Геологи со станции «Салют»

«Пиркс прилип к окну. Уж очень захватывал момент, когда исчерченная линиями дорог и каналов, испещренная пятнами городов и поселков поверхность Земли словно очищалась от всяких следов человеческого присутствия… и взгляд, перебегая с черноты океанов на материки, тщетно старался обнаружить хоть что-нибудь, созданное человеком. С расстояния в несколько сот километров Земля казалась пустой, ужасающе пустой, словно жизнь на ней только начинала зарождаться…»

Это отрывок из рассказа Станислава Лема «Условный рефлекс». В нем, написанном в конце 50-х годов, знаменитый польский фантаст ошибся, и немудрено: тогда из космической дали Землю еще не видел ни один человек.

На самом деле с высоты 300–400 километров наша планета совсем непохожа на мертвую, тем более на «ужасающе пустую». Напротив, результаты труда рук человеческих особенно хорошо видны именно из космического далека. На Земле мы привыкли к определенной широте своего видения, ограниченной линией горизонта. В степи она дальше от нас, на пересеченной местности — ближе, но и в том и другом случае до горизонта считанные километры. Из самолета видно уже на несколько десятков километров вокруг. А из космоса?

Взгляд с орбиты раздвигается настолько, что теряет привычную земную обыденность, вызывает непередаваемое чувство удивления и восторга. К этому невозможно привыкнуть. Спросите у любого космонавта, и он подтвердит: увиденным восхищаешься и в первый, и в десятый, и в пятидесятый, и в стопятидесятый день полета. Да и как не удивляться, если в иллюминаторе под тобой Европа видна целиком: от Пиренеев до Англии, слева Балтийское море, а справа Черное, после Каспийское, затем вся, чуть не от истоков до устья Волга. Оглянешься назад — Европа уже исчезает за горизонтом, и вот под тобой Камчатка, Сахалин, Курилы… Пролетая над Америкой, в одном из иллюминаторов видишь ее берег, омываемый Атлантическим океаном, а в другом — Тихим.

Словом, смотреть с орбиты на Землю — занятие очень приятное, может быть, даже самое приятное. Ведь каждый раз перед глазами открываются удивительные и неожиданные картины.

Во-первых, видишь, а не просто понимаешь, что Земля действительно шар. Конечно, не нужно думать, будто она предстает в иллюминаторе корабля, как полагают некоторые, в виде большого глобуса. Нет, но изогнутость земной поверхности на горизонте видна совершенно ясно.

Красиво выглядят ночью крупные города, на них словно наброшена паутина световых гирлянд. Зато днем города, особенно большие промышленные центры, теряют всю свою привлекательность. Они будто въелись в земную поверхность грязно-серыми пятнами, от которых тянутся в ту или иную сторону длинные, косматые хвосты дыма. Из других деталей хорошо различимы реки, средней величины озера, шоссейные и железнодорожные магистрали.

«Ну, это все, конечно, интересно видеть своими глазами, — скажет рачительный читатель. — А нельзя ли поконкретнее? Вот, скажем, отправился на орбиту очередной экипаж, космонавты провели наблюдения, а что дальше? Могут ли они сразу же сказать геологам: „Пожалуйста, вот здесь ищите нефть“».

Почему-то подобный упрощенный подход к тому, что способен дать землянам космос, довольно распространен. Между прочим, это ведь все равно, что, не достроив еще завода, требовать от него прибыли. Виноваты здесь, наверное, слишком уж многообещающие прогнозы, сделанные в начале космического века. Но ведь их в какой-то мере можно оправдать. Первые же полеты спутников приносили любопытные для ученых сведения: по отклонениям орбит от расчетных оказалось возможным судить о характере пород, залегающих под поверхностью Земли. Например, в открытии двух крупных месторождений железной руды в Западной Сибири и в Бразилии большую роль приписывали спутникам, и никто этого не опровергал. Поэтому, видно, многие решили, что геологический поиск с орбиты — дело весьма заманчивое и не очень сложное. Стоит, мол, только подняться в космос, взглянуть на Землю, и сообщай, куда посылать транспорт за рудой, а куда за углем или нефтью.

Честно говоря, лет десять назад я и сам почти так же рассуждал. В книге «Угол атаки», рассказывая о своих впечатлениях от космического полета на корабле «Союз-3», я писал:

«А скорости, если не смотреть на Землю, так и не чувствуешь. Но на Землю, конечно, смотришь во все глаза! Во-первых, интересно, во-вторых, работа.

Вот и тайга наша сибирская… Где-то бродят по ней, необъятной, сейчас геологи, ищут сибирскую нефть, уголь, руду… Кому-то повезет, а кто-то и с пустыми руками вернется. Сибирь хотя и не космос, а пешком и там много не выходишь…

А ведь скоро, подумалось мне, земную кору будут просвечивать, как металл рентгеном, с помощью электромагнитного излучения. И все полезные ископаемые как на ладони. Дело только за орбитальными станциями…»

Увы, геология не получила волшебной лампы Аладдина и не нашла магических заклинаний типа «Сезам, откройся!», чтобы кладовые земных недр распахнулись сами собой. И все же по фотоснимкам из космоса геологи уже сделали немало удивительных открытий. Причем там, где совсем этого не ожидали.

Информативная ценность любого снимка обычно зависит от количества различных на нем деталей. Чем больше подробностей на фотографии, тем она лучше и, казалось бы, ценнее для науки. Оказывается, не всегда. Хотя отдельного дерева с орбиты не различить, на космических снимках отчетливо проявляется то, что никакими другими способами обнаружить невозможно. В кадре, запечатлевшем площадь земной поверхности, по территории равную всей Западной Европе или Индии, опытный глаз способен выделить главные черты строения земной коры в этом регионе. И здесь отсутствие деталей, которые обычно маскируют крупные геологические объекты, лишь способствует делу.

Космическая высота позволяет как бы связать воедино отдельные кажущиеся независимыми, но лишь разрозненные удалением детали строения местности. Возникает новое, целостное изображение. На снимках из космоса сквозь толщу поздних отложений, словно просвеченные рентгеном, проступают глубокие слои твердой оболочки. Именно «взгляд с орбиты» позволил прийти к выводу, например, о том, что Уральские горы заканчиваются на юге вовсе не там, где мы привыкли это видеть на картах. Теперь геологи с полным основанием утверждают, что подвижная зона смятия и разломов Уральской складчатой системы простирается через пустыни Средней Азии вплоть до Персидского залива.

Невероятно, но факт: чем выше поднимается точка наблюдения, тем глубже просматривается строение Земли. Вот уж действительно, как сказал поэт: «Лицом к лицу лица не увидать». «Лицом к лицу» с Землей мы, наверное, никогда не узнали бы много такого о нашей планете, чего не знать нам уже нельзя.

Полностью объяснить такой эффект ученые пока не в состоянии, как не могут до сих пор ответить на вопрос, почему на снимках из космоса яркость отдельных участков поверхности зависит от толщины укрывающего рыхлого покрова. Правда, временное, надо полагать, отсутствие научных объяснений не мешает геологам пользоваться своего рода космическим «рентгеном» в практических целях.

