Текст
                    и) I


О у МИХАИЛ РЕБРОВ ДОМ НА БЕРЕГУ ВСЕЛЕННОЙ в«и- ijf- № ь.т тяг тяг {04 учгк*4 с 3 ТМО Т, 2 млн, 3. 2—86 ВОЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО 1986
ББК 39.6 Р31 Ребров М. Ф. Р31 Дом на берегу Вселенной. — М.: Воениздат, 1986.— 160 с. 45 к. Эта книга приурочивается к 25-летию первого в мире полета чело¬ века в космос, состоявшегося 12 апреля 1961 года. В ней рассказыва¬ ется о тех многочисленных исследованиях, которые проводят совет¬ ские космонавты в интересах народного хозяйства, о настоящем и бу¬ дущем космических полетов. 3607000000-15! КБ-61-15-85 Р 068(02)^86 БЗВ№20-1985-№1 ББК 39 6 © Воениздат, 1986
ПУТЕШЕСТВИЕ В МИР КОСМОСА (Слово к читателю) Само собой разумеется, что любая научно-популярная книг; на космическую тему должна быть и научной и конечно же до- кумеитальной. А в чем залог того и другого, как не в обращении к реальным событиям дня? Я повторяю — ральным, ибо жанр фантастики, который сейчас пользуется большим спросом, красив, увлекателен, но зачастую не научен и порой далек от реальной жизни. В публикациях последних лет, посвященных теме «межпла¬ нетных путешествий», «пришельцев из космоса», много захва¬ тывающих сюжетов, кроме... Впрочем, следуя лучшим традициям жанра, с которого я начал этот разговор, оставим читателя еще некоторое время в неведении относительно этого «щюме». Современного читателя удивить трудно. Он избалован сен¬ сациями, открытиями и свершениями, неожиданными и ожидав¬ шимися. Он воспитан на кибернетике, чудесных превращениях атома, удивительных возможностях химии, потрясающих вообра¬ жение достижениях микроэлектроники... Хорошо, конечно, что мы живем в такой бурный век, век научно-технического прогрес¬ са. Но обидно, когда люди перестают удивляться. А удивляться нужно. И не только самим свершениям, но и сути, которая в них заложена. Более четверти века отсчитал календарь космической эры, которую открыл полет первого в мире советского искусственного спутника Земли. Много стартов включает летопись космических свершений человечества. Это и беспримерный полет Юрия Гага¬ рина, который первым из землян увидел свою планету со сто¬ роны, и штурм Луны, и рейсы автоматических станций к дале¬ ким планетам, и длительные экспедиции на «Салютах»... Что приобрели советские люди, начав дерзновенный штурм Вселен¬ ной? Каковы их дальнейшие планы? Каковы устремления? Ответ на этот вопрос дан в Обращении Центрального Коми¬ тета КПСС, Президиума Верховного Совета СССР и Совета Ми¬ нистров СССР в связи с первым полетом человека в космос. «Победы в освоении космоса мы считаем по только дости¬ жением нашего народа, но и всего человечества. Мы с радостью ставим их на службу всем народам, во имя прогресса, счастья и блага всех людей на Земле. Наши достижения и открытия мы ставим не па службу войне, а на службу миру и безопасности народов». Начиная с самого первого полета все нашп работы, связан¬ ные с освоением космического пространства, служили и служат I* 3
интересам дальнейшего научного, технического и экономиче¬ ского развития страны, для выполнения задач народнохозяйст¬ венного значения. Примеры? Их много. Значительно больше, чем может пока¬ заться на первый взгляд. «Зачем людям космос» — так коротко можно сформулировать содержание этой книги. Вряд ли она нуждается в пересказе — искушение, в которое нередко впадают авторы предисловия или вступительного слова. Книга Михаила Реброва нуждается, на мой взгляд, в другом — в осмыслении. Те кто прочтут ее, полагаю, не раз будут возвращаться к прочитанному. Ведь автор пригла¬ шает нас в интересное путешествие в мир удивительных воз¬ можностей спутников, пилотируемых кораблей и орбитальных станций. Автором сделана попытка предметно и осязаемо показать путь перемен, которые принес человечеству штурм космоса. Цифры и факты, собранные в этом повествовании, не только неожиданны и впечатляющи, они заставляют думать. В представляемой читателю книге идет речь о профессиях спутников, их послужном списке. Словом, о космических тру¬ жениках, о том, что связано с ними сегодня, чем могут стать и станут они завтра. Ведь космонавтика рождена для добрых дел. Итак, спутники. Сколько их летает в космосе? Для чего лю¬ ди создали искусственное ожерелье вокруг своей планеты и по¬ сылают автоматических разведчиков к далеким мирам? Мы энаем, что потребовалось соединить достижения многих и многих наук, чтобы человек смог вырваться за пределы своей планеты и начать штурм безбрежного океана космоса. В созда¬ нии космических кораблей и орбитальных стапций участвовали физики и химики, математики и металлурги, астрономы и меха¬ ники, радисты и электротехники, биологи и врачи... Автор побывал во многих научных центрах, лабораториях, министерствах и ведомствах, которые получают информацию пз космоса, обрабатывают ее п используют в практических целях. Беседы с учеными, конструкторами и космонавтами, встречи в Цснтрё управления позволили собрать интересный материал, ко¬ торый иллюстрирует главную мысль книги: космос — на службе людям. Книга на конкретных примерах и даже в занимательной фор¬ ме рассказывает об удивительном мире невесомости и о том, как она помогает получать новые материалы (пенистую сталь, сверх¬ чистые вещества, гигантские кристаллы, редчайшие лекарства), о географических открытиях, которые были сделаиы с орбиты, о тайнах Мирового океана и загадках магнитных бурь, о косми¬ ческих частицах высоких энергий и солнечных электростанциях, удивительных процессах, происходящих в верхних слоях атмос¬ феры и движении континентов, — словом, обо всем, что по-новому открыл нам мир космоса. Советский Союз осуществляет широкое сотрудничество в нос* мических исследованиях с учеными многих страд. Опт такого сотрудничества показывает, что объединение усилий дает воз¬ можность значительно повысить эффективность работ* выпол¬ няемых в космосе, и вносит свой вклад в мирные отношения между государствами. И это очень важно. Сотрудничество в кос¬ мосе должно объединять людей, развивать понимание того, что 4
все мы живем па одной планете и от всех нас зависит, чтобы Земля была мирной и цв.пущей. Советский Союз последовательно и твердо выступает за мир¬ ный космос, за космос без оружия. Этот призыв неоднократно звучал в устах советских руководителей. Он лежит в основе па¬ шей миролюбивой политики. В Политическом докладе Централь¬ ного Комитета КПСС XXVII съезду Коммунистической партии Советского Союза Генеральный секретарь ЦК КПСС М. С. Горба¬ чев отметил: «Свое отношение к «звездным войнам» мы высказы¬ вали достаточно обстоятельно. США уже втянули в эту програм¬ му многих союзников. Дело грозит принять необратимый харак¬ тер. Крайне необходимо, иска не ноздио, отыскать реальное peiuoj ние, которое гарантировало бы от переноса гонки вооружений в космос». Теперь настало время раскрыть читателю тайпу того «кро¬ ме», после которого в начале предисловия я поставил многото¬ чие. Это «кроме» относится к попыткам оторваться от сегодняш¬ него дня, идти путем придумывания острых интригующих си¬ туаций. Между тем штурм космоса, проникновение в тайны ми¬ роздания, практическое использование мудрости природы, гран¬ диозность замыслов и творений ученых и конструкторов уже сами по себе фантастичны своей реальностью. Тема реального сегодняшнего и грядущего в исследованиях космоса — явление не случайное. Кому как не нам, проложив¬ шим первые борозды в космической целине, оттолкнувшись от настоящего, не заглянуть в день завтрашний? Я убежден, что настапет время, и очень скоро, когда люди, как подчеркивает автор, будут удивляться тому, как они могли обходиться без полетов вне Земли, без спутников и космических кораблей, как мы сейчас удивляемся тому, что кто-то в свое время скептически относился к паровозам и пароходам, автомо¬ билям, а потом и к самолетам... Словом, космос из громадной и суровой неизвестности бла¬ годаря спутникам, пилотируемым кораблям и станциям стано¬ вится сегодня близким миллионам землян. Он призван дать че¬ ловечеству дополнительное жизненное пространство, вещество и энергию. Константин Эдуардович Циолковский — основоположник кос¬ монавтики — как-то сказал: «...Не правда ли, это великолепно?!.. Приготовить человечеству великое будущее и соединить его с покорением космоса». Верно сказано. Он был великим мечтате¬ лем, этот учитель физики из старинного русского города Калуга. Но он был и великим реалистом. О реальных делах и эта книга, хотя реальность порой и мо¬ жет показаться фантастической. Гецррал-лейтенант авиации В. А. ШАТАЛОВ, дважды Герой Советского Союза, летчик-космонавт СССР
интересам дальнейшего научного, технического и экономиче¬ ского развития страны, для выполнения задач народнохозяйст¬ венного значения. Примеры? Их много. Значительно больше, чем может пока¬ заться на первый взгляд. «Зачем людям космос» — так коротко можно сформулировать содержание этой книги. Вряд ли она нуждается в пересказе — искушение, в которое нередко впадают авторы предисловия или вступительного слова. Книга Михаила Реброва нуждается, на мой взгляд, в другом — в осмыслении. То кто прочтут ее, полагаю, нс раз будут возвращаться к прочитанному. Ведь автор пригла¬ шает нас в интересное путешествие в мир удивительных воз¬ можностей спутников, пилотируемых кораблей и орбитальных станций. Автором сделана попытка предметно и осязаемо показать путь перемен, которые принес человечеству штурм космоса. Цифры и факты, собранные в этом повествовании, не только неожиданны и впечатляющи, они заставляют думать. В представляемой читателю книге идет речь о профессиях спутников, их послужном списке. Словом, о космических тру¬ жениках, о том, что связано с ними сегодня, чем могут стать и станут они завтра. Ведь космонавтика рождена для добрых дел. Итак, спутники. Сколько их летает в космосе? Для чего лю¬ ди создали искусственное ожерелье вокруг своей планеты и по¬ сылают автоматических разведчиков к далеким мирам? Мы знаем, что потребовалось соединить достижения многих и многих наук, чтобы человек смог вырваться за пределы своей планеты и начать штурм безбрежного океана космоса. В созда¬ нии космических кораблей и орбитальпых станций участвовали физики и химики, математики и металлурги, астрономы и меха¬ ники, радисты и электротехники, биологи и врачи... Автор побывал во многих научных центрах, лабораториях, министерствах и ведомствах, которые получают информацию из космоса, обрабатывают ее и используют в практических целях. Беседы с учеными, конструкторами и космонавтами, встречи в Цснтрё управления позволили собрать интересный материал, ко¬ торый иллюстрирует главную мысль книги: космос — на службе людям. Книга на конкретных примерах и даже в занимательной фор¬ ме рассказывает об удивительном мире невесомости и о том, как она помогает получать новые материалы (пенистую сталь, сверх¬ чистые вещества, гигантские кристаллы, редчайшие лекарства), о географических открытиях, которые были сделаны е орбиты, о тайнах Мирового океана и загадках магнитных бурь, о косми¬ ческих частицах высоких энергий и солнечных электростанциях, удивительных процессах, происходящих в верхних слоях атмос¬ феры и движении континентов, —- словом, обо всем, что по-новбму открыл нам мир космоса. Советский Союз осуществляет широкое сотрудничество в ноо* мических исследованиях с учеными многих страд. Опыт такого сотрудничества показывает, что ooi,единение усилий дает воз¬ можность значительно повысить эффективность работ* выпол¬ няемых в космосе, и вносит свой вклад в мирные отношения между государствами. И это очень важно. Сотрудничество в кос¬ мосе должно объединить людей, развивать понимание того, что 4
все мы живем па одной планете и от всех нас зависит, чтобы Земля была мирной и цветущей. Советский Союз последовательно и твердо выступает за мир¬ ный космос, за космос без оружия. Этот призыв неоднократно звучал в устах советских руководителей. Он лежит в основе на¬ шей миролюбивой политики. В Политическом докладе Централь¬ ного Комитета КПСС XXVII съезду Коммунистической партии Советского Союза Генеральный секретарь ЦК КПСС М. С. Горба¬ чев отметил: «Свое отношение к «звездным войнам» мы высказы¬ вали достаточно обстоятельно. США уже втянули в эту програм¬ му многих союзников. Дело грозит принять необратимый харак¬ тер. Крайне необходимо, пока не поздно, отыскать реальное реше¬ ние, которое гарантировало бы от переноса гонки вооружений в космос». Теперь настало время раскрыть читателю тайну того «кро¬ ме», после которого в начало предисловия я поставил многото¬ чие. Это «кроме» относится к попыткам оторваться от сегодняш¬ него дня, идти путем придумывания острых иптригующих си¬ туаций. Между тем штурм космоса, проникновение в тайны ми¬ роздания, практическое использование мудрости природы, гран¬ диозность замыслов и творений ученых и конструкторов уже сами по себе фантастичны своей реальностью. Тема реального сегодняшнего и грядущего в исследованиях космоса — явление не случайное. Кому как не нам, проложив¬ шим первые борозды в космической целине, оттолкнувшись от настоящего, нс заглянуть в день завтрашний? Я убежден, что настанет время, и очень скоро, когда люди, как подчеркивает автор, будут удивляться тому, как они могли обходиться без полетов вне Земли, без спутников и космических кораблей, как мы сейчас удивляемся тому, что кто-то в свое время скептически относился к паровозам и пароходам, автомо¬ билям, а потом и к самолетам... Словом, космос из громадной и суровой неизвестности бла¬ годаря спутникам, пилотируемым кораблям и станциям стано¬ вится сегодня близким миллионам землян. Он призван дать че¬ ловечеству дополнительное жизненное пространство, вещество и энергию. Константин Эдуардович Циолковский — основоположник кос¬ монавтики — как-то сказал: «...Не правда ли, это великолепно?!.. Приготовить человечеству великое будущее и соединить его с покорением космоса». Верно сказано. Он был великим мечтате¬ лем, этот учитель физики пз старинного русского города Калуга. Но он был и великим реалистом. О реальных делах и эта книга, хотя реальность норой и мо¬ жет показаться фантастической. Гецррал-лейтенант авиации В. А. ШАТАЛОВ, дважды Герой Советского Союза, летчик-космонавт СССР
ГРЕЗЫ О ЗЕМЛЕ И НЕБЕ • Мечта тысячелетий • Развенчанная леген¬ да ф Первый великий шаг человечества • «Поехали!» ф Воп¬ рос, который волнует всех «Завоевание Солнечной системы даст не только энер¬ гию и жизнь, которые в два миллиарда раз будут обиль¬ нее земной энергии и жизни, но и простор, еще более обильный. Человек на Земле владеет, так сказать, толь¬ ко двумя измерениями, третье же — ограничено, то есть распространение вверх и вниз пока невозможно. Тогда же человек получит три измерения... Эфирное пространство, свободное от разрушительной и ограничительной силы тяжести, особенно благоприятно для развития культуры...» К. Э. Циолковский «Если бы рост снежных шапок гор не сдерживался солнцем и ветром, их вершины уперлись бы в звезды»,— гласит древнее сказание. Устремления человеческого ра¬ зума не знают ограничений. На крыльях мечты люди давно уже побывали на Марсе, построили город на Луне, совершили путешествие к далеким звездам... И это не просто фантазия, это — служение будущему. Строение Вселенной, множественность и разнообраз¬ ность миров в этом волшебном пространстве мечты ин¬ тересуют землян с давних времен. Они не хотят сми¬ риться с преградами, которые стоят на пути к этим зна¬ ниям. Идея прогресса, неустанные поиски и смелые дер¬ зания вознаграждали упорных новыми открытиями. И они снова заглядывали за горизонт. Расстояние от основания к вершине —это как бы путь человека за пределы своей планеты, в манящие кос¬ мические дали. А вот обратное направление взгляда — от точечной вершины, что на орбите, к расходящемуся вширь основанию — это уже вторжепие космоса в дела земные, в нашу повседневность. Есть идея построить над Землей большой дом, кото* рый будет иметь много комнат и сможет вместить много людей. Они будут паблюдать звезды, собирать энергию Солнца, выращивать чудо-плоды, работать. 6
Это должны быть «особые жилища — безопасные, светлые, с желаемой температурой, с возобновляющимся кислородом, с постоянным притоком пищи, с удобствами для жизни...». Эти жилища и все принадлежности для них должны доставляться ракетами с Земли в сложен¬ ном (компактном) виде, раскладываться и собираться в эфире, по прибытии на место... «Работы всякого рода тут удобнее производить, чем на Земле. Во-первых, потому, что сооружения могут быть неограниченно велики и при самом слабом материале — тяжесть все равно их не раз¬ рушит, так как ее тут нет. Во-вторых, человек здесь в состоянии работать при любом положении. Нет ни верха, ни низа. Упасть никуда нельзя». Идея эта принадлежит К. Э. Циолковскому, «велико¬ му калужанину», нашему соотечественнику. Рукотвор¬ ный остров в эфире, контуры которого зародились еще в прошлом веке, уже существует. Он заселен. А началось все с «Салютов». Их полет дал первый опыт создания и функционирования тяжелых космиче¬ ских аппаратов нового типа, позволил получить ценные данные о возможности длительного пребывания и работы человека в космосе, продемонстрировал широкий диапа¬ зон возможностей орбитальных станций — этих «звездных домов» над Землей — от исследования природной среды и ресурсов нашей планеты до астрофизических исследо¬ ваний процессов на далеких звездах, в глубинах Вселен¬ ной. Есть идея построить много «звездных домов» на бе¬ регу Вселенной. Коль скоро они приносят пользу лю¬ дям... Немногим более четверти века продолжается «обжи- вание» околоземного пространства. Исключительно корот¬ кий срок в истории человечества. Но за это время косми¬ ческая наука и техника достигли впечатляющих успехов. И стало все это возможно благодаря развитию научно- технической революции на Земле. Сегодня мы твердо знаем, что без дальнейшего освоения космоса эта рево¬ люция немыслима. Но вначале была мечта о звездах, мечта о крыльях... О многих думах и чаяниях людских можно прочесть в летописи столетий. Но эти две всегда были, пожалуй, одними из самых заветных и дорогих. Нет числа леген¬ дам и мифам, которые сложились еще в далекие эпохи и передавались из поколения в поколение. Если вспомнить историю государства Российского, она представит доку- 7
моиты и свидетельства, относящиеся к XI, XIII, XV, XVII векам, написанные старинной славянской вязью, пожелтевшие и истлевшие от времени, но достоверно сохранившие великие события прошлого. Летописцы со» общают, что примерно в 1680 году в Москве было осно¬ вано «Ракетное заведение», изготовлявшее ракеты «в больших количествах». Велик вклад в ракетное дело А. Д. Засядко, К. И. Константинова... В 1828 году «Московский вестник» рассказал о не¬ кой «простой мещанке» Ильинской, которая в воскре¬ сенье 19 августа совершила смелое воздушное путешест¬ вие. «На шаре,— писал журнал, — начиненном не газом, а простым дымом от аржаной соломы, поднялась более чем на 300 сажен и с высоты приветствовала зрителей ракетами...» Смелой русской астронавтке из Москвы уда¬ лось побывать «выше всего земного». В 1881 году приговоренный к смертной казни эа уча¬ стие в покушении на царя Александра II студент Пе¬ тербургской медико-хирургической академии Н. И. Ки¬ бальчич предложил идею и схему летательпого аппарата тяжелее воздуха, который приводился в движение поро¬ ховым двигателем. В 1887 году профессор Московского университета А. Г. Столетов организовал публичное выступление в По¬ литехническом музее изобретателя П. М. Голубицкого о работах учителя из Боровска. Тогда на специальном заседании физического отделения Московского общества любителей естествознания обсуждался проект дирижабля, разработанный К. Э. Циолковским. В 1894 году в Москве на механической выставке де¬ монстрировался оригинальный прибор для изучения со¬ противления среды. А в двадцатых годах нашего столе¬ тия в Москве была создана первая советская научно-ис¬ следовательская и опытно-конструкторская лаборатория для разработки ракетных снарядов на бездымном порохе. Еще никто всерьез не помышлял об атомпой энергии, а романисты уже писали о ракетах, которые движет си¬ ла покоренного атома. Еще очень далеко было до запус¬ ков искусственных спутников Земли, а в произведениях фантастов создаются звездолеты, внеземные станции, це¬ лые небесные города... Люди зачитывались книгами о смельчаках, идущих по песчаным пустыням Марса, про бивающихся сквозь облачную пелену Венеры, штурмую* щйх Лупу... Вспомним роман А. А. Богданова «Красная авевда» 8
(1908 год), в котором двадцать марсиан во главе с гени¬ альным ученым Менни прибывают на Землю, чтобы ус¬ тановить связь с человечеством. Вспомним «Аэлиту» Алексея Толстого (1922 год)—один из наиболее ярких фантастических романов, посвященных космическим по¬ летам... И еще один курьезнейший факт истории. В одном из номеров газеты «Московские губернские новости» за 1848 год была напечатана маленькая заметка: «Мещанина Никифора Никитина за крамольные речи о полете на Луну сослать в поселение Байконур...» Здесь нет опечатки. Именно в Байконур, который ны¬ не стал не только своеобразным символом эры космоса, но и первым космическим портом планеты, более 130 лет назад был сослан неизвестный нам дерзкий мечтатель и фантазер, чье имя не вошло в славную летопись космо¬ навтики. Впрочем, почему не вошло? Этот факт вовсе не вос¬ принимается нами лишь как шутка истории. Никифоры Никитины — явление чисто русское. Вспомним кузнеца Черная Гроза, который сделал крылья для летания, подьячего Крякутного, пытавшегося подпяться на воз¬ душном шаре. Они, эти Грозы, Крякутные, Никитины, сродни Кибальчичам, Циолковским, Цандерам, Короле¬ вым... В них безграничная вера в силу человеческого ра¬ зума, в его талант, умение и смелость. Между этими событиями и стартом первой космиче¬ ской ракеты пролегли столетия. Много проектов вписала в свои анналы история. Но не было среди них более ге¬ ниального и смелого замысла, чем тот, который изложен в знаменитом труде «Исследование мировых пространств реактивными приборами». Его подарил землянам скром¬ ный учитель ив Калуги Константин Эдуардович Циол¬ ковский. Иногда спрашивают: «Почему основоположником кос¬ монавтики считают Циолковского, а не Жюля Верпа, предвидевшего осуществление полета человека на Луну задолго до Циолковского?» Все дело в том, что фантазия французского писателя была лишь воображением худож¬ ника. Циолковский же первым обратил увлекательные истории о космических полетах и «звездных путешестви¬ ях» в стройную теорию, то есть придал космонавтике ее современную форму. Именно ракета Циолковского, а не пушка Жюля Верна открыла человечеству путь в космос! В 1883 году К. Э. Циолковский в своей работе «Сво- 9
бодиоо пространство» впервые дал описание космическо¬ го корабля с ракетным двигателем. То была смелая, но и какой-то мере абстрактная идея. Но уже в 1895 году в «Грезах о Земле и небе» ученый обосновал свою теорию создания искусственного спутника вашей планеты. Конец 90-х годов прошлого столетия и начало нашего века стали периодом, когда космонавтика уже сложилась как теория полета ракеты для разгона «приборов и челове¬ ка» до космических скоростей. В 1903 году в журнале «Научное обозрение» появи¬ лась статья К. 8. Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами». В этой работе бы¬ ли изложены вопросы межпланетного «летания», идеи изучения и преобразования космоса для его заселения, использования его энергетических, материальных и ин¬ формационных ресурсов. «Стать ногой на почву астеро¬ идов, поднять рукой камень с Луны, устроить движу¬ щиеся станции в эфирном пространстве, образовать жи¬ вые кольца вокруг Земли, Луны, Солнца, наблюдать Марс на расстоянии нескольких десятков верст, спус¬ титься на его спутники или даже на самую его поверх¬ ность, что, по-видимому, может быть сумасброднее! Од- пако только с момента применения реактивных прибо¬ ров начинается новая великая эра в астрономии — эпоха более пристального изучения неба». Это его слова. Перелистаем страницы календаря XX века после Ве¬ ликого Октября. В творческих поисках, смелых экспе¬ риментах, дерзких проектах советские люди уверенно шли к тому, чтобы проложить первую борозду в косми¬ ческом пространстве. 17.08 1933 года с «космодрома» в Нахабине под Моск¬ вой стартовала первая советская жидкостная ракета... Год 1936-й, эапущена ракета «Авиавнито»... Год 1939-й, состоялся старт первой двухступенчатой ракеты... В 1940 году поднялся в небо ракетоплан РП-318 кон¬ струкции С. П. Королева... В 1942 году летчик Г. Я. Бахчивавджи совершил по¬ лет на первом советском ракетном самолете БИ-1... В мае 1949 года осуществлен пуск исследовательской геофизической ракеты на высоту 110 километров... Нет нужды называть хронологию всех событий — она хорошо известна. По две даты хотелось бы выделить особо. 4 октября 1957 года. Люди Земли помнят этот замеча¬ ло
тельный день. Планету потрясла сенсационная весть: Со¬ ветский Союз запустил искусственный спутник Земли, первым подарил космосу рукотворное небеспое тело! «Искусственные спутники Земли, — говорилось в сообще¬ нии ТАСС, — проложат дорогу к межпланетным путеше¬ ствиям, и, по-видимому, нашим современникам суждено быть свидетелями того, как освобожденный и сознатель¬ ный труд людей нового, социалистического общества де¬ лает реальностью самые дерзновенные мечты человечества». Планета ликовала. «Россия удивляет мир», «В небе Красная Луна», «Открыта эпоха космоса», «Браво, Со¬ веты!»— звучало на всех языках. «Этот конкретпый символ будущего освобождения человека из-под власти сил, приковывающих его к Земле, создан и запущен со¬ ветскими учеными и техническими специалистами. Все на Земле должны быть благодарны им. Это подвиг, ко¬ торым может гордиться все человечество». Так писала в те дни «Нью-Йорк тайме». Потом была весна 1961-го. Точнее, 12 апреля. Став¬ шее историей — «Поехали!», первые 108 космических минут человечества, звучащее на весь мир русское имя «Га-га-рин!». Пройдут годы и столетия, но люди всегда будут возвращаться в памяти к этому апрельскому дню, который вошел во все календари мира знаменательной и праздничной датой. Его будут благодарно и взволнованно вспоминать наши потомки, его с таким поистине всесвет¬ ным ликованием встретили наши современники. Шли годы. Люди планеты Земля по одному и груп¬ пами совершили целую серию космических полетов, нау¬ чились стыковать корабли на внеземных орбитах, выхо¬ дить в открытый космос, запускать автоматические стапции к далеким планетам. Человек создал спутпико- вое ожерелье планеты, побывал на Луне, подарил Солн¬ цу «маленькую дочь Земли» (ее назвали «Мечта», она и сейчас совершает свой бег в хороводе больших и ма¬ лых планет, обращаясь вокруг светила за 450 суток)... Маневренные летательные аппараты «Полеты», физи¬ ческие лаборатории «Протоны», исследователи космиче¬ ской среды «Электроны», многофункциональные «Зон¬ ды», «Ореолы» и «Прогнозы», «Метеоры» и «Молнии», «Луноходы» и «Вертикали», многочисленное семейство «Космосов» и «Интеркосмосов», «Востоки» и «Восходы», «Союзы» и «Салюты»... Да разве перечислишь все творе¬ ния рук и ума советского человека, дерзнувшего поко¬ рить себе безбрежный океан звезд! И
Псе это — лишь отдельные вехи на космическом пу¬ ти, которым идет наша страна. Многое из того, что сде¬ лали советские люди, вошло в историю со словами «впер¬ вые в мире». Успехи нашей страны во всех областях науки и тех¬ ники очевидны. Как отмечается в Программе КПСС (но¬ вая редакция), «в Советском Союзе построены первая атомная электростанция и первый атомный ледокол, за¬ пущен первый искусственный спутник Земли, стартовал первый космический корабль с человеком на борту». Я далек от мысли утверждать, что все обеспечившее сегодняшний взлет космонавтики сделано лишь нашими учеными п конструкторами. Советские люди отдают должную дань уважения смелым экспериментам и рабо¬ там Оберта, Годдарда, Эно-Пельтри, мужеству и отваге американских астронавтов. Вместе со всем человечеством. гордимся подвигом II. Армстронга, М. Коллинза и Э. Олдрина, первыми достигших поверхности Луны, мы приветствуем всех, кто выходит на космические орбиты для выполнения исследований и экспериментов в интере¬ сах науки, мира и прогресса. Однако столбовая дорога космонавтики проложена нашими соотечественниками. И даже в день посадки на Луну «Аполлона II» агентство ЮПИ вынуждено было признать: «Нельзя забывать о за¬ слугах пионеров освоения космоса, давших сведения, ко¬ торые сделали возможным это замечательное достижение. Первый искусственный спутник был советским. Первые люди в космосе были русскими. Все основные достиже¬ ния в космосе сделаны СССР...» Первые внеземные шаги. Первый взгляд на наш соб¬ ственный мир со стороны, из космического далека. Пер¬ вые межпланетные трассы... И все это за неполных три десятилетия, прошедших со дня запуска первого совет¬ ского спутника. Исследование космоса потребовало от людей огромнейших усилий, мобилизации всех средств современной науки, техники и технологии производства. Естественен вопрос: «А что человечество получит вза¬ мен?» Сейчас мы даже вправе на первый нлан поставить вопрос, «что уже дает космос человеку?», ибо спутники- работяги, наши летчики-космонавты ведут на космиче¬ ских орбитах такую работу, от которой огромная поль¬ за народному хозяйству страны, науке, производству, всем категориям тружеников, так или иначе связанных с космическими исследованиями. 12
люди и космос 0 Сколько стоит один килограмм спутника? 9 Тенденция к спижр- нию 9 Семь этажей неба ф Зачем людям звезДы? Сколько бы часто и долго мы ни летали за пределами Земли, глубоко убеж¬ ден, что много необычного и фантастического встретим мы. Фантастика — это мечта, а разве не она позвала нас в космос? — Планета людей!.. Не зря Гагарин назвал ее голу¬ бой. Очень красива! И сколько оке на ней есть еще места Оля больших и полезных дел!.. Из докладов космонавтов с орбиты Циолковский как-то сказал: «...Не правда ли, это ве¬ ликолепно?!.. Приготовить человечеству великое буду¬ щее и соединить его с покорением космоса». Хорошо сказано. Просто и мудро. А главное — это был ответ сом¬ невающимся. Решительный и твердый. «И все-таки, во что обходятся космические старты и для чего мы осваиваем космос?» — не унимаются мало¬ веры. Вопрос этот задают и сейчас. Не так часто, как рань¬ ше, по тем не менее его можно услышать и сегодня. Правда, порой в несколько ином звучании: «Разве на Земле нет более срочных и настоятельных проблем?» Но все равно смысл тот же. Аналогичные вопросы помнит и история авиации. На заре самолетостроения, когда летательные аппараты бы¬ ли далеко не совершенными, часто случались аварии, пси леты целиком зависели от капризов погоды, энтузиастов авиации вопрошали: «Что могут дать эти рискованные полеты для людей?» И сами же скептики отвечали: «Ни¬ чего!» Жизнь убедительно доказала, какое великое бла¬ го обрел человек, научившись летать в воздушном оке¬ ане... Ну а скептики в отношении к космоплаванию? Док* тор Ван-Аллен, продолжая мысль К. Э. Циолковского, сказал однажды, что «спутник представляет собой есте* 13
гтооппое продолжение ракеты, которая является естест- млшым продолжением самолетов и воздушных шаров, которые, в свою очередь, естественное «продолжение» лю¬ дей, взбирающихся на деревья и горы, чтобы лучше уви¬ деть окружающее». История завоевания воздуха началась более двух сто¬ летий назад. История завоевания космического прост¬ ранства насчитывает менее трех десятилетий. Но в жиз¬ ни человечества дела, связанные со словом «космос», уже оказывают свое влияние, и не меньшее, чем те, что связаны с понятиями «земля» и «воздух». Типичный аргумент противников активного штурма Вселенной — высокая стоимость первых экспериментов в космосе. Американский экономист Чарлз Шелдон, сум¬ мируя мнение многих своих соотечественников, заметил: «По стоимости первые космические эксперименты не имеют себе равных в истории». Спору нет, стоимость кос¬ мических исследований, особенно начальных, достаточно высока. Интересные расчеты провел американский экономист Теодор Тейлор. По его данным, первый искусственный спутник стоил США 2 миллиона долларов в расчете на килограмм полезного груза. В 1968 году килограмм по¬ лезного груза, доставленного на орбиту, стоял уже 1000 долларов. Иными словами, всего за десятилетие кос¬ мические эксперименты удешевились в 2000 раз. Переход к более экономичным конструкциям космических кораб¬ лей и ракет, утверждают специалисты, позволит снизить цену доставки космических грузов до 10 долларов за килограмм. Что еще можно сказать по этому поводу? Отвечая на вопрос о цене космических экспериментов, прежде всего следует указать на их непосредственные технические преимущества, которые являются не только экономически более выгодными, но зачастую и единст¬ венно возможными. Космическая связь, космическая навигация, космическая метеорология, космическая аст¬ рономия... Их необходимость и рентабельность сегодня не вызывают сомнений. Космические полеты дали пищу для размышлений и анализа не только синоптикам, но и геодезистам, картографам, землеустроителям, океаноло¬ гам, которые увидели нашу планету в виде крупномас¬ штабной карты, притом очень необычной. Невероятно, но факт: чем выше поднимается точка наблюдения, тем больше просматривается глубинное строение Земли. 14
