С космическим путеводителем по Земле - Станислав Хабаров

Пролетающий над Землёй спутник временами вздрагивает. Колебания его в момент пересечения экватора объясняются экваториальным вздутием Земли. Другие скачкообразные изменения орбит свидетельствуют о неоднородности тела планеты, о возможном наличии небесных тел, движущихся вокруг неё, но пока не обнаруженных.

Более тонкие наблюдения за поведением тяжёлых спутников позволяют судить о некотором замедлении вращения нашей планеты, о вязкости мантии, одевающей её ядро.

Всё, буквально всё влияет на движение спутника: неоднородности Земли, наличие на её поверхности впадин и гор, перемещение воздушных масс. Нужны только точные методы регистрации его «орбитапьных мизансцен». И в этом смысле совершенствование методов измерений очень перспективно. Но существует и обратный приём. Опираясь на точность вывepeнныx орбит, локационными средствами спутников измерили расстояние до Земли и выявили неровности суши и поверхности океанов.

Особенность современных исследований – выяснение всеобщих закономерностей. Наиболее важные сведения получаются при использовании наземных, самолётных и спутниковых средств. Например, комбинация спутниковых, альтиметрических и наземных гравиметрических данных позволила получить около полутора тысяч членов разложения земного потенциала и, соответственно, формы геоида. Оказалось, даже в океанах существуют выступы и впадины водной поверхности, а экваториальный пояс имеет минимумы и максимумы с перепадом в 70 метров. Его минимумы расположены в районах Галапагосских и Мальдивских островов, а максимумы – вблизи островов Зелёного Мыса и Соломоновых.

Положение синхронных спутников, зависающих над «точкой» земного шара, используемых в качестве связных, неустойчиво над выпуклостями земного шара и устойчиво над прогибами. Существуют и местные неровности геоида: европейский горб, поднимающийся на 60 метров, и впадины вблизи Флориды и Калифорнии, понижение на 106 метров в Южной Индии и горб около 60 метров вблизи Новой Гвинеи. Всё это особенности фигуры Земли, а не рельефа поверхности, имеющего куда более солидные местные отклонения.

Уточнена грушевидность планеты. Замеры дают приподнятость Северного полюса нa 15 метров и опускание Южного на 25 метров. Интересно, что за 500 лет до обнаружения грyшевидности Земли спутниками её предсказывал Христофор Колумб. На что опирался при этом великий генуэзец? Для нас это опять-таки тайна. И может быть, она тоже отголосок утерянных ныне сведений, свидетельство высоких взлётов предшествующих цивилизаций.

Если бы Земля расплавилась, она бы не изменила форму, так как геоид – фигура жидкой Земли. С целью прямых измерений формы геоида со спутников с помощью альтиметра была измерена поверхность акваторий океанов. Полученная модель оказалась в хорошем соответствии с моделями, построенными по гравиметрическим измерениям.

Целая армия специализированных спутников уточняла характеристики планеты. Наконец европейскому спутнику GOCE удалось осуществить то, что выглядело мечтой на заре космонавтики. Прецизионные датчики-акселерометры на его борту были способны замерить одну десятитриллионную земного притяжения. Измеряя нюансы своего орбитального движения, они рисовали картину всего сущего на Земле. По замерам спутника были составлены самые точные на сегодняшний день гравитационный портрет планеты и модель её фигуры. Обмеры уникального космического аппарата, занявшие почти два года, свели погрешность знания размеров нашей планеты до сантиметра.

За год до старта первого искусственного спутника британское Королевское астрономическое общество назвало возможность космических путешествий «абсолютной чепухой». Действительно, трудно было себе представить одновременное разрешение множества препятствующих тому проблем. Прорыв человечества в космос – пример успешной реализации грандиозных проектов, воплощения в жизнь комплексных организационных решений, осуществления беспрецедентных конструкторских и технологических находок и идей.

Освоение Мирового океанa, как и океана воздушного, происходило постепенно. Космическую высоту человечеству пришлось преодолевать скачком. Первыми на орбиты вокруг Земли отправились автоматы. И через поразительно короткий срок первый землянин Юрий Алексеевич Гагарин увидел Землю со стороны.