Итак, космические снимки открыли для геологов возможность изучать нашу Землю не только в плане, но и «в разрезе». Кстати, с помощью наземной разведки и даже аэрофотосъемки это сделать очень трудно, почти невозможно. По редким выходам на поверхность коренных пород да по отдельным образцам наносов нелегко представить, что творится в недоступных глазу глубинах земных недр. Геологи со своими молотками и набитыми камнями рюкзаками исходили всю страну вдоль и поперек, но, несмотря на такую колоссальную работу на геологической карте Советского Союза, самой новой из существующих, не оказалось очень многих важных элементов глубинного строения Земли — разломов коры, тектонических швов, кольцевых структур. Между тем как раз с этими образованиями тесно связаны источники землетрясений, месторождения различных полезных ископаемых.

Только на космических снимках впервые увидели геологи, что Средняя Азия и Кавказ, например, рассечены крупными, протяженностью не в одну тысячу километров тектоническими швами. На них «наложились» практически все известные в этих районах нефтегазовые месторождения, включая и Бакинский бассейн. Как видите, разломы удалось обнаружить гораздо позже, чем месторождения. А если бы наоборот? Тогда бы не пришлось, наверное, потратить столько сил и средств, чтобы отыскать, скажем, знаменитое Самотлорское нефтяное месторождение в Западной Сибири. Сейчас-то ясно видно, что «лежит» оно на пересечении разломов, тоже ранее неизвестных.

Сличая карты открытых полезных ископаемых с тектоническими схемами, построенными на основе космических снимков, геологи с изумлением обнаружили немало других любопытных совпадений. Так, известные места добычи металлических руд большей частью оказались в точках пересечения разломов. Угольные месторождения «обосновались» возле гигантских глубинных трещин.

Из космических снимков сегодня вырастают карты. Такова, например, «Космотектоническая карта Восточно-Европейской платформы». Она уже передана во Всесоюзные геологические фонды, теперь ею может пользоваться любой геолог. И каждый найдет в ней немало полезного. Из этой карты, в частности, видно, что один из самых глубоких прогибов платформы находится у северных берегов Каспия. В глубине осадочных пород прячутся здесь нефть и газ. Это известно было и до составления карты. Не знали другого: знаменитая Прикаспийская впадина почти в два раза больше, чем считали до сих пор. Оказалось, тянется она на север еще почти на тысячу километров до самой Камы-реки. Не знали и того, что четко выделяющиеся на космических снимках подземные соляные купола (а в них часто скапливаются нефть и газ) не хаотически разбросаны по всей площади впадины, а расположены в определенном порядке. И тогда на карте появились условные знаки, обозначающие новые площади, перспективные для поисков «черного золота». В числе других подобных районов космическая карта указала на Витебскую и Смоленскую области, Печорскую впадину в Коми АССР. И что же? Недавно во всех этих трех районах добыли первые тонны нефти. Космические геологи доказали, что они ставят значки не на пустых местах.

Порадовала карта и тех, кто трудится над освоением Курской магнитной аномалии. Открытые залежи железной руды обозначены на ней двумя замкнутыми контурами восточнее и западнее Курска. Разведка из космоса обнаружила новый район, перспективный для поиска руды. Он в несколько раз превосходит по площади тот и другой старые, вместе взятые.

Европейская карта далеко не единственная в своем роде. По данным космических съемок не так давно была составлена и удостоена золотой медали ВДНХ СССР геологическая карта Западной Сибири. Готовятся к выходу в практику и многие другие.

Работу советских геологов и космонавтов высоко ценят и за рубежом. Болгарские геологи в содружестве с советскими специалистами составили тектоническую карту своей страны. Сначала они тщательно изучили космические снимки, полученные с борта «Салюта-4». Затем провели серию экспериментов на самолете — летающей лаборатории. С ее борта велась съемка полигонов — своеобразных эталонов природы Болгарии. И родилась «космическая» карта Болгарии.

«Мы обнаружили нарушения земной коры, о которых раньше не подозревали, — говорил мне И. Кынев, заместитель министра металлургии и минеральных ресурсов Болгарии. — Кстати, наши медные месторождения находятся там, где перекрещиваются разломы или вблизи них. А эти структуры хорошо различимы на космических снимках. Теперь мы требуем, чтобы у каждого геолога, идущего в поле на разведку, был дешифрованный снимок района, сделанный из космоса».

Не правда ли, необычное указание? Но я думаю, необычным оно кажется только сегодня. Завтра это станет обычным, а послезавтра привычным. Ведь привыкли же мы всего за какой-то десяток лет и к космическим стартам, и к снимках с орбиты. Нисколько не сомневаюсь поэтому, что космические карты появятся на вооружении, если уже не появились, пока издается эта книга, у геологов ГДР и Польши, Кубы и Монголии, других стран социалистического содружества. В рамках программы «Интеркосмос» ведутся обширные работы по исследованию природных ресурсов. Экипажи «Салюта-6», как основные, так и международные, успешно провели сложнейшие эксперименты, задуманные учеными и специалистами братских стран.

И все же наивно было бы думать, что из космоса можно непосредственно открывать залежи полезных ископаемых. Речь можно вести о другом. С орбиты удается обнаруживать геологические структуры, в которых возможны месторождения. Съемка из космоса помогает лучше понять закономерности и особенности строения земной коры и, как следствие, размещение нужных человеку подземных кладов Земли. А это означает, что можно сократить сроки поиска полезных ископаемых. Между тем подсчитано, что ускорение темпов геологоразведки на пять процентов в поиске нефти и газа дает выигрыш почти двух миллиардов рублей.

На этой же космотектонической карте Восточно-Европейской платформы отражены многие ранее неизвестные особенности структуры этой части земной оболочки. Уточнились и очертания самой платформы. Ее граница отодвинулась на 200 километров по сравнению с нанесенной на прежние карты. Именно приграничные районы и преподнесли геологам очередные сюрпризы. Здесь в фундаменте платформы выявились гигантские складчатые зоны, прогибы, своды, кольцевые структуры, о которых раньше и не подозревали.

Многие взаимосвязи между строением земной коры и поиском полезных ископаемых еще только нащупываются, и порой открываются удивительные вещи. Казалось бы, что общего, скажем, между изменчивой атмосферой и твердью Земли? Но вот благодаря съемкам из космоса обнаружилось поразительное явление: довольно часто облака рождаются и вытягиваются вдоль крупных разломов земной коры. Причем облачный покров «проявляет» зону разломов в ряде случаев, когда она не видна на поверхности. И выходит, что по характеру облачного покрова можно судить о геологической структуре. Пока такого рода предположения выглядят крамолой и для геологов, и для метеорологов. Впрочем, еще совсем недавно многие геологи с недоверием встречали сообщения, что из космоса видны проступающие на поверхности Земли какие-то загадочные кольцевые структуры.

В это действительно трудно было поверить. Ведь до космических съемок никто не мог себе представить подобных огромных овалов, окружностей, дуг, вдруг проступивших из-под крова лесов и складок гор. А таинственные круги достигали нескольких сотен километров в диаметре. Наземные изыскания ясности не внесли. Но снимки с орбиты вновь и вновь подтверждали существование непонятных кольцевых структур. В их реальности уже перестали сомневаться, спорят лишь об их природе и происхождении.