Именно «взгляд сверху», с космической высоты позволил прийти к выводу о TOxM, что, например, Уральский хре¬ бет заканчивается на юге вовсе не там, где мы привыкли видеть это на обычных картах. А сколько других неожиданных открытий принес лю¬ дям космос! Необходимость дальнейшего проникновения в мир звезд и планет диктуется законами диалектики: люди должны углублять свои знания о строении веще¬ ства, законах развития мироздания, природе тяготения, эволюции живой материи. Возьму на себя смелость сказать: не начав в 1957 го¬ ду штурм космоса и пе преумножив усилий на этом труднОхМ пути, мы не имели бы сегодня работающих в различных областях промышленности, науки и народного хозяйства систем дистанционного управления, средств контроля сложнейших автоматических кОхМплексов, ме¬ тодов сбора и обработки многочисленной и быстрорасту¬ щей информации, сверхминиатюрных радиоэлектронных устройств, материалов с фантастическими свойствами и многого, многого другого. И все-таки не это самое главное. Главное в том, что человечество приобрело новое средство познания мира. Результаты от применения этого уникального «инструмента» научных исследований и тех¬ нических экспериментов ощутимы уже сегодня. Доста¬ точно сказать, что первое десятилетие космической эры превратило астрономию из науки наблюдательной, кото¬ рой она была тысячелетиями, в науку эксперименталь¬ ную. Человек смог своими руками пощупать лупный грунт, оценить характеристики поверхности Марса и Ве¬ неры, определить состав и параметры планетных атмос¬ фер и ионосфер. Спутники Земли произвели резкий по¬ ворот и в исследовании нашей родной планеты. В перспективе результаты от дел космических будут столь велики, что просто трудно представить себе все возможные последствия. Советска я космическая программа исходит из того, что существует множество практических соображений в пользу активного освоения пространства вне Земли, ибо уникальные «ресурсы» этого нового мира более чем ком¬ пенсируют все затраты. Исследования космоса при помощи сложнейших, ос¬ нащенных всевозможными приборами спутников, пилоти¬ руемых кораблей, долговременных орбитальных научных лабораторий, автоматических межпланетных станций по- 15
рождают тысячи новых идей, изобретений, открытий, тех¬ нологических усовершенствований, из которых многое на¬ ходит практическое применение в нашей повседневной жизни. Добавим: ответы науки всегда шире задаваемых ей вопросов. Это в максимальной степени относится и к кос¬ монавтике. Оловом, космос из громадной суровой неизвестности благодаря спутникам, пилотируемым кораблям и орби¬ тальным станциям становится сегодня близким миллио¬ нам землян. Он призван дать человечеству дополнитель¬ ное жизненное пространство, вещество и энергию. Лю¬ дям, цак говорили древние, нужны все «семь этажей не¬ ба». Они мечтали о высоких этажах познания. Сегодня мы в пути к этим высотам. Их вершины совсем близко, хотя маршрут не обещает быть легким. И еще один важный момент. Не только ученые, кон¬ структоры, космонавты находят там, за толщей атмос¬ феры Земли, в суровых бескрайних просторах Вселен¬ ной, ответы на множество важнейших вопросов. Прав поэт, восклицая: И как дар человечеству — Каждый звездный успех... Для рабочих Отечества Космос — поле и цех. Сегодня космические корабли и спутники не только служат науке. Они становятся неотъемлемой частью на¬ родного хозяйства страны. Практически нет отрасли, для которой освоение космического пространства не оказа¬ лось бы в той или иной степени полезным. Более 800 ор¬ ганизаций нашей страны используют космическую ин¬ формацию для решения научных и прикладных задач. Завтра таких заинтересованных станет еще больше. В этом году земляне отмечают двадцатипятилетие первого полета человека в космос... Весна 1961-го. День этот —12 апреля —я помню, как если бы он был вче¬ ра, а не четверть века назад. Радио Москвы сообщило: «...В Советском Союзе выведен на орбиту вокруг Зем¬ ли первый в мире космический корабль-спутник «Восток» с человеком на борту». И еще: «Пияотом-космонавтом космического корабля-спутни¬ ка «Восток» является гражданин Союза Советских Социа¬ листических Республик летчик майор Гагарин Юрий Алексеевич». 16
Двадцать пять космических лет... Как это мало в мас¬ штабах истории человечества и как это много, если огля¬ нуться, на пройденный путь, подвести итог сделанному, увидеть за фундаментом настоящего величественное и прекрасное здапие грядущего. Мы первыми начали этот великий штурм. Подвиг со¬ ветского народа, дерзнувшего вывести на орбиту вокруг Земли сначала рукотворную планету, затем отправить в дальний рейс к Луне автоматическую станцию, назван¬ ную «Мечтой», и, наконец, снарядить и послать в облет земного шара первопроходца звездных трасс, был проры¬ вом не только в космос, но и в сердца миллионов и мил¬ лионов людей всех стран и континентов. Ведь не только он, майор Гагарин, а тысячи учепых и инженеров, мил¬ лионы рабочих и колхозников, весь Советский Союз были первыми. 12 апреля. 9 часов 7 минут московского времени. Мы помним этот день и этот час. Мы шли к нему через годы испытаний и побед, мы ждали его. Он был необычным, неповторимым, поистине сверкающим, как яркая звезда. В тот солнечный апрельский день 1961 года Страна Советов, всегда устремленная в будущее, сделала дерз¬ кий и уверенный шаг к звездам. Она идет этим звезд¬ ным путем и сейчас. Стремительно и гордо. Преодолевая пространство и время. Историки будут еще не раз возвращаться к рассказу о легендарном «Востоке» и его пилоте, о первых 108 мину¬ тах звездного рейса, о всепланетном возгласе «Человек в космосе! Русский! Советский! Комхмунист!». Могучее эхо гагаринского старта, облетев земной шар, достигло самых отдаленных уголков планеты. И уже не фантастикой, а воплощенной реальностью стала извечная мечта человека о прорыве во Вселенную. Никогда не забудется этот день. Наша Родина открыла человечеству дорогу в космос, и по ней идут теперь ученые разных стран. Пионер ос¬ воения Вселенной — Советский Союз — стал инициато¬ ром превращения космического пространства в арену юди и космос... Человек становится не только хозяи¬ ном Земли, но и хозяином Солнечной системы. Все ус¬ коряющееся развитие науки даст ему новые средства перестройки природы. И нет сомнения, что громадную роль в этом сыграет космическая техника. 2 М. Ф. Ребров мо; ународного сотрудничества. 17
ВЗГЛЯД С ОРБИТЫ • Радуга спектра • Космическое приро¬ доведение ф Колумбы XX века • 1000 про¬ фессий спутника — Видим Землю! Такие открываются картины, что дух захватывает. Полет научил нас читать рисунок пла¬ неты. Карта не нужна —любой район узнаем сразу. И детали просматриваются отлично... — У каждого космонавта своя специализация. Саша (А. Иванченков,— М. Р.) больше смотрит за ледниками, я тоже ими занимаюсь, но особенное у меня пристрастие к Дальнему Востоку, Памиру, БАМу... Ш докладов космонавтов с орбиты Рассказывают, чю некий юноша по имени Наркис за¬ хотел увидеть землю такой, какой ее видят птицы. Он поднялся высоко в горы и глянул на свой аул. Все вни¬ зу казалось крохотным и размытым. Но орел парил еще выше, и Наркис решил подняться туда, где торчал засне¬ женный пик. Облака плыли у его ног и закрывали все, что осталось внизу. — Что же видят птицы? — воскликнул юноша, взгля¬ нул на солнце и тут же ослеп. Слишком яркими и жгучи¬ ми были его лучи... Такова легенда. «Отчетливо вырисовываются горные хребты, крупные реки, большие лесные массивы, пятна островов, береговая кромка морей. Я видел облака и легкие тени их на далекой и милой Земле». Такую запись сделал в бортжурнале «Востока» Юрий Гагарин во время первого в мире космического полета. Даты рождения новых научных направлений всегда условны. Разве можно точно назвать день и час или даже месяц конкретного года, когда совокупность накопленных знаний и опыта вдруг обрела принципиально новую «фор¬ му», с которой все и началось? Скажем, можно ли назвать день рождения физики, химии, астрономии, географии? Конечно же нет. И все-таки историки ведут хронологию 18
дат в событий рождения нового, принимая за точку от¬ счета некое протокольно зарегистрированное событие. Именно поэтому я хочу начать с 12 апреля 1961 года и даже указать время — 9 часов с минутами по Москве. «Красота-то какая!» Эта восторженная фраза прозвучала из космоса. Пер¬ вый из землян — Юрий Гагарин, — увидевший планету со стороны, выражал свои чувства. Сегодня накоплено ог¬ ромное количество интереснейшей (и полезнейшей!) ин¬ формации па тему «Взгляд из космоса». И мы можем утверждать, что среди больших и малых планет Солнеч¬ ной системы наша занимает исключительное положение. Почему? Прежде всего по разнообразию и разнохарактер¬ ности своей поверхности, отражающей удивительнейшие процессы природных образований, и по своеобразной (если не сказать уникальной) воздушной оболочке. Пестрая зелень растительности и темно-коричневые горные хребты, белые шапки полюсов и желтые пески пу¬ стынь, красные плато равнин и причудливо серые впади¬ ны. А сколь прекрасен в многообразии своих оттенков Мировой океан! А игра красок северного сияния!.. Между эмоциональным и логическим восприятием ми¬ ра нет пропасти. Все это атрибуты земного хозяйства, рассматривай их порознь, не создают впечатления, что связаны они некой общей логикой развития и существо¬ вания. На самом деле это именно так. Чтобы прийти к такому заключению, ученым пеобходима была информа¬ ция, полученная из космоса не .только «зрячими» объек¬ тивами съемочной аппаратуры, но и обычным глазом. • А что можно увидеть с высоты 300—350 километров, когда обычная копейка на расстоянии каких-то 30—40 метров кажется точкой? Сомнения вроде бы понятные: существует убеждение, что предельная острота зрения человека — одна дуговая минута. Но это скорее минимальная цифра, чем усреднен¬ ная норма. При хорошей освешенности наш глаз в состоя¬ нии различить проволочку диаметром 0,1 миллиметра па удалении до 40 метров. А ведь это соответствует углу врения всего лишь 0,5 дуговой секунды. В 120 рав выше нормы! Теперь вспомним доклады космонавтов с орбиты, в ко¬ торых звучали такие сообщения: видны отдельные дома, самолет, заходящий на посадку, корабль в океане, борозды на пашне... Говорилось и о других мелких подробностях. Поначалу специалисты, особенно медики, фиксировали все 2* 19
эти сообщения, но не очень-то верили: «Зрительный об¬ ман, кажущиеся явления». Ведь для того чтобы признать достоверность факта, необходимо было утвердиться в мыс¬ ли, что острота зрения у тех, кто находился на орбите, в 5—6 раз выше нормальной. Конечно же, можно говорить об оптических свойствах атмосферы, которая порой способна играть роль «увели¬ чительного стекла», можно искать объяснение и в «удач¬ ной освещенности», можно ссылаться па феноменальность зрения. Но факт остается фактом: резервы у человеческо¬ го глаза есть. Земля открывается космонавтам во всем многообразии цветов, тонов и полутонов. В природе существуют сотни тысяч цветовых «характеристик». Глаз человека воспри¬ нимает до девяноста тысяч различных оттенков. Но как найти общий «язык» в их оценке. Ведь специалисты Цент¬ ра управления полетом и космонавты должны хорошо по¬ нимать друг друга. Госцентр «Природа» совместно с Всесоюзным институ¬ том метрологии имени Д. И. Менделеева создали специ¬ альные атласы. На первых «Салютах» опи прошли апро¬ бацию, помогли отработать методику точного определения цветов. Первый такой атлас включал всего 23 «окраски». На «Салюте-4» экипаж пользовался альбомом, содержа¬ щим уже 192 цвета и оттенка. Атлас «Салюта-7» имел 1000 цветных образцов, имеющих специальную цифровую индикацию. Во время визуальных наблюдений космонавты подме¬ чают интересные земные объекты, определяют пх цвет, находят аналог в атласе — страница, строчка, номер,— сообщают эти данные в Центр управления. Такого рода наблюдения важны для многих отраслей пародного хозяй¬ ства и науки, например, для океанологов, которым точный цветовой оттенок дает ипформацию о вонах скопления планктона, широко пользуются этими данными работники лесного и сельского хозяйства, геологи. В дальнейшем это поможет специалистам создать совершенную колори¬ метрическую аппаратуру. Кстати, во время работы пре¬ дыдущих экспедиций на борту орбитального комплекса прошел испытания один из таких приборов «Цвет-1». Выполнен прибор в виде фотоаппарата со специальной приставкой, фиксирующей цветовые оттенки исследуемых объектов. Визуальные наблюдения из космоса носят поисковый» рекогносцировочный характер* Одна из задач, которые 20
стоят перед космонавтами, — оценить возможности после¬ дующего детального исследования с помощью той или иной аппаратуры определенных явлений и процессов. Много любопытного открылось человеческому глазу из космоса. Вспомним рассказ В. Джанибекова и О. Макаро¬ ва о «клинописи» (огромных буквах) па Фолклендских островах. В. Коваленок увидел с орбиты глубинные океан¬ ские хребты и затопленные острова, не фиксируемые даже высокочувствительной фотопленкой, Л. Попов подметил темную полосу в океане, которая тянулась за пассажир¬ ским судном, В. Рюмин обратил внимание на «изумруд¬ ную зону» в Черном море... Словом, опытный специалист на борту орбитальной станции, как показывает практика космических полетов, способен распознать и мелкие наземные объекты, и про¬ странственные структуры, выбрать благоприятные усло¬ вия для наблюдений, анализировать увиденное. В этом у человека существенное преимущество перед заранее запрограммированной аппаратурой. В последние годы появилось повое специализирован¬ ное направление в космических исследованиях. Его на¬ зывают «космическое природоведение». У него свои мето¬ ды, свои перспективы. Специальная аппаратура многократно расширила воз¬ можности наблюдения Земли из космоса. Первыми косми¬ ческую информацию начали использовать синоптики: об¬ лачность оказалась, как говорят, наиболее фотогеничным объектом и весьма отчетливо получалась на фотографиях, сделанных с высоты космического полета. Затем лесоводы обратили внимание, что их угодья тоже хорошо смотрятся на космических изображениях. Гидрологов заинтересовал снежный покров, гляциологи установили, что айсберги и ледники в горах вполне отчетливо выходят на этих сним¬ ках. К заинтересованным лицам присоединились карто¬ графы, геологи, энергетики, отроители, почвоведы... Сегод¬ ня трудно перечислить все разделы землеведепия и зем¬ леустройства, в которых в той или иной степени используются наблюдения из космоса. Создание аппаратуры и проведение съемок для реше¬ ния отдельных, хотя и весьма важных задач спижало эко¬ номическую эффективность исследований и самого спо¬ соба получения информации. Нужны были приборы мно¬ гоцелевого назначения. Именно такие и установлены на борту «Салютов». Это высокоточный широкоформатный топографический аппарат КАТЭ-140, разработанный и из- 21
готовленный учеными и специалистами Главного управле¬ ния геодезии и картографии при Совете Министров СССР, а также камера МКФ-6М, созданная совместно специали¬ стами СССР и ГДР. Она фиксирует на пленку за 10 мпнут полета около 5 миллионов квадратных километров земной поверхности. Исследования планеты из космоса построены па одном принципе: улавливается электромагнитное излучение Зем¬ ли — ее собственное и отраженный солнечный свет. Мно¬ гозональная съемка позволяет получить изображение изучаемого участка земной поверхности в различных диа¬ пазонах длин волн. И чем больше таких диапазонов, тем больше мы узнаем о той или иной территории нашей страны. Ведь каждый вид съемки как бы срывает с Зем¬ ли очередную вуаль, и планета предстает перед учеными в новом облике, с новыми важными деталями. И все это ведет нас к пониманию многих загадок и тайн. Чтобы прийти к такому выводу, человеку нужпо было «отойти» от своей планеты и взглянуть на нее со стороны. Взглянуть, чтобы понять всю сложность взаимодействия «земных проявлений». Как сказал поэт: Лицом к лицу — лица не увядать, Большое видится на расстояоьи... Большое — это наш земпой шар. В «паспортных» дап- ных Земли значится: площадь планеты 510 миллионов квадратных километров. Из них 149 миллионов завимают материки, а 361 миллион — океаны. Если бы космический корабль летел в плоскости экватора, то только четвертую часть своего кругосветного путешествия он следовал бы над сушей, а три четверти — над водными просторами. Колумбы XX века ведут свои каравеллы по разным орбитам. И дик Земли во всех своих «деталях» открывает¬ ся взгляду из космоса. Взять крупные геологические об¬ разования. Их можно увидеть целиком только с больших высот, на фотографиях, сделанных с орбиты. На одном таком кадре умещается площадь земной поверхности в тысячи квадратных километров и объекты протяженно¬ стью до 500 километров. А для науки и практики тоже нужны именно такие масштабы. Общая площадь земной поверхности, заснятая с высо¬ ты космической орбиты аппаратом МКФ-6М участниками лишь одной длительной экспедиции, составила примерно полмиллиарда квадратных километров. Если бы такую 22
задачу поставить авиации, то сотня самолетов затратила бы на ее решение долгих 40 лет. Именно с космической высоты открываются так назы¬ ваемые «ринги» — громадные вращающиеся массы воды, с которыми связаны многие явления в атмосфере нашей планеты, обусловливающие погоду. Взору с орбиты открывается я «рисунок» облаков. Знать динамику распределения облачного покрова пад Зем¬ лей очень важно не только для прогнозирования погоды, по и для более полного и правильного представления о климате вашей планеты. Инвентаризация лесов, изучение состояния ледников, картографирование пустынь (да и не только их), уточне¬ ние очагов зарождения тайфунов — все это возможности космических «взоров». Они в значительной мере облегча¬ ют нелегкий труд многих людей. Геологам позволяют вы¬ являть наиболее «достойные», с точки зрения разведки и поиска, районы. По фотографиям, полученным из космо¬ са, проводилось, например, районирование недоступных для наземных исследований соляных отложений залива Кара-Богаз-Гол. Это облегчило определение запасов цен¬ ного химического сырья. Снимки районов Кавказа и плато Устюг, горных хреб¬ тов Тянь-Шаня и Памира, обширных регионов Сибири и Дальнего Востока, сделанные с борта орбитальных стан¬ ций, используются для изучения геологического строения этих районов. Наблюдения из космоса по-новому открыли вам нашу планету, наш общечеловеческий дом. В беседах со спе¬ циалистами, находящимися в Центре управления полетом, можно узнать много интересных фактов. Так, по характе¬ ру контуров и цвету земной поверхности были выявлены новые никелевые месторождения, залежи меди, открыты неизвестные кратеры вулканов, обнаружены новые ост¬ рова... Взгляду из космоса открыто и то, что находится па морском мелководье, в просторах океанов. Словом, за первые два десятка лет космической эры люди узнали о своей собственной планете много больше, чем за 10 веков. Уже сегодня мы располагаем фактами, которые гово¬ рят о чрезвычайно высокой экономической эффективности космических методов в решении прикладных народнохо¬ зяйственных задач. По экспертным оценкам, в пашей стране общие расходы па развитие космических систем для изучения природных ресурсов Земли полностью оку- 23
1ГЛТ0ТСЯ. В ближайшие годы экоиомия станет больше за- чрат в 15—17 раз. Это означает, что на каждый затрачен¬ ный рубль мы получим 15—17 рублей прибыли. И не случайно при планировании работ по изучению различ¬ ных природных ресурсов страны в очередном пятилетии учитывалось широкое использование методов космиче¬ ского фотографирования. Для оперативного исследования природных ресурсов Земли в оптическом диапазоне электромагнитных волн создана аппаратура «Фрагмент», устанавливаемая на бор¬ ту искусственных спутников Земли типа «Метеор». Орби¬ та спутника высотой 650 километров позволяет наблюдать одни и те же участки земной поверхности в одно и то же время дня с периодичностью 15 суток. ...Всего несколько цифр, которые говорят о том, на¬ сколько необходима сегодня космическая служба Земли и работа тех, кто песет трудовую вахту на орбите. Ведь то, что мы уже получаем и еще получим с борта «Салю¬ та-7», используется картографами при ■ обновлении топо¬ графических карт, инженерами при проектировании гид¬ роэлектростанций, магистральных каналов, нефтегазопро¬ водов... В информации из космоса заинтересованы рыбаки и лесоводы, гляциологи и труженики полей. В чем уникальность космической техники? Прежде всего в том, что космические средства, которыми мы рас¬ полагаем уже сегодня, гарантируют не только глобаль¬ ность охвата и единовременную обзорность, но и быстро¬ ту и регулярную периодичность наблюдений. В самом де¬ ле, за полтора часа совершить кругосветное путешествие может только орбитальная лаборатория. Взгляд с орбиты позволяет обозреть одновременно об¬ ширнейшие территории и выявить, как говорят ученые, круппые черты лика нашей планеты, ее строения. И здесь у пауки и практики много конкретных интересов. Всего не перечесть. У космических тружеников-спут- пиков тысяча профессий. Разных и очень важных. О мно¬ гих из них мы расскажем отдельно. А пока еще одна цифра. Природоведческие исследования из космоса при¬ влекают внимание все большего числа народнохозяйст¬ венных и научных организаций. Достаточно сказать, что за последние три года число потребителей космической информации увеличилось в четыре раза и с каждым го¬ дом их будет становиться еще больше. 24
РАДИОМОСТЫ НАД ПЛАНЕТОЙ • «Жители эфира» • Телевидение для всех ф Сверьте ваши ча¬ сы ф Газета летит че-> рез спутник — «Маяки», сейчас вы уйдете в тень, и прямой ра* диосвязи не будет. Вас поведет корабль «Космонавт Юрий Гагарин». Всю информацию он передает нам ча- рез спутник... — «Заря», и на другой стороне планеты мы слышим вас отлично. Отлично слышим! Словно пролетаем над\ ЦУПом!.. Из переговоров Центра управления полетом с бортом «Салюта» Утром 25 октября 1917 года радиостанция крейсера «Аврора» передала текст ленинского воззвания «К граж¬ данам России!». В эфире прозвучали бессмертные слова вождя пролетариата: «Да здравствует революция рабочих, солдат и крестьян!» В этой исторической радиограмме Со¬ ветская власть возвестила всему миру о своем рождении. С той поры, отдаленной уже почти семью десятиле¬ тиями, радиоголос Союза Советских Социалистических Республик неизменно звучит над планетой как неустан¬ ный пропагандист внутренней и впешней политики ле¬ нинской Коммунистической партии, как правдивый и че¬ стный рассказчик о славных свершениях людей труда — строителях нового общества, как страстный призыв к миру и сотрудничеству. К числу таких свершений, использующих замечатель¬ ное изобретение пагасго соотечественника А. С. Попова и успехи советской космонавтики, можно с полным правом отнести создание в паптей стране широкой системы связи с номотцыо искусственных спутников Земли. И здесь есть с ноя предыстория. С того самого дпя, когда было изобретено радио, чело¬ век стремился раздвинуть границы передачи информации посредством «невидимых волн». И это ему удавалось. По¬ знав законы распространения радиоволн, люди определили 21
максимально пробегаемые ими расстояния. Оказалось, что они зависят от многих факторов, и в первую очередь от длины воли. Длинные волны могут путешествовать вокруг всей планеты, хотя н теряют на этом пути значительную часть энергии. У коротких — свои, особые качества. Они спо¬ собны многократно отражаться от расположенных на боль¬ ших высотах слоев ионизированного газа. Ультракороткие волны (УКВ) распространяются только в пределах пря¬ мой видимости. В то же время именно они нужны для спо¬ койной работы в эфире. На этих волнах можно задействовать огромное множество радиостанций (во мно¬ го тысяч раз больше, чем на длинных, средних и коротких волпах, вместе взятых), которые не будут мешать друг другу. Словом, УКВ —это те «жители эфира», которые в тесном соседстве могут успешно решать проблему об¬ мена телефонной, телеграфной информацией и телевизион¬ ными программами между городами, странами и конти¬ нентами. Могут... Но как? Много технических усовершенствований придумали люди, чтобы увеличить дальность радио- и телевизионных передач. Сконструированы мощные передающие станции, созданы чуткие антенны, усилительные устройства. Все это потребовало больших затрат, но было лишь частичным решением проблемы. Существует определенная зависимость между высотой передающей антенны и дальностью передачи. Для надеж¬ ного охвата всей территории такой большой страны, как Советский Союз, телевизионным вещанием требуется более 5000 ретрансляционных башен высотой 100 метров или 1000 башен высотой .более 300 метров. Строить столь много башеи дорого. Уменьшение их числа за счет увели¬ чения высоты антепн даже в сто (!) раз не спасает поло¬ жение: дальность радио- и телевизионной связи возраста¬ ет всего в десять раз. Ну, а если ретранслирующее устройство установить ве па высокой мачте, а повыше — иа борту спутника? Уже с высоты 200 километров видно более трех про¬ центов поверхности планеты. Если забраться повыше, эти проценты будут расти: с 36000 километров обозревается уже 30 процентов земного шара. Для сравнения скажем, что горизонт, открывающийся с вершины Оетанкинской телевизионной башни в Москве, составляет лишь 0,0002 процента поверхности Земли. 26
Итак, по законам распространения ультракоротких волн телевизионный прием возможен в пределах прямой видимости между приемной и передающей аятеппами. Горы становятся препятствием, кривизна земной поверх¬ ности — тоже. Спутник «Молния-1», поднявшись в кос¬ мос, перекинул космический мост над этими препятствия¬ ми. Ровно 0,3 секунды понадобилось космическому рет¬ ранслятору, чтобы принять с паземных антенн сигпалы, идущие из Московского телецентра, усилить их и передать во Владивосток. Путь в 8000 километров был проделан за мгновение. Свыше двадцати лет служат нам верой я правдой спут¬ ники связи «Молния». Сначала это были «Молнии-1», за¬ тем появились «Молнии-2», несколько позже на вытяну¬ тые эллиптические орбиты вышли «Молнии-3». В соответ¬ ствии с программой дальнейшего развития систем дальней связи и телевидения с использованием космической текши ки в конце 1975 года в Советском Союзе был осуществлен запуск нового аппарата «Радуга», иредназпаченного для передачи цветных и черно-белых программ. Спутник был выведен на стационарную орбиту и получил международ¬ ный регистрационный индекс «Стационар-1». При создании связи через спутники большое значение имеет выбор их орбит. Стремление сделать космическую связь оперативной, универсальной и недорогой вызвало необходимость уменьшить количество спутников в системе за счет увеличения высоты их полета. Оказалось целесо¬ образным использовать спутники, движущиеся по вытяну* тым эллиптическим орбитам. Большая высота полета в районе апогея обеспечивает дальнюю связь, а длительное время полета спутника-ретранслятора на этом участке ор¬ биты — большую продолжительность сеанса связи. Так, например, если орбита имеет апогей 40000 кило¬ метров, а перигей — 500 километров, то период обращения по орбите составляет около 12 часов. В этом случае круг¬ лосуточная связь может быть обеспечена тремя спутника¬ ми, последовательно пролетающими над обслуживаемой территорией. Большими достоинствами обладает космическая си¬ стема, состоящая из спутников, находящихся на так назы¬ ваемой стационарной орбите. Обращаясь по круговой тра¬ ектории высотой 36 000 километров с угловой скоростью, равной скорости вращения Земли, такие спутники (к ним относится и «Стационар-1») постоянно находятся в неподвижном положении для земного наблюдателя. Иначе 27
говоря, их можно сравнить с «телебашней в космосе» вы¬ сотой 36 000 километров. В таком случае наземные стан¬ ции могут иметь неподвижные антенны, что значительно удешевляет их строительство. Представителем нового поколения космических ретран¬ сляторов стал спутник телевизионного вещания «Экран», выведенный на орбиту вблизи экватора. При создании «Экрана» разработчики использовали новейшие достиже¬ ния ряда областей науки и техники. С 1978 года семей¬ ство отечественных спутников-ретрансляторов пополнилось аппаратом серии «Горизонт». Это геостационарный спут¬ ник многоцелевого назначения. Он используется для свя¬ зи, вещания, управления и позволяет значительно повы¬ сить эффективность передачи информации в интересах народного хозяйства страны и международного сотрудни¬ чества. Сегодня десятки миллионов жителей нашей страны благодаря спутникам «Молния», «Радуга» и «Экран» смотрят передачи Центрального телевидения и Интерви¬ дения. Эта способность спутников поддерживать связь между отдаленными районами имеет колоссальное значение для нашей страны с ее огромным пространством. Сейчас, на¬ пример, идет интенсивное освоение районов Сибири, Дальнего Востока, новых нефтегазоносных районов, по¬ являются новые большие города в зопе БАМа. Как обес¬ печить их надежной связью в самые сжатые сроки? Это можно сделать только с помощью космических каналов связи без строительства наземных линий. Сравнивая спут¬ никовые системы связи с обычными радиорелейными и кабельными линиями, специалисты утверждают, что на расстояниях, превышающих 200 километров, сегодня ис¬ пользование связи через космос экономически более вы¬ годно, ибо создание и эксплуатация космических средств требует меньших затрат. Не так просто протянуть кабель или обеспечить ре¬ трансляцию сигнала из Москвы во Владивосток. На этом «маршруте» потребуется 120—160 высоких ретранслято¬ ров, а для такой же кабельной линии — более тысячи уси¬ лительных пунктов. Словом, получается тот же принцип, что и при передаче сигналов семафорами, только оформ¬ лен он на уровне XX века. А территория Севера и Центра, Урала и Сибири, При¬ балтики и Казахстана? Чтобы включить все эти районы в телевизионную сеть страны, потребовалось бы проло¬ жить многие тысячи радиорелейных и кабельных линий. 28
И снова' «палочкой выручалочкой» становится космос. Чтобы обеспечить передачу телевизионных программ из Москвы во Владивосток и телефонпые переговоры между зтими двумя городами через спутник, нужно лишь две станции: одна — в Москве, другая — во Владивостоке. Ныне в Советском Союзе действуют около ста спутни¬ ковых станций «Орбита». Это они связывают Москву с Якутском и Тбилиси, Петропавловском-Камчатским и Улан-Удэ, Калиниградом я Воркутой... На строительство первых семидесяти наземных приемных и передающих станций ушло от пяти до семи лет. И это строительство обошлось государству в 100 миллионов рублей. Цифра пемалая. Но сооружение радиорелейных или кабельных линий на столь огромные расстояния потребовало бы но один десяток лет и миллиарды (!) рублей расходов. И еще один факт в пользу космических радиомостов. Стоимость эксплуатации кабельной линии связи между западным побережьем США и Японией составляет при¬ мерно 15000 долларов в месяц, а для спутниковой систе¬ мы «Интелсат» этот показатель равен 4000 долларов. Наряду с расширением отечественных космических линий связи успешно развивается система «Интерспут- пик». Уже сейчас в Улан-Баторе, Гаване, Берлине, Праге, Варшаве, Софии, столицах других социалистических госу¬ дарств работают наземные станции, которые позволяют через советские спутники вести обмен программами теле¬ видения и радиовещания, осуществлять телефонную и телеграфную связь. Спутппковая связь функционирует в любую погоду. Сигналам, которые путешествуют через космос, не страш¬ ны бури, дожди, туманы, снег и град. Для спутниковой связи характерны высокая пропускная способность и ско¬ рость, и в этом отношении она . сравнима лишь с переда¬ чей по волоконнооптическим кабелям, изготовленным из стекловолокна. Усовершенствованные мультиплексные си¬ стемы с разделением по времени могут обеспечивать по одному каналу одновременно пять-шесть телефонных пе¬ реговоров. Мультиплекспый метод (он широко применя¬ ется в спутниках «Интелсат») использует компьютеры, которые сначала преобразуют сигналы в цифровые груп¬ пы перед передачей их спутнику, и затем на приемной станции преобразуют их вновь в речевые. Благодаря этому процессу пропускная способность каждого спутника воз¬ растает во много раз. Например, импульсный повторитель «Иптелсата-VI» мог бы за одну секунду 50 pas передать 29
по всему миру полные собрания сочинений Льва Толсто¬ го и Федора Достоевского. Специалисты подсчитали, что использование спутнико¬ вой связи позволило увеличить число каналов двусторон¬ ней телефонной связи в десятки раз, а стоимость перего¬ воров по линии Земля — космос — Земля снизить более чем в три раза. Без спутниковой связи межконтиненталь¬ ное телевидение было бы делом отдаленного будущего, потому что один видеоканал — это примерно 1000 звуко¬ вых каналов, то есть требует очень большой емкости. Почему происходит столь стремительный рост потреб¬ ности в высокоскоростных международных системах свя- 8И? Это объясняется тем, что компьютеры, бапки инфор¬ мации, домашние телевизоры, электронно-вычислительные системы для обработки текстов и телефоны переживают сейчас телекоммуникационную революцию. Когда все эти да в другие разнородные элементы соединяются друг с другом лабиринтом каналов и коммутирующих устройств, в результате образуется так называемая «рабочая сеть», сложная и чрезвычайно запутанная. Одним из путей удо¬ влетворения нужд такого информационного взрыва могут быть спутники связи. Одно из основных назначений ЭВМ — хранить огром¬ ное количество информации и по команде или запросу воспроизводить ее либо на экране монитора, либо в печат¬ ном виде на ленте. Собрания различной специализирован¬ ной информации, эквивалентные содержанию целой биб¬ лиотеки, закодированы и хранятся в ячейках памяти электронного мозга. Информация в таком виде, называется банком данпых и через уже упомянутую «рабочую сеть» может быть передана на другие ЭВМ. Подобная инфор¬ мация с помощью спутников связи будет распространять¬ ся по всему миру, поступая в лаборатории ученых, боль¬ ницы, конструкторские бюро, школы, дома..., Ретрансляционные спутники, кроме того, облегчают обмен научной информацией на больших расстояниях. Бу¬ дучи связанными со сложными вычислительными маши¬ нами, они могут легко и быстро производить сбор, обра¬ ботку и распределение данных по таким вопросам, как погода, промышленная и коммерческая деятельность и т. д. По в техпике, как всегда, самое интересное впереди. Можно без преувеличения сказать, что перспективы при¬ менения космических ретрансляторов поистине необозри¬ мы. С их помощью можно производить синхронизацию 30
