Sobota 23. října 2021, svátek má Teodor, Theodor
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Sobota 23. října 2021 Teodor, Theodor

Trump ukázal sílu amerických satelitů. Lepší rozlišení nikdo nemůže mít

Když letos už potřetí selhal start íránské rakety, řada lidí spekulovala o americké sabotáži. Prezident Trump odmítl zapojení USA a na svůj Twitter umístil fotku ze špionážního satelitu KH-12. Černobílá fotka ukázala nejen íránskou raketu, ale také vysoké rozlišení amerických špionážních satelitů.

Trump ukázal, že americké špionážní satelity (vpravo) mají mnohem lepší rozlišení než komerčně dostupné satelity (vlevo). | foto: Maxxar, Donald Trump (Twitter), koláž: Pavel Kasík, Technet.cz

O americkém špionážním programu se toho ví celkem dost. Americká CIA například každý rok otevírá své trezory a uvolňuje 40 nebo 50 let staré dokumenty označené jako TOP SECRET. Další informace vynesou zaměstnanci jako třeba Edward Snowden, špion a whistleblower, díky kterému víme o masovém sběru dat. A sem tam něco poodhalí i sám americký prezident. Jako třeba John F. Kennedy, když ukázal veřejnosti špionážní snímky sovětských raket na komunistické Kubě. Do této rozmanité společnosti se nyní zařadil i Donald Trump.

Od začátku. Irán usiluje od roku 2003 o rozvoj vlastního vesmírného programu, a v roce 2009 dostala íránská raketa Safir na oběžnou dráhu první íránskou družici Omid. V poslední době se ale íránským raketám nedařilo. Už dva starty začátkem roku (15. ledna a 5. února) skončily neúspěchem. A když se objevila neoficiální zpráva, že i srpnový start do kosmu se Iránu nepovedl, vypadalo to celkem podezřele. I na Irán, jehož vesmírný program má při startech úspěšnost pod 50 % (světově je to přitom kolem 95 %), je to dost nehod za sebou.

Satelitní fotografie iránského kosmodromu vyfocená iPhonem

Dalo by se spekulovat, že za tím může být třeba americká kybersabotáž (podobně, jako tomu bylo v případě íránských uranových centrifug a viru Stuxnet v roce 2010). A právě aby takovým spekulacím předešel (nebo je naopak podpořil?), zveřejnil prezident USA o den později tweet: „Spojené státy neměly nic společného s katastrofální nehodou během poslední fáze příprav startu Safir SLV (...) v Iránu. Přeji Iránu hodně úspěchu při zjišťování toho, co se na kosmodromu stalo,“ napsal na svůj Twitter Donald Trump 30. srpna.

Už samotný text prezidentova vyjádření by mohl být předmětem spekulací a analýz. Jenže Trump navíc přiložil snímek, který rozpoutal velký ohlas.

Na fotografii vidíme (zřejmě iPhonem, jak ukazuje odraz blesku) vyfocený a profesionálně popsaný snímek, který je pořízený evidentně z výšky a ve vysokém rozlišení. Oproti snímkům z komerčních satelitů jsou detaily mnohem zřetelnější, a to navzdory tomu, že vidíme evidentně fotografii fotografie.

Fotografie ze satelitu Planet Labs
Snímek havárie v Íránu pocházející z komerčního satelitu Maxar.

Takto vypadaly do té doby dostupné fotografie z komerčních satelitů Planet Labs a Maxar.

Zveřejnění takto podrobné fotografie okamžitě vyvolalo celkem předvídatelnou diskuzi. Trump ostatně svůj Twitter využívá často k tomu, aby provokoval. Není zřejmé, zda je to i tento případ a do jaké míry konzultoval zveřejnění fotografie se svými poradci pro bezpečnost.

Měl prezident právo fotografii zveřejnit?

„Takhle dobrou fotografii bychom vůbec neměli vidět,“ myslí si třeba Melissa Hanhamová z Open Nuclear Network. „Popravdě jsem nikdy neviděla tak ostrou satelitní fotku.“ Tak dobré rozlišení, že snímek podle ní připomínal spíše fotografii pořízenou z letadla nebo dronu.

„Bylo to naprosto neuvážené,“ postěžoval si další odborník, Joshua Pollack z Nonproliferation Review. „Může to mít mezinárodní dohru.“ 

Ankit Panda z Federace amerických vědců se rovněž pozastavil nad vysokým rozlišením: „Je to fantastické rozlišení, určitě pod 20 cm, mnohem lepší, než co jsem zatím viděl. Ukazuje to na úžasné parametry (amerického systému), o kterých veřejnost dosud jednoduše nevěděla.“

Na 15. snímku své prezentace 5. února 2003 ukázal Colin Powell satelitní snímek...

