С космическим путеводителем по Земле - Станислав Хабаров

В состав таких комплексов войдут технические средства навигационного сопровождения морского и воздушного транспорта, обнаружения сигналов бедствия, радио- и телевизионной связи – словом, всего того, что пока порознь поручается специализированным спутникам.

Исследование и освоение космического пространства (несмотря на более чем полувековую его историю) только начинается. И обязательно будет открываться новое «применение космоса». Даже крайняя удалённость и изоляция космических аппаратов может быть с успехом использована для опасных экспериментов. Например, в опытах по генной инженерии с микроорганизмами, когда существует опасность выхода их из-под контроля и возникновения эпидемий и пандемий в масштабах Земли. Удобно работать в условиях космоса и с вредными веществами: изотопами, сильнодействующими ядами, мутагенными препаратами, которые лучше бы вынести за пределы Земли.

Человек в мечтах не раз забирался в небесную высь. Правда, высь он нередко считал своего рода скорлупой. Анаксимен в VI веке до новой эры представлял себе Землю, окружённую твёрдой сферой, в которую вбиты золотыми гвоздями звёзды. Века развития перечеркнули наивные представления, но оказалось, что ограничивающая небесная оболочка есть. Проникновению в небесную высь даже взором мешает прозрачная атмосфера. Воздушный слой отсекает гамма-лучи, рентгеновское, ультрафиолетовое, субмиллиметровое излучения. А ведь Вселенная рассказывает о себе в широком диапазоне электромагнитных волн.

Космическая астрономия стала всеволновой. Подъём аппаратуры выше атмосферных высот позволил эффективно использовать разные телескопы. Уже на первых станциях «Салют» успешно работали телескопы: рентгеновский, ультрафиолетовый, оптический, инфракрасный, субмиллиметровый, гaмма- и радиотелескопы. Космические телескопы добавили к «астрономическим объектам» ещё один – планету Земля. Изучение Вселенной в спутниковую эпоху уточнило наши представления о звёздном пространстве и космических связях Земли.

Если первые орбитальные телескопы только начинали использовать космические возможности, то телескоп «Хаббл» их блистательно продолжил. Космический телескоп «Хаббл» – совместный проект NASA и Европейского космического агентства. Свыше двадцати лет он бессменно дежурит на высокой орбите. Размещение его вне Земли позволило беспрепятственно регистрировать электромагнитные излучения в непрозрачном для наблюдений с Земли диапазоне, и прежде всего инфракрасное излучение.

Эта автоматическая внеземная обсерватория внесла массу поправок в анкеты дальних планет. Её замерами уточнён возраст расширяющейся Вселенной – 13,7 миллиарда лет. Выписан процесс формирования планет у звёзд, уточнена теория сверхмассивных чёрных дыр, подтверждена гипотеза изотропности Вселенной.

На «Салюте-6» и «Салюте-7» постоянно работали фотокомплексы МКФ-6М и КАТЭ-140. Разработанная советскими специалистами и их коллегами из ГДР и изготовленная на предприятии «Карл Цейсс Йена» многозональная камера МКФ прошла натурную орбитальную обкатку в сентябре 1976 года в полёте «Союза-22».

Шесть фотокамер МКФ-6М вели синхронную съёмку. Чтобы изображения совпали, оптические оси всех шести объективов фотосистемы должны быть строго параллельными. Для предотвращения смаза изображения из-за движения орбитального комплекса аппарат МКФ-6M был снабжён специальным устройством, сдвигающим камеру в момент фотографирования в сторону, обратную направлению движения «Caлютa». Кроме того, благодаря перекрытию кадров аппарата обеспечивалось получение стереоскопического объёмного эффекта.

Уникальность многозонального фотографического комплекса МКФ-6М заключалась и в том, что, помимо получения контрастного изображения земной поверхности, он был способен регистрировать её точный световой образ. Каждая точка фотоснимка строго фиксирует величину отражённого солнечного светового потока и теплового излучения земной поверхности. Это обеспечивается высокой точностью всего фотокомплекса, а также малым разбросом его характеристик: выдержки, величины диафрагмы, оптических свойств.