Поначалу решили, что это следы метеоритных кратеров. Однако странные кольца обладали удивительной особенностью. Они угадывались сквозь сплошную тайгу и барханы пустынь, пересекали водоразделы и горные цепи. А это значит, что обнаруженные кольцевые структуры лежат гораздо глубже внешних слоев коры, смявшихся в складки или расколовшихся на гигантские плиты. Сейчас специалисты полагают, что многие кольцевые структуры — отражение разломов, погребенных в нижних слоях оболочки. В центральных частях некоторых из них геологи находили древнейшие на Земле породы, время образования которых приближается к возрасту нашей планеты. Они оказались сходными по составу с базальтами лунных морей. Здесь же геологи встречали и массивы анортозитов — породы, напоминающие те, которые слагают материковые районы Луны. Круги и кольца — преобладающая форма лунного рельефа. К тому же моря на Луне, как и соизмеримые с ними земные кольцевые структуры, созданы за счет опускания коры. Так родилась гипотеза о самой ранней, «лунной» стадии развития Земли.

Более 4,5 миллиарда лет назад Земля была похожа на большую Луну. Из недр к поверхности планеты поднимались огнедышащие потоки магмы. Застывая, они превращались в породы так называемого основного состава. А вокруг этих выступов образовывались ослабленные зоны повышенной проницаемости. Между прочим, именно поэтому кольцевые разломы и просматриваются до сих пор. Ведь там, под земной корой, и сейчас продолжаются процессы радиоактивного распада с выделением огромного количества тепла. Естественно, что подниматься ему легче всего по следам прорыва расплавленных масс.

Так ли обстоит дело, ученые пока уверенно сказать не решаются. Но уже есть некоторые факты, подтверждающие эти предположения. Например, некоторые кольцевые структуры в Казахстане совпадают с тепловыми аномалиями. Уже пишут, что кольцевые разломы должны играть важную роль в размещении месторождений редкоземельных металлов в Центральном Казахстане, в прогнозировании скрытых залежей полезных ископаемых. Уже замечено, что алмазные кимберлиты и фосфорные руды попадаются в центрах овалов, а слюда, например, на периферии. Некоторые залежи коксующихся углей найдены в местах контакта различных кольцевых структур между собой. Такой уголь образуется лишь при длительном нагревании. А если какой-либо участок поверхности постоянно подогревается, то и грунты и растительность на нем будут хоть ненамного, да отличаться от окружающих. Вот вам и видимые признаки. Видимые, обратите внимание, только из космоса.

Когда-то в стародавние времена, как рассказывали мне земляки, в нашем шахтерском краю были такие редкие специалисты, которые по одним им известным признакам на поверхности земли определяли, где находятся залежи угля. Называли их штайгерами. Ходили они по степи, по оврагам и балкам, приглядывались к растительности, ее сочетанию, принюхивались к аромату цветов — и, на тебе, предсказывали: вот здесь ищите бурый уголь, а там должен быть антрацит. Колдовство, да и только!

Однако ничего сверхъестественного в искусстве штайгеров не было. Они действовали, так сказать, эмпирически, ориентировались по приметам и признакам, опирались на интуицию и личный опыт, которые накапливались десятилетиями. Не слишком прочные основы, прямо скажем, а вот поди же ты, говорят, не так уж часто и ошибались в поисках подземных кладов кудесники-штайгеры.

В чем-то сходные задачи решают сейчас и космические геологи. Они учатся распознавать по характерным признакам земной поверхности месторождения полезных ископаемых. Но только, конечно, не по наитию, а во всеоружии современных достижений науки и техники. Теперь, прежде чем подняться в космос, экипажи отправляются в те районы страны, которые им предстоит изучать с орбиты. В каждом из них проводятся тщательные научные исследования не только наземные, но и с самолетов. В итоге работа идет сразу на трех уровнях — земном, небесном и космическом. Иногда это происходит одновременно.

Шестьдесят третий виток вокруг планеты завершил «Союз-22».

— Байкал под нами, — передал В. Быковский, командир экипажа.

— Камера работает? — спросила Земля.

— Да, все нормально, — вышел на связь бортинженер В. Аксенов. — Съемка идет без замечаний… Красота-то какая! Байкал какой-то особенный, даже вода по цвету ни с чем не сравнимая.

— Подходим к берегу, — сообщил командир, — горы, река…

Несколько раз фотографировали из космоса «Байкальский научный полигон» — само озеро, окружающие его горы, леса. В то же самое время специалисты разных отраслей народного хозяйства — геологи, гидрологи, географы, лесоводы, геофизики — работали на Земле. Они тщательно изучали неповторимое творение природы — Байкал. Рационально использовать богатства этого края, сохранить озеро для потомков, ну и, конечно, еще раз проконтролировать, как соблюдают промышленные предприятия охранный режим этого уникального внутреннего моря, — таковы были задачи, поставленные перед космонавтами и десятками их товарищей, работающими по одной с ними программе на Земле.

Уходили на орбиту другие космонавты, а на научные полигоны в Фергану и на Каспий, на Северный Урал и Камчатку, к Курску и в Западную Сибирь выезжали экспедиции для совместных исследований. Около пятидесяти таких полигонов существует в стране. Каждый из них — это своеобразный эталон природы нашей Родины. К примеру, «Лесной полигон» — в Сибири, «Сельскохозяйственный полигон», типичный для средней полосы России, — в районе Курска, а «Ледниковый», конечно же, на Памире.

Снежная шапка Килиманджаро и Нурекская ГЭС

Отношение к Памиру у космонавтов особое. У всех. Каждая экспедиция на «Салюте-6» непременно проводила наблюдения «Крыши мира», фотографировала ледники и озера, ущелья и горные цепи. Спросите у любого из работавших на «Салюте-6» космонавта, и он сможет по памяти начертить вам схему Памира — все его ледники, хребты, горные пики. Готовясь к полетам, они детально изучали все с самолета. Я часто вспоминаю, как необыкновенно красив Памир вечером. Вершины гор подсвечены Солнцем. Все ледники и снежники выглядят очень рельефно…

Известно, как важны исследования из космоса этих районов нашей Родины. Здесь бурно развивается промышленность и строительство, здесь сосредоточены богатейшие природные ресурсы, здесь находятся огромные хранилища пресной воды — Памирское ледяное плато и знаменитый ледник Федченко. Крупнейшие реки берут в горах начало и несут жизнь в долины, где раскинулись сады и хлопковые поля.

В одной из поездок на Памир космонавты побывали на строительстве Нурекской ГЭС. Выступая перед рабочими на митинге, Г. Гречко сказал: «Теперь прослежу из космоса за вашей стройкой, за снежно-ледовой обстановкой в вашем районе». Вскоре он вместе с Ю. Романенко за 96 суток на борту «Салюта-6» провел серию исследований снежно-ледового покрова планеты. Добавлю, что по просьбе ЮНЕСКО наши ученые приступили к составлению «Атласа снежно-ледовых ресурсов Земли». Просьба вполне понятная, ведь у гляциологов — ученых, изучающих ледники, — до недавнего времени не было такой великолепной наблюдательной вышки, как советская орбитальная пилотируемая станция «Салют-6». На Земле же очень много горных районов, где практически невозможно организовать постоянное наблюдение за ледниками, их поведением.

А за ледниками нужен, как говорится, глаз да глаз. Они занимают сейчас примерно 16 миллионов квадратных километров, то есть более 10 процентов суши. Во-первых, это гигантское хранилище пресной воды, которой так не хватает во многих районах планеты. Если подсчитать запасы пресной воды на земном шаре, утверждает член-корреспондент АН СССР Г. Авсюк, то окажется, что в Антарктиде содержится в виде льда приблизительно 60 процентов. Столько воды переносят все реки мира за 700 (!) лет.

