Другим недостатком аппаратов «востоковского» типа является то, что получить и проанализировать изображения можно только после завершения полета и возвращения фотоаппаратуры с отснятой пленкой на Землю. С этой точки зрения даже двухнедельный срок полета спутника в критических условиях оказывался неприемлемо долгим. Так, для отслеживания обстановки на Ближнем Востоке в ходе арабо-израильской войны в октябре 1973 г. Советскому Союзу пришлось запустить 3 фоторазведчика с интервалом в 3 дня и каждый из них вернуть через 6 суток.
Возможно, этот опыт заставил ускорить разработку следующего поколения разведывательных спутников, первый представитель которого вышел на орбиту два года спустя.
«Космос-758», стартовавший с Плесецка 5 сентября 1975 г., был, как и предыдущие фоторазведчики, запущен носителем «Союз», однако уже эксцентрическая орбита с апогеем 350 и перигеем 180 километров и новым наклонением 67,2 градуса не позволяла отнести его ни к одной их известных ранее групп. Он провел на орбите 20 дней, выполнив при этом ряд маневров, свидетельствовавших о значительно большем запасе характеристической скорости, чем у спутников третьего поколения, и 25 сентября взорвался, вероятно при попытке очередного включения двигателя.
Продолжение запусков подтвердило появление нового, четвертого по принятой классификации, поколения фоторазведывательных спутников. Спутники 4 поколения выводятся на характерную опорную орбиту высотой 170—180 на 350—360 километров. Малая высота перигея требует регулярных коррекций для компенсации сопротивления атмосферы и удержания спутника на орбите. Соответствующие включения двигателя используются одновременно и для коррекции дрейфующего аргумента перигея, чтобы сохранить его над нужной широтой при благоприятной для съемки освещенности.
В ходе полета спутники могут временно опускать перигей ниже 160 километров. Подобно спутникам детальной фоторазведки 3 поколения, они стабилизируют таким образом свою суточную трассу относительно земной поверхности и обеспечивают повторные наблюдения заданных районов в течение нескольких последовательных дней при одновременном улучшении разрешения. Повторные прохождения обычно осуществляются в течение 3 суток, после чего аппарат возвращается на исходную орбиту и продолжает прерванное глобальное наблюдение.
В подобных случаях рассмотрение стабилизированной трассы спутника дает 16 точек, над которыми располагаются перигеи его ежесуточных витков. Большинство из них оказывается над территорией СССР или над океаном, а один из немногих оставшихся можно определить как цель съемки, учитывая условия освещенности и возможные текущие особенности международной обстановки.
Типичная продолжительность полетов спутников 4 поколения сначала составляла 30 суток. В начале 80-х гг. она возросла до 45 суток, а в последующие несколько лет достигла 55—59. Полномасштабная эксплуатация системы началась в 1981 г., когда частота пусков увеличилась до 10 в год и спутники начали сменять друг друга, обеспечивая почти непрерывное нахождение на орбите по крайней мере одного из них (см. табл. 2.2).
В том же 1981 г. помимо полетов с целью детальной фотосъемки спутники, относимые к 4-му поколению, стали выводиться и на менее вытянутые орбиты высотой от 200 до 300 километров, позволяющие предположить ведение обзорной съемки. Такие запуски осуществляются, только с Байконура в среднем раз в год. Полеты проводятся, как правило, весной и длятся меньше остальных – сначала 4-6 недель, а в последнее время – 6-7 недель.
В мае 1988 г группа западных журналистов была приглашена на Байконур с целью рекламы советской ракетно-космической техники и наблюдала «обычный запуск искусственного спутника Земли». Сам спутник, получивший обозначение «Космос-1944», показан не был, но было объявлено, что он предназначен для обзорного картографирования [12], а после запуска выяснилось, что он, относится именно к вышеописанной группе.
Очевидно, эти спутники сменили ранее использовавшиеся для общей картографической съемки неманеврирующие СПУТНИКи третьего поколения, последний из которых был запущен в январе 1982 г.
При длительности полетов спутников 4 поколения до полутора-двух месяцев по крайней мере часть получаемой информации должна была передаваться на Землю в ходе полета. Поэтому когда Кеттерингская группа зафиксировала глубоко модулированные радиосигналы, передаваемые ими на частоте 240 МГц, они были связаны с ретрансляцией изображений на Землю.
Это мнение подтверждается недавним заявлением советских разработчиков, что «до 1980 г. цифровые сканирующие приемники с передачей изображения по радиолинии использовались только спутниками военного наблюдения» [13]. Отсюда следует, что на спутниках четвертого поколения (появившихся в 1975 г.) не только была применена ретрансляция изображений по радиоканалу, но и использовались фотоприемники с зарядовой связью, обеспечивающие получение изображения в удобной для последующей обработки цифровой форме.
Однако помимо связываемой с передачей изображений трансляции на УВЧ, от спутников 4 поколения время от времени фиксируются также стандартные УКВ сигналы поисковых маяков. Такие сигналы обычно принимаются на 9-й и 18-й день полета и свидетельствуют о периодическом возвращения на Землю объектов, которые считаются капсулами с отснятой пленкой [14].
Советские спутники четвертого поколения представляются таким образом аналогами американских спутников типа Big Bird, которые оборудовались одновременно оптическими системами для обзорного наблюдения с радиопередачей изображения и для получения детальных снимков, возвращаемых на Землю в капсулах.
Различие профилей полета этих двух типов заключается в том, что по течении расчетного срока пребывания на орбите советские спутники не разрушаются в атмосфере, как американские, а совершают посадку на территории СССР. Долгое время полагалось, что спутники четвертого поколения, «Биг Берд», сводятся с орбиты для затопления несгоревших обломков в океане. Однако в 1988 г. удалось зафиксировать сход с орбиты «Космоса-1942», который был направлен в обычный район приземления советских пилотируемых кораблей [14]. Возвращение спутников 4 поколения преследует, очевидно, цель повторного использования дорогостоящей фотоаппаратуры и, частично, бортовой электроники.
