Что можно узнать по космическим фотоснимкам
12 апреля 1961 г. гражданин Советского Союза Юрий Гагарин впервые в мире облетел земной шар на космическом корабле. Это была крупная победа советской науки и техники. Весь мир восхищался небывалым полетом в космос. С этого времени началась эра освоения человеком космического пространства.
Одним из направлений использования космических полетов стало фотографирование земной поверхности в интересах науки и народного хозяйства. Изображения ее, полученные со спутников, вносят много нового в наши представления о Земле. С каждым витком вокруг Земли получают серию фотографий, по которым ученые изучают богатейшую информацию о нашей планете.
Первыми воспользовались фотоизображениями со спутников метеорологи. Получив фотографии облачности, они убедились в правильности многих своих гипотез о физическом состоянии атмосферы. Выяснилось, что в зависимости от характера воздушных течений существуют ячейки с восходящим и нисходящим потоком воздушных масс. Огромную информацию дали спутники о дождевых облаках — источниках ливневых осадков, приносящих много бед людям. Полученные с борта спутника изображения облачности позволяют судить об изменениях атмосферы, а следовательно, более правильно предсказывать погоду. Благодаря использованию космических снимков ученые стоят ныне на пороге решения одной из сложнейших задач метеорологии — составления двух- трехнедельного прогноза погоды.
Космические фотоснимки весьма эффективно используют в геологии. С их помощью уточнены и дополнены геологические карты, разработаны новые методы поисков полезных ископаемых. В частности, на основе наблюдений из космоса обнаружены крупные разломы на территории Казахстана и Алтая, что позволило сделать некоторые выводы об их рудоноскости. На основе полученных результатов составлен генеральный план проведения поисковых работ.
Геологический анализ космической информации используют для изучения структуры земной коры. С помощью съемок из космоса обнаружены скрытые глубинные разломы, громадные кольцевые образования. По снимкам изучают геологическое строение океанических мелководий и шельфовых зон.
В зависимости от масштаба изображения можно изучать континенты в целом, платформы, отдельные складки и разрывы. Обзор с космических высот позволяет сделать выводы о взаимосвязи отдельных структур с общим строением региона. При этом во многих случаях удается показать положение и уточнить строение поверхностной и глубинной структуры, погребенной под более молодыми отложениями. Это означает, что при анализе космических фотоснимков появляется новая информация об особенностях региона, что позволяет уточнить имеющиеся или составить новые геологические карты. В таком случае поиск полезных ископаемых становится более целенаправленным.
Наблюдения из космоса позволили получить данные, которые содействуют решению проблем сельского хозяйства. С их помощью следят за запасами влаги в почве, состоянием посевов, использованием пастбищ, прогнозируют урожай. В ряде засушливых районов по космическим снимкам удалось обнаружить грунтовые воды на небольших глубинах. Космическая информация дает возможность вести учет и оценку земель, следить за состоянием угодий, определять зоны, пораженные сельскохозяйственными вредителями, выбирать наиболее подходящие участки для пастбищ.
С помощью космических съемок уже сейчас решают одну из стоящих перед лесным хозяйством проблем — разработку метода учета лесов. По космическим снимкам ведут инвентаризацию лесных ресурсов, картографируют их и даже подсчитывают запасы древесины, следят за состоянием лесов, подверженностью их различным болезням, зараженностью вредителями. Съемки из космоса позволяют обнаружить лесные, тундровые и степные пожары и своевременно ликвидировать очаги возгорания. Космические снимки широко применяют и в географии. Основные задачи космической географии состоят в изучении окружающей нас природы и закономерностей ее изменений. С помощью космической техники мы имеем возможность судить о динамике рельефа земной поверхности, выявить основные рельефообразующие факторы, оценить разрушительные действия речных и морских вод и других сил природы. Не менее важно изучить из космоса растительный покров как обжитых, так и малодоступных районов. Космические снимки дают возможность узнать состояние снежного покрова и ледников для определения запасов снега. На основе этих данных прогнозируют водность рек, возможность снежных обвалов и схода лавин в горах, изучают динамику их движения, оценивают дождевой сток в засушливых районах, определяют площади затопления паводковыми водами.
С большой эффективностью космические методы применяют при исследовании Мирового океана. Оперативно получаемые снимки используются для изучения морских волнений, скорости движения океанских течений и оповещения о штормах и ураганах. Ледовые карты, составленные по снимкам, используют в навигации, а карты состояния поверхности океана применяют и при организации рыбного лова.
В группу специалистов, извлекающих из космических снимков ценную информацию, влились сегодня и археологи. Им удалось обнаружить погребенные и скрытые от глаз исследователя следы прошлого. Фотографии с орбиты помогли выявить в калмыцком Заволжье сотни древних поселений и археологические объекты, находящиеся под землей. На снимках хорошо видно, где когда-то пролегали дороги, жили люди, текли реки. Поиски таких объектов с помощью космических снимков продолжаются.
Широкому распространению съемки из космоса способствует исключительно быстрое получение фотоизображения обширных площадей земной поверхности. В качестве примера можно привести объем работы по фотографированию с космического корабля «Союз-22». За сравнительно короткий срок — всего 6 дней — было получено около 14 тыс. снимков высокого качества, на которых сфотографировано 20 млн. км2 земной поверхности.
В настоящее время для съемки широко используют многозональный космический фотоаппарат МКФ-6, разработанный специалистами СССР и ГДР и изготовленный в ГДР. Его шесть фотокамер позволяют вести спектрозональную съемку в шести диапазонах спектра электромагнитных колебаний. В результате получают серию фотографий, на каждой из которых видны только те объекты, которые отражают электромагнитные волны определенной длины. Если их сопоставить, то скрытое изображение на одном снимке будет отчетливо видно на другом. На таких изображениях цветопередача не соответствует реальным цветам природных объектов, а используется для увеличения контрастности между объектами. Вот почему спектрозональные снимки позволяют получить сведения о влажности и составе почвы, солености воды, ее загрязненности, увидеть геологические разломы, поля, засеянные различными культурами, и т. п.
Спектрозональные снимки широко используют в работе по комплексному исследованию малоизученных зеленых массивов Сибири и Дальнего Востока. Бескрайние просторы сибирских лесов впервые подверглись всестороннему изучению, причем применение космических фотоснимков позволило проводить работу одновременно на территории в миллионы гектаров.