Случись потепление в масштабе всей Земли, о котором поговаривают ныне ученые, и водный баланс нашей планеты изменится коренным образом, уровень Мирового океана поднимется. Растает, допустим, Антарктида — что станет со странами на низменных побережьях? Под водой могут оказаться Великобритания, Голландия, Венеция. Словом, бед не оберешься. Вот какую огромную роль играют ледники, эти колоссальные природные кладовые законсервированной воды.

Все ледники, несмотря на их кажущуюся неподвижность, перемещаются, причем горные несколько быстрее. Ледник Федченко, например, один из самых подвижных. Некоторые его части «ползут» со скоростью нескольких сотен метров в год. Громадные шапки полярных ледников движутся медленнее, но, обладая гораздо большей массой, как бы выпахивают свое ложе. Ландшафты Карелии, Финляндии, Скандинавии сохранили следы движения ледников.

Между тем в горных районах строятся различные сооружения, и гляциологи должны дать ответ: не будут ли воздвигнутые в ущельях плотины, расположенные на склонах гор предприятия и поселки атакованы снежными лавинами или глыбами льда? Особенно опасны так называемые «пульсирующие ледники». Это они загромождают ущелья, а затем, размытые водами, обрушивают в долины грязекаменные потоки — сели, которые способны резко поднять уровень горных рек, вызвать опустошающие наводнения.

У нас в стране существует особая служба, которая постоянно следит за жизнью ледников. Работают специальные станции, уходят в горы экспедиции, организовано каждодневное наблюдение за льдами, прогнозируется «пульсация» их «языков». И теперь эта служба считает космонавтов, работающих на орбите, своими полноправными сотрудниками.

«Ледники видны отлично, — доносится с орбиты. — На фоне буро-красной поверхности они кажутся белыми шапками, надетыми на исполинов… Наблюдали белую шапку Килиманджаро. Данные занесли в бортжурнал».

Ну а при чем здесь Килиманджаро? — спросите вы. Снеговая вершина этого вулкана измерена уже вдоль и поперек, сотни экспедиций исследовали там каждый квадратный метр поверхности. Зачем экипажу «Салюта-6» изучать то, что и так хорошо известно?

Килиманджаро — своеобразный эталон для космонавтов. Очень важно сравнить результаты земных измерений с данными, получаемыми из космоса. Только тогда можно уверенно пользоваться наблюдениями с орбиты для точной оценки снежно-ледовой обстановки в районе, скажем, Нурекской ГЭС, оперативно по космическим данным прогнозировать поведение ледников Памира, узнать, сколько воды с них стекает.

Вода испокон веков определяла облик Средней Азии. Сегодня от ее количества зависит вся хозяйственная деятельность в этом районе. А воду этим засушливым равнинам дают в основном ледники и снежники Памира и Тянь-Шаня.

…Станция «Салют-6» выходила из тени над джунглями Амазонки. Космонавты Л. Попов и В. Рюмин заспешили на рабочее место в переходном отсеке. За полчаса им нужно точно сориентировать орбитальный комплекс в заданное положение и разместить возле иллюминаторов бортовой журнал с заданиями гляциологов, фотоаппараты, бинокли, карты. Теперь только успевай поворачиваться. Всего около одной минуты длится полет станции над Памиром. За это время космонавтам нужно опознать участок местности, «привязать» его к карте, по характерным ориентирам найти заданный ледник, осмотреть его, как просят гляциологи, и провести фотосъемку. Согласитесь, непростая работа.

Между тем для надежного прогнозирования речного стока необходимо постоянно следить за состоянием десятков тысяч (!) ледников. Управиться с подобной задачей можно лишь с помощью наблюдений из космоса. Никакие другие способы, включая аэрофотосъемку, сеть гидрологических постов и метеостанций, не в состоянии обеспечить требуемую эффективность. Сейчас гидрологи измеряют снегозапасы и сток с ледников лишь на нескольких, так называемых ключевых участках гор. Затем результаты этих измерений осредняются на всю территорию Памира. Получается весьма приблизительный итог. Такая точность сегодня уже не устраивает народное хозяйство.

Запасы льда в горах нашей страны огромны. Только в ледниках Памиро-Алая, по оценке члена-корреспондента АН СССР В. Котлякова, составляют около 1240 кубических километров воды, причем химически и бактериологически чистой. К тому же ледники очень удобные регуляторы стока. В жаркие засушливые периоды года водоотдача с них возрастает. Летом поля Средней Азии наполовину орошаются ледниковыми водами. Значительную прибавку к ним дают снежники высоких гор.

…«Салют-6» пролетает уже над долиной Вахша. Вот оно, голубое пятно водохранилища Нурекской ГЭС. Л. Попов и В. Рюмин, как и их предшественники на борту станции, держат свое обещание — следить за снежно-ледовой обстановкой, помогать в прогнозировании наполнения водохранилища. Дело в том, что сельское хозяйство нуждается в увеличении водосброса через плотину, а промышленность заинтересована в повышении выработки электроэнергии и, значит, в подъеме уровня воды. Чтобы найти рациональное сочетание, надо точно знать, сколько поступит воды с ледника. Вот почему в конце лета, когда ледники Памира максимально обнажены от сезонного снега и интенсивно тают, наблюдения космонавтов с борта «Салюта-6» особенно важны и ценны.

Четыре длительные экспедиции орбитальной станции «Салют-6» выявили многие очень важные особенности наблюдения за снежными покровами гор и льдами. Совместный труд космонавтов и ученых-гляциологов позволил провести классификацию активных ледников Памира. К тем из них, что расположены в бассейне реки Вахш, у проектировщиков и строителей Нурекской ГЭС особое внимание. Здесь бывали случаи, когда напорные озера за плотинами из-за сползания ледников внезапно опорожнялись, вызывая катастрофические паводки в долинах.

Между прочим, такая, казалось бы, частная, локальная задача, как оценка стока воды с ледников, выходит, по сегодняшнему мнению ученых, на одну из самых интересных проблем в современной науке о Земле. Этот сток, оказывается, отражает изменения климата нашей планеты и, что еще важнее, помогает понять, в какой мере сами ледники, вся ледовая оболочка планеты влияют на изменение земного климата.

Действительно, атмосфера получает основную массу тепла в экваториальных и тропических областях. Затем это тепло расходуется территориями полярных районов, покрытыми льдом и снегом. Ведь у снега очень высокая отражательная способность. Этот круговорот тепла и определяет движение воздушных масс. Таким образом, большие ледники, ледниковые покровы полярных областей не только реагируют на изменения климата, но и сами влияют на климат.

Ну а как же скажется влияние ледниковой оболочки Земли на климат в ближайшем будущем? Многие климатологи предполагают, что в первой четверти следующего века средняя температура воздуха возрастет на два градуса. Это возможно, считают они, как за счет естественного хода температуры, так и по причине растущего накопления углекислого газа в атмосфере, обусловленного существующими способами получения энергии. Между тем глобальное потепление на два градуса вызовет гораздо больший рост температуры в полярных широтах — до десяти градусов на восьмидесятых параллелях. Что же будет, скажем, с Антарктидой, если там потеплеет?