хронометров всех обсерваторий мира с точностью до 10 микросекунд (обычные методы обеспечивают точность лишь в 1000 микросекунд); в 10 раз быстрее, чем с по¬ мощью обычного фоторадиотелеграфа, передавать синоп¬ тические карты в любую точку земного шара, распростра¬ нять самые разнообразные сведения со скоростью сотен тысяч единиц в секунду, передавать матрицы газет... Кстати, о содержании космических депеш. Оно может быть самым различным. Вспомним 28-ю Советскую ан¬ тарктическую экспедицию, которая работала на шестом континенте. Тогда был проведен уникальный эксперимент по оперативному обмену медико-биологической информа¬ цией между Антарктидой п Москвой. Данные электрокар¬ диограммы и артериального давления одного из участни¬ ков экспедиции были закодированы (в виде цифровой ра¬ диограммы) и переданы на спутник, пролетающий в этот момент над Южным полюсом. Через космос радиограмма попала в Институт биофизики Минздрава СССР для рас¬ шифровки и анализа на ЭВМ. Вскоре медицинское за¬ ключение таким же путем было передано на шестой кон¬ тинент. ...Потребовалась всего минута, чтобы первое в мире космическое «письмо», отправленное из Лондона в канад¬ ский город Торонто через спутник связи, пересекло океан*' Глава британской почтовой корпорации послал своему кол¬ леге приветствие. Он и получил через космос факсимиле этого письма. Специалисты изучают возможность создания спутни¬ ковой системы, предназначенной для обмена сообщениями между автомобилями, осуществляющими междугородные и международные перевозки грузов, и центральными дис¬ петчерскими пунктами. Полагают, что такая система мо¬ жет начать функционировать с 1986 года после запуска шведского спутника «Теле-Х». Расчеты показывают, что система будет рентабельной: стоимость пользования ею не превысит одного процента стоимости современного грузо¬ вого автомобиля для дальних перевозок. Мы упомянули о газете, «летящей» через космос. Это не отдаленная перспектива, а уже хорошо отлаженная система. Центральный телеграф Министерства связи СССР имеет в своем распоряжении передающую машину «Га- :юта-2СК», которая «считывает» газетные полосы и с по¬ мощью специальных радиосигналов шлет их в космос* Чуткие антенны спутника связи ловят эти сигналы и мгновенно возвращают на Землю, но уже за тысячи ки- 31
ломстров от Москвы. В Хабаровск, например, по обычному ретрансляционному каналу газетная полоса идет около двадцати двух минут, а через космос всего три минуты. И вели где-нибудь в далнот столицы вам попадется «Прав¬ да» или «Известия», «Комсомольская правда» или «Крас¬ ная звезда», на последней странице которой, внизу, вы найдете плашку с надписью «Космос», знайте, она достав¬ лена именно зтим маршрутом. Во время Олимпиады в Москве, а затем и Всемирного феотиваля молодежи, ноторый проходил в нашей столице, болельщики многих стран мира, молодежь планеты смот¬ рели передаваемые через спутник телевизионные репор¬ тажи из СССР. За ходом этих событий во многих странах следили миллиарды людей — невиданная аудитория зрителей. Первый шаг — дальняя круглосуточная связь. А по¬ том? Можно утверждать, что исчезпет «привязанность» наших телевизоров к воне уверенного приема. Такой зоной станет любая точка земного шара. Мощные сигналы, излу¬ чаемые антеннами связных спутников, смогут быть при¬ няты непосредственно на комнатную антенну телеприем¬ ника. Мы сможем пользоваться телевизором в тайге, па Северном полюсе, в сердце Тянь-Шаня, в безлюдной пу¬ стыне—всюду, где нам будет угодно включить свой ап¬ парат. Телевизор станет столь же вездесущ, как и транзи¬ сторный приемник. Со временем люди смогут избавиться от громоздких на¬ земных антенн и дорогостоящей преобразующей и уси¬ лительной аппаратуры. Прямой прием через портативный легкий прибор —это ли пе чудо века, уничтожающее не¬ преодолимый еще вчера барьер между континентами и их обитателями: расстояние и время? Наступит пора, когда мы сможем вызывать человека, находящегося в любом пункте планеты, просто набрав определенный номер. С ним будет автоматически установ¬ лена связь, независимо от того, находится он посреди океана, в центре большого города или пересекает пусты¬ ню. Этот прибор, обеспечивающий такие возможности, сам по себе вызовет столь же радикальные изменения в на¬ шей жизни, к каким привел его прямой предок — назем¬ ный телефон. Такое вполне возможно, хотя сегодня все это кажется нам фантастически сложным. Но ведь еще вчера обычные спутники-ретрансляторы тоже казалась настоящей фан¬ тастикой. 82
АТМОСФЕРА, ИЛИ «НАЧАЛО ВЕЩЕЙ» • Тайны воздушного океана ф Серебристые облака ф Озонный щит ф Чем мы дышим? — Над Западной Европой много промышленных ды¬ мов. Порой тянутся на сотни километров. Всю картину портят... — Это удивительное зрелище! Станция летит сквозь огненные столбы, они рождаются где-то внизу и уходят ввысь... Ничего подобного мы не видели раньше!.. — Ведем наблюдения за атмосферой с помощью спектрометров... Из докладов космонавтов с орбиты Сначала несколько фактов. При всем многообразии научной программы исследова¬ ний, проводимых космонавтами на борту орбитальных комплексов, на изучение Земли и ее атмосферы отводится примерно 60 процентов рабочего времени экипажа. И это оправдано. Ведь жизнь на нашей планете, ее дальнейшее существование и развитие связаны с газовой оболочкой. Она защищает планету от переохлаждения и перегрева, оберегает нас от губительных потоков космических лучей, града метеорных осколков, ультрафиолетовой радиации... Аэрология (так называется один из разделов физики атмосферы) — дама весьма почтенного возраста. По самым скромным подсчетам, ей за две тысячи лет. Еще греческий философ и мудрец Анаксимен (VI век до н. э.) провоз¬ гласил воздух «началом вещей». В ту пору атмосфера счи¬ талась состоящей из «чистого» воздуха, а воздух — одним из четыре* «начал», из которых сотворен мир (земля, вода, воздух и огонь). Если представить земной шар апельсином, то плотная атмосфера, окружающая его,— всего лишь тонкая папи- росная.бумага обертки. Легкая и тонкая. Впрочем, легкая ли? Пять миллионов миллиардов тони весит «газовая шу¬ ба» планеты. Причем выше 100 километров от поверхно¬ сти Земли находится 0,0001 процента всей массы атмо¬ сферы. Так же и плотность. На высоте 100 километров молекул в единице объема в миллион раз меньше, чем в 8 М. Ф. Ребров 83
приземном слое. К двухсотому километру плотность ат¬ мосферы уменьшается еще в тысячу раз. Воздушный океан в шутку называют знакомым незна¬ комцем. Парадоксально, но факт, что атмосфера планеты -пока мало исследована, хотя ее изучение имеет длинную историю, в которой факты перемешаны с легендами. Из¬ вестна поэтическая история о голубых хрустальных зам¬ ках на плывущих облаках. Отец медицины Гипократ в своем знаменитом трактате «О воздухах, водах и местно¬ стях» впервые сделал попытку изложить сущность влия¬ ния атмосферных явлений на человека. В 1640 году Галилео Галилей объяснил причину не¬ удач, которые постигли строителей фонтана для герцога Тосканского. Вывод ученого был неожидан, но логичен: подъем воды в фонтане происходит в результате давления воздуха, а оно может поднять воду лишь до определенного уровня. Два года спустя ученик Галилея Э. Торричелли сделал водяной барометр и впервые определил давление воздуха. Чуть позднее, где-то в 1646—1647 годах, Б. Па¬ скалю пришла в голову мысль о том, что давление воз¬ духа должно изменяться с высотой. В 1648 году предпо¬ ложение получило практическое подтверждение. Таким образом, уже в середине XVII века стало ясно, что воздух, или «начало вещей», образует планетную оболочку (ат¬ мосферу), создающую на поверхности Земли давление около 1 кг на каждый квадратный сантиметр. Зная вели¬ чину поверхности земного шара (5* 108 км2), нетрудно было подсчитать общую массу воздушной оболочки — 5,27 • 1015 тонн. В XVII веке существовало убеждение, что гром во вре¬ мя грозы — это пе что иное, как взрывы смеси водорода и кислорода. Еще совсем недавно полагали, что в тропо¬ сфере постоянные ветры перемешивают воздух, потому он и однороден. Интересные попытки теоретически осмыс¬ лить строение атмосферы были сделаны в 1748 году М. В. Ломоносовым. Уже тогда «глубина воздушного океана» была оценена в сотпях километров. Можно на¬ звать имена многих ученых (Ж.-Ж. Мэрана, Д. И. Менде¬ леева, Дж. Шапшок, В. И. Виткевича, Э. Эпплтона, М. В. Шулейкина н других), интересные эксперименты н исследования, которые проводились с помощью аэроста¬ тов, шаров-зондов, акустических и оптических приборов, радиотехнических и других устройств и связаны с откры¬ тием явлений так называемой температурной инверсии, озонного слоя, отражения радиоволн, концентрации элек- 34
тронов... Однако вплоть до середины XX столетия наши суждения о плотности и температуре атмосферы, образо¬ вании плазменных волн в ионосфере и многом другом были основаны главным образом на измерениях торможе¬ ния метеоров и на других косвенных методах. Что там, вверху? Какие процессы происходят? Как они влияют на нашу жизнь? Высказывались гипотезы, де¬ лались удивительнейшие открытия, рушились стройпые теории, а их место порой занимали глубочайшие заблуж¬ дения. Причем рождали ошибки даже те, для которых познание тайн атмосферы стало делом всей их жизни. Так, английский геофизик Ж. Добсон, ученый с мировым именем, сказал всего сорок лет назад, что, по его мнению, в верхней атмосфере ничего не происходит. Возможно, его слова следовало бы понимать так: пичего интереспого и значительного. Но и это ошибочно! Запуском первых советских высотпых ракет (это был 1946 год) начался иной качественный этап в аэрологии. Он принес новые открытия. И все-таки воздушпый океан продолжал удивлять. ...Первым на это странное явление обратил внимание известный русский астроном В. Цераский. Вечером 12 июня 1885 года он увидел на сумеречном небе яркий се¬ ребристый свет. То были необычные облака сказочной красоты. Позднее выяснилось, что вроде бы на четыре дня раньше столь же удивительную картину наблюдал в Гер¬ мании Т. Бекгауз, а 10 июня в Праге —М. Ласка. Но суть не в дате. Таинственные облака, ставшие предметом присталь¬ ного внимания ученых, всегда появлялись на одной и той же высоте, наблюдались только в определенное время года (образование их совпадало с летними сезонами каждого полушария) и не выходили эа пределы довольно узкой широтной зоны. Серебристые сполохи —так их назвали за яркое серебристое свечение — показывались людям лишь в лучах утренней или вечерней зари. Прошло уже сто лет со дня открытия этого необычного явления, а при¬ рода его до сих пор остается неизвестной, несмотря на энергичные усилия ученых всего мира. Какая же из наук должна раскрыть тайну серебристых облаков? Веками обогащались наши знания об атмосфере дан¬ ными о плотности, давлении, температуре и газовом со¬ ставе воздушной оболочки Земли. Но до сравнительно недавнего времени для обстоятельного ее изучения был доступен лишь тонкий приземный слой воздуха. Серебри- 35 з*
стмо жо облака (в отличие от обычных, высота которых ограничивается 10—15 километрами) появляются на вы¬ соте примерно 80 километров. Высотные ракеты не могли полностью удовлетворить нужды специалистов. Их за¬ пуск позволял получать довольно ограниченное количест¬ во данных об атмосфере. Эти данные характеризовали ее состояние лишь над одной точкой земного шара и в те¬ чение сравнительно небольшого отрезка времени. Такое зондирование образно сравнивают с булавочным уколом. Науке же требовались более обширные сведения. Поскольку параметры верхних слоев воздуха существен¬ но изменяются в зависимости от широты и долготы ме¬ ста, а также от времени суток, то необходим был такой исследовательский инструмент, который в большом мас¬ штабе и с постоянной периодичностью сообщал бы об изменениях, происходящих в атмосфере. В 50-х годах нашего столетия зародилось новое науч- пое направление — аэрономия. Оно призвано изучать ат¬ мосферные процессы с точки зрения атомных и молеку¬ лярных взаимодействий. Аэрономия должна найти ключ к пониманию механизма воздействия солнечного излуче¬ ния на атомы и молекулы воздуха, заниматься изучением процессов, приводящих к образованию радиационных поясов планеты, объяснить природу серебристых облаков, северного сияния, среднеширотных красных дуг и эквато¬ риальных свечений. (До сих пор мы не внаем, что рожда¬ ет эту «пляску света» и заставляет ее играть красками и искривляться самым причудливым образом.) Инструментом познания в руках ученых стали искус¬ ственные спутники Земли, и прежде всего советский спут¬ ник № 2, который положил начало экспериментальным наблюдениям. Это они, орбитальные «странники», расска¬ зали нам о том, что на больших высотах существуют так называемые суточные, магнитные и широтные вариации плотности, что на высоте 300 километров царит такое разрежение, что одной молекуле вовдуха, прежде чем столкнуться с другой, надо пролететь добрый десяток километров, что ионосфера простирается в глубь космоса значительно дальше, чем предполагалось ранее.. Исследования верхних слоев атмосферы с помощью космической техники показали, что выше 300 километров происходит диффузионное разделение газов, азот и кис¬ лород уступают место водороду и гелию. Температура за границей мезопаузы (так называемой термосферы) рас¬ тет с высотой. Основным источником нагрева является 36
поглощение коротковолнового излучения Солнца. Неожи¬ данно большой оказалась напряженность электрического поля в верхних слоях. С помощью спутников удалось установить, что «край Земли» — граница атмосферы — проходит не на высоте 1000 километров, как это счита¬ лось раньше, а на большем расстоянии и плотность воз¬ духа там по меньшей мере вдвое больше, чем предпола¬ галось. Как же далеко простирается воздушная оболочка пла¬ неты? Еще сравнительно недавно, до запуска первых спут¬ ников, границей атмосферы условно считался рубеж 2000 километров. Приборы, установленные на автоматических межпланетных станциях, покидающих Землю, позволили сделать вывод, что этот уровень можпо поднять в 10 раз, ибо даже на высоте 20000 километров следы свечения так называемой водородной короны еще наблюдались. Итак, с появлением космической техники аэрономия обрела весьма эффективный инструмент познания верхних слоев атмосферы. А это приближает нас к получению от¬ ветов на вопросы: что, как и почему-происходит в атмо¬ сферной кухне? Стало быть, близка к разгадке и тайна серебристых облаков. И не только их. Очень важно разо¬ браться в причинах непостоянства характера стратосферы. Именно в этом слое (он простирается на высотах 10—55 километров) находится основная часть озона. Озон—трех¬ атомный кислород 08 — сильно ядовитый и агрессивный газ, обладающий в то же время способностью интенсивно поглощать солнечную радиацию, особенно ультрафиолето¬ вую, в больших дозах губительно действующую на все живое на Земле. Озона в атмосфере очень мало: толщина его слоя при нормальном давлении составляет всего лишь 2—4 мил¬ лиметра. Однако этот слой определяет температуру стра¬ тосферы. И даже небольшие накопления загрязняющих веществ, попадающих на эти высоты, оказывают хими¬ ческое воздействие на озон. Он разрушается. Что мы знаем о «динамике» озона? Достаточно мно¬ го, но не все. Он сгорает в двигателях реактивных .само¬ летов, количество которых в небе над планетой постоянно растет. Он вступает в химические реакции е их выхлоп¬ ными газами. Он чувствителен к другим явлениям, про¬ текающим на больших высотах. Значительное количе¬ ство окислов азота, разрушающих «озонную защиту», образуется при мощных термоядерных взрывах в атмос¬ фере. Небезучастны здесь и вулканические извержения, 37
выбрасывающие в атмосферу хлор и его соединения, ко¬ торые разрушают кислород и озон со скоростью в шесть раз большей, чем окислы азота. Замечено, что в стратосфере накапливается и значи¬ тельное количество молекул фреона. Этот газ — продукт работы холодильных установок и кондиционеров. Он по¬ падает в атмосферу и при аэрозольном распылении раз¬ личных химикатов. Количество озона, как стало теперь известно, зависит от циркуляции атмосферы. Восходящие потоки воздуха приносят снизу в более высокие слоя бедный озоном воздух. И наоборот, нисходящие потоки опускают озон вниз, а в верхней стратосфере он восста¬ навливается фотохимическими реакциями. Весьма интересна и температурная «шкала» атмос¬ феры. С поднятием в стратосферу температура падает, затем остается примерно на одном уровне, выше 30 ки¬ лометров она начинает повышаться, а выше 50 километ¬ ров снова уменьшается и достигает минимума на высоте 80—85 километров. Существование этого минимума, ут¬ верждают аэрологи, связано с тем, что на этих высотах поглощение солнечных ультрафиолетовых лучей озоном быстро падает. Однако не упустить бы главное. Слово «атмосфера» буквально означает «сфера дыхания». Понятие это воз¬ никло еще в Древней Греции. В Центре управления кос¬ мическими полетами мне довелось услышать такое об¬ разное определение: «Атмосфера Земли — это раствор кислорода в азоте с примесями углекислого газа, водоро¬ да, аргона, метана, других газов... Словом, раствор не очень чистый, но строго дозированный по компонентам. Нарушения чреваты непредсказуемыми последствиями. Контроль за состоянием атмосферы в планетных мас¬ штабах, получение необходимых данных для улучшения хозяйственной деятельности людей возможны только при создании космических систем непрерывного наблюде¬ ния». Индустриальное развитие, научно-технический про¬ гресс, рост населения неизбежно связаны с добычей неф- 1и, угля и других природных ископаемых, интенсифика¬ цией сельского хозяйства. В результате промышленной деятельности людей в атмосферу постоянно попадает большое количество продуктов сгорания, окисей углеро¬ да и азота, соединений серы, свинца... Широкое использование органических топлив приво¬ дит к повышению концентрации углекислого газа в ат- 38
мосфере, и в результате опа становится еще более плот¬ ным «одеялом». Земля сохраняет все больше солпечного тепла. В 1958 году концентрация углекислого газа в ат¬ мосфере составляла 315 частей на миллион. В 1980 году она подскочила уже до 338 частей. По оценкам ученых, между 2040 и 2080 годами его концентрация в атмос¬ фере возрастет вдвое! В результате повысится средняя температура воздуха па Земле. А это в свою очередь повлечет таяние льдов, подъем уровня Мирового океана, затопление прибрежных районов. И еще одна малоприятная цифра. За последние 3000 лет, по данным ЮНЕСКО, содержание свинца в воз¬ духе возросло в 200 раз, а в почвах сельской местности 8а последние 50 лет —в 2 раза. Повысилось содержание свинца и в питьевой воде. Врагом номер один призна¬ ется двуокись серы — продукт сгорания угля и нефти на многочисленных электростанциях, котельных и тепловых установках. Мировой выброс за год —свыше 130 миллио¬ нов тонн. Соединяясь в атмосфере с каплями влаги, дву¬ окись серы превращается в сернистую и серную кислоту. Именно эти продукты вызывают закисление озер, губят растительность. Соединенные Штаты прочно занимают первое место в мире по отравлению земной атмосферы промышленными отходами, пишет газета «Чикаго трибюн». Ежегодно в воздух выбрасывается почти 30 миллионов тонн ядови¬ тых химических отходов. Загрязненный воздух не знает расстояний и границ. Вашингтонцы вдыхают серу сталелитейных заводов Питтсбурга и углекислый газ чикагских грузовиков. Английская копоть убивает рыбу в озерах Швеции. Вредные выбросы бельгийских и западногерманских за¬ водов переносятся воздушными потоками в Скандинавию, отравляя все вокруг. Тропические леса, миллионами лет пребывавшие в состоянии «устойчивого равновесия», гибнут с катастро¬ фической быстротой. Каждую минуту уничтожается 20 гектаров этих поставщиков кислорода в атмосферу. При подобных темпах через несколько десятилетий от них ничего не останется. И еще несколько цифр. Только один легковой автомо¬ биль при пробеге 1000 километров потребляет годовую порму кислорода, необходимого для человека. Турбореак¬ тивный самолет при перелете Париж — Нью-Йорк — 35 тонн (то есть столько, сколько выделяют за день 39
3000 гектаров леса). Всего же с момента, когда люди ;мнили первые костры, до наших дней израсходовано около 300 миллиардов тонн кислорода. А что будет с ат¬ мосферой в дальнейшем? Ответ напрашивается сам собой: «Или люди сделают так, что в воздухе станет меньше дыма, или дым сделает так, что на Земле станет меньше людей». Благодаря космическим наблюдениям удалось устано¬ вить прямую зависимость колебаний скорости вращения Земли от глобальных атмосферных явлений. Сопоставив по атомным часам время одного оборота земного шара вокруг своей оси с продолжительностью суток, ученые получили разницу в три тысячные доли секунды. Приме¬ чательно, что в различные годы эта цифра менялась. Вот и получается, что атмосфера к тому же и воздушный тормоз Земли. А вот еще один факт. Климат Земли определяется малой разностью двух больших величин: энергии, посту¬ пающей от Солнца, и энергии, излучаемой Землею в кос¬ мическое пространство. Излучаемая энергия зависит от химического состава верхних слоев атмосферы — этого «одеяла» планеты. А химический состав в свою очередь зависит от коротковолновой ЗДсти солнечного излучения. Эти связи между энергией излучения Земли, химическим составом атмосферы и коротковолновым излучением Сол¬ нца до сих пор еще' не познаны в полном объеме. Чтобы их понять, нужно изучить энергию, идущую от Солнца во всей области спектра излучения. А для этого тоже не¬ обходимо подняться в космос, выйти за пределы атмо¬ сферы, отгораживающей нас от большей части спектра. Атмосфера Земли погружена в «атмосферу» Солнца. Порывы солнечного ветра — потоки протонов и электро¬ нов—со скоростью в сотни километров в секунду вры¬ ваются в воздушное одеяние нашей планеты. Такое не проходит бесследно. Через определенные интервалы времени с более чем двухсот аэрологических станций, расположенных в са¬ мых разных географических пунктах страны, выпуска¬ ются в атмосферу оснащенные специальными прибора¬ ми радиозонды. На службе у исследователей воздушной оболочки планеты автоматические стратостаты, океанские суда, самолеты-лаборатории. И конечно же спутники. Вот пример рентабельности космической техники. По мере усовершенствования спутниковой аппаратуры расширя¬ ется и диапазон задач, которые они могут решать. Так, 40
установка на борту космических летательных аппаратов приборов дистанционного зондирования атмосферы по¬ зволила получить точные данные по распределению тем¬ ператур по высоте, начиная от поверхности Земли и до верхних слоев атмосферы. Ежегодное получение инфор¬ мации такого рода эквивалентно запускам для этих же целей 10000 шаров-зондов или ракет. Космическая служба Земли способна измерять кон¬ центрацию аэрозолей в атмосфере й глобальное распре¬ деление в ней окиси углерода, метана, аммиака... Ну, а что делают космонавты? Уже на «Салюте-5» начался эксперимент «Прозрач¬ ность», проводимый с помощью инфракрасного телеско¬ па. Затем изучение «автографов» атмосферы было про¬ должено. Фотографии восходов и заходов Солнца позволили за¬ фиксировать интереснейшие картины — «искривление» светила, его «ступенчатость», «полосность»... За всем этим стоит определенный физический смысл: более плот¬ ные слои атмосферы преломляют световые лучи сильнее, чем разреженные. Важную для науки ипформацию дает и фотографи¬ рование эвезд у горизонта. «Световые сюрпризы», обработанные на электронно- вычислительных машинах, также позволяют судить о состоянии атмосферы планеты. В арсенале тех, кто работал ца «Салюте-7», были специальные приборы — спектрометры. Один из них — «Спектр-15», разработанный Центральной лабораторией космических исследований Болгарской академии наук, позволяет изучать прямое и отраженное солнечное из¬ лучение в 15 спектральных участках. За одну секунду можно снять 100 спектров и по каналам телеметрии пе¬ редать полученную информацию на Землю для машинвой обработки. Работают космонавты с прибором МКС-М, созданным специалистами ГДР, аппаратурой «Скиф». В будущем, вероятно, появится и специальная ат¬ мосферная служба, имеющая в своем распоряжении це¬ лую систему искусственных спутников Земли, которые постоянно и в глобальном масштабе будут контролиро¬ вать важнейшие параметры атмосферы. Не менее важно и другое направление исследований— изучение ионосферы. Это «волшебное веркало» нашей планеты, которое отражает короткие и средние радиовол¬ ны, делая возможной дальнюю радиосвязь. Ионосфера 41
очень чувствительна к изменения»! солнечной и магнит¬ ной обстановки. Вспышки на Солнце, поток коротковол¬ нового излучения, лавина протонов — все это оказывает большое влияние на распространение радиоволн. Нелегким, тернистым путем шло человечество, позна¬ вая атмосферу. Этот путь еще не пройден до конца. Ос¬ талось еще немало нерешенных вопросов. Но ведь иссле¬ дования продолжаются. И здесь нам тоже поможет кос¬ мическая служба Земли. ПОГОДА НА ЗАВТРА • Сюрпризы стихии • Порядок точности Где рождаются тай- уны • Вахта «Метео¬ ров» — Правее, по ходу полета видим большой циклон с глазом в центре... — Под нами, внизу, очень сильная гроза... — К северу от Аральского моря остатки распавшего¬ ся циклона, а слева от него характерное спиральное образование в виде блюдца. Циклон зарождается... — По всему Казахстану разбросаны такие «блюдца», а между ними небольшая облачность... — Желтовато-бурые пылевые облака хорошо видны на фоне Красного моря, Персидского залива, Каспия... Из докладов космонавтов с орбиты Каждый год богат сюрпризами, которые нам пре¬ подносит погода. Засуха в Западной Европе, Калифор¬ нии, Южной Австралии, дожди и холод на Европейской территории СССР, многочисленные торнадо в США, на¬ воднения в Индии и Бангладеш, нашествия тайфунов па Японию и Филиппины... Вот лишь несколько фактов пе¬ чальной статистики: «...Ветер опрокидывал портальные краны, валил опо¬ ры линий электропередач, вырывал с корнем деревья, срывал крыши домов. Многие постройки были разру¬ шены. Материальный ущерб, нанесенный ураганом «Аг~ виса», составил три миллиарда долларов» (США)* 42
«...На острове Сикоку за короткий срок выпало более 600 миллиметров осадков. Тысячи домов остались под водой» (Япония). «...Циклоп, обрушившийся на Восточный район Паки* стана, имел поистине катастрофические последствия: по¬ гибло 300 тысяч человек» (Бангладеш). «...В Риме непрерывно шли дожди. Уровень Тибра поднимался на 30 сантиметров в час. На некоторых ули¬ цах вода поднималась более метра. Имеются человече¬ ские жертвы» (Италия). «...Ущерб, который нанесли тайфуны странам Азии в Тихого океана, достиг рекордной суммы — 3,5 миллиарда долларов. Согласно неполным данным, от тайфунов погибли 4000 и пострадало 33 миллиона человек» (ООН). Ураганы, штормы, песчаные бури, засухи... Они несут огромные бедствия людям. Если бы мы заранее знали о приближающейся угрозе, то могли бы приготовить убе¬ жища или осуществить эвакуацию. Но природа наносит удары неожиданно, и, чем скорее мы разберемся в слож¬ ном механизме действия климатообразующих факторов, тем увереннее сможем противостоять стихии. Было время, когда городская стража сообщала на рас¬ свете, идет ли дождь, надвигаются ли тучи или небо яс¬ ное и утро сулит солнечный день. Помните, у Пушкина в «Каменном госте» так рассказывается о конце ночи в средневековом Мадриде: «...яркая лупа блестит... и сто¬ рожа кричат протяжно: «Ясно!..» . Предсказывать погоду — дело не только чрезвычай¬ ной сложности, но и весьма рискованное. Пусть не пока¬ жется шуткой тот факт, что уже в наше время, всего несколько лет назад, английский парламент отменил за¬ кон, принятый еще в XVII веке (в 1667 году). Он преду¬ сматривал самые суровые наказания (вплоть до сожже¬ ния на костре) всем тем, кто попытался бы предсказы¬ вать погоду. Вероятно, новое решение парламента в день его принятия позволило английским синоптикам впервые за столетия заснуть спокойно. Однако если говорить о проблеме серьезно, опираясь на данные статистики, то картина выглядит так. Точ¬ ность прогнозов во всех странах мира пока еще не отве¬ чает требованиям времени. Предсказания метеорологов на длительные сроки — более чем на десять дней — оп¬ равдываются всего на 60—70 процептов. Даже прогноз на сутки бывает точным в 85—о7 случаях из ста. Дан¬ ные по сезонным прогнозам порой совсем неопределенны, 43
Причина столь малых «совпадений» в том, что мы еще не знаем в полном объеме всех факторов, воздейст¬ вующих на атмосферные процессы. А этих факторов до¬ вольно много. Это и Солнце, и запасы влаги в воздушной оболочке планеты (над вами целые моря!), и влияние океана (вода покрывает три четверти поверхности зем¬ ного шара), и температурные вариации по высотам. ...Откуда приходит погода? Где возникает то, что по¬ том обрушивается на нас проливными дождями, градом, разрушительной бурей, засухой или трескучими мороза¬ ми, порой совсем не по сезону? Ответом служат знания, которые человечество постоянно накапливало и накапли¬ вает. Эти знания, поначалу интуитивные, убеждали, чго где-то в далеких краях Земли, высоко в небе и глубинах океана начинаются процессы, которые и определяют ход погодных явлений. Самой простой дорогой вверх, ближе к вебу, пред¬ ставлялась дорога в горы. По ней и поднялся на Монблан с простейшими метеорологическими приборами швейца¬ рец Соссюр. Это было в конце прошлого столетия. Но еше раньше идею подъема в небо измерительных приборов высказал М. В. Ломоносов. И даже сделал модель «ма¬ шинки», названной им аэродинамической, которую on показал 1 июля 1754 года на заседании Российской ака¬ демии. По сути своей это был вертолет. Точнее, его прообраз. Настоящие вертолеты вошли в обиход в XX веке, а до этого в течение двух столетий основным средством подъ¬ ема в высоту метеорологических приборов были воздуш¬ ные шары и змеи. Синоптик-наблюдатель записывал результаты измерений, которые обрабатывались после окончания полета. Появление радио ускорило получение информации и распространение сведений о предполагае¬ мой погоде. А в 1928 году на первой международной конференции по обеспечению безопасности воздухопла¬ вания было отмечено, что «совершенно необходима орга¬ низация радиосвязи Бюро погоды с аэропланами, нахо¬ дящимися в воздухе...» Погода нужна всем: летчикам и морякам, труженикам сельского хозяйства и строителям, дорожникам, верхола¬ зам, пожарным, рыбакам, автомобилистам, геологам,, врачам... Словом, все и вся в той или иной степени заин¬ тересованы в точном прогнозе погоды на день, на декаду, на месяц, на сезон. 44
Смена погодных условий на нашей планете происхо¬ дит, как правило, по чрезвычайно сложным, а нередко трудно выявляемым закономерностям, весьма далеким от цикличности. Наличие различных климатических зон обусловлено наклоном оси вращения Земли по отноше¬ нию к плоскости ее орбиты вокруг Солнца. Неравномер¬ ное распределение суши и океана на поверхности земно¬ го «глобуса» и ряд других причин приводят к тому, что характеристики воздушной оболочки планеты варьируют в довольно широких пределах. Атмосфера — это к тому же своего рода- «слоеный пирог». Роль каждого слоя в формировании погоды весь¬ ма своеобразна и, к сожалению, еще не выяснена до конца. Сведения о погоде, и особенно о ветре и температуре наверху, приобретали все большее значение. А метеоро¬ логи вынашивали мечту об одновременном изучении про¬ цессов, связанных с формированием погоды на больших территориях. Осуществить ее помогли искусственные спутники Земли. Ведь мало того что информация о причинах погоды должна быть собрана со всей поверхности земного шара (а это более 510 миллионов квадратных километров). Ее необходимо получить в кратчайшее время и очень опера¬ тивно обработать в метеорологических центрах, а затем также незамедлительно передать периферийным прогно¬ стическим подразделениям метеослужбы. Чтобы прогнозы были надежными, ученым необхо¬ димо иметь достоверную теорию общей циркуляции всей толщи эемной атмосферы. Создать такую теорию, учи¬ тывая всю сложность процессов, действующих в воздуш¬ ном океане, невозможно без систематических метеороло¬ гических измерений по всей поверхности планеты и по всем высотам. Всемирная служба погоды располагает огромным ар¬ сеналом средств, которые постоянно информируют опе¬ ративные центры обработки данных, о том, что происхо¬ дит на планете. Синоптическую вахту несут 8000 назем¬ ных гидрометеорологических станций, 600 станций (толь¬ ко в Северном полушарии) аэрологического зондирова¬ ния, 3000 самолетов, 4000 кораблей. При этом только на территории нашей страны действуют более 4000 ме¬ теорологических станций, свыше 7500 метеопостов и около 600 пунктов гидрологического наблюдения. 45