Satelitní snímek z Iráku, 2003

Na druhou stranu to není poprvé, kdy americký prezident použil přísně tajné snímky na veřejnosti. V minulosti to udělal třeba již zmíněný JFK během Kubánské krize nebo George W. Bush mladší, když prezentoval podklady k později vyvrácenému tvrzení o výrobě zbraní hromadného ničení v Iráku.

„Měli jsme fotografii a já jsem ji zveřejnil. Na to mám absolutní oprávnění. Uvidíme, co se stane,“ uvedl později Trump během svého typického „předvrtulníkového“ rozhovoru v reakci na dotaz, zda tím nezveřejnil utajovanou skutečnost. A odkud se fotografie vzala? „Na to budete muset přijít sami,“ doplnil Trump na přímou otázku, zda šlo o fotku vyfocenou z přísně tajných materiálů, které jako prezident dostává na stůl každý den během bezpečnostních hlášení.

Trumpem zveřejněný snímek, vyfocený zřejmě iPhonem, ukazuje snímek iránského...

Trumpem zveřejněný snímek, vyfocený zřejmě iPhonem, ukazuje snímek iránského kosmodromu. Podle odrazu siluety lze soudit, že jde o fotografii z lesklého papíru nebo obrazovky. Vlevo nahoře je část fotografie začerněná, což může naznačovat, že fotografii někdo schválil k dalšímu zveřejnění.

Zveřejnit takovou demonstraci toho, jak podrobné rozlišovací schopnosti americká vláda má, je podle některých odborníků nezodpovědné. Jak ale upozornil deník New York Times, nemůžeme nyní dost dobře vědět, zda jde ze strany prezidenta o promyšlený tah, nebo jednorázový tweet. A pokud jde o promyšlený tah, zda jde o snahu provokovat Irán, o tendenci podpořit nebo naopak podkopat další jednání, nebo o něco úplně jiného. Trump má rozhodně pravdu v tom, že jako prezident má právo odtajnit utajované informace.

Trump každopádně fotku zveřejnil a ta je nyní součástí veřejné a odborné debaty o schopnostech amerických satelitů. Pojďme se tedy podívat, co jsme se o nich dozvěděli nového. A začneme u toho, co už víme z minulosti.

Neuvěřitelná technická výzva jménem satelitní špionáž

Touha podívat se na svět z výšky, a tento pohled využít k získání informací o nepřátelských pozicích a úmyslech, není pro armádu nová. Už více než před sto lety americká armáda používala fotoaparáty na balónech a dracích k zaznamenání a analýze nepřátelských pozic.

Externí obrázek

Balónové záběry z května 1918 posloužily americké armádě k analýze německých pozic při bitvě u Cantigny ve Francii.

Během druhé světové války byla letecká fotografie naprosto běžnou součástí plánování na všech stranách. První „vesmírná“ fotografie však byla pořízena až po druhé světové válce, ale využila k tomu jejích plodů. První snímek zemského povrchu z vesmíru totiž Američané pořídili pomocí předělané německé rakety V-2.

Start upravené rakety V2 (Bumper) z Mysu Canaveral na Floridě v roce 1950

Start upravené rakety V2 (Bumper) z Mysu Canaveral na Floridě

První fotografii z vesmíru pořídila upravená raketa V2 24. října 1946 ve výšce...

Vesmírnou fotku pořídila raketa V2 24. října 1946 ve výšce cca 105 km nad mořem

A o 14 let později měli Američané i satelitní fotografie. Vůbec první byla opravdu rozmazaná fotka Mexického zálivu a pořídila ji družice Explorer VI. Televizní kamera pak přenesla z výšky 27 tisíc kilometrů snímek o dost čitelnější, ale stále naprosto nepoužitelný pro cokoli, co by připomínalo špionáž. U meteorologického satelitu to samozřejmě nevadilo.

První satelitní snímek pochází z družice Explorer VI (vlevo) a byl pořízen z...

Fotka z družice Explorer VI (vlevo) a z meteorologické sondy (vpravo)

Fotografovat z vesmíru detailní snímky s vysokým rozlišením rozhodně nebylo jen tak. Problém byl nejen se zachycením fotografie, ale také s jejím odesláním. Zatímco dnes využívají satelity ke komunikaci se Zemí digitálního přenosu po rádiových vlnách, v 60. letech se americká vláda rozhodovala mezi dvěma variantami: televizním přenosem (program námořnictva přezdívaný SAMOS) a záznamem na fyzický nosič, konkrétně na film (program CIA s krycím jménem CORONA).