Обживание космоса начиналось с коротких полётов. Совершенствовалась техникa, росла продолжительность орбитальной работы. Сразу же были отмечены гибкость, приспосабливаемость организма к условиям на орбите, выделены три основные реакции приспособляемости: изменение работы вестибулярного аппарата, водно-солевого обмена и сердечно-сосудистой системы.

В невесомости давление в венозной системе верхней части человеческого тела повышается, на что компенсаторный механизм организма отвечает уменьшением объёма крови. Послеполётные анализы отмечают убывание кальция в костях, изменение водно-солевого обмена, некоторое сокращение эритроцитов и гемоглобина в крови космонавтов. Невесомость не только снимает нагрузку на мышцы и кости, она меняет работу многих анализаторов, нервных окончаний, их взаимное согласование. Не менее существенна перемена условий работы и быта, резкое изменение навыков. Изоляция, длительное существование в искусственной среде космических летательных аппаратов, в узком кругу оторванного от Земли, крайне ограниченного коллектива – выливаются в комплекс специфичных психологических проблем.

Приспосабливаясь к космоcу, человек не должен отвыкать от Земли, вот почему физкультура в длительных полётах – обязательная профилактическая работа. Разработанные методы дистанционной диагностики позволяют контролировать состояние здоровья и работоспособность космонавтов с Земли.

Земля постоянно оценивает орбитальную радиационную обстановку, зависящую от «погоды на Солнце». Мерило оценки радиационного воздействия на человека в космосе не такое, как на 3eмлe. На орбите в потоке воздействующих частиц присутствует больше тяжёлых ядер, опасных для организма. При внезапной радиационной опасности, порождённой вспышкой на Солнце, экипаж использует «убежище» – покрытый толстой теплоизоляционной оболочкой спускаемый аппарат (СА), а в случае необходимости он может прервать полёт и совершить посадку. Частицы космического излучения неплохо поглощаются ракетным топливом, и наполненные баки будущих космических комплексов смогут служить экраном радиационной защиты.

Создание орбитального пилотируемого комплекса на базе станций, транспортных пилотируемых кораблей «Союз» и грузовых «Прогрессов» – породило новое качество. Грузопоток «Земля – орбита – Земля» дал возможность продлевать жизнедеятельность станции путём снабжения её сменяемыми материалами, в первую очередь реактивным топливом и продуктами поддержания жизнедеятельности. Кроме того, стало возможным «на ходу» перестраивать станцию, обновлять её научный арсенал, возвращать, не прерывая экспедиций, результаты космического труда.

Оценивая эффективность «Салютов» второго поколения, американская газета The Christian Science Monitor подчёркивала: «Русские видят в запуске орбитальных станций со сменными экипажами возможность надёжного освоения человеком космоса. Они предвидят создание гораздо более крупных станций, которые будут иметь решающее важное значение для всех обитателей нашей небольшой планеты, будут способствовать созданию новых заводов, устройств для передачи электроэнергии и вообще условий для новой промышленной революции в условиях невесомости».

«Салюты» сделали возможным появление новых космических станций, таких как станция «Мир» и Международная космическая – МКС. Они позволили проводить вне Земли долговременные космические экспедиции. Впервые в истории космонавтики космонавты Владимир Титов и Муса Манаров провели на борту орбитальной станции целый год, выполнив большой объём исследовательских работ. Шесть стыковочных узлов «Мира» позволяли принять не только периодические транспортные средства, но и достраивающие его модули, подобные астрофизическому модулю «Кванту». Каждый специализированный модуль, по сути дела, корпус-лаборатория, входящий в научный городок дрейфующей космической станции «Мир».

Эта долговременная орбитальная станция предварила переход к многозвенному, производственному, обитаемому орбитальному комплексу МКС. Именно ему была вменена обязанность изучить экспериментально и фрагментарно начатое первыми орбитальными станциями. «Небесная лаборатория» используется для решения ряда научных и хозяйственных задач, подсчитывается их рентабельность, экономический эффект. Эта работа – этап пути к постоянно действующим рабочим комплексам, что органически войдут в систему организаций Земли. На их плечи ляжет постоянная отчётность о состоянии посевов, обнаружение очагов пожаров, поиск и инспекция рационального использования природных peсурсов Земли, метеообзор и многое другое.