Данных собирается очень много. Много, но недоста¬ точно. Как уже отмечалось, чтобы предсказывать погоду надежно и на длительные периоды времени, нужны зна¬ ния закономерностей общей циркуляции всей толщи земной атмосферы. Получить эти знания, учитывая всю сложность процессов, протекающих в «кухне погоды», не¬ возможно без систематических метеорологических изме¬ рений и наблюдений по всей поверхности земного шара и по всем высотам. Важный шаг к решению проблемы был сделан созда¬ нием и запуском метеорологических спутников. Они дают весьма ценную информацию, особенно из районов, где нет традиционной сети постов наблюдений: над океана¬ ми, пустынями, таежными массивами, горными система¬ ми. Достаточно сказать, что орбитальный синоптик за каждый виток (всего за 1,5 часа) обеспечивает обзор состояния атмосферы (облачности и т. д.) от полюса до полюса в полосе шириной до 1500 километров. Никакие другие средства современной техники — ни самолеты, ни специальные морские суда, ни радиолокационные систе¬ мы — не в состоянии дать такой огромный объем опера¬ тивного материала наблюдений. Только спутникам оказалось под силу обозревать всю нашу планету без пропусков территории и в наикрат¬ чайшие сроки. Только за один оборот вркруг Земли сов¬ ременный метеоспутник собирает в сто раз больше дан¬ ных, чем поступает со всех метеорологических станций нашей планеты за сутки. Созданию отечественных метеорологических спутни¬ ков предшествовала большая научно-исследовательская, опытно-конструкторская и экспериментальная работа. Впервые она началась в нашей стране на спутниках «Космос-14» и «Космос-23». Позднее появились специ¬ альные аппараты типа «Космос-122», спутники-близнецы «Космос-144» и «Космос-156», а также «Космос-184», «Космос-206», «Космос-226». С 1967 года в Советском Союзе успешно фувкциони-, рует метеорологическая система «Метеор». На орбите по¬ стоянно работают 2—3 спутника этой серии, которые два раза в сутки осматривают нашу планету, передают со¬ бранную информацию в Гидрометеоцеагр страны, где она обрабатывается, используется нашей службой погоды и передается в другие страны. Космические синоптики с помощью установленной на них специальной аппаратуры производят измерение ра- 46
диационных потоков, а также фотографирование земной поверхности и облачного покрова в видимых и инфра- красных лучах. По спутниковым данным метеорологи на¬ учились определять вертикальный профиль температур, что особенно важно для «охвата» пустынных районов и океанских просторов. Кроме видимого света и инфра¬ красного диапазона спектра для наблюдений использу¬ ются и радиолучи, которые способны нести большой объ¬ ем информации практически в любых погодных условиях. В ближайшие годы, вероятно, получит развитие и лазер¬ ная локация, способная дать ряд интересных и важных сведений об атмосфере, в частности о ее загрязненности. По тону (яркости) и рисунку (структуре), которые явля¬ ются основными дешифровочными признаками телеви¬ зионных и инфракрасных снимков, переданных из кос¬ моса, специалисты распознают облачность и туман, снег и лед, эемпую и водную поверхность и т. д. Космические синоптики ведут наблюдение за распре¬ делением теплового излучения земной поверхности (суши и океана) и атмосферы, собирают ценную информацию о положении и активности атмосферных фронтов, цикло¬ нов и антициклонов, струйных течений, о зонах выпа¬ дения осадков и пыльных бурях, о зарождении и дви¬ жении тайфунов и др. Два-три таких спутника, выведен¬ ных на так называемую квазииолярную орбиту, обеспе¬ чивают дважды за сутки получение данных почти со всего земного шара. Космические снимки, полученные с орбиты, являются важным источником информации для обслуживания ави¬ ации, мореплавания, рыболовства, сельского, лесного, водного хозяйства и других отраслей экономики. Исполь¬ зование в народном хозяйстве страны и в науке всех ви¬ дов данных, получаемых с космической высоты, дает зна¬ чительный экономический эффект: около миллиарда руб¬ лей в год. В мировом же масштабе космическая служба погоды позволяет сберечь десятки миллиардов долларов ежегодно. Метеорологи стали пионерами практического исполь¬ зования искусственных спутников Земли. А при чем же здесь космонавты, если эту сложную задачу столь ус¬ пешно решают спутники-автоматы? Наблюдение необычных погодных явлений из космо¬ са, выявление начальных стадий тех или иных природ¬ ных процессов и явлений, с точки зрения метеорологов, бесценны, если сведения о них передаются неза медли* 47
тельно. Спутники передают на Землю изображение, ска¬ жем, облачного покрова или очагов завихрениЗ, как и все машины, чисто механически. Какое-то интересное обра¬ зование, особенно если оно рядом с районом их обзора, ими не анализируется. Человек-наблюдатель может дать весьма ценный комментарий, уточнить обстановку, ответить на вопросы, поступившие из Центра управления полетом от специалистов. Космонавты видят несравненно больше, чем автома¬ ты-синоптики. А главное — они в состоянии осмыслить, проанализировать, сопоставить увиденное и передать на Землю не только сам факт, но и его «содержание», рас¬ сказать о динамике явления, ответить на вопросы спе¬ циалистов, что-то уточнить при повторном обзоре, изме¬ нить диафрагму или экспозицию при фотографировании, обратить внимание на объект, находящийся вне поля зрения «глаз» орбитальных автоматов. 1984 год дал право людям старшего поколения пово¬ рчать на погоду: «Вот в наше время зимы были —так зимы! И лето им под стать! А это что?». И действитель¬ но, зимой слякоть, летом резкие перепады к похолода¬ нию. Что происходит с климатом? Ведь такие аномалии наблюдались повсюду. Необычная для лета холодная погода стояла в северных районах Индии, сильнейшие штормы обрушивались па западное побережье Соединен¬ ных Штатов, продолжительная засуха поразила индоне¬ зийскую провинцию Иуса-Тенгара, долго не прекраща¬ лись грозы над западными районами Кении, проливные дожди в бразильском штате Санта-Катарина привели к гибели 120 человек и около 300 тысяч лишили жилищ... Порой можно услышать: «Это космонавты испортили погоду». Любопытно, что похожие обвинения звучали и в прошлом. В конце 20-х годов сведения о погоде па завтра стали передаваться по радио. Сам факт такой информации казался чудом. Ждали следующего «вол¬ шебства»— точного прогноза погоды. А вот он-то часто не оправдывался. Среди радиослушателей появились та¬ кие, которые утверждали, что излучение радиостанций портит погоду. Это мнение получило столь широкое рас¬ пространение, что в 1928 году английское акционерное общество «Радиопередача» обратилось в Английское ме¬ теорологическое общество с просьбой «опровергнуть уве¬ ренность среди кругов населения, что радио вызывает ухудшение погоды... и снять с плеч радиопередачи тяж¬ кое обвинение в дурной погоде нынешнего лета»* 48
Принято считать, что подливная «кухня погоды» на¬ ходится там, где специалисты готовят для нас несколько строчек завтрашнего прогноза. На самом же деле ета «кухня» в просторах атмосферы и океана, в их сложном взаимодействии. Сегодня благодаря космической службе Земли и со¬ временной технике обработки данных мы уже умеем де¬ лать то, чего не могли всего десять — пятнадцать лет на¬ зад. Можем рассчитывать будущие поля давления* тем¬ пературы, осадков для конкретных районов в пределах до трех —пяти суток, можем достаточно уверенно опре¬ делять области, где в ближайшие дни начнут возникать циклоны и антициклоны, правильнее судить о том, когда они начнут разрушаться, четче намечать пути их дви¬ жения. Словом, метеорологический дозор на Земле и в космосе делает большое и важное дело. Пусть не покажется странным и такое словосочета¬ ние: «тайфуны и космос». Каждый рабочий день, на каждом витке орбитального комплекса над планетой космонавты имеют дело с Мировым океаном, созерцая водные просторы планеты с их постоянно меняющимися красками, тонами, структурами... — Вижу контрастные цветовые пятна... — Похоже, что в Атлантике зарождается тайфун... Заметна характерная закрутка облаков, а в центре — пят¬ но, «глаз бури»... Уточняем координаты... Много миллиардов рублей дохода ежегодно приносят человечеству океаны планеты. Но водная стихия славит¬ ся и весьма печальной статистикой. В схватке с «Полли», «Джинами», «Инессами», «Цицилиями» и «Ольгами» (та¬ кими именами называют тайфуны) погибли сотни су¬ дов, тысячами жизней заплатило человечество за неуме¬ ние избегать встречи с разгневанным океаном. Летопись мореплавания хранит факт, датированный осенью 1944 года. Во время боевых действий между США и Японией на Тихом океане американская эскадра оказалась в зоне тайфуна. Корабли с трудом удержива¬ лись на курсе. Двадцать восемь боевых единиц понесли значительный урон, а три эсминца*ватонули вместе с эки¬ пажами. Погибло около тысячи человек. Подобных фактов много. В июле 1945 года корабли 3-го американского военно-морского флота, находясь между Филиппинами и Окинавой, повстречались с еще Солее мощным тайфуном. Гигантские волны отсекли 4 М. Ф. Ребров /О
носовую часть у крейсера «Питтсбург», тяжелые повреж¬ дения получили крейсеры «Хорней» и «Беннингтон». В октябре 1965 года волны и ураганный ветер при¬ вели к гибели семи иностранных рыболовецких судов и более 200 человек. В апреле 1968 года буксир «Генри Фосс» вел сухой док водоизмещением 18 000 тонн из Сиэтла на остров Гуам и попал в «глаз бури». Тайфун порвал буксирные тросы, нанес серьезные повреждения самому буксиру, а док был обнаружен с самолета в 800 километрах от буксира. Сейчас, когда идет бурный процесс промышленного освоения Мирового океана, вероятность встречи с тай¬ фунами и другими грозными явлениями природы увели¬ чивается. Транспортные и пассажирские суда, рыболо¬ вецкий флот, военные корабли и научно-исследователь¬ ские экспедиционные суда, которые курсируют по всем океанам, нуждаются в заблаговременном оповещении о надвигающейся угрозе. Ведь несмотря на то, что совре¬ менные корабли оснащены новейшей навигационной ап¬ паратурой, мощными силовыми установками, аварии и гибель их от сильных штормов происходят не так уж редко. Неустойчивый характер океана заставил многие стра¬ ны мира объединить свои усилия для создания специаль¬ ной службы предупреждения о тайфунах и ураганах. Всемирная метеорологическая организация (ВМО), со¬ зданная еще в 1873 году, предложила задействовать для этой цели свои наблюдательные посты. К сожалению, существующая сейчас сеть станций ВМО расположена крайне неравномерно, а на океанах почти отсутствует. Подсчитано: если по поверхности морей и океанов, све¬ денной в квадрат, равномерно распределить корабли по¬ годы, которые ныне ведут регулярные наблюдения в Ми¬ ровом океане, то наименьшее расстояние между ними бу¬ дет превосходить 7000 километров. Такая наблюдатель¬ ная сеть не может дать достаточно сведений ни о путях движения тайфувов, ни о местонахождении судов отно¬ сительно центра бури. Авиация лишь частично может решить эту масштаб¬ ную проблему. А вот спутники и орбитальные научные станции оказались весьма эффективным средством. На¬ нося данвые, полученные из космоса, на синоптические карты, имея представление о положении, скорости и пе- 50
ремещении центров тайфунов, можно составлять про¬ гнозы движения и эволюции тропических ураганов. С появлением наблюдательных постов на орбитах от¬ крылась возможность глобального сбора гидрометеороло¬ гической информации. Взгляд из космоса не только фик¬ сирует сам тайфун, но и помогает определить его вер¬ тикальную структуру. А это необходимо для составления прогнозов и оповещения судов. Информация из космоса важна не только для капитанов морских и океанских су¬ дов. Она позволяет заблаговременно предупреждать н на¬ селение прибрежных районов о приближающейся опас¬ ности. Ученые планеты придают большое значение изуче¬ нию тайфунов я ураганов. Их интересует и другая сто¬ рона этих природных явлений — влияние тайфунов на циркуляцию, температурный режим и физико-химиче¬ ские процессы в океаве (замечу, что советские ученые были инициаторами международного эксперимента по выявлению степени загрязнения Мирового океана). Ре¬ шить эту задачу можно лишь усилиями морских, воздуш¬ ных и космических экспедиций, оснащенных специаль¬ ной аппаратурой. Но взгляд человека на океан из кос¬ моса не могут заменить никакие другие самые точные приборы. Вот почему и тайфуны — проблема космиче¬ ская. В будущем метеорологическая спутниковая система будет совершенствоваться. Вёсти с космических постов станут не только более регулярными, но и более содер¬ жательными. С помощью спутниковой информации воз¬ можно будет с высокой степенью точности оценивать ес¬ ли не весь комплекс метеорологических элементов, то но крайней мере большую его часть, включая сведения о ветре, температуре воздуха на различных высотах, о зо¬ вах осадков, грозах, водности облаков и т. д. Появятся метеорологические посты и на стационар¬ ных орбитах. Спутники будущего будут учитывать не только то, что они «видят» и «чувствуют», но и регистри¬ ровать информацию, получаемую с наземных метеостан¬ ций. В комплекс их оборудования войдут специальные электронно-вычислительные машины, которые непосред¬ ственно на борту будут проводить первичную обработку собранной информации. Научившись безошибочно узнавать и предсказывать погоду, можно решать, где н какие сельскохозяйственные культуры следует сажать и когда приступать к сбору 4* 51
урожая, с большой эффективностью использовать авиа¬ транспорт как пассажирский, так в грузовой. Автомоби¬ листы смогут избегать дорог, которые подвержены ополз¬ ням и обвалам в результате проливных дождей. Капита¬ ны поведут свои суда в обход угрожающих штормов и ураганов... И во всем этом помогут нам спутники и орбитальные станции. Впрочем, они уже сейчас наши надежные по¬ мощники. ГОЛУБОЙ КОНТИНЕНТ • Могучий аккумуля¬ тор • Надежда па се¬ зон ф Сокровища Нсп- тунова царства Q Энер¬ гия приливов — Океан словно дышит и играет красками. Серо- стальной, буро-зеленый, переливчатый... Видели след корабля. Остров Гваделупа как будто плывет в этом безбрежьи... — В районе Бермудского треугольника хорошо вид¬ ны вихревые образования... — Сороковые широты не вря называют ревущими. В тропиках бушует ураган... — Каспий густо-синий... На предыдущем витке ви¬ дели в океане необычной цветности пятна... — Облачная дымка может играть роль увеличитель¬ ной линзы, и сквозь нее, словно лупу, можно хорошо разглядеть даже отдельные волны в океане... Из докладов космонавтов с орбиты С чего начать этот рассказ? Пожалуй, самыми вер¬ ными и точными будут слова, прозвучавшие в день от¬ крытия Всесоюзного форума советских океанологов: «Не¬ смотря на выдающиеся открытия, которыми ознаменова¬ ны глубоководные исследования, «мир безмолвия» извес¬ тен человечеству еще крайве недостаточно и хранит не¬ мало тайн». И еще один тезис, пусть древвиб, но очепь справедли¬ вый: «Нужно измерять, что может быть измеренным, в 52
сделать доступным для измерения то, что пока неизме¬ римо». Мировой океан —это 365 миллионов квадратных ки¬ лометров водных просторов, со всех сторон охватываю¬ щих материки планеты, площадь которых составляет лишь 148 миллионов квадратных километров. Причем свыше 15 миллионов покрыто льдом, постоянно сползаю¬ щим в океан. Добавлю: воды в океанах планеты свыше 1350 000 000 кубических километров. Бели бы поверхность Земли бы¬ ла совершенно ровной, океан покрывал бы ее слоем во¬ ды толщиной примерно 2700 метров. Мировой океан поглощает значительную часть сол¬ нечной энергии, падающей на земной шар. Температура воды изменяется от —2 до +36° С. Ежегодная энергия приливов и отливов выражается огромнейшей цифрой — 70 000 триллионов киловатт-ча¬ сов. Почти три десятилетия люди штурмуют космос. За это время космонавтика, которую поначалу все мы вос¬ принимали больше как нечто завтрашнее, чем сегодняш¬ нее, брала реванш: удивляла все новыми свершениями, вторгалась во все новые и новые области знания, прино¬ ся с собой решение самых сложных, а порой и запутан¬ ных задач, новые идеи и неожиданные открытия, не го¬ воря уже о технических возможностях во многих сферах человеческой деятельности. Помните гагаринское: «Космос — место приложения труда и таланта людей самых разных земных специаль¬ ностей...»? Сегодня иметь постоянное рабочее место на орбите мечтают и океанологи. Не любопытство влечет их в космос. Роль «голубого континента» в жизни людей планеты стремительно возрастает. Надо оценить его био¬ логические и энергетические ресурсы, понять механизм влияния на погоду и климат, уточнить наивыгоднейшие маршруты океанических перевозок, уберечь океаны и моря от загрязнения. Обычные средства для океанологических исследова¬ ний — изучения течений, термических неоднородностей, мест скопления биопланктова (а следовательно, и про¬ мысловой рыбы), контроля чистоты поверхности, для ре¬ шения проблем навигации, составления точных карт, оп¬ ределения зон приливов и их энергии, для фиксирования мест зарождения тайфувов и т. д. — малоэффективны. Науке вужны данные в глобальном масштабе, собранные 53
ва короткий промежуток времени. Для того чтобы при¬ близить завтрашний день в деле освоения океанов и мо¬ рей, проводятся наблюдения и исследования из космоса. Что же мы внаем об океане? Можно еще раз вспомнить первое впечатление Юрия Гагарина о «планете Океан», можно еще раз назвать гигантскую цифру, характеризующую количество воды на поверхности эемного шара, —1,5 миллиарда кубиче¬ ских километров! Можно с сожалением сказать, что ос¬ новная часть океанологических наблюдений проведена всего лишь на 40 процентах его акватории. Но все это не будет ответом на вопрос. Если говорить не о прошлом, а о будущем земной ци¬ вилизации, то, вероятнее всего, очень скоро нам при¬ дется пойти на поклон в Нептуну — богу морей и про¬ сить его поделиться с людьми своими богатствами. В древних сказаниях и легендах бог морей Нептун представлен как самый могущественный и безмерно богатый. Сегодня мы может со всей определенностью сказать, что морские кладовые и впрямь несметны. В водах Мирового океана растворено фантастическое количество солей (миллионы миллиардов, а точнее — 48000000000000000 тонн), почти все, даже самые ред¬ кие химические элементы. Если извлечь всю «соль» из воды, она, по подсчетам ученых, покроет поверхность нашей планеты слоем толщиной 45 метров. Если рассы¬ пать ее только по суше, то этот покров увеличится до 153 метров. В водах морей и океанов растворено 5,5 миллиона тонн урана, 200 миллиардов тонн лития, 2100000 мил¬ лиардов тонн магния, 600000 миллиардов тоня калия, 100 000 миллиардов тонн брома... Свыше 270000 миллиардов тонн тяжелой воды, со¬ держащейся в Нептувовом царстве, человечеству, стоя¬ щему перед проблемой использования термоядерных ор» акций, хватит ва миллиард лет! Ну а дно? Здесь тоже богатства колоссальные. Одно¬ го металла около 400 миллиардов тонн! А нефть, газ, уголь... Приведенные цифры в какой-то мере приблизитель¬ ны. Это вполне понятно: разведка была еще недостаточ¬ ной. Расчеты быстро стареют, и сегодняшние данные могут расходиться со вчерашними. Но так или иначе бу¬ дущее человечества связано с океаном. Особая тема—т морские пищевые ресурсы. Они тоже 54
огромны. Биологическая масса всего того, что живет и растет в океане, исчисляется десятками миллиардов тонн (не считая планктона). Ученые подсчитали, что для по¬ полнения пищевых ресурсов один гектар моря перспек¬ тивнее, чем та же площадь суши. В водах Мирового океана обитают многие тысячи ви¬ дов рыб, но промыслом освоено пока лишь немногим бо¬ лее 200 видов. Общий годовой «урожай», снимаемый с океанской нивы всеми странами, по данным ЮНЕСКО, приближается в настоящее время к 70 миллионам тонн. Но это лишь «промежуточная» цифра. При научно обо¬ снованном промысле без ущерба для биологических ре¬ сурсов этот «урожай» можно довести до 100 миллионов тонн. Немало. Но вряд ли это будет достаточно в будущем. Потому и встает проблема разумного использования этих богатств. Океан — пе только «рудник» и «продуктовая кладо¬ вая», во и резерв энергии. Пусть не покажется сказан¬ ное лишь красивой фразой. А если даже и так, то красо¬ ту ей придают те же цифры. Весьма выразительные. Судите сами. Человечество расходует сегодня около 1,5 миллиарда тонн условного топлива в год. А ведь нед¬ ра нашей планеты хотя и содержат значительные запасы «горючих ископаемых», далеко не беспредельны. «Энергия рек?» — вправе заметить читатель. Она тоже ограничена. Морские приливы превосходят ее во много раз. А если добавить сюда огромную энергию волн (на одном из побережий Шотландии замеряли силу прибоя, давление при ударе волны составило 30 тонн на квад¬ ратный метр), тепло морской воды, другие факторы? Продолжая «идею» измерений, скажу: на отрезке бе¬ рега длиной в 100 метров можно получить энергию мощ¬ ностью около 30000 киловатт. Примерно столько же дает крупная районная электростанция. А сколь велика общая протяженность берегов! Энергия лишь отдельных зон океанских течений в десятки раз больше всей ежегодной потребности в ней нашей страны. Океан многолик. Кроме огромных запасов механиче¬ ской энергии он аккумулирует и щедрые дары Солнца. Идет постоянный обмен тепловой энергией с атмосферой. Поэтому и погода над континентами в значительной мере определяется процессами, протекающими в океане и в воздушной оболочке над ним. Словом, океан «делает» по¬ году на Земле. 55
Океан —это и «легкие» земного шара. Около полови¬ ны кислорода, содержащегося в земной атмосфере, про¬ дуцировано, как утверждают ученые, в процессе фото¬ синтеза фитопланктона в океане. В последние годы усилиями специалистов в разных областях знаний решаются глобальпые проблемы океано¬ логии. Среди них — изучение рельефа дна, направлений ветров и течений, вулканической деятельности (под водой обнаружено около 10 тысяч вулканов), вихрей, других интересных явлений и процессов. «В океане есть река. Она не пересыхает и в самые сильные засухи и не выходит из берегов даже при самых сильных наводнениях. Ее берега и ложе из холодной воды, а ее стремнина —из теплой. Источником ее служит Мек¬ сиканский залив, а устьем — Арктический океан». Это о Гольфстриме. Система Гольфстрима важна тем, что она переносит тепло в океане и влияет не только на погоду, но и кли¬ мат. Это — огромное, сложное течение, которое подверже¬ но многим изменениям. Вот эти-то измепения и затруд- пяют измерения Гольфстрима, изучение его интересной и во многом еще загадочной природы. У науки есть множество вопросов к Мировому океану. Ей нужны цифры и факты. Самые разные, но очень точ¬ ные. Только тогда от количественной картины можно бу¬ дет перейти к «качественным пониманиям» и, используя математические зависимости между различными процес¬ сами и явлениями, полнее пользоваться дарами природы, точнее прогнозировать ее буйства, учиться управлять ими. Человек живет около океана и плавает по нему многие столетия. Но только в последние три десятка лет люди начали по-настоящему изучать и картографировать этого «Великого неизвестного», получили некоторое представ¬ ление о его природе, облике и многообразии. «В послед¬ ние годы, — говорит академик Р. Сагдеев, — на стыке двух стихий — океана и космоса — возникла совершенно новая наука — космическая океанология. Искусственные спут¬ ники Земли, пилотируемые корабли, орбитальные станции дают возможность собирать весьма ценную, а иногда и уникальную информацию об океане». Наблюдения из космоса, изучение снимков, получен¬ ных с орбитальных станций типа «Салют» и автоматиче¬ ских спутников, дали ученым интересные данные о мел¬ ководных шельфовых зонах Черного, Азовского, Каспий- 56
ского, Аральского в Охотского мОреЗ, а также ряда райо¬ нов открытого океана. Дешифрирование космических снимков прибрежных вод позволило выявить района, пер¬ спективные на нефть и газ, получить цветовую характе¬ ристику просторов акватории, фиксировать воны штормо¬ вого волнения в местах, представляющих интерес для судоходства... И вот что важно: космическая техника становится самым дешевым способом сбора данных на больших пространствах океана, там, где эти данные ина¬ че пришлось бы собирать по крохам. И когда мы полно¬ стью освоим этот замечательный «инструмент», океаноло¬ гия будет во всей полноте располагать сведениями, столь необходимыми для народного хозяйства. Не раз глаз космонавта подмечал и фиксировал то, что вызывало удивление ученых и даже ставило их в туник. С орбиты увидели, как в Тихом океане вдруг вскипала по¬ верхность на площади размером с озеро Иссык-Куль; как появлялись бегущие навстречу друг другу странные валы; как на глазах меняли окраску яркие цветовые пятна... Океан вдруг «открыл» свою толщу и показал находящим¬ ся на космической высоте три мощных подводных хребта в районе Соломоновых островов... Оказывается, океан не подчиняется известному физи¬ ческому закону «сообщающихся сосудов», когда вода ус¬ танавливается в них на одном уровне. Порой космонавты видели гигантские впадины и выпуклости. К югу от ост¬ рова Цейлон океан опущен на добрую сотню метров. Края этой огромной воронки очень пологие и потому не всегда заметны. К северо-востоку от Австралии, в районе острова Новая Гвинея, картина иная: уровень водной по¬ верхности поднят здесь на десятки метров. Перепад высот поверхности Средиземного моря между побережьем Ал¬ жира и Лионским заливом составляет 7—8 метров. Нако¬ нец, удалось установить, что в районе пресловутого Бермудского треугольника все-таки есть аномалии — прав¬ да, вовсе не мистического свойства — уровень океана там тоже имеет провал ва 25 метров. Это значительная вели¬ чина. Наблюдения чз космоса подтвердили, что Гольфст¬ рим— это вовсе не спокойное и ровное течение. Напро¬ тив, оно имеет свои изгибы и повороты и даже образует большие петли и водовороты. От Гольфстрима отделяются странные крупные потоки, движущиеся с определенной скоростью, 57
Оказалось, что океан представляет собой огромный «слоеный пирог», и толщина этих слоев — от метров до нескольких десятков метров. Ну а мелкие детали? Они тоже хорошо различимы из космоса. Космонавты видели мост через Босфор, след за судном, идущим в океане, скопление кораблей у берегов Италии, группу больших китов. С помощью космических снимков научились получать и «подводные» фотографии. Космическая техника позво¬ ляет рассмотреть на мелководье не только детали морского дна, но и определить «места жительства» водорослей, «нащупать» косяки рыб и отыскать месторождение по- лезпых ископаемых. Вот лишь несколько примеров. В океанских водах вблизи Антарктиды обнаружено рекордное скопление криля — маленьких морских рачков, похожих на креветок. Их общая масса равна И миллионам тонн —почти седь¬ мой части годового улова морской и пресноводной рыбы и моллюсков. И еще одна цифра. Сейчас примерно 15 процентов бел¬ ков животного происхождения, идущих в пищу людей, дает морское рыболовство. Правда, девять десятых этого улова черпается всего лишь на 12—15 процентах площади Мирового океана. Между тем для широкого промыслового освоения необходимо вести непрерывные поисковые рабо¬ ты на площади 150—200 миллионов квадратных кило¬ метров. Такое под силу лишь взгляду с орбиты. Сегодня около 20—25 процентов мировой добычи неф¬ ти и газа уже приходится па шельфовую зону. В буду¬ щем этот показатель возрастет. По подсчетам ученых, на морском дне есть и другие ценные богатства — до 1500 миллиардов тонн различных руд. Ежегодно Мировой океан воспроизводит более 500 мил¬ лиардов тонн органического вещества, а использует чело¬ вечество лишь незначительную часть этого количества. Чтобы рационально, по-хозяйски пользоваться дарами океана, его надо хорошо знать. И в этом деле космос может сыграть большую роль. Космические средства помогут нам составить темпе¬ ратурные карты поверхности океана (замечу, что тем¬ пература из космоса определяется с точностью до одного градуса), карты фронтальных вон водных масс, ветровой ряби, приповерхностного ветра... Космические альтиметры позволяют фиксировать реальную форму поверхности океана, обнаруживать волну цунами. Из космоса можно 58
просматривать и «читать» цветовые пятна, исследовать полярные широты и границы открытой воды и льда... Взгляд с орбиты открыл преступные следы человече¬ ской активности в океане. В течение только последних десяти лет в разных районах планеты произошло более 50 аварий крупных танкеров. «Черный прилив» — 230 ты¬ сяч тонн нефти — обрушил на берег американский «Амоко Кадис», более 300 тысяч тонн вылило в море либерий¬ ское судно у острова Тобаго. Столько же нефти было выброшено в океан при аварии на разведочных скважи¬ нах у побережья Мексики. Очень много нефтепродуктов попадает в море при про¬ мывке танкеров и сбросе балластных вод. Только в одном 1982 году в море их оказалось 2,25 миллиона тонн, почти в 10 раз больше, чем при катастрофе «Амоко Кадис». Л ведь для восстановления естественного биологического баланса после такой катастрофы потребуется 7—10 лет. Биологические последствия загрязнения морей и океа¬ нов не могут не вызывать озабоченности. По оценкам ООН, ежегодная продуктивность Мирового океана снизи¬ лась более чем на 20 миллионов тонн биомассы по срав¬ нению с тем, что было до начала интенсивного загряз¬ нения. Сегодня «планета Океан» изучается с орбиты. Косми¬ ческая океанология призвана не только пополнить наши знания о малоисследованных районах океана, но и обес¬ печить контроль за его состоянием. Иначе говоря, требу¬ ется оперативное и достаточно полное измерение соответ¬ ствующих характеристик по всей акватории Мирового океана в целом. «Голубой континент» хранит столько тайн и загадок, говорят океанологи, что их хватит еще многим поколени¬ ям людей. Стоит ли удивляться, что именно в океане — безбрежном и бескрайнем вместилище жизни — могла за¬ теряться одна из интереснейших загадок живого мира. Ведь «мы» вышли на сушу из воды... Фантазия польского писателя С. Лема создала пора¬ жающий воображение образ гигантского мыслящего океа¬ на на выдуманной планете Солярис. Вся внутренняя жизнь океана, поддерживаемая энергией двух солнц, со¬ стоит в непрерывном формировании и разрушении при¬ чудливых и величественных структур. Проблемы саморе¬ гуляции Мирового океана привлекают внимание огромного количества специалистов разных областей науки. И все 59
они с надеждой смотрят на космическую службу планеты. Без нее мы вряд ли получим ответы на те вопросы, кото¬ рые волнуют и ученых, и практиков. В ЛЕДОВОМ ДОЗОРЕ • Следы минувших ве¬ ков ф Всего два про¬ цента • Предупрежде¬ ние об опасности • «Белая смерть» • Уменьшаются ли по¬ лярные шапки — Белые шапки Памира отливают па солнце. Снега много. Наверное, будут сели... — Снег остался только в горах и на Севере. Сейчас наблюдаем, как вскрываются реки, как они освобожда¬ ются ото льда... — В океане хорошо просматриваются большие айс¬ берги... — Ледников много. И если ученые ведут наблюдение только за главным, то мы можем присмотреть и за тем, что помельче... — Величаво смотрится ледяной купол Килиманджаро на фоне красно-желтой саванны... Из докладов космонавтов с орбиты Если перелистать страницы книги истории Земли и за¬ глянуть в прошлое, то мы увидим нашу планету покры¬ той огромными ледниковыми образованиями. Возраст древнейших ледниковых отложений, известных на сегод¬ няшний день, имеет около 2,3 миллиарда лет. Площадь снежного и ледяного покрова в ту далекую пору исчис¬ лялась многими десятками миллионов квадратных кило¬ метров. По мере дальнейшего развития Земля пережила несколько столь же крупных ледниковых эпох. Однако похолодания сменялись потеплениями, льды таяли, повы¬ шался уровень воды в океане. Планета и поныне хранит следы «ледовых нашествий». В Северной Америке они заметны до 40°, а в Европе — до 50° северной широты: По последним данным, в Европе имели место тридцать боль¬ ших и малых периодов оледенения. 60
Льда на Земле мндго н сейчас — около 30 миллионов кубических километров! Для наглядности попробуйте представить огромный ледяной куб с гранями по 300 ки¬ лометров — так выглядит масса льда нашей планеты. Зто прежде всего ледники, а также морские, речные, озерные, атмосферные, подземные льды, айсберги и, наконец, снеж¬ ный покров. Масса снега по сравнению с массой льда, заключенной в ледниках, невелика, во влияние террито¬ рий с сезонным и тем более с постоянным снежным по¬ кровом на климат нашей планеты огромно. Ведь отражающая способность снега в среднем за год весьма велика. Кроме того, снежный покров способен из¬ лучать тепловую энергию, почти как абсолютно черное тело (различие между ними меньше 1 процента)'. В ре¬ зультате тепло, которым обладает снежный покров, бы¬ стро излучается в атмосферу. Вот почему вечно покрытые снегом и льдом полярные области и лежащие зимой под снегом пространства крупных материков сильно охлаж¬ дают Землю. Человек, появившийся на нашей планете миллиопы лет назад, уже на заре своего существования вынужден был считаться с соседством огромных масс льда. Холод вагонял его в пещеры и, возможно, был причиной откры¬ тия живительных свойств огня и изобретення одежды. Интерес к природным льдам проявлялся и у мыслите¬ лей древности: снежные лавины, ледники упоминал в сво¬ их трудах Аристотель. В середине XVIII века М. В. Ло¬ моносов высказал ряд положений об оледенелости высоко¬ горий и полярных областей Земли. В 1876 году вышла в свет прекрасная книга вашего соотечественника П. А. Кро¬ поткина «Исследования о ледниковом периоде». Идеи это¬ го замечательного ученого продолжают плодотворно раз¬ виваться и сейчас, пополняя сокровищницу наук о Земле. У современной гляциологии (так называется наука о ледниках) много проблем. Важных н сложных. Решать пх помогает космическая техника. С борта орбитальных станций «Салют» космонавты ведут наблюдения за снеж¬ ными шапками Тянь-Шаня, ледниками Памира и Кав¬ каза, за странствующими в северных и южных широтах айсбергами... Сколь важны эти наблюдения? В природе все закольцовано. В гигантской системе «суша — океан—атмосфера — ледники» происходит не¬ прерывный круговорот — обмен теплом и влагой. И хотя в этой цепочке ледники в роли замыкающих, их значение 61