CIA prozradila, jak fotila Sověty z vesmíru a chytala kilometry filmu

Televizní přenos měl zpočátku nespornou výhodu, byl rychlejší a levnější. Jenže rozlišení bylo malé, a nedařilo se jej zlepšit. Špionážní fotografie potřebovaly co nejvyšší rozlišení, a tak nakonec v přísně tajné soutěži zvítězila CIA se svým na první pohled šíleným nápadem: fotografování na dlouhý filmový pás a následné shazování tohoto filmu po padáku na zem. A aby to nebylo moc jednoduché, nikdo se nesmí ke shozenému filmu dostat, pokud o něm předem neví. Je tedy nutné zachytit kapsli s filmem ještě před dopadem na zem.

Jak USA fotily z vesmíru a chytaly film letadlem (reportáž Technet.cz):

Prvních dvanáct amerických pokusů v roce 1960 skončilo neúspěchem. Třináctá mise zaznamenala jen částečný úspěch: nezafungovalo vesmírné focení ani zachycení kapsle, ale i samotný návrat kapsle z vesmíru znamenala pro tým povzbuzení.

Zachycení kapsle s filmem z Discovereru 14 (KH-1) letounem C-119 Flying Boxcar

Zachycení kapsle s filmem z Discovereru 14 (KH-1) letounem C-119 Flying Boxcar

Teprve mise Discoverer 14 přinesla reálné výsledky: „Kazetu s filmy zachytilo letadlo 19. srpna 1960. Podařilo se získat snímky sovětského území o ploše 5,6 milionu čtverečních kilometrů,“ připomíná publicista Karel Pacner, který se na vesmírný program specializuje. „Analytici na nich rozeznali objekty o velikosti 10 metrů: vojenská letiště, baterie protiletadlových raket nebo atomové továrny.

Program Corona běžel od roku 1960 až do konce sedmdesátých let. Postupně se zvyšoval počet kapslí v satelitech, délka filmu i technická dokonalost pořízených snímků. Satelity se střídaly prakticky nepřetržitě, zatímco pod nimi vznikla celá „továrna“, ve které armáda analytiků stříhala, třídila, luštila a popisovala snímky celého světa pořízené z vesmíru.

Špionážní satelit KH-4 programu Corona obsahoval dva návratové moduly, které na...

Špionážní satelit KH-4 programu Corona obsahoval dva návratové moduly, které na zem dopravovaly film s nafocenými snímky nepřátelského území.

Družice systému Hexagon disponovaly čtyřmi kapslemi s filmem a soupravou...

Družice systému Hexagon disponovaly čtyřmi kapslemi s filmem a soupravou fotoaparátů pro stereoskopické panoramatické snímání i pro mapování.

Jak vypadaly tehdejší satelitní snímky, to už dnes víme. Americká Národní pozorovací agentura odtajnila celou sérii, a další jsou dostupné v různých odtajněných materiálech a publikacích.

Ukázky satelitních snímků amerických družic

V osmdesátých letech nastoupila nová generace satelitů, které již nepotřebovaly shazovat fyzický film na zem. Elektronická čidla CCD, známá z digitálních fotoaparátů, byla již dostatečně citlivá na to, aby dokázala nahradit film a předávat špionážní fotografie na zem. A do této „smečky“ (konstelace) satelitů patří zřejmě i satelit, jehož snímek sdílel Trump.

Astronomická analýza tweetované satelitní fotky

„Na to budete muset přijít sami,“ řekl novinářům Trump v odpovědi na to, odkud jím sdílený snímek pocházel. Výzvy se chopili nadšenci z celého světa. Dráhy amerických satelitů nejsou veřejně známé, ale díky nadšení a vytrvalosti amatérských astronomů jsou oběžné dráhy bedlivě monitorované.

Na základě analýzy sdílené fotografie a známé dráhy amerického špionážního satelitu „USA 224" vytvořil nizozemský astronom Marco Langbroek simulaci, která ukazuje, jak by vypadala fotografie íránského kosmodromu tímto satelitem pořízená.

Ke stejnému závěru došli i další, kteří se do analýzy pustili.

Nejde pochopitelně o 100% důkaz, nicméně podobnost je přesvědčivá. Můžeme tedy s vysokou mírou pravděpodobnosti pracovat s hypotézou, že satelit „USA 224" skutečně pořídil příslušný snímek.

