sunčevu svetlost, menjaju uslove osvetljavanja objekata u zoni osmatranja.

Srednji koeficijent odbijanja sunčevih zraka je 0,35 za zemljinu površinu i 0,5 za oblake. Niže su dati neki koeficijenti odbijanja sunčeve svetlosti od delova površine zemlje:

Američki kosmonauti - učesnici orbitalnih letova (perigej 144 km, apogej 224 km) primećuju u svojim izveštajima da zemljina površina ima istu boju kao i pri osmatranju iz visinskih aviona. Kontrast različitih predmeta na Zemlji povećava se sa visinom leta.

Ne znajući kako da osposobe visinske avione za izviđačke ciljeve, američki vojni stručnjaci pokušavaju da za to iskoriste kosmičke aparate i kosmičke brodove sa posadom. Po mišljenju specijalista, za prikupljanje podataka o industrijskim i vojnim objektima, kosmički sistemi osmatranja treba da imaju dovoljnu moć razlaganja, jer tek tada osmatrač ima mogućnost da odredi osnovne crte i detalje objekta. Što god je veća moć razlaganja instrumenata, time je manje rastojanje na zemljinoj površini koje se može odrediti golim okom ili pomoću optičkih uređaja. Jedna američka firma je objavila uslove za moć razlaganja optičkih instrumenata koji se koriste za vizuelno osmatranje vojnih objekata.

U kosmičkim brodovima - izviđačima rešavajuća uloga se daje čoveku - operatoru. Sprovoditi aktivno osmatranje i prepoznati ciljeve može samo čovek koji ima savršenu moć zapažanja, pamćenja i logičnog mišljenja. Pri tome, automatski uređaji samo pomažu osmatraču.

Za održavanje najpogodnijih uslova osmatranja u kosmičkom brodu, predviđen je naročiti sistem. U njega ulaze sredstva za osvetljavanje, optički pribori, zaštitni zastori, filtri, iluminatori itd. Naročito je važno osvetljavanje. Sa njime je povezan prijem pribornih informacija i objekata van kabine. Američki specijalisti vršili su ispitivanja dejstva vibracija, preopterećenja i bestežinskog stanja na funkcije vida. Oštrina vida u bestežinskom stanju ispitivana je u avionu koji je leteo po Keplerovoj putanji. Ona se snižava prosečno za 60%. Oštrina vida se pogoršala i prilikom ispitivanja na vibratoru i centrifugi. Utvrđeno je da je za izvršenje zadataka koji stoje pred kosmonautima u svim fazama leta najbolje osvetljenje bela svetlost sa promenom sjaja od 0,3 do 128 nita (nit - jedinica za merenje sjaja osvetljenja). Maksimalna jačina sjaja je potrebna pri izvođenju broda u orbitu radi kompenzacije smanjenja oštrine vida zbog dejstva vibracija i ubrzanja. Na svim ostalim etapama kosmičkog leta jačina sjaja ne treba da bude veća od 30 nita.

Za održavanje optimalnog nivoa osvetljenja preporučuje se korišćenje filtera i zastora koji sprečavaju ulazak u kabinu preteranog spoljnjeg svetla. Pri ovome je potrebno automatski uključivati filtere i zastore po određenom programu. Crveni filter sa svetlosnom dužinom od 6.400. A° može da obezbedi adaptaciju oka pri svakoj svetlosti.

Rezultati osmatranja zemaljskih ciljeva mogu da budu različiti u zavisnosti od dimenzija, konfiguracije, fonskih karakteristika kontrasnosti i količine oznaka karakterističnih za osmatranje. Vizuelno se mogu odrediti samo oni zemaljski objekti koji imaju uglovne razmere 12'-20'.

Kako utiče kontrastnost na rezultate osmatranja? Ukoliko je veća kontrastnost, utoliko se predmet bolje raspoznaje. Za kompenziranje smanjenja kontrastnosti od 100 do 7%, dimenzije objekta treba da budu povećane za 1,5 puta. Isto tako, povećanje kontrastnosti za više od 40% samo neznatno poboljšava uslove osmatranja.