лучше всего характеризуют такие цифры: чтобы изменить температуру атмосферы Земли на один градус, температу¬ ра океана должна измениться всего на одну десятитысяч¬ ную долю градуса. Бели же предположить, что весь лед плапеты сброшен в океан и там растаял, то температура воды в океане упадет на 2,5 градуса, а уровень его по¬ высится на 70 метров. До 90 процентов всей массы льда содержится в Ан¬ тарктиде. Она покрыта полярной ледяной шапкой, средняя толщина которой 3000 метров. По мере изучения этого континента все ясвее становится роль оледенения Антарк¬ тики в формировании климата и водного баланса Земли, в механизме энергетических связей с другими природны¬ ми процессами и явлениями. По данным измерений, по¬ лученным из космоса, ежегодно 21 • 1021 Дж тепла за¬ бирается из атмосферы па таяние морских льдов и айсбер¬ гов в Антарктиде. Вот почему в уже вазваняой цепочке «суша — океан — атмосфера — ледники» вместо слова «ледники» можно поставить «Антарктида». Но это лишь одна проблема. Мы уже отмечали, что планета наша —самая обводненная, что 7/10 ее поверх¬ ности покрывают океаны, моря, озера, реки. И хотя об¬ щая масса воды составляет 1,5 миллиарда кубических километров, человечество может использовать лишь прес¬ ную воду, которая составляет немногим больше двух про¬ центов этого количества. Точнее — 2,1501 процента. Из них 2,14 процента — это полярные и высокогорные лед¬ ники. Пусть не покажется эта цифра малой. Ученые под¬ считали, что природные льды содержат огромное количе¬ ство пресной воды — по объему оно равво стоку всех рек Земли в течение приблизительно 700 лет. Однако щед¬ рость ледников непостоянна. Временами они бывают «скупыми», бывают и слишком «расточительны». Забла¬ говременное прогнозирование их поведения необходимо для количественного представления водоносности горных рек в весенне-летний период, влажности почв в сельско¬ хозяйственных районах, эапасов воды в горных озерах. Не менее важна и другая проблема — уровень Миро¬ вого океана. И эдесь тоже велика роль оледенения. Лед¬ ники формируются из океанской воды, они как бы отни¬ мают ее от океана, поэтому в ледниковые эпохи уровень океана заметно понижался. Так, 20000 лет назад ов был. в среднем на 120—135 метров, а по некоторым подсчетам ва 165—170 метров ниже современного. Минувший период 62
хотя и характеризуется колебаниями в ту и другую сто¬ рону, но имеет явную тенденцию в сторону увеличения. В начале нашего столетия замечено интенсивное повыше¬ ние уровня Мирового океана. За последние 50 лет оно составило в среднем почти 10 сантиметров. Причина — по¬ тепление на нашей планете. Повышение температуры воз¬ духа вызвало интенсивное таяние ледниковых покровов Земли, что привело к их сокращению почти на 16000 ку¬ бических километров. Что это — кратковременные изменения, вызванные короткопериодическими колебаниями температуры, или же они отражают направленный ход геофизических про¬ цессов? Ответ на этот вопрос еще предстоит получить. И нет сомнения, что наблюдения из космоса окажут большую услугу ученым. И, наконец, третья проблема. Есть такое понятие — гляциоизостазия. Это нарушение и восстановление равно¬ весия земной коры под тяжестью льда. Под ледником толщиной 2 километра земная кора продавлена примерно на 700 метров. Мы уже говорили, что за короткий геологический пе¬ риод — всего 3 миллиона лет — в Северном полушарии ледниковые покровы неоднократно возникали и исчезали. Вследствие исчезновения мощных ледников давление на материки ослабевало, поэтому, например, центральная об¬ ласть Скандинавии за последние 8000 лет поднялась при¬ мерно на 250 метров. Нечто подобное происходило и в Канаде, и этим, вероятно, можно объяснить исчезновение некоторых озер, которые в свое время образовались из талой воды ледников. Значительные движения испытыва¬ ют и участки земной поверхности, которые находятся сравнительно далеко от областей прежнего оледенения (в восточной Африке, например). Сегодня мы точно знаем, что гляциоизостазия во мно¬ гом определяет соотношение суши и моря на Земле, а также режим тектонических движений. Отсюда и естест¬ венное желание знать, что нас ожидает в будущем. Ледники бывают виновниками катастроф, наносящих огромный ущерб, а. потому за льдами и снегами нужен глаз да глаз. Не уследил, проморгал — пеняй на себя. В 1841 году, например, сель почти полностью уничтожил поселение, бывшее на месте Алма-Аты. В живых осталось менее 10 процептов жителей. В 1921 году на город вновь обрушилась снежно-ледовая стихия. Поток переносил 63
валуны массой до 25 тонн. Общий объем селевых выносов превысил 3 миллиона кубических метров. Величайшая за всю историю человечества ледниковая катастрофа произо¬ шла 31 мая 1970 года. В этот день в течение считанных секунд был погребен под 10-метровым слоем льда город Юнгай в северо-западной части Перу. Погибло 25 тысяч человек. Во время работы на борту орбитальной сганцни «Са¬ лют-4» П. Климук и В. Севастьянов заметили движение ледника в Таджикистане, на северном склоне хребта Петра I, в бассейне реки Сурхоб. Сообщение от космонав¬ тов поступило в начале июля и звучало предупреждающе. Чуть позже гляциолог А. Яблоков, находясь в этом райо¬ не, сделал в дневнике такую запись: «В июле ледник резко увеличил скорость своего наступления до трех мет¬ ров в сутки. К 12 августа язык ледника продвинулся в ущелье на семьсот метров. Его скорость' возросла до 2 метров в час. 13 августа образовался необычайно бурный сель. Под нарастающий грозный гул от ледника оторвал¬ ся весь язык —около 600 метров длиной и объемом более полутора миллионов кубометров...» Но все это было уже потом, после того как поступило предупреждение из космоса. Космический дозор хорош тем, что дает возможность прогнозировать быстрые подвижки ледников и оперативно следить 8а их ходом. Далеко не каждая пульсация лед¬ ника опасна. Поэтому важно выявить лишь те из ннх, которые могут привести к катастрофе. Другие же под¬ вижки интересны прежде всего' в научном отношении, так как помогают ученым изучать «механизм» этих природ¬ ных явлений. И еще один поворот темы. В 1971 году в эфире прозвучало тревожное сообще¬ ние: «Гигантский айсберг более 70 километров в длину, 40 километров шириной и толщиной 300 метров, отделив¬ шись от берега Принцессы Марты в Антарктиде, грозит прорваться из внутреннего моря в открытый океан и по¬ явиться на оживленных морских трассах...» Гибель «Титаника», огромного парохода с сотнями пассажиров на борту, затонувшего более семидесяти лет назад от столкновения с айсбергом, — до сих пор трагиче¬ ское напоминание об опасности, грозящей судам при пла¬ вании в Северной Атлантике. В 1959 году трагедия повто- рилась. Датское судно «Ганс Хедтофт», выбрав, как я 64
«Титаник», слишком северный маршрут, столкнулось с. айсбергом и затонуло. Сразу же после гибели «Титаника» была учреждена патрульная служба слежения за «белой смертью», фик¬ сирующая движение ледяных гор южнее 48-й параллели и с интервалом в 12 часов информирующая по радио все проходящие в этом районе суда. Эту патрульную службу осуществляют самолеты и корабли американской берего¬ вой охраны, а расходы раскладываются на девятнадцать государств, суда которых чаще всего плавают в данном районе. Однако гибель «Ганса Хедтофта» показала, что служба оповещения не гарантирует полную безопасность и своевременность оповещения. А причина вот в чем. Ежегодно только на окраинах Гренландии нарождается десять, двенадцать и даже пятнадцать тысяч айсбергов. На западном побережье Гренландии рекорд «плодородно¬ сти» принадлежит леднику Якобсхван. Тысячу триста раз в течение года от его лобовой части откалываются айсбер¬ ги общей массой свыше двадцати миллионов тонн. В борь¬ бе с ледяными гигантами малоэффективны и снаряды, и мины, и торпеды, и авиабомбы — их взрывы обладают недостаточной силой. Не помогают и так называемые хи¬ мические бомбы, которые паполнены веществами, вызы¬ вающими быстрое таяние льда (гляциологи подсчитали, что воды, содержащейся в ледяной громаде, о которой шла речь в упомянутом тревожном сообщении, хватило бы, чтобы снабжать столицу США Вашингтон в течение 5000 лет или страдающую от засухи Калифорнию в течение 1000 лет). В арсенал технических средств борьбы с «белой смертью» наряду с авиацией, радарами и радио входят и специальные красители, которыми метят плавающие ледя¬ ные горы. Блуждая по океанским просторам, они пересе¬ кают транспортные пути, угрожая пассажирским, грузо¬ вым и рыболовецким судам. Остается лишь внимательно следить за каждым айсбергом. Но сделать это очень труд¬ но. В отдельные годы в район 48-й параллели приходит по триста — четыреста гигантских скитальцев. Всего же Антарктида ежегодно отправляет в океан почти 220000 айсбергов объемом около 18000 миллионов кубических метров. Самый большой айсберг, отмеченный в антаркти¬ ческих водах, имел размеры 180X180 километров, его площадь была 32400 квадратных километров, намного больше территории Бельгии. Так что с ледовыми стран- 65 5 М. Ф. Ребров
винами не считаться нельзя. А надежда — на космос, на всевидящий взгляд с орбиты. Словом, и гляциология в наш век становится наукой космической. Много интересных и важных сведений о льдах плане¬ ты содержит «Атлас снежно-ледовых ресурсов мира» — фундаментальная работа гляциологов Института геогра¬ фии АН СССР, географического факультета Московского государственного университета и специалистов многих других научных центров страны. В нем испольаовавы и снимки, сделанные с орбиты. Эта работа представляет собой национальный вклад Советского Союза в между¬ народную гидрологическую программу ЮНЕСКО. Исчезнут ли на Земле ледники? Участники Междуна¬ родного семинара гляциологов, сопоставив данные, полу¬ ченные в ходе наземных и космических наблюдений, от¬ ветили на зтот вопрос отрицательно. Беспокойство за судь¬ бу ледников — огромных природных хранилищ пресной воды, питающих многие крупнейшие реки мира, — вызы¬ валось тем, что в последние десятилетия они быстро таяли. Это могло в будущем привести к истощению рек и серьезным изменениям климата планеты. Перспектива, прямо скажем, не столь уж оптимистич¬ на. Однако не будем терять надежду. В последние годы в поведении ледников впервые за 100 лет стали наблю¬ даться обратные явления. Их быстрое таяние прекрати¬ лось, идет накопление снегов и льда в горах. Это под¬ тверждается и данными космического ледового дозора. ЛЕСНОЙ ПАТРУЛЬ • Зеленое море тай¬ ги 0 Читая снимки из космоса 0 Пожар на Аляске 0 Инвентариза¬ ция на миллионах гек¬ таров — Мы часто фиксируем различные стихийные бед¬ ствия. Рождение тайфунов или начало пожаров в джунг¬ лях замечаем сразу... — Лес кажется сплошным однотонным массивом, но, когда присмотришься, заметна пестрота. Наверное, вто сухостой или породы дают себя знать... 66
— Слева наблюдаем очаг пожара, тайга горит север¬ нее Амура. Срочно сообщите местным властям... — Шлейфы дыма тянутся на юге Африки, горят леса и в центральной части острова Ява... — Примерно в шестидесяти километрах от Сиднея тоже пожар. В Австралии насчитали около сотни оча¬ гов... — Мы следим га нашими лесами. Видны вырубки, они выглядят светлыми линиями... Из докладов космонавтов с орбиты Лес... Как только ни величали его, какими эпитетами ни одаривали. И «кормилец-батюшка», и «красавец зем¬ ной», и «великий хранитель добра»... Дуб — могучий, бор — серебряный, сосна — корабельная, береза — краса белоствольная, пальма — королевская, кедр — седой, ро¬ ща— золотая... Словом, лес — это лес, это великая муд¬ рость природы, ее щедрость, ее величие. А мудры ли мы в отношении к «зеленому другу»? За последние 500 лет люди истребили около двух третей са¬ мых продуктивных лесов. «Ошибку» не поздно исправить, если осознать всю важность проблемы. Леса занимают около 30 процентов суши земного шара. И в то же время именно они оказывают могучее воздействие на ход - всех природных процессов, делают их стабильными, противо¬ стоят отрицательным влияниям, способствуют их затуха¬ нию. Велика роль лесов в регулировании стока поверх¬ ностных вод, защиты полей от эрозии, в формировании микроклимата... Леса —легкие Земли, зеленые фабрики воздуха. Под¬ считано, что одно взрослое дерево за сутки «производит» 180 литров кислорода. А один гектар хорошего древостоя (есть такой термин у лесоводов) поглощает ежегодно 4,6—6,5 тонны углекислого газа и выделяет при этом 3,5—5,0 тонны кислорода. Если бы мы захотели химиче¬ ским путем получить количество кислорода, которое еже¬ годно вырабатывает гектар леса, пришлось бы затратить без малого 700 рублей. Но лес не только фактор нашего, как говорят, обита¬ ния. Он поставщик самой разнообразной продукции —от промышленной древесины до лекарственных растений. Без щедрых даров леса не может обойтись ни одна отрасль народного хозяйства. Из древесины изготовляют 20 тысяч видов различных изделий. Есть породы деревьев, которые славятся как отменный 6* 67
строительный материал. Гражданское строительство, про¬ кладка железных дорог, судостроение, крепление шахт в угольной и рудодобывающей промышленности — все это нуждается в лесе. Древесина — это и ценнейшее химиче¬ ское сырье. Из одного кубометра ее можно получить 200 килограммов целлюлозы, 6000 квадратных метров цел¬ лофана, 20 литров уксусной кислоты, 165 килограммов искусственного волокна... По данным ООН, на каждого жителя Земли приходит¬ ся 1,2 гектара леса. Не будем обольщаться этими цифра¬ ми. Как берегут земляне зеленое богатство своей планеты? Не слишком ли они расточительны? Достаточно ли благо¬ разумны? — вот в чем вопрос. Еще К. Маркс пйсал: «Раз¬ витие культуры и промышленности вообще с давних пор сопровождалось настолько энергичным уничтожением ле¬ сов, что по сравнению с этим все, что было сделано ими для поддержания и новых посадок леса, представляет со¬ бой совершенно ничтожную величину». Спрос на древесину сегодня растет так же быстро, как на нефтепродукты. Только на производство спичек каж¬ дый год вырубается роща из 450 тысяч деревьев. Созда¬ ние самолета типа «Боинг-707» требует проектно-техни¬ ческой документации, на которую уходит 23 тонны бу¬ маги,, а сам самолет весит 26 тонн. Площадь лесов на зем¬ ном шаре ежегодно сокращается на 16 миллионов гекта¬ ров. Это значит, что каждую минуту мы безвозвратно ли¬ шаемся почти 31 гектара «зеленого друга». Леса рубят для заготовки древесины, на больших площадях они про¬ падают от болезней и вредителей, огромный ущерб нано¬ сят лесные пожары (к ним мы еще вернемся). Согласно недавно вышедшему постановлению прези¬ дента Филиппин, каждый житель страны в возрасте де¬ сяти лет и старше «способный поднять лопату», должен в продолжение следующих пяти лет ежемесячно сажать по одному дереву и заботиться о нем. Так правительство на¬ деется увеличить лесной фонд островов более чем на два миллиарда деревьев. Дело в том, что вследствие варвар¬ ской вырубки лесов в продолжение десятилетий изменился климат и водный обмен Филиппин, что вызвало ряд ка¬ тастрофических наводнений и ураганов. Цель нынешней кампании — восстановить первоначальное равновесие в природе острова. Особой заботой окружены леса в нашей стране, хотя по обилию леса с Советским Союзом не сравнится ни одно государство в мире. Общая площадь 8вмель лесного фонда 68
СССР составляет 12,3 миллиона квадратных километров — более половины территории страны. «Зеленое море тайги» протянулось на тысячи километров — от западных границ до Тихоокеанского побережья. Ни пеший, ни конный, ни севший за руль автомобиля не сможет обойти и объехать все лесные угодья. А знать их надо, и следить за ними надо, и контролировать их надо. Словом, сбор и обработка данных о лесе — важная общегосударственная задача. Важность ее обусловливается и тем, что еще далеко не все площади лесного фонда регулярно и детально об¬ следуются. Предстоит еще провести «инвентаризацию» и взять на строгий хозяйственный учет не менее 65 про¬ центов лесных угодий. Нужен надежный инструмент, кото¬ рый помог бы выполнить все эти работы в короткие сроки. До недавнего времени одним нз совершеннейших спо¬ собов наблюдения за лесом были аэрофотосъемки. Высот¬ ное фотографирование дает возможность измерять площа¬ ди лесных массивов, получать документальный материал, отражающий объективную картину лесного хозяйства. По фотоснимкам, сделанным с самолета, можно судить о ко¬ личественных и качественных характеристиках лесных участков: выделять области, занятые той или иной поро¬ дой деревьев, оценивать их состояние, устанавливать сте¬ пень поражения вредителями растений или какими-либо заболеваниями. Авиация позволила получить крупномас¬ штабные снимки, по которым можно изучать и мельчай¬ шие детали: сортность пород, рост молодых посадок, под¬ верженность сушению... Аэрометоды оказались весьма эффективными, но на¬ толкнулись и на своеобразную преграду: чтобы иметь представление о состоянии леса на больших территориях, потребовалось большое количество крупномасштабных снимков. А поскольку площадь, охватываемая такими снимками, невелика, полное фотографирование обширных угодий требует значительного времени. Но не только время как таковое усложняет решение проблемы. Жизнь леса — процесс динамический, н потому снимки, сделанные в начале фотографирования, к концу работ оказывались устаревшими. Летательный аппарат за сутки может обследовать от 1 до 4 миллионов гектаров леса (напомним, что лесной фонд СССР составляет 12 мил¬ лионов квадратных километров, то есть в 300—400 раз больше). Иными словами, необходима круглосуточная ра¬ бота 400 самолетов, чтобы «осмотреть» все леса страны. А если непогода — туман, сильный ветер, дождь? Патруль- 69
ная авиация бездействует. Вот и получается, что крыла¬ тый патруль далеко не всегда может своевременно обна¬ ружить лесной пожар или иной очаг бедствия. Каковы же пути решения проблемы? Слово ученым. Академик А. Яншин, вице-президент АН СССР: «Съемки я наблюдения с орбиты дают исследователям ве только новый инструментарий, но и позволяют создать экологическую информационную систему, для которой ха¬ рактерны масштабность, мвоговременность, многозояаль- ность, автоматизированность, непрерывность и комплекс¬ ность. Ее данные активно используются при осуществле¬ нии крупных проектов, таких, например, как программа «Сибирь». Член-корреспондент АН СССР А. Исаев: «Для научной организации лесопользования необходи¬ мы новые методы оценки и учета лесных ресурсов, их со¬ стояния в настоящем и возможных изменений в будущем. В последнее десятилетие на вооружении лесоводов появи¬ лись данные, передаваемые космическими аппаратами. Большой захват и обобщающие свойства космических изображений позволяют изучать крупные структуры, ко¬ торые не обнаруживаются при аэрофотосъемках и назем¬ ных наблюдениях». Ответственный сотрудник всесоюзного объединения «Леспроект»: «В нашей стране состояние лесного фонда находится в центре внимания лесной охраны, численность которой сейчас превышает 160000 человек. Охраняют леса от пожаров и вредителей в летний период свыше 500 само¬ летов и вертолетов. При изучении лесов широко приме¬ няются аэрофотосъемки. Несмотря на это, традиционные методы изучения лесов и контроля за их состоянием не всегда обеспечивают получение необходимой информа¬ ции... Появилась необходимость в новой технической базе, которая помогла бы решать весь комплекс задач по изу¬ чению лесов на качественно новом уровне. Такой базой оказалась космонавтика». Итак, чтобы правильно вести лесное хозяйство, необ¬ ходимы тематические (так их называют специалисты) карты. А картографирование лесов с успехом можно вы¬ полнить по снимкам, сделанным из космоса. Анализ «кос¬ мических портретов» Южного Урала, полученных со спутников «Метеор», показал, что по тону окраски выде¬ ляются зоны хвойных и лиственных лесов. На снимках видны лесные реки, озера и болота, безлесные простран- 70
ства. Снимки, сделанные со станций типа «Салют», дают возможность различить детали в 10—100 раз более мел¬ кие, чем с «Метеоров», поэтому их информативность не¬ измеримо выше. Отличительная черта фотосъемок из космоса — боль¬ шая обзорность. Один фотокадр, сделанный с высоты 500— 700 километров, охватывает площадь в сотни и даже тысячи квадратных километров. Космический патруль может многократно за сутки обследовать большие лесные территории, а это значит, что космическая информация не устаревает так быстро, как авиационная. На космических снимках хорошо видно, как точно «выбирают» байкальские лесорубы отведенные им пло¬ щади. Однако контроль за соблюдением границ вырубки— лишь один, далеко не единственный пример использова¬ ния космических снимков для ведения лесного хозяйства. Методика, разработанная ленинградскими, московскими и горьковскими специалистами всесоюзного объединения «Леснроект», позволила широко применять их для круп¬ номасштабной инвентаризации лесов страны. Получив фотографии, выполненные космонавтами, на¬ земные и воздушные экспедиции детально обследовали лесные массивы. Это позволило точно определить, как выглядят отдель¬ ные участки леса на космических снимках, и создать спе¬ циальный каталог цветовых эталонов — основной материал для расшифровки фотографий. Расчеты показывают, что на инвентаризацию лесных угодий на территории 30 тысяч квадратных километров с использованием традиционных методов бригаде из 50 специалистов потребовался бы целый полевой сезон. По космическим снимкам эту работу могут выполнить четверо всего за месяц. И еще один важный момент. Как всякий живой орга¬ низм, лес постоянно меняется: растет и стареет, болеет и обновляется, его вырубают на больших площадях и затем восстанавливают. Наконец, лес горит. В масштабах пла¬ неты лесные пожары — серьезное бедствие. Только за один год на Североамериканском континенте было заре¬ гистрировано около 5000 очагов пожара. Буйство огня на Аляске опустошило около миллиона гектаров леса. Только в Калифорнии на борьбу с лесными пожарами было привлечено 10 тысяч человек, мобилизо¬ вано сложное оборудование для тушения огня с воздуха. 71
И хотя борьба с огнем происходила на земле, обнаружить многие очаги пожаров удалось ив космоса. Большие скорости и высоты полета космических аппа¬ ратов дают возможность значительно увеличить периодич¬ ность наблюдений лесных пожаров. Оснастив орбитальных дозорных комплексом теплопеленгационной аппаратуры, можно вести патрулирование в любое время суток и при любой погоде. Чтобы постоянно иметь точную информацию о состоя¬ нии зеленых богатств, каждые 10—15 лет требуется уточ¬ нять лесные карты. А чтобы своевременно ликвидировать пожар в опасные засушливые периоды, необходимо обнов¬ лять данные о лесе каждые 5—8 часов. Решить столь сложную задачу с нужной оперативностью помогает кос¬ мическая техника, орбитальный лесной патруль. Бытует выражение: здоровье леса — здоровье планеты. Оно звучит предупреждением. Ведь нам не прожить без зеленых друзей. Поэтому будем внимательно следить за их состоянием с Земли и из космоса. Закончить ату главу мне хочется полными глубокого смысла строками писателя Леонида Леонова: «...Склады¬ вается o6pas леса как живого существа, чрезвычайно бла¬ гожелательного и деятельного на пользу нашего народа... Давно пора бы воздать ему хвалу. Какой заслуживает атот милый дед, старинный приятель нашего детства, на¬ смерть стоящий воин и безотказный поставщик сырья, кормилец рек и хранитель урожаев». Итак, спутники. Использование их в интересах лесного хозяйства дает большой экономический эффект, позволяет объективно оценивать лесные ресурсы, выгодно распреде¬ лять производственные силы, сокращать расходы на ле¬ созаготовительные работы, составлять научно обоснован¬ ные планы эксплуатации лесов и учитывать при этом весь комплекс проблем, связанных с бережным и рацио¬ нальным использованием природных богатств. Вот почему слова «лес» и «космос» мы все чаще произносим вместе. Разговор о лесе и космосе был бы не полным, если снова не напомнить об ответственности людей за береж¬ ное отношение к лесным богатствам. Наблюдая с орбит эа состоянием зеленых массивов, космонавты помогают органам народного хозяйства правильнее планировать использование леса, его восстановление. Ну а тот, кто работает на вемле, всегда ли он правильно учитывает советы космонавтов? Вот н выходит —за состояние лес¬ ных богатств в ответе каждый. 72
КЛАДЫ ИЩУТ С ОРБИТЫ • Взгляд сквозь зем¬ ную толщу ф Логика природы ф Расшифро¬ ванные следы ф Спут¬ ник чувствует анома¬ лии • Прошлое и бу¬ дущее — Все время Земля наша открывается по-новому... И сколько тайн скрывает эта многоликостъ!.. — Сейчас летим над снежным покровом. Мелких де¬ талей поверхности не видно, вато ярче контрастность, лучше видны геологические образования. Делаем сним¬ ки — интересно потом будет сравнить их с фотография¬ ми, выполненными в летнее время... — Справа от трассы полета хорошо видна кольцевая структура. Цвет— от желто-коричневого переходит к се¬ рому. Отличные должны получиться снимки. Порадуйте геологов... — Ведем съемки геологических образований в райо¬ не БАМа... — Облачность расступилась и не мешает наблюдать горную цепь Чукотки... — Геологам везет! Условия для съемки отличные... — На следующем витке будем повторять... Из докладов космонавтов с орбиты Однажды в Центре управления полетом довелось ус¬ лышать такое: «Геологам, получившим сделанные с ор¬ биты снимки, можно бы «закрыться» в своих кабинетах лет, эдак, на пять или даже десять —и их, наверное, не хватит для интерпретации полученных сведений...» По¬ думалось: сотни лет геологи ходили по Земле и не заме¬ чали многочисленных колец у се($я под ногами. Но стоило им подняться над поверхностью планеты, обрести новый— космический угол зрения, как перед ними предстали коль¬ цеобразные структуры, сплетающиеся в причудливый узор... Впрочем, все по порядку. Для начала несколькр цифр. За восемь десятилетий XX века мировая добыча нефти возросла почти в 140 раз, газа — в 635 рае. Из недр земли ежегодно извлекается ог¬ ромнейшее количество «сырья индустрии». По расчетам геологов, суммарная мировая добыча в последней четвер- 73
тн нашего столетия ориентировочно будет составлять: угля (каменного н бурого) — около 90—100 миллиардов тонн, газа — не менее 40—50 триллионов кубических мет¬ ров, железной руды — около 25—28 миллиардов тонн... Как принято теперь говорить, в разведанных природных кладовых уже «просматривается дно». Нужен поиск новых месторождений. Земля под семью печатями ревностно хранит свои бо¬ гатства. Приходится тратить немалое время, чтобы обна¬ ружить их в таежных дебрях, горных кручах, безжизнен¬ ных пустынях. Новейшие достижения физики, влектрони- ки, авиации приходят на помощь геологам. Используя самые совершенные методы геологической разведки, они «выслушивают» и «прощупывают» ведра планеты, чтобы найти места, где спрятала природа «вон бесценные сокро¬ вища. Одна из древнейших наук — геология накопила нема¬ лый опыт, постигла множество «секретов», познала так называемые сопутствующие признаки и явления, которые помогают находить полезные ископаемые, будь то руда или редкие металлы, уголь или нефть... Однако путь к це¬ ли длится порой годами, а то и десятилетиями. Да и буре¬ ние разведочных скважин требует значительных средств и времени. За прошлое пятилетие было пробурено «выше 100 миллионов метров. Эти «булавочные уколы» в земную кору помогают геологам понять общие закономерности глубинного строения планеты и выяснить «геологическую конструкцию» изучаемых районов. Преодоление каждой новой сотни метров в глубину планеты связано с большими трудностями. Пусть не по¬ кажется странным, но сегодня ученые уверенно «удят о строении и составе поверхности других планет и небесных тел (радиоволны и непосредственное зондирование при¬ несли нам много интереснейших данных о Луне, Венере, Марсе...), а о своей Земле знают не «глубже», чем полтора десятка километров. Таной глубины достигли искусствен¬ ные горные выработки — скважины. Вот и получается: чтобы не бурить вслепую, нужно внать общие закономер¬ ности равмещения полезных ископаемых я энергетических источников. Как перехитрить природу, как «вскрывать замки» под- вемных кладов, не дотрагиваясь до них руками? Изучая первые фотографии, сделанные с борта косми¬ ческих кораблей н спутников, специалисты обратили вни¬ мание, что на этих «космических портретах» Земли, там, 74
где отображались крупные географические и геологиче¬ ские объекты, горы слились в цепи, разрозненные гео¬ логические структуры объединились в единые системы. На космических изображениях геологам открылись такие картины, которые не увидеть ни на каких других изобра¬ жениях земной поверхности. На первый взгляд, чем дальше от поверхности Земли, тем меньше на ней можно увидеть. В действительности дело обстоит иначе. На космических фотографиях детали эемной поверхности, казавшиеся при съемках или наблю¬ дениях с самолета разбросанными и не связанными друг с другом, объединяются в единое целое словно по ма¬ новению волшебной палочки. Это качество космического фотографирования ученые назвали супергенерализацией деталей поверхности планеты. При уменьшении изобра¬ жений некоторых объектов на поверхности Земли в мил¬ лионы раз начинают проявляться такие особенности строе¬ ния земной коры, которые обусловлены наиболее общими, глобальными причинами. Обнаружилась интереснейшая особенность (и конечно же достоинство!) снимков, сделанных с космической вы¬ соты. На них отчетливо заметны глубинные структуры нашей планеты. Они проступали сквозь чехол рыхлых от¬ ложений, как проступают очертания монумента или скульптуры, закрытых покрывалом до торжественного мо¬ мента открытия. Иными словами, земная кора как бы просвечивает, если смотреть на нее с больших расстояний. Так было открыто новое явление, названное рентгеноско- пичностью. Геологи воочию увидели «подземные этажи» нашего планетного дома. Казалось бы, парадокс: увидели, не углубляясь в недра, а, напротив, поднявшись в космос. Открытие оценили по достоинству. Ведь теперь ста¬ новились возможными глобальное изучение геологиче¬ ского строения Земли и распределения полезных иско¬ паемых, исследование тектонических явлений, пред¬ сказывание местоположения и интенсивности землетря¬ сений и извержений вулканов. В последние десять — пятнадцать лет на геологиче¬ ских картах в больших количествах стали появляться изображения кольцевых структур — природных обра¬ зований в земной коре в виде колец диаметром от 1 до 1500 километров. Сегодня уже имеются карты, сплошь покрытые изображениями кольцевых струк¬ тур — кругами и овалами, переплетенными друг с дру- 75
гом, словно кружево. Были обнаружены и другие лю¬ бопытные образования — разломы. Кольцевые структуры были известны давно: это фор¬ мы округлых интрузий (есть такой термин у специа¬ листов), ледниковые цирки, кальдеры вулканов и ме¬ теоритные кратеры. Но при дешифрировании космиче¬ ских снимков оказалось, что на них можно увидеть множество округлых пятен, полей и т. д., которые да¬ леко не всегда прямо связаны с уже известными обра¬ зованиями. Их необъяснимость и вызвала особый инте¬ рес. Перед учеными предстал иной мир, а мощный го¬ лос наукн не только воскресил давно прошедшие со¬ бытия геологической истории Земли, но н открыл возможность предсказать ее будущее. Одним ив самых первых открытий, сделанных кос¬ монавтами, было обнаружение прежде неизвестного га¬ зоконденсатного месторождения в бассейне Нижней Волги. Далее последовало открытие неизвестной цепоч¬ ки кольцевых структур между Каспийским и Аральским морями. Здесь возможно наличие нефти и газа. На фо¬ тографиях также выявилась одна зона в Центральной Сибири, которая, как полагают, богата свинцом, оловом, другими минералами. Снимки, сделанные космонавтами, помогли обнару¬ жить в Аральско-Каспийском регионе геологические об¬ разования, о существовании которых раньше никто не знал. Не надо, однако, полагать, что все эти «детали» видны с орбиты, как на ладони. Они не только скрыты под толщами отложений, но и «замаскированы» поля¬ ми сельскохозяйственных угодий, лесопосадками и т. п. Догадаться об их существовании можно по косвенным признакам: аномальной форме морских берегов, озер, солончаков, песчаных массивов, изменениям цвета ра¬ стительности. Труд геологов стал похож на работу криминалистов при изучении поддельных документов. Казалось бы, до¬ кумент подлинный, и на бумаге не видно никаких при¬ знаков подделки. Но вот сделаны фотографии листа в раз¬ ных лучах спектра, и четко проявилась уничтоженная (стертая или вытравленная) запись. Так и при расшиф¬ ровке космических фотографий: на обычном снимке вид¬ на лишь монотонная поверхность без каких-либо анома- лий. Однако на одном из кадров, сделанных в равных участках спектра, вдруг прорисовываются контуры глу¬ бинного разлома или куполообразного поднятия. Некого- 76