Co o tomto satelitu víme? Do vesmíru jej vypustila Národní pozorovací agentura v roce 2011 a jde o pokračovatele již zmíněného sledovacího programu KH-11. Jeho přesná cena je tajná, nicméně zřejmě přišel USA (včetně vývoje a dopravení na nízkou oběžnou dráhu) na miliardy dolarů, protože šéf NRO se pochlubil tím, že stál „o dvě miliardy dolarů méně, než byl původní plán“. Co za tyto peníze americká vláda má?

To nikdo pořádně nevěděl, i když indicií bylo hodně. Satelit je svou konstrukcí v podstatě podobný Hubblovu teleskopu. „Ale místo aby se díval na hvězdy, dívá se na zemský povrch,“ vysvětluje Langbroek.

Jaké je maximální rozlišení snímku z oběžné dráhy?

Satelit ke zvětšení obrazu využívá obrovského zrcadla, které má 2,4 metru v průměru. Větší zrcadla lze na oběžnou dráhu dostat jen stěží, a to je tedy první část fyzikálního limitu, na který maximální rozlišení naráží.

Dalším limitem je vlnová délka viditelného světla (500 nanometrů). Z této délky vyplývají tzv. difrakční limity, tedy nejnižší úhlová vzdálenost, kterou je možné rozlišit. Ostrost snímku je daná clonou, kterou světlo prochází (označení satelitů KH zkracuje kye hole, tedy dírka, kterou prochází světlo). Při průchodu příliš malou dírkou dojde k difrakčnímu efektu, paprsek se „rozlije“ do stran a tím se ztrácí ostrost obrazu. Snaha o získání ostřejšího obrazu tak paradoxně vede k jeho rozostření, protože paprsek se nevykreslí jako jeden bod, ale jako kolečko zabírající více bodů.

Současné špionážní satelity obíhají ve výšce 250 až 300 km nad zemským povrchem. Dosazením do vzorce dostaneme maximální teoretické rozlišení kolem 10 cm. To přibližně odpovídá rozlišení, ke kterému dojdeme analýzou prezidentova tweetu.

Pro představu, americké komerční satelity byly do roku 2014 zákonem limitovány na 50cm rozlišení, nyní je omezení „až 31 cm“.

Ukázka toho, jak by ze satelitu vypadalo logo Technet.cz, kdyby bylo na zemském...

Ukázka toho, jak by ze satelitu vypadalo logo Technet.cz, kdyby bylo o rozměru 3 krát 3 metry na zemském povrchu. Rozlišení 10 cm odpovídá maximálním schopnostem současných satelitů a je též na hranici fyzikálních limitů.

Právě k deseticentimetrovému rozlišení se zřejmě blíží satelity americké vlády, včetně toho, jehož snímek Trump pravděpodobně světu ukázal. Další limity jsou způsobeny chvěním a optickým zkreslením atmosféry. Zdá se tedy, že ani větší zrcadlo by nutně nepomohlo ke zvýšení rozlišení.

Ne že by to bylo rozlišení špatné. Podle některých propočtů je 10cm rozlišení dostatečné k tomu, aby z něj vojenský analytik rozpoznal například jednotlivé antény na radarech, vyhodnotil, jaký typ přenosného protiletadlového systému zachycený voják drží, určil jednotlivé kabely na systému pro odpalování raket nebo dokonce odlišil jednotlivé stěrače u auta.

Co se od 70. let změnilo?

Lze tedy spekulovat, že maximální rozlišení současných satelitů se příliš neliší od těch v roce 1970. Zvýšila se však rychlost, se kterou jsou satelity schopny snímky vysílat k pozemské analýze. Zatímco dříve musely stovky lidí pracovat ve dne v noci, aby měl americký prezident aktuální fotky na stole sotva s týdenním zpožděním, dnes se díky digitálnímu zpracování objevují na obrazovce analytiků s maximálně několikahodinovým zpožděním.

Šlo by rozlišení nějakým trikem přeci jen zvýšit? Zřejmě ano, ale už by nešlo o fotografii v pravém slova smyslu, ale spíše o dopočítaný obraz. Například z více fotografií stejného místa (s malým časovým odstupem) lze dopočítat fotku s vyšším rozlišením.

Stejně tak lze k poučenému odhadu použít strojové učení. Takové obrázky budou mít vyšší rozlišení a budou vypadat lépe, postrádají ale vypovídající hodnotu fotografie. Nelze se totiž spolehnout na to, že detaily skutečně odpovídají realitě a nejsou jen dopočítané. Protože na základě těchto snímků se v minulosti dělala významná politická rozhodnutí, doufejme, že jsou při dopočítávání „subpixelů“ analytici opatrní.