По мнению ученых более или менее существенное изменение температуры способно вызвать там ледниковый паводок, то есть выброс в океан огромных масс льда. При этом за считанные годы уровень океана поднимется на пять-шесть метров. Возникнет угроза для всех портовых городов мира. По счастью, она пока гипотетическая. Тем не менее некоторые гляциологи настаивают, что уже в наши дни, когда проектируются дамбы для защиты портов от наводнений, следовало бы учитывать подобное, на их взгляд, вполне возможное повышение уровня океана. И уж во всяком случае, надо тщательно изучать и следить за состоянием ледяной крыши планеты, чтобы вовремя предсказать опасность ее распада.

На природу, на климат оказывают влияние многие самые разные факторы как естественного происхождения, так и связанные с хозяйственной деятельностью людей. Но до сих пор не удавалось достаточно уверенно отличать одно от другого. А ведь пока мы не научимся их различать, все рассуждения об охране природы останутся разговорами. Найти методы, приборы, способные отделить искусственное влияние от естественного, — одна из главных проблем гидрометеорологии, и решать ее без участия космических средств практически невозможно.

На орбите лесной патруль

— Вы любите Землю? — вот вопрос, на который, по-моему, почти немыслимо получить отрицательный ответ. Земля — родина, земля отцов и дедов. На ней стоят наши жилища, по ней ступаем мы ежедневно, ежечасно, пока живы, пока есть она, наша планета, колыбель человечества. Да, колыбель, в которой мы, многоумные, познавшие великие тайны чисел, расчетов, формул, преодолевшие ее притяжение, даже ступившие на лунный берег, остаемся все же ее детьми. Как не любить ее, Землю, которая дает нам хлеб наш насущный и силой своих лесов и рек до сих пор оберегает наши труды и урожаи!

«Леса украшают землю… они учат человека понимать прекрасное и внушают ему величавое настроение. Леса смягчают суровый климат…» Эти мысли чеховского героя доктора Астрова из пьесы «Дядя Ваня», поэтично-емкие и точные, я думаю, разделяют все.

Особую роль лесных массивов в жизни человечества люди, наверное, сначала почувствовали сердцем, а потом уже глубоко поняли разумом. Леса занимают меньше десятой доли площади земной поверхности, около 40 миллионов квадратных километров. В то же время именно они оказывают могучее воздействие на ход всех природных процессов. Их «успокаивающее» влияние проявляется повсеместно, во взаимоотношениях всех земных сфер — воздуха, воды, земной тверди и живого мира. Вспомним еще, что лес — это фабрики кислорода для планеты, ее легкие, как иногда говорят. Не трогать бы его совсем!

Нет, не сможем. Для этого пришлось бы, наверное, нам вернуться в первобытное состояние. По подсчетам ученых, каждый человек расходует за свою жизнь 100 кубометров древесины. Это и лесоматериалы для строительства, мебель, бумага и многое другое, вплоть до лекарственных растений. Слишком велики наши потребности.

Правда, у нас в стране и лесов немало. Ими покрыта чуть не половина территории Советского Союза — 7,9 миллиона квадратных километров. Однако не будем обольщаться огромными числами и считать, что лесные наши богатства безграничны. Конечно, лесные ресурсы в отличие от запасов нефти или каменного угля, руд или минерального сырья возобновляются: на месте срубленного вырастает новый лес. Но, во-первых, вырастает очень не скоро. Сосняки или ельники считаются спелыми, годными к рубке лишь к 80–100 годам. Во-вторых, сам собой вырастает лес далеко не всегда. А если и вырастает, то на месте наиболее ценных в хозяйстве хвойных пород поднимаются обычно лиственные — береза, осина, ольха.

Как всякий живой организм, лес постоянно меняется: растет, стареет, обновляется. Его подстерегают болезни и вредители, стихийные бедствия, его нещадно вырубают на больших площадях. Как уследить за всеми этими напастями на неохватных просторах лесных угодий? Как предупредить неразумное хозяйствование, обеспечить, говоря словами «Основ лесного законодательства Союза ССР и союзных республик», непрерывное, неистощительное и рациональное пользование лесом для планомерного удовлетворения потребностей народного хозяйства и населения в древесине и другой продукции? Космический обзор здесь незаменим.

«Вижу лесной пожар!» — такое сообщение иногда поступает с орбиты в первые же сутки полета. Главный враг леса обнаруживает себя дымными шлейфами над Африкой и Канадой, над Южной Америкой и нашей тайгой. Поначалу это кажется неожиданным. Как и большинство непосвященных, я, например, полагал, что лесные пожары случаются довольно редко. Увы, гораздо чаще, чем можно себе представить на Земле. А ведь с орбиты уверенно обнаруживается горящий лес, когда площадь огня уже превышает сто гектаров. Менее обширные очаги удается увидать лишь в том случае, если они уж очень сильно дымят. Поэтому, кстати, космическая информация не может полностью заменить сведения, которые добывает существующая авиапатрульная служба лесной охраны. Тем не менее едва ли не первым, кто реально ощутил практическую отдачу космических средств наблюдения, были лесные пожарные. Ежедневно передаваемые по телевизионному каналу со спутников «Метеор» снимки земной поверхности они тут же с успехом использовали для выявления лесных пожаров. Мелкий масштаб изображения 1 : 7 500 000 и 1 : 12 000 000 дает охват громадных залесенных территорий, а длина и ширина шлейфа дыма, его оптическая плотность на снимке зависят от площади и силы пожара.

Вот, к примеру, как выглядит описание снимка, запечатлевшего многим, наверное, памятные крупные пожары в начале 70-х годов на территории Русской платформы. «…Все очаги пожаров располагаются цепочкой, вытянутой от Рязани до Чебоксар на протяжении около 500 километров вдоль большой дуги, естественного рубежа, образованного долинами рек Оки и Волги. Пожарами охвачены болота и леса вдоль левобережья Оки и правобережья Волги, выше устья Оки вдоль границы лесной и лесостепной (леса которой в значительной степени вырублены) зон. Дымовые шлейфы от отдельных очагов пожаров протягиваются на расстояние от 150 до 500 километров: они отчетливо заметны на снимке в виде очень светлых языков шириной не менее 10–15 километров. Затем дымы от пожаров сливаются вместе, образуя обширное дымовое облако…»

Дальнейшие наблюдения из космоса показали, что гигантский дымовой шлейф шириной 100–300 километров вытянулся на шесть тысяч километров. Он расположился вдоль Уральского хребта, обошел с севера возвышенности Центрального Казахстана, а его боковой язык «проследовал» от Целинограда на юго-запад. Так «взгляд» из космоса позволил оценить истинные масштабы этих пожарищ, характер распространения загрязнений атмосферы в пределах целых регионов.

Наверное, вполне очевидно, что регулярный космический дозор для служб противопожарной охраны лесов незаменим. Ведь он дает возможность не только вовремя заметить следы огня среди деревьев, но и установить границу зоны задымления, следить за развитием пожара, за прохождением над горячим районом теплых и холодных атмосферных фронтов. Все это в конечном итоге помогает выбрать правильную стратегию и тактику подавления огня. Больше того, как показывает опыт, с помощью космических наблюдений удается прогнозировать места возможных лесных пожаров. Наиболее часты они после прохождения фронтальных гроз. Верный признак такой опасности — кучевая облачность, имеющая большую продольную мощность и солидные поперечные размеры. Между прочим, этого потенциального врага леса оказалось возможным превратить в спасителя. Каким образом? А вот как.