рые такие образования обнаружены на «зимних портре¬ тах» Земли, где отвлекающая внимание растительность скрыта под снегом. Итак, снимки, сделанные из космоса, позволяют гео¬ логам выявлять наиболее «достойные» с точки зрения разведки и поиска районы. По фотографиям, полученным из космоса, проводилось, например, районирование недо¬ ступных для наземных исследований соляных отложений залива Кара-Богаз-Гол. Это облегчило определение запа¬ сов ценного химического сырья. «Космические портреты» районов Кавказа, горных хребтов республик Средней Азии и Памира, обширных регионов Сибири и Дальнего Востока, сделанные с борта орбитальных стапций «Салют», используются для изуче¬ ния геологического строения втих районов. Обнаружив поперечные разломы в районе Днепровско-Донецкой впа¬ дины, геологи предположили, что гоны пересечения ши¬ ротных и меридиальных нарушений могут стать перспек¬ тивными на нефть. Предположение подтвердилось. Имен¬ но в местах таких пересечений было открыто Белоусов- ское месторождение. Аналогичная судьба у Верхоянья — подземного хранилища олова. Сколько геологических экспедиций побывали на плато Устюг и не находили там разломов. Слишком мощным чехлом известняков, глин, так называемых мергелей, бы¬ ла покрыта в этом районе земпая кора. На космических снимках Устюг предстал совсем в ином виде. То же са¬ мое можно сказать о районах Кавказа и Тянь-Шаня, При- аралья и Кызылкумов, Туранской и Западно-Сибирской плит, полуострове Мангышлак и зоне Урала... Теперь геологи могут быстрее выявлять районы, перспективные па поиск тех или иных новых месторождений, более опе¬ ративно и целенаправленно проводить разведочное буре¬ ние, геофизические работы. И здесь тоже есть любопытные цифры. Один из нефте¬ газоносных районов страны исследовался традиционными методами более 60 лет. За эти годы были обнаружены 102 структуры (так их называют геологи), перспектив¬ ные для добычи. Изыскания, проведенные по аэрокосми¬ ческим данным, позволили всего за 5 месяцев открыть 87 новых месторождений. По итогам лишь одной экспеди¬ ции на «Салюте-7» в районах Прикаспия, Арала и При¬ балхашья выявлены 28 перспективных геологических объектов. На ряде из них уже заложены скважины. Толь¬ ко по Среднеазиатскому региону экономический эффект 77
от использования результатов фотографирования из кос¬ моса в 1978—1981 годах превысил 56 миллионов рублей при сокращении сроков создания картографической доку¬ ментации в 4—5 рае. Внушительные цифры! Использование космических фотографий при изучении всей Западной Сибири — этой нефтегазоносной провин¬ ции страны — дало отличные результаты. Одну из струк¬ тур на юге Сибири геологи назвали «Космической». Взгляду из космоса открыто и то, что находится на мор¬ ском мелководье, в просторах океанов. Словом, за минув¬ шие 10 лет люди узнали о своей собственной планете много больше, чем за 10 веков. Экономические выгоды от исследований и наблюдений с орбиты, по оценке спе¬ циалистов, могут выразиться в миллиардах рублей. Поиск и выявление новых месторождений полезных ископаемых с использованием съемок с орбиты включа¬ ют ряд последовательных этапов. Первоначально по кос¬ мическим «портретам» Земли составляются сравнитель¬ но мелкомасштабные специализированные карты. На них обозначаются элементы строения земной коры, к которым могут быть отнесены повышенные концентрации мине¬ ралов. На втором этапе выполняется наземная проверка результатов картографирования. Геологические работы завершаются целенаправленными поисками месторожде¬ ний. Много интересного дали геологам н спектрограммы раз¬ личных участков вемной поверхности. Анализируя их, ученые установили, что изменение яркости геологических объектов в различных 80нах спектра может быть резуль¬ татом скопления определенных химических элементов, аномальное присутствие которых является прямым или косвенным признаком месторождения на земной поверх¬ ности или на небольшой глубине. Изучение спектрограмм открывает перед искателями подземных кладов ряд новых возможностей при расши¬ фровке информации из космоса. Можно составить ката¬ логи яркости измерений определенных типов горных по¬ род или их сочетаний, а также каталог яркостей излуче¬ ния, вызванного непосредственно скоплением тех или иных элементов, переложить эти данные на язык ЭВМ и таким образом решать вопрос о наличии или отсутствии объекта с подобными характеристиками яркости на изу¬ чаемом снимке земной поверхности. Особый интерес к космическим снимкам проявляют нефтяники. По изображениям, полученным с орбиты, 78
можно судить о наличии различных тектонических структур, а это позволяет установить и уточнить границы нефтеносных бассейнов, приуроченных к тектоническим структурам, детально изучить закономерности распреде¬ ления известных валежей нефти и газа, дать прогнозную оценку нефтегазоносвости изучаемого района и, наконец, определить направление первоочередных поисковых ра¬ бот. И еще об одном методе, который позволяет заглянуть в недра планеты. Известно, что движение искусственного спутника вокруг Земли можно рассчитать с большой точ¬ ностью. Достаточно лишь хорошо внать законы небесной механики. Однако вследствие неоднородности масс зем¬ ной коры спутник не будет лететь по расчетной траекто¬ рии. Перемещаясь в переменном поле тяготения, он очень чутко реагирует на все его изменения. По ним-то и мож¬ но судить о том, из каких пород сложены слои Земли, на¬ ходящиеся под тем или иным местом «возмущения» ор¬ биты, — плотные слоистые породы или, скажем, извест¬ няки. Спутник как бы чувствует, что находится под ним: залежи тяжелых железных руд, массивные горные кряжи или сравнительно легкие океанские воды. Вот и получается, что непрерывные наблюдения с по¬ мощью специальных приборов за фактическими отклоне¬ ниями траектории полета искусственного небесного тела дадут ученым возможность изучать гравитационные ано¬ малии силы тяжести (то есть вариации силы тяжести) я находить распределение крупномасштабных неоднород¬ ностей в толще земной коры. Дело в том, что горные по¬ роды, например, обладают неодинаковыми магнитными свойствами. Наиболее магнитными из них помимо же¬ лезных руд являются так называемые изверженные поро¬ ды — базальт, габро и другие. Длительное изучение мест¬ ных особенностей магнитного поля позволяет геологам судить о строении и характере расположения пород, а в ряде случаев по глубине залегания «возмущающих» масс — и их линейных размерах. О рентабельности космической геологической службы говорят и такие цифры: за 5 минут съемки с борта ор¬ битальной станции «Салют-7» выполняется работа, кото¬ рую при съемках с самолета можно выполнить лишь за 2 года, а геологическим партиям на местности потребова¬ лось бы для этого 80 лет. И еще один интересный факт. Эмблемой Всесоюзного семинара по новым методам геологического дешифриро- 79
вания аэрокосмических снимков стали «Мыслитель» Ро¬ дена и крыло птицы на фоне земного шара. Академик М. Садовский, говоря об интересах науки к царству Плу¬ тона, подчеркнул: — Наши исследования не ограничиваются разведкой полезных ископаемых. Они гораздо масштабнее, гораздо глубже — и в прямом, и в переносном смысле. Мы рас¬ шифровываем строение планеты вплоть др самого ее центра, изучаем разнообразные процессы, происходящие в ней... Вот и получается, что космос дарит геологам ключ к недрам планеты, к ее подземным сокровищам. ЗАГАДКА, ИНТЕРЕСНАЯ ВСЕМ • Экспедиции за от¬ крытием ф Почему блу¬ ждают полюса? • 10 су¬ ток и 100 лет ф Иссле¬ дования продолжаются — Спутник «Интеркосмос-19» регистрировал возмуще¬ ния ионосферы над эпицентрами будущих землетрясе¬ ний... — Космонавты В. Ляхову В. Рюмин, Л. Попову В. Ко- валенок и В. Савиных в общей сложности более 300 ча¬ сов посвятили магнитным наблюдениям. В частности> проводились измерения при прохождении станции через область Бразильской магнитной аномалии, где радиаци¬ онный пояс Земли опускается почти до высот траектории полета... — Проблема происхождения магнитного поля давняя. В свое время появилось много разных гипотезу пытаю¬ щихся объяснить его причину, но все они были отвер¬ гнуты, за исключением одной. Речь идет о гидромагнит¬ ном динамо в ядре... — Кроме обыкновенных бурь есть и магнитные. Они тоже порождают драматические моменты... Из бесед в Центре управления полетом То, что наша Земля — огромный магнит, люди узна¬ ли давно. Непосредственные измерения элементов маг- 80
нитпого воля проводятся, как свидетельствуют судовые журпалы, хранящиеся в архивах, с 1500 года. Правда, до 1700 года измерялась лишь одна характеристика, не¬ обходимая для практического использования, — магнит¬ ное склонение. Первая специальная магнитная съемка была проведена в 1700 году под руководством астронома Э. Галлея. В начале прошлого века изучение земного магнетиз¬ ма оформилось в самостоятельную область науки. Боль¬ шую роль в этом сыграли Александр Гумбольдт, Фридрих Гаусс, Дуглас Мусой, Николай Менделеев... Эти и другие имена стали классическими в новой науке о магнитном поле, история которой берет свое начало в мифах и ска¬ заньях древних о «чудо-камне», «лечебной воде», «всеви¬ дящем оке», «волшебных землях». В наш XX век ученые всерьез занялись поисками от¬ вета на вопрос: «Откуда и как появилось магнитное по¬ ле?» Предположения, одно красивее другого, звучали на паучных симпозиумах и появлялись в печати. Их много¬ образие, очевидно, было связано с недостатком фактиче¬ ского материала. Однако дальше гипотез, которые осно¬ вывались на совершенно различных физических представ¬ лениях, дело не пошло. И сегодня наука упорно стремит¬ ся проникнуть в тайны строения планеты и процессов, происходящих в ее глубинах. Земляне издавна стремились достигнуть полюсных то¬ чек своей планеты. Экспедиции, снаряжавшиеся для этой цели, — интересные, а порой и трагические страницы истории человечества. Ценою своей жизни платили бес¬ страшные исследователи за попытку ступить на макушку Земли, но неудачи не останавливали первопроходцев. Северный магнитный полюс был открыт в 1831 году экспедицией англичанина Джона Росса. Фокус силовых линий магнитного поля планеты находился на полуостро¬ ве Бутия в Канадском Арктическом архипелаге. Участ¬ ники экспедиции определили и точные координаты «фоку¬ са»: 70°05/ северной широты и 96°46' западной долготы. Южный магнитный полюс был открыт много лет спу¬ стя, в 1909 году экспедицией, которую возглавлял Эрнест Генри Шеклтон. Бели говорить точнее, то авторство от¬ крытия принадлежит австралийцу Томосу Эджуорту Дей¬ виду — научному руководителю экспедиции. Координа¬ ты полюса были определены как 72°25' южной широты и 155°16' восточной долготы. в М. Ф. Ребров 81
Пятью годами равыве научный мир озадачило сооб¬ щение норвежца Руала Амундсена: в 1904 году великий полярный исследователь вторично «открыл» северный магнитный полюс, но... сделано это было в другом месте. Тогда-то и зародилось предположение, что полюса миг¬ рируют. Позднее люди теряли и находили полюса. А все дело в том, что за последние 100—120 лет Северный полюс пе¬ реместился более чем .на 300 километров, а Южный про¬ шел за это время почти 1000 километров. Более того, ис¬ следуя образцы горных пород, магнитные аномалии суши и океанского дна, ученые установили, что около 700 ты¬ сяч лет назад магнитное поле вашей планеты вмело по¬ лярность, обратную современной, а 2,5 миллиона лет назад — такую же, как сейчас. Иными словами, в исто¬ рии Земли существовали периоды, когда северный маг¬ нитный полюс был южным, а южный — северным. Есть основания предполагать, что очередной фепомен ожидает географов и навигаторов будущего: южный маг¬ нитный полюс окажется на... экваторе. Это произойдет в районе севернее острова Новая Гвинея через 875 лет. А вот северный магнитный полюс в это же время будет находиться на материковой части Евразии, восточнее Уральского хребта. Все эти факты и предположения заставили ученых от¬ казаться от гипотезы магнитного поля как поля одного или многих постоянных магнитов и искать другие при¬ чины земного магнетизма. Родилась идея «земного ди¬ намо». Очень упрощенно она выглядит так: ротор (твер¬ дая оболочка Земли) вращается относительно статора (земного ядра). Основная проблема геомагнетизма в наши дни — ис¬ следования вековых вариаций поля. Почему? Важно на¬ учиться предсказывать величину изменений магнитного поля планеты с точностью, необходимой для магнитного картографирования. И уметь извлекать из накопленной информации сведения о природе источников магнитного поля и использовать их для изучения внутреннего строе¬ ния Земли. Иметь точную магнитную карту планеты — давняя мечта человека. Составление подобных карт началось мно¬ го лет назад и первоначально выполнялось самым при» митивным образом — «пешим ходом» и простенькими приборами. Развитие измерительной техники и создание сети наземных станций позволило науке о земном магне» 82
тизме шагнуть далеко вперед. Чувствительность и точ¬ ность новой аппаратуры давали возможность изучать геофизические явления с такой детальностью, которая да¬ вала основания отказаться от многих гипотез и создать стройные теории. Во второй половине нашего столетия произошло но¬ вое техническое перевооружение. Появившиеся автома¬ тизированные системы обеспечивали непрерывные изме¬ рения различных характеристик геомагнитного поля, а обработка полученных данных, на которую раньше ухо¬ дили многие годы, теперь занимала с помощью ЭВМ считанные часы и даже минуты. Развитие морской и аэромагнитной съемки значительно пополнило сведения о магнитном поле Земли. Итак, мы узнали, как ведут себя магнитные полюсы на поверхности Земли во времени и пространстве и где находятся источники геомагнитного поля. Л как все это выглядит из космоса? Как далеко от Земли космонавты могут обнаружить магнитное поле планеты и его полюсы своими приборами? Запуском третьего советского искус¬ ственного спутника Земли (15 мая 1958 года) начался новый этап в изучении магнитного поля планеты. Изме¬ рения из космоса обещали получение принципиально но¬ вых данных и ответ на вопросы о структуре магнитного поля Земли и причинах его изменения во времени. Уче¬ ные надеялись установить источники переменной части поля и тем самым сделать более достоверными наши све¬ дения о долготном и широтном распределении постоян¬ ных и переменных токов в экваториальной в полярных вонах. И эти надежды оправдались. Наиболее крупным ме¬ роприятием стал Международный геофизический год (1957—1959 годы). В рамках этой научной программы возник и был осуществлен проект «Мировая магнитная съемка». В 1964 году при помощи спутников «Космос-26» и «Космос-49» была выполнена магнитная съемка на 75 процентах поверхности земного шара. Чтобы представить, как меняется поле, необходимо повторить либо всю съем¬ ку, либо обследовать некоторое число пунктов на изучае¬ мой территории. Поэтому большое значение имели по¬ вторные исследования, выполненные на спутнике «Кос¬ мос-321». Ныне эти работы продолжаются. Любопытно отметить, что за десять суток работы од¬ ного из специализированных спутников ученые узнали 6* 83
о магнитном поле своей планеты больше, чем за предше¬ ствующие ста лет. Подъем исследовательской аппаратуры на космиче¬ ские высоты открывает перспективы изучения магнитно¬ го поля Земли па расстоянии нескольких ее радиусов, где, согласно современным теориям, возможно существо¬ вание внеионосферных токовых систем. Еще большие перспективы открывают полеты межпланетных автомати¬ ческих станций. Они позволяют изучать магнитные ноля других небесных тел, в первую очередь Луны, а также самого космического пространства. Вопрос о существовании магнитных полей у планет солнечной системы и их спутников весьма важен для астрономов и геофизиков. Попытка установления общей связи между так называемыми механическими момента¬ ми космических тел и их возможными магнитными мо¬ ментами не нашла экспериментального подтверждения в целом ряде наземных исследований. В то же время объ¬ яснение происхождения магнитного поля Земли за счет регулярных токов, текущих в проводящем ядре нашей планеты, сейчас наиболее распространенное. Согласно этой гипотезе, существование проводящего жидкого ядра является обязательным условием наличия общего магнит¬ ного поля. Эти теории имеют важный практический выход. Воп¬ рос о существовании магнитного поля привлекает при¬ стальное внимание геологов. Дело в том, что наличие жидкого ядра предполагает наличие вулканической дея¬ тельности на поверхности того или иного небесного тела, как это имеет место на Земле. И еще один важный (фундаментальный!)' вывод сле¬ дует из этого предположения: всякое небесное тело, об¬ ладающее магнитным полем, должно накапливать вокруг себя заряженные частицы в виде поясов повышенной ра¬ диации (кстати, измерения, проведенные во время полета третьего советского искусственного спутника Земли, по¬ зволили установить наличие внешней воны радиационно¬ го пояса планеты). Существенную помощь магнитологам оказали и прямые измерения магнитных полей Луны, Марса, Венеры, Юпитера, которые выполнили и переда¬ ли на Землю приборы, установленные на автоматических космических лабораториях типа «Луна», «Марс», «Вене¬ ра», «Луноход» и другие. Исследования магнитного поля Земли, влияние сол¬ нечного ветра на его конфигурацию, познание причин 84
магнитных бурь и их прогнозирование, объяснение суще¬ ствования мировых аномалий представляют для науки вовсе не абстрактный интерес. Они дали вторую жизнь интереснейшей гипотезе А; Вегенера о дрейфе континен¬ тов; Обнаружение резкого различия магнитного поля оке¬ анической и континентальной части земной коры послу¬ жило надежной основой для развития теории глобальной тектоники плит. Новые данные о магнитном поле плане¬ ты и то многообразие сведений, которые дала геомагне¬ тизму космонавтика, позволяют приступить к созданию добротной теории происхождения земного магнитного поля. И вовсе не ради истории. Ради практических нужд на¬ стоящего и будущего. Ведь хорошая теория, основанная на достоверных и точных количественных данных, по¬ зволит по известным параметрам магнитного поля на по¬ верхности планеты получить параметры вещества и про¬ цессов в ее глубочайших недрах. Для геологов — это значит разгадать тайну тех сил, которые приводят в дви¬ жение континенты и формируют валежи полезных иско¬ паемых. Для физиков — это ключ к исследованию свойств вещества при давлении в миллион атмосфер. Для астрономов — это путь к познанию процессов рождения планет. У биологов и медиков свой интерес. В наши дни по¬ явилась гипотеза, согласно которой эволюция жизни на планете в значительной степени зависит от того, «в ка¬ кую сторону смотрит стрелка магнитного компаса». Она вызывает все больший интерес у ученых. Вопрос весьма важный и более сложный, чем кажется. Тысячи причин и следствий образуют запутанный клубок проблем. Итак, наша планета — гигантский шарообразный маг¬ нит, чье поле образует самую внешнюю оболочку Зем¬ ли — магнитосферу. Это и защита всего живого на нашей планете от вредоносных излучений, это и канал радио¬ связи, и среда, в которой летают спутники и космические корабли. Происходящие в ней процессы воздействуют на климат, на биосферу... Изучение процессов, происходящих на геомагнитных полюсах, играет важную роль в пилотируемых полетах га пределы нашей планеты. Поскольку магнитные сило¬ вые линии как бы воровкой расходятся из полюсов Зем¬ ли, там отсутствует опасная для экипажей космических кораблей радиация. Стало быть при «выходе» в космос через эту воронку уменьшается воздействие радиации на 85
космические корабли. Так познание сокровенных глубин¬ ных процессов, происходящих в недрах планеты, сомкну* лось с космическими исследованиями. К ТАЙНАМ ЗЕМЛИ # Миллиарды атмос¬ фер • Причина земле¬ трясений • Печальная статистика • Когда вновь заговорит Кра* катау? — Идем над южными районами... Трудно поверить, что двадцать процентов территории нашей страны перио¬ дически подвергаются сильным землетрясениям. А ведь эту зону населяют 50 миллионов человек... — Идем над Камчаткой. Вот дышит вулкан Безы¬ мянный... Дня три назад он пыхтел сильнее... — Побережье открыто. Хорошо смотрится Япония. Вулканы не курятся. Хотя вот виден дымок. Пыхтит во¬ всю, как старый паровоз. Сейчас посмотрим по карте. А дым стелется километров на 200 или даже больше... — Вулканы особенно хорошо видны, когда их под¬ свечивает солнце... — В океане, под нами, расплывается большое грязное пятно. Похоже, что это проснулся подводный вулкан... Из докладов космонавтов с орбиты Гибель Помпеи... Это случилось почти два тысячеле¬ тия назад, в злополучном 79 году н. э. Достаточно было одного «вздоха» огненного Везувия, чтобы города Пом¬ пеи и Геркуланум вместе с их жителями оказались по¬ гребенными под слоем грязи, пепла и обломков. То была давняя эпоха истории великих городов, и ключи к ее тайнам погребены вместе с древними поселениями. Добраться до первоначал огненных буйств Земли — такая цель может показаться непостижимой для космо¬ навтики. Но именно ее намереваются достигнуть ученые с помощью космических средств. В диалоге Земля — борт, который ведут ученые с эки¬ пажами орбитального научного комплекса, среди других нередко употребляется и термин «тектоника». Слово это 86
в переводе с греческого означает «строительное мастер¬ ство». Мастерство природы связывается со «строительст¬ вом» горных хребтов, вершин, массивов. Однако подоб¬ ное «строительство» порой чревато и огромными разру¬ шениями. Они связаны с землетрясениями. В древности люди сложили немало мифов и легенд о подземном царстве Аида и Пифона, о злых великанах, которые своими могучими плечами поднимают земную твердь, об огнедышащих змеях, которые стремятся вы¬ рваться наружу из «бездны глубин». Однако не боги и не мифические существа сторожат двери подземного цар¬ ства. «Есть в сердце земном иное, незримое могущест¬ во», — писал еще М. В. Ломоносов. Это могущество — высокое давление внутри земных недр. На границе зем¬ ной коры и мантии оно составляет около 10000 атмосфер, на границе ядра — около полутора миллионов, а в цент¬ ре Земли — 3,5—4 миллиона атмосфер. «Внутренности» нашей планеты находятся, кроме то¬ го, под воздействием высоких температур. При. наруше¬ нии равновесия и происходят грандиозные катастрофы: землетрясения, горные «удары», буйства вулканов... Копилка наших знаний о Земле непрерывно пополня¬ ется, но тем не менее вопрос о том, что же происходит в самом ее центре, по-прежнему остается загадкой. Че¬ ловек научился предсказывать противостояния планет, затмения Луны и Солнца с точностью до долей секунды, но землетрясения до сих пор страшны своей неожидан¬ ностью. Нередко матушка-Земдя ведет себя по отноше¬ нию к людям, как 8лая мачеха. Подсчитано, что на эемном шаре каждый год проис¬ ходит около трехсот тысяч (!) мелких и крупных земле¬ трясений. В сейсмически активных районах сейчас про¬ живает свыше 400 миллионов человек, то есть одна десятая часть населения нашей планеты. Жертвами земле¬ трясений ежегодно становятся в среднем пятнадцать ты¬ сяч человек. По данным трех тысяч сейсмографических станций, разбросанных по всему земному шару, в 1984 го¬ ду произошло 50 довольно сильных землетрясений. При¬ чем 36 из них имели силу по шкале Рихтера не менее 6,5 баляа. Итак, буйства внутри Земли являются причиной ог¬ ромных бедствий. Землетрясения стали символом слепого рока. Еще совсем недавно специалисты даже не предпо¬ лагали, что положение может измениться. Казалось, что подземные толчки никогда не удастся научиться предви- 87
деть. Однако проведенные в этой области исследования позволяют надеяться, что в недалеком будущем положе¬ ние резко изменится. С космической орбиты, как уже отмечалось, взгляду человека открываются не только огромные пространства, но и удивительные картины. Взять, скажем, разломы. При всей изученности многих районов планеты только при взгляде с космических высот мелкие трещины па поверхности Земли сливаются и становятся зримыми ли¬ ниями глубоких разломов. Кавказ и Урал, Тянь-Шань и Памир предстали ныне совсем в ином свете. Обработка космических наблюдений не только дает истинную кар¬ тину разломов, но и (и это самое главное) позволяет определенным образом связывать их с различными при¬ родными процессами и явлениями. А это уже ключ к под¬ земным тайнам. Тектоника и сейсмическая опасность связаны напрямую. Эту увиденную из космоса тайнопись земной поверх¬ ности надо уметь понимать, видеть эа ней породившие ее процессы, а затем представлять себе условия, в кото¬ рых эти процессы происходят. Представлять нико¬ гда не виденное, никогда не измеренное! Космические науки о Земле занимаются этим сегодня. Есть данные, которые показывают, что сейсмическая активность определенным образом связана с положением Луны относительно нашей планеты. Ученые обратили внимание на то, что в результате изменения наклона лун¬ ной орбиты периодически усиливаются приливные волны, которые возникают не только в морях и океанах, но и в тверди Земли. Попробовали сопоставить графики сильных землетрясений и циклов лунной орбиты (их суммарная протяженность составляет 18,6 года) и обнаружили инте¬ реснейшие совпадения. В определенные отрезки восем¬ надцатилетнего периода количество подземных толчков на Камчатке и Курильских островах то увеличивается, то становится минимальным. Тогда-то и возникла мысль о том, что лунные приливы могут служить «спусковым ме¬ ханизмом» подземных толчков. И еще. Пусть не покажется странным, что прогнози¬ ровать землетрясения, эти опасные стихийные явления, можно с помощью... звезд. Да, да! Именно в дальнем космосе «хранится» тот точный прибор (назовем его гео» метр), который способен предупредить нас о надвигаю¬ щейся опасности. 88
На одном из Международных астронавтических кон¬ грессов была высказана интересная гипотеза, согласно которой перед землетрясением в районе будущего толчка поверхность Земли как бы вспучивается, образуя возвы¬ шение до одного .метра на площади в сотни квадратных километров. Однако обнаружить столь малое вертикаль¬ ное движение земной коры на обширном пространстве обычные сейсмические приборы еще не могут. Нужен иной метод, иная точность, иная база измерений. Поиск привел к неожиданному на первый взгляд, но очень любопытному и логичному решению: определять вертикальные смещения участков земной коры по разни¬ це во времени прихода радиоизлучения квазаров — этих загадочных звезд, находящихся от Земли на расстояниях в миллиарды километров. Технически все это выглядит так. В эксперименте уча¬ ствуют две параболические радиоантенны, способные при¬ нимать сигналы от квазаров. Антенны разнесены на 200 километров. Точное время принятия ими сигналов фик¬ сируется рубидиевыми атомными часами. Бели показания часов ввести в электронную вычислительную машину, она моментально определит, каков был разрыв во времени между приемом сигнала каждой из антенн. Ученые утверждают, что, если удастся таким образом обработать сигналы от пяти квазаров, координаты самих антенн будут определены в трех измерениях с точностью до нескольких сантиметров. А это уже достаточно, чтобы вести наблюдения. Бели у одной из антенн координаты изменятся, то сам этот факт будет означать, что произо¬ шло смещение земной коры. Наблюдая за ним, сейсмологи надеются предсказать землетрясения. А теперь вернемся к тому, с чего начался этот рас¬ сказ. Созерцание «дышащих» вулканов из космоса — за¬ нятие вовсе не экзотическое. Сегодня это прикидочные наблюдения, важные для науки, а если точнее, то для целого ряда научных областей. Со временем, вероятно, появится и специальная орбитальная космическая служ¬ ба, изучающая эти гигантские природные явления, по¬ следствия которых мы еще не всегда в полной мере пред¬ ставляем. Мне запомнились слова одного вулканолога, услышан¬ ные в Дальневосточном научном центре: — Вулканы — это жизнь: одни из наиболее ярких геологических факторов, обусловивших сегодняшний об¬ лик планеты, ее богатства; они — форма выражения эн- 89
догенной, глубинной жизни Земли. И, конечно, это не¬ оценимый уникальный источник информации о строении ее недр... Действительно, история вулканизма весьма и весьма интересна. Интересна и загадочна. Сотрясая Землю мощ¬ ными взрывами, извергая огонь и пепел, вулканы на протяжении многих тысячелетий дарили нам рудные ми¬ нералы в огромных количествах. Они и сейчас выбрасы¬ вают из глубин планеты горячие минерализованные и хи¬ мически активные газовые, газожидкие и жидкие «раст¬ воры», содержащие разнообразные металлы и- неметаллы. В глубокой древности вулканы занимали весь северо- запад и центральную часть нашей страны, их следы (они различимы с орбиты) хранят Украина и Прибалтика, Урал и Прибайкалье, Казахстан и Средняя Азия. Владе¬ ния вулканов распространялись на Черное и Средизем¬ ное моря, Новую Зеландию, Северо-Американский конти¬ нент... Несмотря на то, что наука наметила несколько эпох древнего вулканизма (первая началась 2500—1000 мил¬ лион лет назад), на многие «что», «как» и «почему» от¬ вет до сих пор не получен. И если в глубины космоса человек проник на сотни миллионов километров (запу¬ ская автоматические межпланетные станции), то о своей Земле он знает не «глубже» полутора десятков километ¬ ров (таковы пробуренные искусственные скважины). Прорваться в более глубокие тайники планеты при всей своей технической вооруженности люди пока не могут. Статистики утверждают, что в настоящее время на на¬ шей планете имеется около 450 действующих вулканов, располагающихся в различных районах земного шара (по другим данным, вулканов 520, не считая подводных, которые далеко не все учтены). Известный советский вул¬ канолог Б. Мархивин считает, что на материках планеты насчитывается около 2000 вулканов, пз которых 616 — действующие. На дне Мирового океана около 10000 вул¬ канов, 76 из них относят к числу активных. Вулканизм — грозное явление природы, приносящее немало бедствий. Вот одно из свидетельств. На острове Раката, в Зондском проливе, разделяющем Яву и Сумат¬ ру, расположен самый опасный в мире вулкан — Кра¬ катау... В 1883 году он неожиданно начал извергать мас¬ сы камней, пепла и лавы. Поднялись огромные волны, обрушившиеся на густонаселенную Яву. Были смыты большие площади посевов, садов, плантаций. Толстый 90
слой пепла покрыл Батавию (так называлась раньше нынешняя Джакарта). В морских волнах и под пеплом погибло более 36 тысяч человек. Рев Кракатау (звуковая волна наибольшей силы, ког¬ да-либо зарегистрированной в истории человечества) был слышен на расстоянии 5000 километров — на одной чет¬ вертой всей площади земной поверхности. Волна сжато¬ го воздуха семь с половиной раз обошла вокруг земного шара, прежде чем успокоиться. «Канонерка «Бероу», — пишет Вальтер Бонаттн, — судно с осадкой в два метра, с четырьмя пушками на борту, было заброшено на два километра в глубь острова Суматра... Спустя две недели после взрыва облако пыли начало двигаться на запад на высоте 30840 метров. Че¬ рез месяц оно обогнуло земной шар, и спустя еще шесть¬ десят дней вся земная атмосфера практически была по¬ крыта частицами пепла, что вызвало сумерки, а также красные зори, в течение нескольких лет наблюдавшиеся в Европе». Такие вот последствия. Полагают, что то извержение Кракатау высвободило количество энергии, в миллион раз превышающее энергию самой мощной водородной бомбы. Всем памятны и мартовские дни 1982 года, когда про¬ изошло неожиданное извержение мексиканского вулкана Эль-Чичон. За несколько недель обширные плодородные районы в окрестностях этой «огненной горы» преврати¬ лись в безжизненную пустыню, покрытую толстым слоем пепла и скальными обломками. Ученые считают, что по¬ мимо ущерба, нанесенного близлежащим областям, по¬ следствия природных буйств могут принять глобальный характер, вызывая погодно-климатические изменения не только на Американском континенте, но и на всей пла¬ нете. Мексиканское извержение ощутили и в Европе. Еще одна любопытная цифра. В среднем при извер¬ жениях вулканов в атмосферу планеты ежегодно выбра¬ сывается до 3 миллиардов тонн пепла. Мелкие пылевид¬ ные частицы могут оседать обратно на землю в течение нескольких лет. Все это время, как считают специалисты, они представляют собой своеобразный экран, который от¬ ражает некоторую часть солнечного тепла в космос и тем самым понижает температуру на нашей планете. В исторической литературе приводится такой приме¬ чательный факт. После извержения вулкана Тамбора (Индонезия), которое произошло в 1815 году, следующий 91
год был назван «годом, когда пропало лето». Тогда, как утверждает профессор Р. Брайсон, среднегодовые темпе¬ ратуры в Северном полушарии тоже были ниже обыч¬ ного на один градус, а в Великобритании даже на три. Припомним и не столь давние капризы погоды, которые стали результатом буйств того же Эль-Чичон. Автоматические межпланетные станции «Луна», «Марс», «Викинг», «Маринер», «Вояджер» обнаружили вулканы на Луне, Марсе и спутнике Юпитера Ио (Артур Кларк назвал его рекордсменом Солнечной системы по вулканической деятельности). Но наш разговор о Земле. С созданием долговременных орбитальных научных стан¬ ций «Салют» впервые в мировой практике предпринята ■ попытка целенаправленного изучения вулканической дея¬ тельности с космической орбиты. Наблюдение действую¬ щих вулканов из космоса открывает новую страницу в пауке о вулканах, ибо никаким нным способом невоз¬ можно прослеживать динамику пробуждений вулканов, извержений и их влияние на окружающую среду. Изучение вулканов не только открывает вам новые страницы из истории Земли, позволяет познать ее насто¬ ящее, но и заглянуть в будущее. С вулканической дея¬ тельностью связано образование месторождений многих полезных ископаемых. К тому же огнедышащие «кузницы Гефеста» (так называли древние греки бога огня) хра¬ нят в себе огромное количество энергии, которая так нужна людям. Первоначально вулканы исследовались «по-пешему», потом — с борта самолетов и вертолетов. Интересные данные, например, были получены во время извержения камчатского вулкана Толбачик в 1975 году с помощью самолета-лаборатории Ил-14, оборудованного специальны¬ ми приборами. Для изучения подводного вулканизма в составе экспедиционного флота АН СССР есть специаль¬ ное научно-исследовательское судно «Вулканолог». И все- таки взору с орбиты открываются значительно большие площади, да и наблюдения можно вести с регулярной пе¬ риодичностью. Космическая техника дала-возможность измерять тем¬ пературу вулкана. На острове Кунашир, входящем в Ку¬ рильскую гряду н являющемся частью гигантской вул¬ канической системы — Тихоокеанского кольца, — на¬ блюдения за вулканом Тятя ведутся с помощью прием¬ ной станции космической связи «Орбита-2». Известно, что любое нагретое тело излучает электромагнитные волны. 92
