Космос — землянам - Георгий Береговой

…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.

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.