Фотокамера КАТЭ-140 обеспечивала получение фотоснимков высокого качества и большой геометрической точности, что достигалось использованием совершенного объектива и оригинальным устройством сaмогo аппарата. В частности, для исключения ошибок, вызываемых неровным положением плёнки в фотоаппарате, в камере КАТЭ-140 создавалось разрежение между плёнкой и прижимным столом кассеты: вакуyм-помпа, входящая в состав фотоаппарата, помогала присасывать плёнку, способствуя её плотному прилеганию. Как и другие космические фотокомплексы, камера КАТЭ-140 имела электроуправление: все операции, начиная с перемотки nлёнки, взведения затвора и кончая командой на фотографирование, регулировались электрическими сигналами, поступающими с командногo пульта.

Исследования в разных диапазонах излучения как бы дополняли друг дpyгa. Если МКФ-6М и КАТЭ-140 создавали портрет земной поверхности, то зондирование в радиодиапазоне позволяло вскрыть её верхнюю оболочку. Радиоволны способны проникать сквозь толщи земных пород и льда, они чувствительны к влагe в почве, к грунтовым водам на небольших глубинах. Инфракрасная съёмка, тоже контрастно отличающая воду, даёт и картину тепловых аномалий, выделяя участки напряжённых aнтpoпогeнных районов или растительность, поражённую заболеванием.

Космические комплексы оснащены множеством приборов, изучающих Землю, её окрестности, объекты Вселенной. Уже в ходе почти пятилетнеrо полёта станции первого поколения «Салют-6» было осуществлено свыше полутора тысяч экспериментов. На борту станции работало 70 научных приборов, среди которых были уникальные: космический радиотелескоп КPT-10, субмиллиметровый телескоп БСТ-1М и другие.

Исследования последних лет изменили наши представления о Вселенной, об околосолнечном пространстве. Одна только радиоастрономия – ровесница космической эры – сделала для познания Вселенной больше, чем предыдущие столетия классической астрономии. И конечно, по-новому предстала перед нами наша планета Земля.

Что представляет собой наша планета, земная твердь, прочная Земля, опора большинства наших искусственных сооружений, гарант неизменности, неколебимости и прочности? Что нам известно о ней на сегодняшний день?

Прежде всего, Земля – не центр Вселенной, а рядовая планета, обращающаяся вокруг заурядной звезды в одном из спиральных рукавов самой обычной галактики, не выделяющейся из миллиардов других галактик.

Cолнцe – источник жизни дпя нас, близкая к нам звезда. В этом дпя нас её исключительность. Но в иерархии звёзд она занимает скромное промежуточное положение – между голубыми (самыми горячими) и красными (холодными) звёздами – и относится к так называемым жёлтым карликам.

Солнце – наиболее изученная звезда, и всё равно многие наши представления о нём существуют пока лишь на уровне гипотез. Так, считается, что в центре Солнца – газ, но необычный, а очень сжатый, во много раз превышающий плотность свинца. Атомы его лишены покрова электронных оболочек. Столкновения атомов рождают мощный рентгеновский поток. Но ему не просто пробиться из солнечных недр.

Путь до поверхности им преодолевается в среднем за 20 тысяч лет. Прорыв газа через наружный светящийся слой – фотосферу – сопровождается превращением жёсткого излучения в ультрафиолетовый и видимый свет, который через восемь минут достигает Земли. Излучение Солнца непосредственно влияет на земную жизнь. И не только оно.

Каждый миг наша, казалось бы, стабильная планета изменяет своё состояние. Земля вращается вокруг собственной оси, причём неравномерно. За последние триста лет Земля быстрее всего вращалась в 1870 году, а медленнее всего в 1903 году. Пять последних десятилетий скорость вращения регистрируется с чрезвычайной точностью, с фиксацией одиннадцати знаков после запятой. Такая точность позволяет искать причину непостоянства вращения. Например, накопление льда на полюсах смещает земную ось и полюсы Земли. Астрономические наблюдения определяют скорость смещения полюсов в теле Земли, равную десяти сантиметрам в год. Ряд наземных явлений, например ход колебания уровня воды в Мировом океане и нарастание приполярного льда, соответствуют отклонениям вращения Земли.

В своём годовом движении Земля обходит Солнце. Под действием притяжения других планет Солнечной системы плоскость земной орбиты медленно меняется. Вместе с Солнцем Земля движется вокруг галактического ядра, вместе с Галактикой проходит разные сферы межгалактического пространства. Сo всем звёздным веществом участвует в расширении Вселенной. И все эти движения не могут не влиять на состояние Земли и на земную жизнь.