В последние годы авиационная охрана лесов использует в борьбе с крупными пожарами дождь, искусственно вызванный над зоной огня. Для этого в верхней части мощного кучевого облака с самолета разбрасывается особое кристаллизирующее вещество. Оно приводит к быстрому росту кристалликов льда, которые затем при определенных условиях вызывают настоящий ливень. Эффективность подобного метода, разумеется, полностью зависит от того, появятся ли над пожаром мощные кучевые облака или нет. Обычными способами очень трудно уловить момент, когда они проходят над нужным местом. А вот на снимках, получаемых с орбиты по нескольку раз в день, вполне можно определить положение облаков, предсказать их движение.

Черно-белые и цветные фотоснимки, сделанные с борта пилотируемых кораблей и орбитальных станций, лесоустроители уже используют для выявления естественных преград огню, так сказать, опорных рубежей в борьбе с ним, для нанесения на карты гарей, для оценки повреждения деревьев, для контроля того, как зарастают выгоревшие участки леса.

Значительный ущерб лесам наносят различные вредители, болезни деревьев. Например, на Тихоокеанском побережье США короеды погубили, как сообщалось в печати, в 16 раз больше древесины, чем погибло ее от пожаров. Ну а чем здесь может помочь космонавтика? С орбиты, как ни покажется это странным, именно с заоблачных высот удается своевременно предупреждать лесников о грозящей деревьям опасности. На снимках из космоса специалисты сумели выделить, к примеру, участки леса, где желтая сосна поражена насекомыми-вредителями, а где деревья были повалены ветром.

Выходит, на космических фотографиях запечатлено многое из того, чего не разглядишь простым глазом. Правда, речь идет не о любых фотографиях, а о многозональных.

О чем рассказывает космический снимок?

Передо мной лежат шесть кадров, на которых изображен один и тот же участок земной поверхности. Рядом обычная карта. На ней выделен этот самый район: Байкал, дельта реки Селенги… Это снимки, полученные экипажем «Союза-22» с помощью фотокамеры МКФ-6, созданной специалистами СССР и ГДР.

— Нравятся снимки? — спрашивает, хитровато улыбаясь, Я. Зиман, заведующий отделом Института космических исследований АН СССР. — А теперь я вам покажу то, чего не видно на этих кадрах, если брать их по отдельности. Соединим для этого различные зоны съемок. Поможет нам здесь специальный прибор, который сделан вместе с камерой МКФ-6.

В лаборатории погас свет. И на большом экране возникли очертания гор, озера Байкала, реки. Фотография вдруг стала переливаться красками непривычно ярких и каких-то искусственных оттенков. Ясно видно, насколько прозрачна байкальская вода — ее цвет на экране хоть и меняется, становится то бледнее, то гуще, но он однороден. Только там, где впадает Селенга, светлые полосы. Это река выносит в озеро свои воды. Что в них? Ил? Песок? А может быть, это загрязнения? Специалистам следует разобраться, проверить.

На противоположном от дельты Селенги берегу озера разбросаны угловатые пятна полей ржи вокруг поселка. Озимые взошли. Но почему-то они окрашены в алый цвет. Внимательно присмотревшись, начинаешь различать оттенки. Чуть бледнее поле — значит, с озимыми не все благополучно, яркий цвет говорит, что всходы хорошие…

Вот лесной массив. Он похож на лоскутное одеяло: лиственные породы выглядят зелеными, а сосняк — красно-бурым. На обычной черно-белой фотографии сельскохозяйственные угодья практически все однотонные, а на этих снимках культуры отличаются по цвету друг от друга. Больше того, одинаковые культуры, но в разной стадии созревания, имеют свои характерные цветовые оттенки. Что же это за снимки?

Начнем с того, что этот необычный метод фотосъемки называется многозональным, или многоспектральным. И суть его такова. Вспомните радугу, которая часто появляется в небе после грозы. Это не что иное, как солнечный свет, разложенный по спектру, — капельки дождя в воздухе исполняют роль призм. Известно, что лучи каждой из составляющих спектра по-разному отражаются от тех или иных объектов земной поверхности. Выбирая один какой-нибудь из участков или зон спектра, можно создать наиболее благоприятные условия съемки для определенного типа объектов или предметов. Например, все древесные породы хуже всего отражают лучи в оранжево-красной и синей зонах видимого спектра. В то же время объекты неживой природы такими свойствами не обладают. Или, скажем, в инфракрасной зоне лиственница, осина, береза выглядят ярче, чем ель или сосна. Вообще, большинство деревьев в этой зоне отражают в четыре-пять раз больше энергии, чем в видимой части спектра. Короче говоря, древесные породы, лесные ландшафты, подстилающая растительность очень неодинаково выглядят в различных зонах спектра. Поэтому, чтобы опознать их, необходим «перекрестный допрос», то есть съемка одних и тех же территорий в нескольких участках видимого диапазона. Так родилась идея многозонального фотографирования из космоса и начались эксперименты.

Первые опыты проводились у нас в стране на борту «Союза-12». Экипаж корабля — В. Лазарев и О. Макаров привезли с орбиты около сотни фотографий, сделанных в разных зонах спектра. Они наглядно показали, что такой метод съемки весьма эффективен для изучения растительности, почв, составления карт прибрежных шельфов, обнаружения загрязнений водоемов. Сразу же не преминули воспользоваться снимками с «Союза-12», чтобы уточнить рельеф и характер подводной растительности прибрежной и мелководной акватории северо-восточного побережья Каспийского моря, составить карту засоленности почв в районе полуострова Мангышлак и Бузачи.

Подробный анализ полученных материалов плюс результаты съемок с самолетов убедили: необходима надежная и современная фотокамера для широкого использования в нуждах народного хозяйства. Советские специалисты вместе с коллегами из ГДР взялись за разработку такого космического фотоаппарата. Должен сказать, что наш «Зенит» или немецкая «Практика», которыми космонавты тоже пользуются в полетах, нельзя отнести даже к отдаленным родственникам многозональной камеры, хотя в ней есть и объективы и пленка. МКФ-6, так назвали новую фотоаппаратуру, — это сложнейшая система, насыщенная электроникой. На ее разработку и изготовление ушло три года.

Прежде чем на народном предприятии ГДР «Карл Цейс Иена» появились первые детали будущей камеры МКФ-6, ученые и специалисты долгие месяцы спорили, искали, сомневались, чтобы прийти наконец к твердому заключению: система должна быть шестизональной. Почему именно шесть зон?

Ответ пришел после анализа спектральных характеристик почти двух тысяч видов наземных образований. Как выглядит зеленый лес или поле спелой пшеницы в разных зонах спектра? И что нужно практикам от этого снимка? Выяснилось, к примеру: если хотите определить влажность почвы, то съемку надо вести в инфракрасной зоне.

Так почти все типы земных объектов, запечатленных на пленку, прошли в лабораториях Института космических исследований Академии наук СССР спектральную «инвентаризацию». Только после этого конструкторам МКФ-6 дали окончательное задание: нужно шесть зон, тогда фотоснимки, сделанные с орбиты, будут полезны специалистам большинства отраслей народного хозяйства.

Ну а каким разрешением снимать? Иначе говоря, насколько подробно? В принципе можно добиться — современная техника это позволяет, — что на фотографии окажется вполне различим автомобиль и даже пешеход на улице. Но трудностей возникает тут превеликое множество. К тому же слишком большое количество деталей далеко не всегда достоинство: осложняется обработка снимков. Решили, что двадцать метров — такой минимальный размер различимых деталей в кадре — это наилучший вариант.