Этим и воспользовались ученые. Чуткое «ухо» станции «Орбита» помогло им принять радиоволны, идущие от разогретого конуса Тяти. Сравнивая тепловой поток вул¬ кана с сигналами, полученными от неразогретых вершив, вулканологи определяют температуру Тяти. Летом 1975 года взору космонавтов (Петру Климуку и Виталию Севастьянову) открылся вулкан Толбачик на Камчатке. Это было красивое зрелище. Но вот несколько цифр, которые стоят за этой красотой. Оценено суммар¬ ное количество газов и пепла, изверженпт ::с Толбачиком за период с 6 июля по 14 сентября. За это время в ат¬ мосферу было выброшено 20 миллионов тонн аэрозолей, 1,6 миллиона тонн сернистого газа и 80 тонн ртути. Представьте, какой ущерб это наносит окружающей среде. Наблюдение за вулканами вели Владимир Ляхов и Валерий Рюмин, Анатолий Березовой и Валентин Лебе¬ дев, Леонид Кизим, Владимир Соловьев и Олег Атьков. Каждое сообщение с орбиты ученые-вулканологи воспри¬ нимали с огромным вниманием. И не только они. Инфор¬ мация важна геофизикам, климатологам, метеорологам, геологам... НОВОЕ ОТКРЫТИЕ СТАРОЙ ПЛАНЕТЫ • Фигура Геи ф Лета¬ ющие вемлемеры ф Где искать Бермудские ост¬ рова? ф Картографы XX века — Видны города, железные дороги, мосты... Видны отдельные фермы и приусадебные участки... Внизу — живая географическая карта... — Данные баллистиков приняли. Нашу ориентацию уточним на следующем витке, перед коррекцией орбиты... — Жаль карты «постарели», мы их сильно измусоли¬ ли. А вообще нужно позаботиться о том, чтобы у буду¬ щих экипажей имелись отдельные карты по лесному хо¬ зяйству, водным делам, геологии, другим задачам... — Красиво смотрится дельта Волги, Ее отличишь от всех других рек... Из докладов космонавтов с орбиты 93
Они идут в одно! сцепке: «Союз» — «Салют» — «Прогресс». Движение тридцатипятктонной конструкции, имеющей большую парусность эа счет своих геометриче¬ ских размеров, определяется действием на нее различ¬ ных сил: торможением атмосферы Земли, давлением «солнечного ветра», воздействием электромагнитного по¬ ля, гравитацией (земным притяжением). Три метра в сутки — такова усредненная потеря высоты. Более четверти века назад был запущен первый ис¬ кусственный спутник Земли. Ныне число движущихся вокруг планеты рукотворных тел превышает несколько тысяч, и еще десятки сотен объектов sa это время уже прекратили свое существование: сошли с орбиты и сго¬ рели в плотных слоях атмосферы. Но даже те, которых уже нет, не остались в долгу перед человечеством. Космические корабли, орбитальные станции, спутни¬ ки-автоматы как бы плывут по волнам земного притя¬ жения. Штурманам космических каравелл — и тем, кто на борту, и тем, кто в Центре управления, — необходи¬ мо гнать «лоции тяжести». Это оченв интересная и важ¬ ная проблема. Но прежде небольшой экскурс в историю. Еще до Пифагора люди умели строить прямой угол с помощью веревки с 12 узлами. К 130 году нашей эры относят изобретение Гиппархом астролябии (прообраз теодолита). 1000 лет назад на востоке использовали ком¬ пас для угловых измерений (прообраз буссоли), позднее появился нивелир, измеряющий вертикальные углы... В 1713 году во Франции были выполнены градусные изме¬ рения парижского меридиана от Дюнюге на севере до Нерпиньона на юге. Но несколько раньше ученый мир был озадачен «загадкой» астронома Жана Рише. Французский астроном любил точность. Отправляясь в 1672 году в Южную Америку, в Кайенну, он захватил с собой тщательно выверенные часы с секундным маят¬ ником. В Париже ошибка не превышала долей секунды. А вот в Кайенне они стали отставать на 2 минуты 28 секунд в сутки. Рише вынужден был укоротить маятник на 2,8 миллиметра. Вернувшись в Париж, астроном был вновь озадачен: часы стали спешить на 2 минуты 28 секунд. Пришлось опять изменить длину маятника. Рише не звал, как объ¬ яснить происходящее, но понимал, что это не случай¬ ность, а неизвестная закономерность, связанная с поло¬ жением определенной точки на земном шаре. Париж на 94
48° северной широты, а Кайенна — на 5° северной ши¬ роты. Прошло 15 лет. В своем гениальном труде «Матема¬ тические начала натуральной философии» Исаак Нью¬ тон опроверг широко распространенное убеждение, что Земля — шар, и доказал, что она представляет собой эллипсоид, сплюснутый на полюсах* Это давало объяс¬ нение причине отставания и спешки маятниковых часов Рише. История хранит описание экспедиций Мопертюи и Клеро, Бугера и Годена, -которые проводили градусные измерения по дугам меридианов. «Величайшей» назвали работу первого директора Пулковской обсерватории В. Я. Струве. Проводимые им измерения продолжались 40 лет и еще 5 лет ушло на обработку полученных ре¬ зультатов. Все это делалось в интересах геодезии. Геодезисты всех времен стремились измерять на ме¬ стности как можно более далекие расстояния. Но на равнине пределы прямой видимости ограничены 5—7 ки¬ лометрами, в горах видно дальше. Однако чтобы делать шаги больше тех, что позволяет классическая триангу¬ ляция, необходимо поднять как можно выше «визирную цель». С запуском спутников геодезисты сразу же поня¬ ли: появились новые визирные цели, теперь можно более точно измерить планету. Космическая геодезия осуществила давнюю мечту че- ловечества: «построила» всемирную геодезическую сеть. Она состоит из 45 пунктов, равномерно расположенных по всей планете. Расстояния между соседними пункта¬ ми достигают 1000—4500 километров. Однако построе¬ ние геодезических сетей решает лишь часть масштабной задачи. Весьма важно знать точные размеры земного шара и его гравитационного поля. Полярное сжатие, открытое Ньютоном, геодезисты всех стран изучали два с половиной века. Их кропотли¬ вая, многотрудная работа принесла свои плоды: величи¬ на сплюснутости была определена с точностью до 10“5. Два первых советских спутника провели измерения на порядок точнее и сделали это в удивительно короткий срок — чуть больше года. Сегодня известно, что Земля не шар и не эллипсоид, а представляет собой тело слож¬ ной геометрической формы — так называемый геоид. Век космоса по-новому открыл нам фигуру Геи — так называли в древности нашу планету. Оказалось, что Северный полюс выступает на несколько метров по от- 95
пошеиию к идеальной геометрической формег а Южный вдавлен в такой же степени. К югу от Индии обнаруже¬ на впадина глубиной 190 метров, а около Новой Гви¬ неи — выпуклость — 81 м. Другие впадины, глубиной около 50 метров, находятся к западу от Новой Зеландии, неподалеку от Флориды и Калифорнии. Выпуклости высотой около 60 метров — в районе Мадагаскара и Ве¬ ликобритании... Эти и другие данные приводились на одном из международных форумов геодезистов. Геодезия прошлого предполагала неизменным земной шар, его геометрические размеры и гравитационное по¬ ле. Заблуждение древних легко объяснить, мы и сегодня мало знаем о внутреннем строении своей родной плане¬ ты. Самые глубокие скважины, пробуренные за послед¬ нее время, составляют чуть больше одной десятой про¬ цента от радиуса Земли. Между тем «внутренности* планеты живут своей сложной жизнью. А потому плане¬ та как бы дышит: «вдох» и «выдох» равны примерно одному сантиметру в год. Цифра усредненная, но очень важная для науки. Но суть проблемы не только в самой форме Земли. Важно знать и «форму» земного прнтяжения, его дина¬ мику в целом, и как оно изменяется в разных точках планеты. Геодезический орбитальный патруль способен сигнализировать о гравитационных изменениях сразу пос¬ ле того, как они произойдут. Это делает современную геодезию, как говорят ученые, более мобильной, способ¬ ной точно охарактеризовать состояние нашей планеты в любой момент и в любой точке. Обработка всей этой информации имеет важное на¬ роднохозяйственное значение. Ведь гравиметрия—наука, изучающая силы тяжести, — позволяет определять изме¬ нения плотности земных недр, что, в свою очередь, мо¬ жет служить отправными данными для поиска полезных ископаемых, пресной воды в пустынях и т. д. Космонавтика открыла новые возможности в изуче¬ нии фигуры Земли и ее гравитационного поля. И дело не только в том, что с высоты космической орбиты мож¬ но измерять длинные линии на поверхности планеты с небывало высокой точностью. В сложный комплекс проб¬ лем, которые предстоит решать космической геодезии, входят такие, как движение полюсов, неравномерность вращения Земли, тектонические явления, земные и океа¬ нические приливы, а также создание единой координат* вой основы для работы в Солнечной системе. 96
Кстати, о полюсах. Географические полюса Земли — это точки, где ось, вокруг которой Земля совершает су¬ точное вращение, пересекается с земной поверхностью. Из самого определения как будто вытекает, что положе¬ ние полюса не должно меняться. Но тем по менее уже издавна было известно, что земные полюса совершают небольшие по амплитуде, по сложные перемещения. Так, с 1900 по 1969 год перемещение составило 102 милли¬ метра в сторону запада. По данным последующих астро¬ номических наблюдений установлено, что полюса сме¬ щаются со скоростью 10 сантиметров в год. В течепие года они совершают движение вдоль эллипса (большая полуось — 304 сантиметра, малая — 242 сантиметра). Казалось бы, с тех пор, как на карте Земли практи¬ чески не осталось «белых пятен», лавры Колумбов и Ма¬ гелланов потеряли былую привлекательность. Да и «ис¬ катели приключений» вынуждены смириться с тем, что все материки, океаны, моря' и даже крохотпые островки давным-давно нанесены на «масштабные листы». Каково же было удивление тех же географов, когда они узнали о неизвестных ранее островах в бассейне Амазонки, о том, что координаты Гонконга совсем иные, чем счита¬ лось ранее, а Японские острова находятся на 300— 600 метров дальше от материка, чем было установлено сто с лишним лет назад и зафиксировано на географиче¬ ских картах. Сделать важные открытия помогло изуче¬ ние снимков, полученных из космоса. Так уж повелось, что первопроходцами мы называем тех, кто идет геологическими тропами, начинает пробное бурение скважин в новом районе, забивает первый ко¬ лышек на месте будущего города... Однако ни одну экс¬ педицию, ни одну стройку не начинают без подробной карты района. А ее составили топографы, побывавшие там раньше других. Карты... Задумываемся ли мы над тем, сколь боль¬ шую роль играют они в жизни человека? Карты издавна были особым «инструментом» в повседневной жизни землян. Людям важно было иметь представление о ме¬ стности, на которой они живут, о размерах и взаимном расположении угодий, которыми они пользуются. Важно было знать и пути сообщения, по которым они поддер¬ живали связи друг с другом. Планы, лоции, профили, ориентиры, координаты... Они передавались из поколе¬ ния в поколение, уточнялись, совершенствовались. Так было всегда. 7 М. Ф. Ребров 97
История не сохранила нам имен первых картографов. Возможно, они чертили свои знаки на песке, на камнях или снегу; возможно, путь к удачливым местам охоты объясняли на пальцах. Но именно благодаря своему удивительному «красноречию» и поистине интернацио¬ нальному языку карта впоследствии стала уникальным инструментом познания. И если хотите — научной мо¬ делью Земли. Знаменитый мастер приключенческого романа, автор «Острова сокровищ» и «Черной стрелы» Р. Л. Стивен¬ сон писал: «Говорят, что есть люди, которым безраз¬ личны карты, но мне трудно в это поверить». Не боясь преувеличения, можно утверждать, что нашим совре¬ менникам картографические знания становятся также необходимы, как знания грамматики и математики. Та¬ ков век. На карте можно увидеть, где самая большая верши¬ на планеты и самая глубокая впадина, каковы дно океа¬ нов и ледники полюсов... Трудно перечислить все облас¬ ти науки и практики, развитие которых немыслимо без точных и подробных карт. Они нужны мореплавателям и авиаторам, геологам и мелиораторам... Они нужны строителям железных дорог, каналов, гидротехнических узлов, линий электропередачи, магистральных нефте- и газопроводов, автострад и других коммуникаций. Круп¬ номасштабные топографические карты и точное знание взаимного расположения наземных ориентиров позволя¬ ют проектировщикам и строителям выбрать наилучшую трассу прокладки будущего трубопровода или железно¬ дорожной линии, обеспечивающую наименьшие затраты на строительство и последующую эксплуатацию. Точные топографические данные дают возможность вести работы одновременно на нескольких участках трас¬ сы, с учетом сезонных и погодных особенностей. А это сокращает сроки и удешевляет строительство. История свидетельствует, что первые карты появи¬ лись многие тысячелетия назад, задолго до возникнове¬ ния письменности. Казалось бы, за это немалое время вся наша планета должна быть закартографирована, притом с высокой точностью. Однако это не так. Инфор¬ мационная служба ООН убедительно опровергает эти представления. По ее данным, до последней четверти на¬ шего века лишь 13 процентов территории континентов были сняты в масштабе 1:25 000 или крупнее. А в мас¬ штабе 1:100 000 эемляне располагают картами, отра- 98
жающими чуть больше 40 процентов площади континен¬ тов планеты. Есть значительные территории, на которые еще.вообще нет карт. Только советские картографы про¬ вели стопроцентную съемку своей страны. В СССР ежегодно издается более тысячи различных тематических карт (ландшафтные, биолого-почвенные, гидрологические, климатические, гляциологические, гео¬ морфологические и т. д.) и сотни атласов. Примерно 300 организаций заняты их составлением. И все равно проблема существует. Еще сравнительно недавно карты оставались «свежими» и безошибочными в течение 10—15 лет. Ныне же обновлять их необходи¬ мо максимум через пятилетие. Причиной тому наш бур¬ ный XX век. Ведь за это время появляются новые по¬ селки и города, водохранилища и каналы, шахты и руд¬ ники, порты и железнодорожные магистрали. Способна ли оперативно справиться с этими задачами классичес¬ кая топография? Разумеется, нет. На помощь топографам пришли спутники и орбиталь- пые станции. Оказалось, что космическая съемка по сравнению с аэрофотосъемкой обладает существенными преимуществами: неограниченная обзорность, комплекс¬ ное решение задач при использовании одних и тех же данных, высокая оперативность в их получении и т. д. Существует два основных способа сбора такой инфор¬ мации. Это фотографирование и спектрографирование. С фотографией люди знакомы давно, тем не менее она продолжает удивлять нас своими возможностями. Отме¬ чая большую информативность метода съемок земной поверхности с орбиты, специалисты, и в частности карто¬ графы, подчеркивают, что только за 10 минут с орби¬ тальной станции можно отснять территорию площадью в миллионы квадратных километров, в то время как ме¬ тодами аэрофотосъемки это можно сделать лишь за не¬ сколько лет. Надежным инструментом для проведения многозо¬ нальных съемок стал аппарат МКФ-6М. Он безотказно проработал на станциях «Салют-6» и «Салют-7». Общая площадь земной поверхности, заснятая этим аппаратом участниками лишь одной длительной экспедиции, почти полмиллиарда квадратных километров. Сотня самолетов выполнила бы аналогичную работу за 40 лет. На борту орбитального комплекса установлен также высокоточный широкоформатный топографический ап¬ парат КАТЭ-140. Его воркий «глаз» обозревает полосу 8& 7*
земной поверхности шириной 450 километров, а один кадр охватывает 200 тысяч квадратных километров. На таком снимке могут уместиться сразу несколько круп¬ ных районов или областей, скажем, вся акватория Азов¬ ского или Аральского моря. Космическая съемка с помощью такого рода аппара¬ туры дает возможность точно определять координаты любых точек поверхности Земли на больших простран¬ ствах, картировать обширные территории, вести изучение рельефа местности. С борта орбитальных станций можно с любой периодичностью снимать интересующие нас рай¬ оны. Ценность таких снимков существенно повышается и за счет того, что съемка ведется в более благоприятных (по сравнению с аэросъемкой) условиях освещенности, ибо космические летательные аппараты перемещаются со значительно большими скоростями и меньшими вибра¬ циями, чем самолеты. Из космических снимков рождаются и тематические карты. Такие, скажем, как созданная впервые в мире космофототектоническая карта Восточно-Европейской платформы, или карта сейсмически опасных зон Закав¬ казья, карта природпых ресурсов Нижнего Поволжья. Геологическая карта Западной Сибири, составленная по данным из космоса, отмечена золотой медалью ВДНХ СССР. В нашей стране разработапы автоматизированные технические системы, включающие электронные вычис¬ лительные машины, позволяющие очень быстро превра¬ щать космические фотографии в карты, которые интере¬ суют тех или иных специалистов. Любопытен и такой факт. Открытые еще 400 лет на¬ зад Бермудские острова оказались на 66,88 метра север¬ нее и на 31,92 метра западнее, чем это считалось ранее. Помогло сделать это уточнение изучение снимков, полу¬ ченных из космоса. И еще пример. Географы долго не сходились во мнении, сколько «поставщиков» воды у Байкала. Чаще других называлась цифра — 336. Спор разрешила аэрокосмическая фотосъемка. Ее расшифровка показала, что у озера 1128 постоянных и временных ручьев и рек. В Институте космических исследований АН СССР совместно с Кировским политехническим институтом создан «Самостоятельный видеоинформационный терми¬ нал». Он помогает при решении задач картирования тем¬ пературных полей земной поверхности и атмосферы. По- 100
добные тепловые карты позволяют, например, убедить¬ ся в том, что экономически выгоднее строить жилые зда¬ ния, группируя их в' комплексы — отдельно стоящий дом гораздо холоднее целого массива. Открытий всем ветрам, он быстрее отдает тепло в атмосферу. Сейчас решение множества научных и практических задач экономического и социального развития общества немыслимо без использования специально составленных карт. Они отражают не только пространственное распро¬ странение явлений, но и динамику событий, их измене¬ ние во времени. Так сегодня. «А что будет завтра?» — задаю вопрос специалистам. Они отвечают, что в будущем для карто¬ графирования не только Земли, но и поверхности других планет найдет применение голография. Она подарит нам объемные портреты различных природных объектов. Съемки с орбиты сулят немалый экономический эф¬ фект. Сегодня он исчисляется десятками миллионов руб¬ лей. Завтра это будут миллиарды. И в этом псмалая заслуга космонавтов, выполняющих роль картографов XX века. «ХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗЕМЛЕОПИСАНИЕ» О Сезонные лики ни¬ вы ф. Штрихи почвен¬ ного портрета ф Вели¬ кая жажда ф Чтобы ос¬ тановить наступление пустынь — Контроль за продвижением границы, весенних по¬ севов проводили трижды... — Наблюдаем, как идет созревание хлебов. По нашим оценкам, хороший урожай зреет и под Воронежем, и в районах целины, и на Северном Кавказе... — Главное — привыкнуть к географии, научиться чи¬ тать местность... Озимые в средних широтах пошли хо¬ рошо... — Вспаханные и убранные поля отличаются оттен¬ ками цвета... — Отсюда видно, кто преуспевает, а кто отстает на уборке... — Песчаные бури «дымят» на юге... 101
— На следующем витке будем «пасти овец», прове¬ рим пастбища, сделаем спектрограммы... — Уточните задания по грунтовым водам. Дайте ко¬ ординаты интересующего вас района... Из докладов космонавтов с орбиты Земля-кормилица... По весне ее комки растирают в ладонях, по влажности и температуре «на глазок» при¬ кидывают, приспел ли срок сева. Осенью на ладонь ло¬ жатся колосья, и снова вопрос: пора или не пора начи¬ нать уборочную страду? И что обещает погода? И еще многие «что» и «как». Привычная картина, понятные сомнения... А при чем здесь космос? Что можно узнать о нуждах и заботах тружеников полей, удалившись от самой Зем¬ ли? Отвечу: многое. И если полтора-два десятилетия на¬ зад само словосочетание «сельское хозяйство и космос» могло вызывать недоумение, то сегодня мы говорим об этих проблемах, как о важной практической задаче дня. Для начала несколько цифр. Общая площадь земель¬ ных ресурсов нашей страны составляет 2227,5 миллиона гектаров. Продуктивно используется свыше 600 миллио¬ нов гектаров. Из них более трети — 226,9 миллиона гек¬ таров — приходится на долю пашни. Семнадцать процен¬ тов этих земель подвержены ветровой и водной эрозии, вызывающей снижение урожайности. По данным ЮНЕСКО, общая площадь потенциально пригодных для земледелия почв составляет (в мировом масштабе) около 3,2 миллиарда гектаров. Используется же (находится в обработке) 1,5 миллиарда гектаров. Цифры вроде бы немалые. Однако в природе происхо¬ дит целый ряд процессов, которые губят землю. Это смыв почвы, выветривавие, снижение биологической активно¬ сти, образование оврагов. Площадь «поедаемых» оврага¬ ми земель ежедневно (!) увеличивается на 400 гектаров. Во время пыльных бурь сыпучие пески пустынь насту¬ пают на оазисы. Эрозия (от латинского «разъедание») наносит большой ущерб автомобильным и железным до¬ рогам, создает сложности при разработке карьеров, ус¬ коряет разрушение берегов озер и рек. Достаточно ска¬ зать, что в США ежегодно в результате сильного разви¬ тия эрозии появляется 1б0—200 тысяч гектаров бросовых земель. 102
Термин «хозяйственное землеописание» впервые ввел М. В. Ломоносов. Время лишь обострило важность проб¬ лемы. Недавно статистики подсчитали, что население земного шара составляет 4,5 миллиарда человек и увели¬ чивается на 172 человека в минуту, 250 тысяч в день и на 90 миллионов в год. Имеются расчеты, показывающие, что каждому человеку при существующем уровне сред¬ ней урожайности земельных угодий требуется примерно 0,5 гектара для производства пищи и около 0,1 гектара для строительства жилищ, дорог, промышленных пред¬ приятий и т. д. По прогнозам на 2000 год, население Земли превысит 6 миллиардов человек. Следовательно, потребуется еще почти миллиард гектаров. Как собрать данные для «хозяйственного землеописа¬ ния», определить границы пустынь, установить районы васоления почв, обнаружить заиление озер и водохрани¬ лищ, выявить замутнение рек (только Миссисипи еже¬ годно уносит более 500 миллионов тонн почвы и подпоч¬ вы) и т. д.? На все эти и многие другие вопросы можно получить ответ из космоса. Иными словами, можно воссоздать «живой портрет» Земли и, научившись его «читать», прогнозировать природные процессы. Наукой (и практикой тоже) однозначно установлено, что каждый участок земной поверхности, будь то лес или степь, песчаная пустыня или водоемы, посевы или вспаханные под пары поля, луговые угодья или болота, по-разному отражает солнечные лучи. В основу аэро¬ космических методов дистанционного зондирования агро¬ ресурсов и положена регистрация электромагнитных волн в различных зонах спектра. Разлагая отраженную либо излучаемую тем или другим сельскохозяйственным объ¬ ектом электромагнитную энергию на узкие участки спектра со строго определенными длинами волн, можно по спектральным характеристикам опознать или оценить состояние такого объекта. Иными словами, собрать ин¬ формацию о каждом виде почвы или сельскохозяйствен¬ ной культуре в зависимости от их состояния. Вот и получается, что взгляд из космоса позволяет судить о том, насколько почва и посевы обеспечены теп¬ лом и влагой, о степени созревания тех или иных куль¬ тур, точнее называть сроки сева, уборки, прогнозировать урожай. А это в свою очередь помогает эффективнее распределять в масштабах страны сельскохозяйственную технику, транспорт. 103
И еще. Результаты космических наблюдений посту¬ пают с высокой периодичностью, могут быть, оперативно проанализированы, а это позволяет непрерывно иметь информацию о природных ресурсах, уточнять площади земельных угодий, планировать рациональное использо¬ вание пастбищ, выявлять возможные районы страховых запасов кормов, проводить природоохранные мероприя¬ тия, определять потенциал той или иной сельскохозяй¬ ственной зоны. Таковы теоретические посылки. А практика? По снимкам, полученным с космической орбиты, уче¬ ные разработали план-схему землепользования и охраны природы полуострова Мангышлак, созданы почвенно-гео¬ графические карты для отдельных районов Калмыкии, Туркмении, Таджикистана, Казахстана, Нечерноземной зоны РСФСР, Украины, Белоруссии, Южного Урала, Си¬ бири и Дальнего Востока... Фотографирование с высоким разрешением произво¬ дилось одновременно в шести спектральных диапазонах, и последующая обработка снимков на Земле с помощью ЭВМ выявляла подробности сельскохозяйственного ис¬ пользования земель, их минералогических особенностей, ресурсы подземных вод и другую очень важную ин¬ формацию для тружеников сельского хозяйства. Ну что, казалось бы, можно разобрать и понять в этой желто-коричневой мозаике на большом цветном снимке? Или из серо-темно-вишневых, черно-синих переливов? Квадраты, прямоугольники, пятна, пересекающиеся ли¬ нии... Красиво, пестро, но не понятно. Мертвая геомет¬ рия,'да и только! А специалисты утверждают, что для них эта геометрия полна смысла и как бы говорящая. Очертания каждой фигуры, каждый завиток, каждый от¬ тенок для них полон содержания. И вот подтверждающие все это слова: — На этом поле мы много недоберем. Очень много белых пятен. Здесь пшеница полегла. А вот вдоль доро¬ ги коричневая полоска: значит удобрений дали с избыт¬ ком... — Зеленые штрихи — это насаждения тополя, тут солончаки, а вот эти серые пространства — такыры (вет¬ ровая эрозия земли. — М. Р.). — Светлые пятпа — участки пустыни, вытоптанные отарами овец у колодцев и водопоев. Белые нити — доро¬ ги, причем пе всегда шоссейные. Чтобы проложить «до- 104
рогу» по хрупкой растительности пустыни, достаточно одного рейса тяжелого гусеничного трактора... Здесь приведено лишь три суждения. Их может быть много больше. И содержание они могут отражать более разнообразное. Сейчас ясно, что для решения многих важных практических задач, таких, например, как прог¬ нозирование урожая, выявление участков полей, пора¬ женных вредителями и т. д., необходимо иметь не прос¬ то фотографию, а изображение как бы в особом цвете, то есть в определенном спектральном диапазоне. Это и делается с помощью космических камер. На снимках даже среднего разрешения отчетливо видна структура ландшафта, хорошо дешифрируются болота, заболоченные леса. По рисунку фототона, отра¬ жающего мозаичность растительности, разнообразные формы рельефа и гидросеть, можно судить о сложности и контрастности почвенного покрова. Анализ изображения космических снимков и наблю¬ дения в период наземных работ позволяют отметить из¬ менения на местности. Ведь обычно почвоведы вынужде¬ ны через небольшие промежутки времени уточнять поч¬ венные карты. Чтобы получить изображение «почвенного портрета» Земли, которое за незначительное время обес¬ печивает космическая съемка, землеучетчикам предше¬ ствовавшего поколения требовались огромные затраты средств, десятки лет наземных полевых работ и множе¬ ство различных расчетов. Надо сказать, что арсенал дистанционных методов изучения почвенного покрова не ограничен снимками в оптическом диапазоне. Большой интерес представляет, например, использование микроволновой техники для изучения температуры и влажности почв. Изображения и регистропрограммы, полученные при спектрозональ¬ ной съемке — ценное дополнение к обычным фотографи¬ ческим методам. Они дают возможность получить более обширную информацию об излучаемой энергии анализи¬ руемых природных вариаций поверхности Земли в отли¬ чие от фотографий, которые улавливают лишь отражен¬ ную энергию Солнца. Космическая информация о состоянии сельскохозяй¬ ственных угодий позволяет своевременно и рационально осуществлять различные мероприятия по охране окружа¬ ющей среды, облегчает изучение почвенных ресурсов, по¬ вышает точность картографических материалов, стано- 105
вится верным помощником почвоведов в дальнейшем изучении почвенного покрова. Как ни велика территория нашей страны, ее клима¬ тические, рельефные и почвенные особенности таковы, что лишь сравнительно небольшая площадь пригодна для земледелия без мелиорации. Нужен полив. Но сколь¬ ко лить, где, когда? Чтобы напоить землю, нужно знать масштабы ее жажды. Сделать это по нескольким заме¬ рам в том или ином районе можно, но при условии, что район небольшой. В крупных хозяйствах, располагающих многими тысячами гектаров, определение влажности оборачивается длительной и трудоемкой работой. К тому же проводить ее надо периодически, желательно с мень¬ шими интервалами времени. Однако и эти хлопоты лишь полдела. Важно знать, каковы запасы воды в естественных и искусственных хранилищах данного региона, в каком состоянии систе¬ ма оросительных коммуникаций, на сколько засолена почва. Вопросов много. Ответ на них должен быть исчер¬ пывающим и быстрым. И здесь свое веское слово приз¬ вана сказать космическая техника. Коллегия Министер¬ ства мелиорации и водного хозяйства СССР приняла решение создать специальный отраслевой центр по опе¬ ративной обработке и использованию аэрокосмической информации. Подсчитано, что уже сегодня аэрокосмиче¬ ские методы могут в 20—30 раз уменьшить объем тра¬ диционных полевых изысканий. Завтра мы сможем полу¬ чать из космоса еще больше качественной и детальной информации. Вода... Сколько красивых легенд сложено о ней! Сколько сказаний, мифов... Греческий философ Фалес считал воду основой всего земного. Позже Эмпедокл, а затем Платон и Аристотель относили воду к одному из четырех элементов, из которых состоит вся материя, на¬ ряду с землей, воздухом и огнем. Не молода и наука гидрология. Историки утверждают: ей за 5000 лет. И то, что уже в нашем столетии академик А. Карпинский назвал воду «живой кровью Земли», имеет глубокий смысл. Вода в представлении людей всегда являлась симво¬ лом чистоты и простоты. Однако в действительности нет ничего более редкого, чем чистая вода, и ничего более сложного, чем это «странное» вещество с его удивитель¬ ными физическими, химическими и биологическими 106
свойствами. Но парадокс не только в этом. Несмотря на то, что планета наша самая обводненная, человечество может использовать лишь незначительную часть водпых запасов. То, что хранят моря и океаны, имеет горько-со¬ леный вкус и совершенно непригодно для повседневных нужд. А они велики. Пресной же воды немногим более двух процентов, а вот наиболее доступной нам (не счи¬ тая полярных льдов) и совсем мало — всего 0,3 процента. Основной источник обеспечения водой живущих на Земле — реки и озера, запасы воды в которых далеко не безграничны и, по данным ЮНЕСКО, не превышают 95 000 кубических километров, то есть всего 0,26 про¬ цента от суммарных ресурсов пресных вод, или 0,007 процента от общих запасов воды, имеющейся на земном шаре. Проблема пресной воды — одна из острейших в наше время. Для жизни человеку необходимо 2 литра питье¬ вой воды ежедневно. В мировом масштабе это очень много, но биологические потребности людей ничтожны по сравнению с тем количеством воды, которое расходуется для нужд производства. Достаточно сказать, что для по¬ лучения одной тонны сахара требуется 100 тысяч лит¬ ров воды, одной тонны стали — 150 тысяч, капропа — 500 тысяч, современная тепловая электростанция мощ¬ ностью 1 миллион киловатт потребляет в год около 1,2— 1,6 миллиарда кубических метров воды. А сколько тре¬ бует сельское хозяйство!. По самым скромным подсчетам, общее мировое потребление пресной воды в настоящее время достигает около 2600 кубических километров в год, то есть примерно по 500 кубометров на каждого жи¬ теля планеты. Впрочем, на каждого ли? Статистики утверждают, что более четверти человечества испытывает недостаток в пресной воде. Почти 500 миллионов людей страдают от болезней, вызываемых дефицитом и качественной непол¬ ноценностью иитьевой воды. Многие государства жестко нормируют ее потребление, иные даже ввозят воду на¬ ряду с прочими импортными товарами... «Великой жаждой» назвала эту проблему конферен¬ ция ООН по водным ресурсам, в которой приняли учас¬ тие посланцы 116 стран. Неутешительны и прозвучав¬ шие на этом форуме прогнозы: растущая загрязненность поверхностных вод промышленными отходами грозит превратить реки в естественные канализационные арте- 107
Ёии. И не случайно 1981—1990 годы объявлены ООН [есятилетием питьевой воды. В нашей стране составлена Генеральная схема ком¬ плексного использования н охраны водных ресурсов. Она будет положена в основу всех программ научно-техниче¬ ского прогресса на 20 лет (до 2005 года) — региональ¬ ных, республиканских, общесоюзных. Дальновидная стратегия — залог оптимизма, хотя проблемы и сущест¬ вуют. Советский Союз богат пресной водой, но, к сожале¬ нию, она распределена весьма неравномерно. Из общего годового стока наших рек в 4700 кубических километров только 750 приходится на районы, где сосредоточено 85 процентов населения и производится более 80 процентов всего объема промышленной и сельскохозяйственной продукции. Ситуация с водой в этих районах с каждым годом обостряется. И здесь большие надежды возлагают¬ ся на космическую гидрологию. Главная задача гидрологических исследований — обе¬ спечение народного хозяйства необходимыми сведения¬ ми о водных ресурсах страны. Только точная и своевре¬ менная информация о всех гидрологических процессах, происходящих на огромной территории СССР, может служить основой для построения экономически выгодных и экологически оправданных водохозяйственных систем. Для сбора такой информации в различные сезоны весьма эффективно могут использоваться искусственные спут¬ ники Землн, пилотируемые космические корабли и конеч¬ но же орбитальные станции. Для решения текущих народнохозяйственных задач и научного прогнозирования специалистам необходимо знать колебания уровня грунтовых вод, водные режимы рек и озер, динамику поверхностного и подземного сто¬ ков, степень увлажненности почв различных районов, особенности движения ледниковых полей и т. д. И по¬ скольку все это подвержено изменениям, важное значе¬ ние приобретает периодичность наблюдений. А сделать это быстро и достоверно на обширных площадях под си¬ лу лишь.космической технике. Установленная на борту орбитальной станции аппа¬ ратура регистрирует информацию в различных диапазо¬ нах электромагнитного спектра. С помощью «космических дозорных» каждую весну проводится слежение за тая¬ нием снежного покрова. Эти данные используются для оценок наступления половодья, в сельскохозяйственных 108