Pro získání lepšího rozlišení – takového, na kterém by byli poznat jednotliví lidé nebo kde by šla přečíst značka auta – tak vláda musí na místo poslat špionážní letadlo, dron, hacknout nějaké lokální kamery či vypravit do oblasti starého dobrého špióna.

Oprava: V článku jsme opravili jednotky u vzdálenosti satelitu Explorer IV, za chybu se omlouváme. 

Autor:
  • Nejčtenější

Test sluchátek: Z šesti novinek nás nejvíce nadchly ty nejlevnější

Premium Test zcela bezdrátových sluchátek přinesl docela neobvyklé překvapení: úplně nejlevnější model v celkovém hodnocení...

Hledá se náhrada za gripeny. Zkusili jsme udělat tendr „nanečisto“

Páteří českého vojenského letectva je v současné době čtrnáct kusů bojového letounu Saab JAS-39 Gripen, pronajatých od...

Weby vás tajně sledují prostřednictvím otisku zařízení

Na světě je téměř 1,9 miliardy internetových stránek. Mnohdy slouží k pokoutným účelům a dost často z nich obchodníci...

Apple vylepšil svá oblíbená sluchátka a absurdně zlevnil hudební službu

Pondělní záplava novinek se v nemalé míře soustředila na zvukové a hudební produkty. Podrobně vás jimi provedeme.

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Legendy ČSD obrazem. Nejvýkonnější evropská tendrovka se vyráběla v ČKD

Lokomotiva řady 477.0, zvaná Papoušek, patří k vrcholným dílům československých konstruktérů parních lokomotiv....

Syndrom Petra Pana. Proč někteří muži nikdy nedospějí a žijí jako paraziti

Premium V každém chlapovi zůstává kousek kluka, ale musí to být právě jen ten kousek. Pokud muž nechce vyrůst a převzít...

Čína má Evropu v hrsti, za pár týdnů dojde hořčík. Auto bez něj nevyrobíte

Premium Vše nasvědčuje, že současná čipová krize v automobilovém průmyslu je jen zahřívacím kolem před tím, co se na Evropu...

Váš syn bude žít jen pár týdnů. Zpověď matky zesnulého hokejisty Buchtely

Premium Přežít své dítě. Pro každého rodiče ta nejhorší představa. Teprve dvacetiletý hokejista Ondřej Buchtela zemřel loni v...

  • Další z rubriky

Záchodové prkénko pro barbíny. Připomeňte si ikonické produkty Steva Jobse

V úterý uplynulo deset let od smrti technického vizionáře, skvělého obchodníka a dlouholetého šéfa společnosti Apple...

Co stálo za průšvihem Facebooku, který zavařil i českým operátorům

Premium Jeden z nejdelších výpadků služeb v historii postihl v úterý Facebook, Messenger, Instagram a WhatsApp. Co se vlastně...

První parašutistka v ČSR: poprvé málem otevřela padák ještě na křídle letadla

Byl to ryze mužský svět, přesto i ženy se toužily vznést do oblak. Nová republika přesto na diplomované pilotky musela...

Legendy ČSD obrazem. Nejvýkonnější evropská tendrovka se vyráběla v ČKD

Lokomotiva řady 477.0, zvaná Papoušek, patří k vrcholným dílům československých konstruktérů parních lokomotiv....

Čína má Evropu v hrsti, za pár týdnů dojde hořčík. Auto bez něj nevyrobíte

Premium Vše nasvědčuje, že současná čipová krize v automobilovém průmyslu je jen zahřívacím kolem před tím, co se na Evropu...

ČEZ od ledna zdraží: elektřinu asi o třetinu, plyn o víc než polovinu

ČEZ od nového roku zdraží elektřinu i plyn. Podle šéfa energetické společnosti Daniela Beneše to může být asi třetina u...

Jestli bude inflace stoupat dál, lidé ztratí polovinu úspor, varuje ekonom

Současná míra inflace bude trvat ještě několik let, důvodem jsou zejména vysoké objemy pumpování peněz do ekonomiky,...

Rodině postavil dům za Prahou. Z obří obývací kuchyně se stal problém

Pan Jarda je původem z Uherského Brodu, ale již léta pracuje a žije v Praze. Pro svou lásku Alenu a jejich dvě děti...

Střelba proti kameře je běžná, ale herec za nehodu nemůže, tvrdí Dvořák

Zpráva, že americký herec Alec Baldwin při natáčení westernu zastřelil kameramanku a postřelil režiséra, vyvolala...