Космическое «крещение» новая фотокамера МКФ-6 получила в сентябре 1976 года. За несколько дней полета космонавты сделали и доставили на Землю более двух тысяч высококачественных снимков. Каждый из них охватывает участок земной поверхности размером 165 х 115 километров, который запечатлен на шести кадрах различных зон спектра. Они-то и стали теми удивительными фотографиями, что оживали на экране многозонального синтезирующего проектора. Его назначение — соединять изображения зональных кадров в любых сочетаниях. При этом, конечно, нарушается нормальная цветопередача, ведь она используется лишь для увеличения контраста между объектами различной яркости. Вот почему картинка на экране проектора наливается красками самых неожиданных оттенков. Впрочем, на этом приборе без труда можно получать и цветные изображения, которые по качеству много лучше, чем обычные цветные фотоснимки.

Фотографий земной поверхности из космоса накопились уже многие тысячи. Число их растет и дальше. Но ведь надо разобрать, что на них изображено. Причем не в общих чертах, как на том проекторе из Института космических исследований, а конкретнее: необходимо точно знать, что именно на данном снимке изображено.

Разгадывать хитроумные картинки Земли помогает ЭВМ. Анализируя космический фотоснимок, ЭВМ обращает внимание в основном на яркость того или иного объекта, на его, как говорят специалисты, тоновую структуру. До геометрии объекта машине дела мало. По крайней мере, попытки научить современные ЭВМ распознавать образы, различать объекты по их очертаниям пока успешными не назовешь. Человек же как раз наоборот: хорошо оценивает очертания предметов. Здесь он дает своему электронному детищу сто очков вперед, но… белое от белого не отличит: глаз не способен уловить тонкие отличия в яркости. На фотографии облако и ледник перепутать легко. Правда, если сопоставить снимки, сделанные в разных зонах спектра, то распознать их вполне можно. Главное достоинство ЭВМ состоит в том, что она способна молниеносно сравнить шесть кадров и выявить итоговую информацию. Человеку такое не под силу.

Как же быть? Как соединить образное видение человека и аналитические способности ЭВМ, сопряженные с быстродействием?

Задача, конечно, очень непростая. Но пути ее решения уже наметились. В Институте космических исследований природных ресурсов Академии наук Азербайджана мне показывали разработанный там оптико-вычислительный комплекс «Паллада». Эта «Паллада» различает 256 уровней яркости — от самого белого до самого черного. Экономический эффект, который принесет применение на практике подобных комплексов, очевиден уже сейчас. Налицо возможность оконтуривать сельскохозяйственные угодья и подсчитывать реальный урожай на них. Или, скажем, выявлять нефтяные пятна загрязнений в море. Машина легко и быстро определит площадь пятна, вычислит стоимость очистных работ, а затем нерадивый капитан судна получит иск, на котором рядом с обычными подписями ответственных лиц могут стоять неожиданные пометки: «Спутник такой-то…», «ЭВМ такая-то…»

Совсем недалеко время, когда привычной станет такая картина. Вот летит спутник. Днем он делает снимок, допустим, какой-нибудь области, обрабатывает его с помощью бортовой ЭВМ и «сбрасывает» информацию на Землю. Здесь полученные данные закладывают в машину, задают нужную программу. Через некоторое время появляется карта, где обозначены границы участков, например, ячменя определенной зрелости, участков с собранным или несобранным хлопком. Рано утром карта в соответствующем министерстве. Руководство получает самые свежие данные, с помощью которых можно контролировать ход сельскохозяйственных работ, своевременно вмешаться, если что-то идет не так. Правда, чтобы такая обратная связь заработала, предстоит сделать немало, но мы должны научиться понимать язык, на котором с нами «разговаривает» космос.

Всякую грамоту постигают с азов. От букв переходят к слогам, потом осваивают слова, и, наконец, становятся понятными целые фразы. В космическом языке буквы — это яркостные характеристики наземных объектов. Они зависят от многих факторов: времени дня, угла падения солнечных лучей, состояния атмосферы; сухая почва и насыщенная влагой отражают лучи по-разному, и так далее. Все параметры можно замерить на Земле. Это и будет своего рода «букварь» космической грамоты. В нем каждый тип наземного народнохозяйственного объекта — будь то виноградник или пшеничное поле, хлопковая плантация или сенокосный луг, солончак или лес — получат свой яркостный «паспорт».

…Во дворе Института космических исследований природных ресурсов Академии наук Азербайджана бакинцы часто видят автомобили-фургоны с броской надписью: «Природа». Они снабжены выдвижными телескопическими штангами наподобие тех, которые поднимают рабочих для ремонта городского освещения, развешивания праздничного убранства улиц и т. п. Только здесь вместо люльки на штанге укреплены приборы — спектрометры. С двенадцатиметровой высоты они регистрируют спектр отраженных от земной поверхности солнечных лучей. Кстати, спектрометр ПС-3 «Каспий», о котором идет речь, придумали и сконструировали сами молодые сотрудники института. И удостоились за это изобретение премии Ленинского комсомола республики.

Первые эксперименты выглядели кустарно. Ученые на время превратились в пахарей и сеятелей, что называется, прямо под окном взрастили на небольших участках различные культуры. Затем подвесили над ними собственноручно изготовленный спектрометр и принялись исследовать, как меняется спектр той или иной делянки в зависимости от периода роста растений.

Эго было начало. Теперь лаборатория по исследованию оптических характеристик природных объектов имеет тестовые участки, у института есть полигон, где та же работа ведется с размахом. Приборы регулярно измеряют температуру почвы, влажность воздуха, силу и направление ветров на опытных делянках. Плюс к тому — и это самое важное — регистрируется спектр отраженных лучей в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах, тех самых, что попадают в шесть зон космической фотокамеры МКФ-6. Так рождаются яркостные эталоны, которые можно сопоставить с информацией, полученной из космоса. И тогда удается точно определить: это эталон пшеницы, а это ячменя, да еще в такой-то стадии вегетации.

Если взять только сельское хозяйство, и даже часть его, растениеводство, то и тогда составление подобного каталога яркостных эталонов — задача поистине колоссальная. Ведь нужно определить коэффициент спектральной яркости для множества культур, причем в различных по рельефу местностях (от горизонтальной и наклонной плоскостей лучи отражаются неодинаково) и на разных стадиях зрелости. Помимо этого, надо научиться определять из космоса заболевания растений, а уж такую информацию, сами понимаете, следует добывать как можно быстрее и не путаться при этом в спектрах. Болезни культуры отражаются на кривой спектрограмме, но как? Потребуется немало труда, чтобы собрать статистику. Отработку методики этих важнейших наблюдений специалисты института ведут в одном из районов Азербайджана, на склонах Большого Кавказа.

…Вертолет на высоте двухсот метров весь день неутомимо стрекочет над полем. Оно разбито на несколько участков размером 500 на 500 метров, на которых высажены виноград, люцерна, табак. Через каждые полчаса на борту вертолета получают спектр каждого участка. За десять секунд прибор успевает сделать тридцать две засечки спектральной яркости. В это время на Земле проводятся такие же измерения. Затем те и другие кривые спектров совмещаются и поступают в ЭВМ для дальнейшей обработки. Уместно напомнить, что аналогичные измерения вели и космонавты с борта орбитальной научной станции «Салют-6». Например, Л. Попов и В. Рюмин за полугодие своей работы в космосе сумели сделать более сорока тысяч спектрограмм. Приборы на орбите и на Земле обязаны одинаково и однозначно ответить на вопросы, поставленные учеными.

