Научные эксперименты. За ответами в космос - Александр Яровитчук

до 5 % той пыли, что накапливается под кроватью. Само собой, пыль проникает повсюду и образует равномерный слой. Это помогает археологам получать данные после раскопок. Так называемый культурный слой состоит из множества элементов: отходов жизнедеятельности, вулканических осадков, минеральных отложений, изготовленных, забытых и потерянных предметов и других объектов, которые появились в ходе исторических процессов. Повышение содержания метеоритов говорит о холодном климате и спокойной обстановке в тот период, к которому относится слой, или о катастрофических космических событиях.

После того как первые спутники удостоверились в безопасности полетов по орбите, в космос полетели собаки, а за ними – человек. Полет Юрия Гагарина длился 108 минут. Космонавт выполнял только простые технические и медицинские эксперименты, но даже одного взгляда в иллюминатор было достаточно, чтобы понять, как важно увидеть планету со стороны. Леса, озера, города, облака, сельскохозяйственные поля, пустыни, горы, льды, моря можно было изучать с орбиты.

Позже первый космонавт сказал: «Облетев Землю в корабле-спутнике, я увидел, как прекрасна наша планета. Люди, будем хранить и приумножать эту красоту, а не разрушать ее».

Второй космонавт – Герман Титов – взял с собой видеокамеру, чтобы и люди на Земле смогли понять слова Гагарина. Правда, в невесомости возникла небольшая проблема – сломался прибор для оценки количества света. С помощью него становится понятно, какие настройки установить, чтобы кадры не были слишком темными, но и чтобы изображение не было испорчено из-за пересвета. Герман Титов попробовал установить параметры видеокамеры на глаз. У него получилось. Кадры хоть и не были идеальными, но качество позволяло разглядеть не только детали рельефа и прекрасное голубое свечение, но и динамические изменения. Первыми возможностью увидеть все сверху воспользовались военные. Они начали запускать спутники-шпионы «Зенит‐2». Это были космические аппараты, схожие с кораблями-спутниками, на которых летали Гагарин и Титов, только вместо космонавтов на борту располагались большие пленочные Фотоаппараты. Без контроля космонавтов хорошие снимки получились далеко не сразу. Изображения были смазанными из-за быстрого движения спутника по орбите или пересвеченными, размазанными, например из-за запотевания объектива и иллюминатора, или кадры портились из-за радиации. Тем не менее даже на снимках плохого качества можно было увидеть движения облаков. С такими же проблемами столкнулся американский проект CORONA. В его рамках запускались спутники Discovery и KH‐4. Причем эти аппараты начали использоваться даже раньше, чем советские аналоги.

Экспериментируя с типами пленки, с размерами фотоаппаратов, их увеличением, полем зрения, ученые накопили большую базу данных и перешли к созданию спутников дистанционного зондирования Земли под самые разные задачи. Эффективность методов оказалась просто колоссальной. Самый первый успешный спутник-шпион дал столько же информации, сколько все самолеты-разведчики за все время.

Интересно, что через 50 лет после успеха проекта CORONA руководством США был подписан указ о рассекречивании снимков. Хотя прошло много времени, данные оказались очень интересными. В частности, экологи могли проследить изменения состояния отдельных регионов со временем. Определенные опасения вызвали районы, где резко выросла деятельность человека – леса Амазонки, окрестности реки Ганг, Аравийский полуостров и т. д.

Достаточно быстро шпионские фотографии стали использовать для обнаружения незаконной деятельности, например вырубки лесов, незаконного строительства, образования свалок, браконьерства. Естественно, с орбиты видны не только аэродромы и базы, но и обычные дороги, города, поселки и т. д.

Космические снимки могут использоваться для определения границ земельных участков и разрешения споров о владении недвижимостью, показать фактическое использование земли или наличие строений, помогут установить права собственности.

Кроме того, можно отследить нарушения правил строительства и планирования. Правда, для этого нужно иметь полную базу данных по постройкам. Это тоже делают спутники. За несколько витков вокруг Земли они получают обширные данные об огромных территориях. Правда, на снимках нет масштаба и привязки, как на привычных картах.

Собственно, с этого и начали исследователи. Крупным проектом для проверки возможности оценки городской застройки и озеленения стал «Геоэкс‐86». Исследования проводились на станции «Салют‐7» и благодаря космонавтам Леониду Кизиму и Владимиру Соловьёву плавно перетекли на орбитальный комплекс «Мир».

На определенном участке размещались метки – изображения известного размера. Обычно рисовались стрелки, чтобы было понятно и положение сторон света. С помощью фотографий региона проводилась настройка оборудования, калибровка и нормировка кадров. Они были своеобразной линейкой и стандартом для сравнения. Затем сканирующим методом или единичными кадрами снимается поверхность планеты. Благодаря спутникам картография сделала огромный шаг вперед. До появления космических аппаратов не существовало карт более чем половины территории Азии, Африки и Латинской Америки в масштабе крупнее 1:1 000 000. Теперь даже самые труднодоступные места тундры, тайги, океана, пустыни удалось нанести на бумагу. Причем удалось обнаружить несколько совершенно новых географических объектов. Самый большой – 270 километров в ширину – получил название «Глаз Сахары». Его не замечали как раз из-за размеров. Даже будучи внутри этого объекта, мы не обнаружим ничего необычного, а определенную структуру можно увидеть, только если она помещается в поле зрения. В 1965 году астронавты миссии «Джемини‐4» заметили три рельефных ровных кольца, вложенных друг в друга. Изначально ученые решили, что это может быть ударный кратер. Действительно, когда астероид достигает Земли, от удара и последующего взрыва почва разлетается во все стороны и образует круг. Вот только он обычно один (в некоторых редких случаях грунт повторяет форму ударной волны, и тогда может появиться несколько кругов). Поверить, что три астероида упали в одну точку и создали три кольца, было сложно. Когда исследователи добрались до места и сделали химический анализ породы, стало ясно, что ничего космического здесь нет. Это вулканическое образование. Когда лава при извержении поднимается вверх, она почти всегда вырывается на поверхность, часто – со взрывом из-за большого давления. В этом случае недра не смогли пробиться сквозь почву, а от давления под землей произошел взрыв. От него поверхность и деформировалась. Так произошло несколько раз.

«Глаз Сахары». NASA

Если же говорить о крупных кратерах, то несколько таких тоже получилось обнаружить из космоса. Например, в боливийских тропических лесах в 1985 году с помощью спутника Landsat удалось разглядеть идеальный круг диаметром восемь метров из более зеленых деревьев, нежели были рядом. В чашеподобное образование заливалось больше воды, и во время засушливого периода окружающие деревья стали светло-зелеными, а растения внутри оставались темными. Открытый таким образом кратер назвали Итурральде.

В 1975 году на спутниковых снимках был обнаружен небольшой 30‐метровый необитаемый остров в Северной Атлантике. Его даже назвали в честь космического аппарата островом Лэндсата (Landsat Island).

Такие небольшие кусочки суши стали открываться с завидной регулярностью. И дело не