Kako se već pokazalo rezultati osmatranja mnogo zavise od pribora za osmatranje i izviđanje. Za neprekidno osmatranje i otkrivanje iz kosmičkog broda pri svakom vremenu potrebno je da se koriste radiolokacioni uređaji i sredstva sa infracrvenim zracima. Isto tako, velika moć razlaganja radiolokacionih sistema može da se obezbedi samo pri korišćenju velikih antena. Sto se tiče kvaliteta prijema infracrvenih elemenata na njega utiče sadržina vodene pare i gasova ugljene kiseline u atmosferi, jer ovo slabi korisne signale.

Pri konstrukciji kosmičkih brodova razmatra se vizuelno osmatranje Zemlje. U određenim uslovima čovek može da otkrije, prepozna i proceni objekat golim okom.
Američki naučnici došli su računskim putem do podataka o mogućnostima razlikovanja objekata na zemljinoj površini golim okom. Što god je veća visina kružne orbite, time su veći vidni deo zemljine površine i vreme osmatranja.

Laboratorijska ispitivanja su pokazala da je dovoljno 12 sekundi da se objekat na zemljinoj površini. raspozna sa velikom verovatnoćom. Očevidno je da je vreme raspoznavanja zavisno od niza uzajamno povezanih faktora. U ove faktore spadaju dimenzije i oblici objekta, broj objekata koji se mešaju pri osmatranju, oštrina vida i uvežbanost osmatrača.

Kvalitet osmatranja kroz periskop zavisi od sledećih promenljivih veličina: veličine dela zemljine površine koji se osmatra, dužinskih razmera, minimalnih dimenzija objekta koje se mogu razlikovati na indikatoru periskopa i vremena u toku kojega se vrši osmatranje.

Računi pokazuju da pri uveličavanju periskopa od 10 do 500 puta i visini orbite 180 km, operator ima samo 12 sekundi vremena za osmatranje. Pri visini kosmičkog leta na 8.000 km i pri uveličavanju periskopa od 300, 400 i 500 puta, vreme osmatranja, takođe, neće biti duže od 12 sek. Izmena rastojanja od očiju do indikatora ne utiče na minimalnu dužinu objekta koji se može razlikovati. Ovo zavisi samo od uveličavanja optičkog instrumenta i visine leta.

Osmatranje iz Kosmosa objekata koji se kreću velikom brzinom je jako otežano ako se za to ne upotrebljava specijalna oprema. Periskop znatno uveličava moć razlaganja čovečijeg vida, ali istovremeno smanjuje vreme osmatranja.

Vrlo je važno pravilno odabrati optički sistem i obezbediti dovoljno vremena za osmatranje. Uloga operatora će se tada svesti na izbor pravilne kombinacije različitih uređaja, na primer, periskopa sa elektromehaničkim pratećim mehanizmom i indikatora koji pamte lik.

Po mišljenju američkih vojnih stručnjaka za planiranje ratnih operacija u kosmičkom prostranstvu i za borbu sa brodovima-sputnjicima neophodno je da kosmonaut može da razlikuje pravi cilj između velikog broja objekata, medu kojima će biti dosta lažnih. U vezi sa tim, izučavaju se metodi vizuelnog određivanja rastojanja i pravca kretanja kosmičkog broda-cilja.

Moć razlaganja oka u odnosu na nepokretne objekte u kosmičkom prostranstvu, po mišljenju pojedinih naučnika, zavisi od uslova osmatranja. Pri velikom sjaju osmatranog objekta i velikoj kontrastnosti moć razlaganja oko dostiže 1' a isto tako nedovoljni sjaj cilja i niska kontrastnost snižavaju je do 10' i više. Pokretne objekte može prepoznati optički sistem sa moći razlaganja ne nižoj od 2' pri uglovnim brzinama cilja od 20°/sek i ne niže od 6' pri brzini kretanja od 100°/sek.