«Каждая фотография из космоса, — говорит Н. Абдуллаев, руководитель лаборатории по исследованию оптических свойств природных объектов, — это совокупность огромного количества точек разной яркости. Работая с приборами на земле и на вертолете, мы получаем кривые, отражающие спектральную яркость. Надо научиться получать одну кривую из другой, тогда удастся „читать“ снимки из космоса напрямую, в подробностях. И картинка, увиденная из космоса, будет у нас как на ладони. Здесь вам и оперативная информация о процессах, развивающихся в живой природе, и состояние дел в сельском, лесном, водном хозяйствах, и неблаговидные последствия вмешательства человека, и прогнозы на ближайшее будущее, и возможность дать конкретные рекомендации специалистам народного хозяйства. Только нужны эталоны. Пока мы отрабатываем лишь некоторые из них: водный объект, каштановая почва, солончак, несколько классов основных сельскохозяйственных культур нашей республики».

Методики, о которых рассказывал Н. Абдуллаев, можно применять не только в Азербайджане, но и в различных районах земного шара. Ячмень, как говорится, он и в Африке ячмень. Однако составление каталогов всех наземных объектов, имеющих народнохозяйственное значение, займет, конечно же, несколько лет. В перспективе космическую фотографию окажется возможным расшифровать моментально. Получил снимок — через полчаса уже итог: здесь запечатлено то-то, а здесь — то-то. Вот тогда мы сможем сказать, что полностью овладели языком, на котором с нами разговаривает космос.

Заправлены в планшеты космические карты

Как вы думаете, сколько вопросов по природным условиям интересуют строителей железных дорог?

Не будем гадать, заглянем в соответствующий документ. Инструкция по изысканиям и проектированию железных дорог содержит ни много ни мало тысячу вопросов: о рельефе, почвах, лесах, осадках, о направлении и скорости ветров и т. д. и т. п. Где взять такого рода данные? Не будешь же каждый раз проводить исследования, это дорого и долго. Конечно, значительная часть нужных сведений есть на картах. В нашей стране ежегодно издается более тысячи тематических карт, сотни атласов. Около трехсот различных организаций занимаются их составлением. Для этого широко используется аэрофотосъемка. Каждый год более четырех миллионов квадратных километров территории СССР фотографируется с самолетов. И это дает большой экономический эффект при составлении карт. Но вот беда: за время подготовки к изданию данные устаревают. Темпы нашего хозяйственного роста диктуют необходимость быстрого обновления карт. Если раньше срок службы составлял 10–15 лет, то теперь нужно иметь свежие карты минимум через каждое пятилетие. Смело можно утверждать, что без съемок из космоса было бы практически неосуществимо картографирование страны на уровне современных требований.

Из космоса, особенно с борта пилотируемой орбитальной станции, удается охватить съемкой огромные территории, повторять ее многократно с любой периодичностью, вовремя выявляя все изменения на «лике» планеты. Со спутников «Метеор» полоса обзора достигает тысяч километров, а, скажем, фотоаппарат КАТЭ-140, установленный на борту станции типа «Салют», фотографирует полосу шириной 450 километров по перпендикуляру и направлению полета. В течение пяти минут с орбитальной станции удается отснять на пленку гигантскую территорию — около миллиона квадратных километров. Это, как считают специалисты, равнозначно двухлетней (!) работе самолета со специальной аппаратурой. Вдумайтесь в эти цифры: пять минут съемок с орбиты и два года работы на борту самолета. Вот какой скачок эффективности дает использование космических средств в составлении карт!

Напомню и такое немаловажное обстоятельство, что для космической съемки доступен любой уголок Земли. Сегодня по ее материалам создаются карты Памира и Тянь-Шаня, Чукотки и Новой Земли, Курильских островов и пустынь Средней Азии. Только по одной фотографии, выполненной мною с борта космического корабля «Союз-3» в 1968 году, был составлен комплект тематических карт масштаба 1 : 600 000 пустынного района площадью 250 тысяч квадратных километров. Картографы утверждают, что при этом экономическая эффективность составила несколько десятков тысяч рублей. А во время экспедиции на станции «Салют-4», когда в космосе два месяца работали П. Климук и В. Севастьянов, было заснято около 5,6 миллиона квадратных километров территории СССР. По предварительным оценкам, расчетный экономический эффект использования этой информации превысил 50 миллионов рублей.

Космическая техника в топографо-геодезическом производстве ликвидировала само понятие «труднодоступная территория». А ведь еще совсем недавно картографирование высокогорных районов страны, отдаленных территорий северо-востока, полярных островов, Антарктиды представляло собой неимоверно сложную научно-техническую и организационную проблему. Решение ее было сопряжено с огромными затратами труда, времени и средств, наконец, с немалой опасностью. Сегодня по снимкам с орбиты составляются проекты орошения и обводнения, намечаются варианты трасс проектируемых дорог, линий электропередачи, нефте- и газопроводов. Например, по фотографии из космоса уточнили проект прокладки одного из железнодорожных тоннелей на трассе БАМ и за счет этого сэкономили несколько миллионов рублей.

По своей сути космическая информация является многоцелевой, так сказать, межведомственной. Раньше изучение природных ресурсов каждая из отраслей науки и народного хозяйства вела по-своему, что называется, кто во что горазд. Это и понятно, ведь использовались самые разные методы и средства, а результаты порой невозможно было сопоставить. Сейчас появилась новая единая техническая основа для комплексной оценки природного потенциала и естественных ресурсов того или иного района страны. Эта основа — информация, полученная из космоса. Отныне какие бы исследования природных ресурсов ни выполнялись, их результаты отражаются на картах — наиболее емких и информативных документах. Уже проведены подобные опытно-производственные работы в одном из южных районов СССР. И сразу же удалось там открыть новые рудопроявления цветных металлов, определить перспективы нефтегазоносности и начать разведочные буровые работы, выявить продуктивные пастбища.

По оценкам специалистов, экономический эффект такой комплексной инвентаризации природных ресурсов на основе космической информации для горного района площадью около 300 тысяч квадратных километров составит не менее 120 миллионов рублей. При этом все данные наносятся на карты в масштабе 1 : 500 000. Выгоды здесь очевидны, так что в недалеком будущем по космическим данным развернутся общегосударственные работы по инвентаризации природных ресурсов всей нашей страны.

Еще год назад более четырехсот организаций, учреждений и ведомств пользовались космической информацией. В ближайшие годы число потребителей многократно вырастет — в этом можно не сомневаться. Но уже сегодня возникает необходимость быстрее доводить сведения, полученные из космоса, до тех, кто их ждет. Наладить массовое воспроизводство первичной космической информации, проще говоря, тех же самых снимков, сделанных с орбиты. Словом, на наших глазах сегодня закладывается индустрия обработки и использования космической информации. И думается, процесс этот можно и нужно ускорить.

Настало время, когда для дальнейшего роста эффективности космических исследований необходима большая предварительная работа на Земле, солидная аппаратурная база. Космонавты на орбите не решат всех проблем. А космические достижения должны прежде всего работать на Землю. Работают уже. И будут работать все больше и лучше.