целях, в том числе для подготовки к проведению весен¬ них полевых работ. По снимкам нз космоса, например, было обнаружено отступление береговой линии, особен¬ но значительное в северо-восточной, более мелководной части Аральского моря, другие изменения. В мире давно обсуждаются и изучаются проекты пе¬ реброски вод нз крупных рек с севера на юг или измене¬ ния их течений. План грандиозной перестройки породил у некоторых ученых опасение: не повлияет ли на режим вращения земного шара перераспределение грунтовых вод и изменение сил Кориолиса, вызванное тем, что часть воды великих рек потечет в другую сторону? Действи¬ тельно, сокращение стока, скажем, Амазонки может уменьшить кориолисовую силу, вызванную ее течением. И это скажется на вращении Земли — оно замедлится. Но величина эта будет ничтожна мала. При расчете на 1000 лет она оказывается в 5 раз меньшей, чем вековое замедление вращения земного шара. Итак, космическая гидрология. Она решает задачи весьма сложные, но делает это успешпо — помогает точ¬ но оценить ресурсы пресных вод в каждой местности, стране и на планете в целом, наладить более рациональ¬ ное, максимально бережное их использование. Только такой подход может дать ключ к уверенным прогнозам наших взаимодействий с водой на Земле. Советская наука вносит весомый вклад в решение этой проблемы. Итогом крупномасштабных последований, проводимых в нашей стране с активным участием кос¬ монавтов, стал «Атлас мирового водного баланса» (50 карт) и описательный труд «Мировой водный баланс и водные ресурсы Земли» (детальпый анализ по всем ре¬ гионам планеты). Эти фундаментальные работы не име¬ ют аналогов в мировой практике. Но и они — лишь на¬ чало дальнейших изысканий. Съемки и наблюдения с орбиты важны и для решения других проблем. Около 20 миллионов квадратных кило¬ метров поверхности земного шара занимают пустыни, где многие явления природы до сих пор остаются загад¬ кой не только для живущих там людей, но и ученых, изучающих физические закономерности развития этих районов. Некоторые пустыни возникли задолго до того, как на Земле появились первые цивилизации. Но в боль¬ шинстве случаев океаны песка и выветренной почвы стали как бы ответом природы на деятельность челове¬ ка. Глобальный вопрос заключается в том, сможет ли 109
человек, пользуясь достижениями науки, успешно проти¬ востоять наступлению пустыни. Чем закончится поеди¬ нок людей и пустынных земель? Ученые, исследующие эти проблемы, большие на¬ дежды возлагают на космические методы оперативного зондирования и контроля. В Госцентре «Природа» соб¬ раны интересные фотографии песков Каракалпакии, сде¬ ланные космонавтами. Объектив запечатлел казалось бы пичем не примечательные пятна. Однако так выглядят линзы — бассейны пресной воды, которые расположены под песком. Сейчас эти водные источники используются для развития животноводства, по в будущем «внутрен¬ ние резервы» пустынь помогут превратить их в цвету¬ щие земли. Космический дозор может стать надежным средством слежения за районами, где возможно появление саран¬ чи — этого прожорливого вредителя. Ведь стая размером в квадратный километр (это 40—80 миллионов насеко¬ мых) способна уничтожить за один лишь день 100— 200 тонн растительности. На борту космических автоматических аппаратов «Метеор — Природа» и пилотируемых орбитальных комп¬ лексов «Салют» — «Союз» — «Прогресс» имеются разно¬ образные технические средства. Наряду с многозональ¬ ным фотографированием используются оптико-механичес¬ кие сканирующие телевизионные системы, спектрометры, другие специальные приборы. Визуально-инструменталь¬ ные наблюдения, которые проводятся космонавтами, по¬ казали, что они могут распознавать по неоднородности цветовых, текстурных и структурных признаков состоя¬ ние отдельных полей, различать, как развиваются ози¬ мые, яровые колосовые и пропашные культуры. Многие космические снимки, определяющие характер излучения земной поверхности, уже составили экономиче¬ ский эффект, исчисляемый миллионами рублей. Анало¬ гичные эксперименты проводились и проводятся в рам¬ ках международного сотрудничества на территориях братских социалистических стран. Если сравнить косми¬ ческую информацию с наземными данными при опреде¬ лении, например, урожайности хлопчатника, расхождение составит лишь 2 центнера на гектар. Весьма высокие ре¬ зультаты получены при прогнозировании урожайности кукурузы, люцерны, табака... Уже сегодня информация, получаемая космической службой Земли для нужд сельского хозяйства, способст- 110
вует успешному решению задач, поставленных XXVII съездом партии, пленумами ЦК КПСС в области сельско¬ хозяйственного производства. Космические исследования открыли путь для развития нового научного направле¬ ния — космического землеведения. И оно щедро делится своими открытиями с теми, кто растит хлеб и сады на Земле, бережет и приумножает ее богатства. МАЯКИ, КОТОРЫЕ ОЧЕНЬ НУЖНЫ • По ком звонит коло¬ кол «Ллойда»? ф Тес¬ нота на морских до¬ рогах • Знакомь¬ тесь: «Морсвязьсиутник* • Космические спаса¬ тели — В Атлантике, у сороковых широт, шторм. Не зави¬ дуем тем, кто попадет в него... — Мы наблюдаем в бинокль группы самолетов. Сна¬ чала видим след, а потом обнаруживаем и черную точ¬ ку... — Погода над Европой портится, землю закрывает сплошная облачность... — Видели корабли в Италии... — Наблюдаем много атмосферных вихрей — в райо¬ нах Вьетнама, Филиппин, в Бенгальском заливе... Какие там условия навигации? Нам это важно для сопоставле¬ ния... Из докладов космонавтов с орбиты Определить свое местонахождение вблизи каких-либо приметных ориентиров или населенных пунктов не столь уж трудное дело. А как быть, если находишься в океане, вдали от берега? Либо, скажем, следуешь в самолете, на большой высоте, а земля закрыта многослойной облач¬ ностью? Не зная точного местонахождения судна, не¬ возможно выдержать курс и привести корабль в порт назначения. Да и опасности подстерегают капитанов на морских путях-дорогах — мели, прибрежные скалы. В штормовую погоду или в тумане можно столкнуться с другим кораблем. Своп сложности у авиаторов. «Существует лишь одно безошибочное корабельное 111
исчисление — это астрономическое; счастлив тот, кто с ним знаком». Так сказал Христофор Колумб, убедившись в ненадежности магнитного компаса. Уже в те далекие годы мореходам нужны были звезды ночью и Солнце днем. Традиционные способы определения координат судна по Солнцу и звездам столетиями передавались из поколе¬ ния в поколение мореплавателей. Они существуют и по¬ ныне как символ пронесенного через тысячелетия чело¬ веческого знания и умения «находить себя» в безбрежье океана, как традиция одной из древнейших людских про¬ фессий. Но в наши дни точность этих определений уже не устраивает капитанов и судоводителей: слишком ве¬ лика «плотность» движения на морских дорогах плане¬ ты, а небесные светила порой прячутся за пеленой об¬ лаков и туманов. Радиотехника дала в руки штурманов радиопеленга- ционпые устройства. Этот метод всепогоден. Он одина¬ ково удобен как для моряков, так и для летчиков. Но... Короткое отступление, еще один экскурс в историю, с которой начался колокол «Ллойда». Когда-то он был при¬ надлежностью 32-пушечного фрегата «Лютин». После того как корабль затонул, его повесили в парадном подъ¬ езде дома, что обращен фасадом на лондонскую Фенн- Чёрч. Здесь первый удар колокола раздался в 1858 году. С тех пор почти ежедневно ввучит его скорбный голое. Одиночным ударом старинного колокола английская ко¬ мпания «Ллойд», специализирующаяся на страховапии судов, возвещает об очередной трагедии где-то в без¬ брежном океане. Согласно статистике «Ллойда», число морских судов, погибших за последние три столетия, составляет в сред¬ нем 271 в год. Огромная цифра! Но «Ллойд» ведет учет аварий и случаев гибели лишь тех торговых судов, чья вместимость не менее 100 регистровых тонн. Если же приплюсовать сюда корабли меньшего тоннажа, то еже¬ годное число кораблекрушений составит около 500. Про¬ стая арифметика дает право утверждать, что человечест¬ во за время лишь нашего летоисчисления потеряло один миллион торговых судов. Эту цифру нагляднее предста¬ вить так: за последние 2000 лет люди каждые четверть века теряли все находящиеся в данное время в эксплуа¬ тации суда. По данным «Ллойда», на сегодняшний день мировой торговый флот насчитывает свыше 40 000 судов 112
общим водоизмещением почти 400000 миллионов брутто^ регистровых тонн. Печальная статистика. Ныне с тревогой отмечают, что в последние годы колокол «Ллойда» стал ввучать чаще. И каждый его удар означает, что где-то закончилась тра¬ гедия, начинающаяся обычно в период «трех минут мол¬ чания». В те самые три минуты, когда все радисты — профессионалы и любители — напряженно слушают морс, воздух н сушу, чтобы не пропустить сигнал «SOS». С тревожных радиограмм о судах и самолетах, тер¬ пящих бедствие, о затерявшихся экспедициях и начина¬ ется работа служб поиска и спасения. Но всегда ли уда¬ ется найти терпящие бедствие экипажи? Вернемся к ста¬ тистике «Ллойда». За последние десять лет исчезли бес¬ следно свыше 60 крупных судов мирового торгового флота. Где? При каких обстоятельствах? На эти вопросы пет ответов. Вспомним загадочную историю норвежского нефтеру- довоза «Берге Ванга», который последний раз вышел в эфир 29 октября 1979 года, после чего бесследно исчез па пути между Бразилией и Японией. Давно прекращен поиск другого судна — «Берге Истра». В Тихом океане таинственно пропал югославский «Дунав», шедший из Лос-Анджелеса в один из китайских портов. В тысяче километров от Японии «потерялось» судно, которое плы¬ ло под либерийским флагом... Время меняет облик планеты. Все усложняется тех- пика, интенсивнее становится движение на морских и воздушных дорогах. Да и Стихия нередко бросает нам дерзкий вызов. Частенько создаются ситуации, эа кото¬ рыми не поспевает порой мысль капитанов и пилотов. На земном шаре ежесуточно находится в морях и океа¬ нах 25 000 судов, около миллиона моряков. В небе вад планетой совершаются тысячи рейсов, в которых прини¬ мают участие многие миллионы авиапассажиров. Имен¬ но поэтому в последние годы суда и самолеты стали ос¬ нащать аварийными радиобуями. Они должны передать в эфир сигнал бедствия и при необходимости уметь это сделать без участия человека. Разумное решение. Но это еще полдела. Сигнал бед¬ ствия должен быть услышан, из какой бы точки планеты оя ни был послан. Важно также точно знать район про¬ исшествия. Между тем многие терпящие аварию суда и самолеты не всегда способны указать свое местонахожде¬ ние. Слышимость сигналов бедствия с судовых радио- $ М. Ф. Ребров 113
станций обычно не превышает 200 километров. Даль¬ ность сигналов, подаваемых с небольших самолетов, и того меньше: несколько десятков километров. Так или иначе, но всегда требовалось найти попав¬ ших в беду, оказать им помощь, спасти из трудного по¬ ложения. История хранит огромное множество человече¬ ских трагедий и жертв, виной которых стали буйства стихии или отказы техники. И, как правило, к терпящим бедствие спешили спасатели. Конечно же, характер помощи и сами техническио средства соответствовали своей эпохе. В наш век появи¬ лась космическая поисково-спасательная система, полу¬ чившая название «КОСПАС — САРСАТ» (космическая система поиска аварийных судов — поиско-спасательный спутник). Четыре государства — СССР, США, Канада и Франция — уже приступили к совместному использова¬ нию специальных спутников-спасателей. А начиналось все так. Еще в 1957 году группа совет¬ ских учепых под руководством академика В. А. Котель¬ никова предложила использовать доплеровский метод для определения параметров орбиты спутников. Опыт слежения за полетом первых советских спутников пока¬ зал, что, наблюдая за ними, можно достаточно точно оп¬ ределить параметры их орбит. Одновременно была дока¬ зана возможность решения и обратной задачи: по данным о параметрах орбиты находить координаты объекта па Земле. 31 марта 1978 года был запущен спутник «Космос- 1000» для определения места судов транспортного и ры¬ бопромыслового флотов. 30 июня 1982 года на орбиту вышел «Космос-1383», оснащенный аппаратурой для оп¬ ределения координат судов и самолетов, потерпевших аварию. За ним последовал «Космос-1447». Принцип работы космической «скорой» таков. Проле¬ тая на высоте 800—1000 километров (наклонение орби¬ ты близкое к полярному), спутник имеет возможность принимать сигналы аварийных буев с площади круга до 27 000 квадратных километров (диаметр круга около 6000 километров). Собранную информацию спутник пе¬ редает в наземные пункты, где она обрабатывается, вы¬ числяются координаты аварийных буев, и эти данные незамедлительно передаются в ближайший поисково-спа¬ сательный центр. Космический спутник-спасатель опреде¬ ляет место аварийного радиобуя с точностью 2—3 кило¬ метра за 8—12 минут. 114
Потребовалось согласовать технические характерис¬ тики довольно сложной совместной системы и изготовить соответствующее космическое и наземное оборудование. В состав советской части входят спутник, оборудованный радиоэлектронной аппаратурой для приема сигналов, на¬ земные станции приема и обработки информации, нацио¬ нальный центр управления системой, командно-измери¬ тельный комплекс и конечно же аварийные радиобуи, предназначенные для установки на судах и самолетах. Из таких же компонентов состоит и система САРСАТ, разрабатываемая американо-канадо-французской сторо¬ ной. Иными словами, каждая из четырех стран — уча¬ стниц проекта создает свои аварийные радиобуи, назем¬ ные станции и центры управления. Спутники же будут запускать СССР и США. «Патрульные» космической службы поиска работают на наземные станции, которые расположены в Москве, Тулузе (Франция), Оттаве (Канада) и Сан-Луисе, Коль- яке и Порт-Рейсе (США). Вступили в строй действую¬ щих еще две советские станции — в Архангельске и в районе Владивостока. Начали строительство пункта прие¬ ма Норвегия и Великобритания. В случае какого-либо бедствия радиобуй через каж¬ дые 50 секунд станет передавать кодированный сигнал, в котором будут содержаться и сведения о национальной принадлежности морского судна или самолета. Наша страна получила код «221», американцы — «111», фран¬ цузы — «211», канадцы — «121». Ну, а проблемы навигации? Межправительственная морская консультативная ор¬ ганизация (ИМКО), в которую входят свыше 100 госу¬ дарств, приняла конвенцию по охране человеческих жиз¬ ней на море, правила плавания. ИМКО разработала Все¬ мирный план навигационных предупреждений, Мировой океан условно поделен на зоны. В календарях появилась особая дата — 17 марта. Это новый праздник — День оке¬ ана, который ежегодно будут отмечать миллионы людей, чья жизнь связана с морскими просторами. Вспомним строки из сообщения ТАСС о запуске спут¬ ника «Космос-1000»: «Спутник предназначен для отработ¬ ки космической навигационной системы, создаваемой в целях обеспечения определения места нахождения судов морского и рыболовного флотов Советского Союза в лю¬ бой точке Мирового океана». Как осуществляется навигация через спутник? 8* 115
Космические маяки движутся вокруг планеты по рас¬ четной орбите с определенным периодом обращения. Каждый из них оснащен радиотехнической аппаратурой, которая постоянно шлет сигналы, содержащие данные о параметрах его движения. Эти сигналы принимают ан¬ тенны судов, передают их бортовым ЭВМ, которые быст¬ ро и последовательно рассчитывают положение космиче¬ ских маяков на орбите и место судна по отношению к ним. В конечном счете это и дает географические коор¬ динаты. Штурман наносит их на карту и получает ответ на вопрос: «Где я?» Сравнительно недавно заступил на вахту «космичес¬ кий лоцман атомоходов». Так назвали полярные моряки спутник «Космос-1500». Поразительные результаты по¬ лучены с помощью аппаратуры, установленной на его борту. Ни метели, ни полярные ночи не мешают спутни¬ ку вести стратегическую разведку ледовых полей самого сурового из океанов. Навигация с помощью космических маяков сущест¬ венно улучшает коммерческие показатели торгового фло¬ та. По нашим и зарубежным данным, каждое транспорт¬ ное судно, использующее спутниковую навигацию, в среднем экономит около 20 тысяч рублей в год. Сейчас успешно развивается практическое использование спут¬ ников для надежной круглосуточной связи кораблей с бе¬ регом и между собой. Для решения этой задачи в нашей стране создано специальное Всесоюзное объединение «Морсвязьспутник» при Министерстве морского флота СССР. На геостационарных спутниках «Горизонт» теперь предусматриваются специальные каналы связи для мор¬ ского флота. Отечественная аппаратура позволяет тор¬ говым судам устанавливать телефонную, телеграфную и фототелеграфную связь через эти спутники. Использование спутниковой навигации позволило ус¬ корить принятие решений по управлению флотом. И только за счет этого сэкономить до одного процента ходо¬ вого времени судов. Выбор оптимальных маршрутов пла¬ вания на основе оперативного прогноза состояния моря и погоды экономит еще два процента ходового времени. Если суммировать эти небольшие проценты, получится весьма солидная цифра. Специалисты подсчитали, что для судна грузоподъемностью 20000 тонн общая эконо¬ мическая эффективность от использования космических средств составляет 35—45 тысяч рублей в год. Как ни странно, еще больше чем торговые заинтере- 118
сованы в навигационных спутниках суда рыбопромысло¬ вые. Рыбаки теряют много рыбы оттого, что, сдав добычу на промысловую 6asy, не могут быстро вернуться к мес¬ ту, где буквально только что взяли богатый улов. Обыч¬ ные системы навигации обеспечивают точность выхода в веданный район с ошибкой более километра. Приходится долго искать «счастливое» место. Навигационный спут¬ ник, этот космический лоцман, ведет рыболовный траулер к месту лова с высокой точностью. Советский Союз входит в число стран — участниц не¬ давно созданной международной организации по спутни¬ ковой связи «Инмарсат». Замысел этой системы—создать надежный радиомост связи: судно — спутник — назем¬ ная станция для передачи самой разнообразной инфор¬ мации. Спутники «Инмарсат» выводятся на синхронную геостационарную орбиту высотой около 36000 километ¬ ров. Для обеспечения устойчивой связью всех районов Мирового океана от 70° северной широты до 70° южной широты потребуется всего три спутника — по одному над Индийским, Тихим и Атлантическим океанами. Конвен¬ цию о международной спутниковой связи уже подписали многие государства. От контактов с береговыми службами нередко зави¬ сит возможность выбрать рациональную скорость хода, а стало быть, сэкономить топливо, своевременно ока- вать помощь аварийному судну. Наконец моряки полу¬ чают возможность в любой момент поговорить по теле¬ фону с родным домом. Однако на первом плане орбитальной навигации бы¬ ла и остается забота о четкой работе службы спасения. «Патрульные» космические службы поиска уже вписали свои первые золотые страницы в судьбы людей, и нет сомнения в том, что эта добрая летопись будет успешно продолжена. Согласно подсчетам ЮНЕСКО, даввые, полученные от навигационных спутников, позволяют в среднем сократить длительность трансокеанских рейсов на 45 минут в сутки. Самолеты смогут совершать полеты по кратчайшим марш¬ рутам, что на 20 процентов сэкономит время нахождения их в пути и существенно удешевит стоимость дальних пе¬ релетов. Если исходить из современных масштабов океан¬ ского торгового флота и гражданской авиации, то при¬ менение орбитальных навигаторов дает ежегодную эконо¬ мическую выгоду в сотни миллионов долларов. Вот и получается, что такие маяки нужны всем. 117
СВЕТ ДАЛЕКИХ ЗВЕЗД • Слоено пелена с глаз • Сколько лет Вселенной? 9 Экзоти¬ ческие квазары 9 «Еле¬ на», «Филин» и другие — Провели тестовую проверку аппаратуры... — Включили «Елену». Параметры в норме... — Исследования начнем в соответствии с програм- мой. Хорошо, что в зале есть специалисты, будем кон¬ сультироваться... — Работа эта кропотливая, но очень интересная. Осо¬ бенно когда пытаешься представить возможные резуль¬ таты... Вселенная — это самая интересная из тайн!.. — Мы все записываем. И время, и координаты... На¬ деемся на получение чего-то новогоУдавалось же на¬ шим предшественникам порадовать вас интересными дан¬ ными. Нам тоже хочется не отстать... Из докладов космонавтов с орбиты / Когда родилась астрономия? На этот вопрос трудно вайти точный ответ. Все поиски теряются в тумане мифов и легенд далекой древности. И нам, пожалуй, никогда но узнать, кому впервые пришла в голову мысль создать тео¬ рию «виденного на звездном небе». Находки археологов свидетельствуют, что первые записи астрономических на¬ блюдений велись еще за 3000 лет до нашего летоисчис¬ ления. Клинописные тексты древних поселенцев Африки и Азии — документальное подтверждение того, что астро¬ номия—самая древнейшая из наук. В истории человече¬ ской цивилизации она всегда оказывала большое влияние па развитие мировоззрения, одновременно удовлетворяя практические нужды людей: в навигация, в службе точ- пого времени... Разгадка тайн движения звезд делала человека всемо¬ гущим. Вспомним предание о египетском фараоне Рам¬ зеев, который рискнул пойти против жрецов, не предпо¬ лагая, что день и час выступления его войска совпадает с затмением Солнца. «Звездочеты» использовали это явле¬ ние для устрашения всех, кто посмеет посягнуть на на** местников грозного бога Амона. 11.8
Астрономы считают, что им принадлежит заслуга от¬ крытия Вселенной с ее многочисленными звездами и пла¬ нетами. Провозглашенный Николаем Коперником в про¬ тивовес догматикам «Мир таков, каким мы его наблюда¬ ем», этот великий принцип стал отправной точкой научного познания Вселенной. За годы, прошедшие со «дня рождения» галилеевского телескопа, техника астрономических наблюдений неузна¬ ваемо изменилась. На вооружение астрономов поступили уникальные оптические и другие приборы с огромной раз¬ решающей способностью. Но и в этих условиях астрономы ве всегда были «зрячими». Часто атмосфера нашей плане¬ ты — облака, туманы, снегопады, дожди — мешала вести наблюдения. Вот и получается, что, находясь в наземных обсерва¬ ториях, не так уж много можно узнать о происходящем там, за плотным одеялом атмосферы. Ведь сквозь эту своеобразную штору, загораживающую от нас далекие миры, из всего разнообразия электромагнитных волн с трудом проникают к вам лишь световые и радиоволны некоторых частот. В атмосфере почти без остатка «за¬ стревают» рентгеновские и космические лучи, обедненны¬ ми и ослабленными достигают поверхности планеты ультрафиолетовое и инфракрасное излучения. Даже кос¬ мические странники — метеориты — и те в значительной части сгорают в атмосфере Земли. Помните строки М. В. Ломоносова: «Раскрылась бездна звезд полна»? Сегодня это огромное множество далеких и близких миров постоянно находится в поле зрения ил¬ люминаторов.орбитальных станций «Салют». Далеких и близких... Сколь неопределенными являются эти понятия, когда речь идет об астрономических объек¬ тах, находящихся далеко за пределами нашей Галактики, на расстояниях в миллионы и миллиарды световых лет (1 световой год — 9,4Х1012 километров). Огромнейшие цифры, характеризующие пространство и время. Тысячи лет — большой отрезок в нашем представлении, миллион— еще больше, а миллиард лет (да еще световых) вообще лежит за пределами каждодневной человеческой практики. «Если бы астрономы-профессионалы постоянно и ощу¬ тимо представляли себе чудовищную величину космиче¬ ских расстояний и интервалов времени эволюции небес¬ ных светил, вряд ли они могли успешно развивать науку, которой посвятили свою жизнь». За этими словами извест¬ ного астрофизика И. Шкловского меньше всего иронии. 419
Современные научные представления о пространстве и времени, прошлом и будущем Вселенной, свойствах мате¬ рии поражают воображение. Изучать галактики и звезды необычайно сложно. Это одна из труднейших задач науки. И вот почему. Мы нахо¬ димся внутри своей Галактики и не можем ни вылететь за ее пределы (чтобы взглянуть на нее со стороны), ни побывать в различных ее точках. Ведь даже в окрест¬ ностях Солнца среднее расстояние между двумя ближай¬ шими звездами примерно в 10 миллионов раз превосходит пх поперечники. И путешествие даже со скоростью света длилось бы многие тысячи лет. А сколько существует дру¬ гих галактик и галактик-сверхгигантов!.. . С древнейших времен людей интересовали небесные объекты: что они собой представляют, на каких расстоя¬ ниях находятся, каким образом их существование и свой¬ ства связаны с тем, что происходит на Земле? Решая «вечные проблемы» науки, астрономы смотрят в небо, «читают» его мудрую книгу, делают удивительные откры¬ тия и сталкиваются с множеством новых вопросов, на которые не находят ответа. Точнее — пока не находят. За последние десятилетия достигнуты выдающиеся ре¬ зультаты благодаря прогрессу методов исследования Все¬ ленной не только в оптическом, но и в других диапазонах воли. И все-таки атмосфера планеты лишает нас информа¬ ции о многих, быть может, самых интересных процессах и явлениях, которые происходят «где-то там». Даже са¬ мый большой в мире оптический телескоп, поднятый па 2100-метровую высоту в Карачаево-Черкессии, и радиоте¬ лескоп-гигант РАТАН-600 ограничены в своих возможно¬ стях. Увы, но даже па исходе нашего века с его величай¬ шими научно-техническими достижениями мы вынужде¬ ны признать: окружающий нас «Большой мир», за иск¬ лючением разве что ближайших планет, пока еще не до¬ ступен для непосредственных исследований. О звездах и туманностях, далеких галактиках и загадочных кваза¬ рах — всех этих невероятно удаленных от нас объектах (на миллионы и миллиарды световых лет — такова шкала времени и расстояний) — мы можем судить только по той информации, которую доносит до Земли исходящий от них свет, рассказывая о событиях далекого прошлого. Но видимый свет — это лишь небольшая часть излуче¬ ния, приходящего из глубин космоса. Его спектр включает в себя ультрафиолетовые, инфракрасные, рентгеновские и 120
гамма-лучи... Только став всевидящим, можно разобраться в таинственных процессах, происходящих в просторах мироздания. Для улавливания и регистрации отдельных видов излучений необходима специальная, очень чувстви¬ тельная аппаратура. И она создана. Но проблема не толь¬ ко в этом. Не все космические лучи достигают поверхно¬ сти Земли. Часть из них, например рентгеновские, пробе¬ жав триллионы триллионов километров, «гасятся» в ат¬ мосфере нашей планеты. Между тем именно они все больше привлекают вни¬ мание ученых. В рентгеновских лучах Вселенная выгля¬ дит совершенно иначе, чем она представляется астрономам в оптических лучах. Во многих отношениях это совсем другая Вселенная. Достаточно сказать, что ярчайшие объекты не видны в рентгеновских лучах, а ярчайшие рентгеновские источники с трудом обнаруживаются с по¬ мощью самых мощных оптических телескопов. Или не видны вовсе. Длина волны типичных рентгеновских лучей равна стомиллионной доле сантиметра. В этой области спектра особенно ярко проявляются квантовые свойства электро¬ магнитного излучения. Информация, которую получают ученые, раскрывает перед ними захватывающие картины сложного и удивительного космоса, грандиозных и не всег¬ да понятных явлений, о которых ранее и не подозревали. Рентгеновская астрономия — одна из самых молодых областей науки. И это неудивительно: ведь рентгеновские наблюдения можно проводить, лишь поднявшись над ат¬ мосферой Земли, с борта космических летательных аппа¬ ратов — ракет, спутников, орбитальных станций. Однако, несмотря на молодость, в активе рентгеновской астроно¬ мии много, много интересного. С помощью специальных телескопов удалось принять сигналы от источников, рас¬ положенных в различных «уголках» Вселенной, включая и те из них, которые, как говорят ученые, находятся у грани известного нам мира. Вот лишь один пример. Ранее спокойная «рентгенов¬ ская звезда» вдруг ярко вспыхнула. Приборы зафиксиро¬ вали поток лучей, который по мощности в пять раз пре¬ восходил излучение самых сильных из обнаруженных рентгеновских звезд. К счастью, феномен отстоял от нас на расстоянии 2000 световых лет. Будь он много ближе — п этот рентгеновский взрыв ощутила бы наша планета. Рентгеновское излучение возникает в «котлах» атом¬ ных превращений сверхгорячей плазмы* протекающих при 121
огромных температурах — по крайней мере в 500 000 гра¬ дусов. Для сравнения можно напомнить: обычная «пого¬ да» на поверхности Солнца — «всего лишь» 6000 граду¬ сов. И это излучение принесло нам сведения о поражаю¬ щих своей мощностью наше воображение процессах, ра¬ зыгравшихся в удаленных скоплениях галактик. Любопытно н то, что небо в рентгеновских лучах не выглядит темным. Существует фоновое, «размазанное» излучение. Оно должно возникать на очень больших рас¬ стояниях от нас, но мы пока не знаем, как оно образуется. Возможно, что «где-то там» все пространство, подобно пространству между скоплениями галактик, заполнено горячим газом, излучающим рентгеновские лучи. Академик Я. Б. Зельдович указывает на другую возт можность. Она состоит в том, что это необычное излу¬ чение возникло в эпоху рождения галактик — миллиарды лет назад, когда вещество во Вселенной, расширяясь от момента первоначального взрыва, начинает «падать» на образовавшееся в нем сгущение плотности. Если это объ¬ яснение окажется правильным, наука впервые получит сведения о рождении целых галактик, подобно тому, как теперь астрономы из ряда оптических и инфракрасных наблюдений получают информацию о рождении отдель¬ ных звезд. И еще один очень любопытный факт. Анализ спект¬ ров рентгеновского излучения, исходящего из сгустков вещества', выброшенного так называемыми сверхновыми звездами, показал, что в них присутствуют высокоионизи- рованное железо, кремний, магний, сера, аргон и кальций. И вот что интересно: примерно в таких же относительных пропорциях, как и в нашей Солнечной системе. Потребуется время, и не малое, для того, чтобы де¬ тально разобраться во всех этих, да и других данных. Но уже сейчас ясно, что они внесли важный вклад в наши энаиия о «Большом мире», гораздо более удивительном, чем мы предполагали еще так недавно. Ученые надеются, что изучение рентгеновского лика Вселенной подскажет что-нибудь новое о природе таких интересных астрономических явлений, как рождение сверхновых звезд, нейтронные звезды и «черные дыры»... Когда речь идет о новых путях и проверке новых идей п методов, то, наверное, надо сказать о рентгеновской астрономии в целом: что мы от нее ожидаем? Если корот¬ ко, очень многое. Она позволит получить информацию о формах и условиях протекания ядерных реакций в кос- 122
мосе, о плотности материи и антиматерии в межзвездном и межгалактическом пространстве, об интенсивности пото¬ ков космических лучей и их природе, о величине магнит¬ ных и электрических полей в космическом пространстве и т. д. Иными словами, рентгеновская астрономия становится ныне одним из главных направлений исследования кос¬ моса. Для этих целей на борту «Салюта-7» имеются два рентгеновских телескопа: РС-17 (отечественного производ¬ ства) и ГСПС, созданный совместно советскими и фран¬ цузскими учеными, другая специальная астрофизическая аппаратура. Она включает зеркальный рентгеновский те¬ лескоп «РТ-4М», спектральпый рентгеновский телескоп «СКР-02», в распоряжении космонавтов камера «Пира- миг», которая позволяет вести съемку в инфракрасной области спектра, система «ПСН», гамма-телескоп «Елена», электронные фотометры... С помощью этих инструментов и собирается интереснейшая информация о весьма экзо¬ тических объектах Вселенной. В словах «интереснейшая» и «экзотических» нет пре¬ увеличения. Представьте себе, что какие-то неведомые нам силы сжали такой гигант, как наше Солнце, до раз¬ меров Земли. Тогда по существующим законам и представ¬ лениям в его недрах создается температура до десятков и даже сотен миллионов градусов, возникает очень сильное магнитное поле. Такие объекты называют «черными ды¬ рами». Они находятся в состоянии непрерывного сжа¬ тия — у них нет твердой поверхности. Внутри «дыры» газ исчезает, не давая никакого излучения, и она становится своеобразной воронкой, засасывающей вещество из окру¬ жающего пространства. Существуют и массивные «черные дыры» — так назы¬ ваемые квазары. Они находятся очень далеко от нас — па расстоянии в миллиарды световых лет, на самом краю видимой Вселенной. Поразительно, неправдоподобно! Со¬ гласен. Но самое неправдоподобное только начинается. Если на таком, не поддающемся воображению расстоянии мы эти объекты наблюдаем, то сколько же'они излучают энергии? Задуматься есть над чем: мощность излучения кваза¬ ров составляет Ю47—1048 эрг в секунду. Это в 1000— 10000 раз превышает энерговыделение всей нашей Галак¬ тики. Словом, цифры получаются фантастические: «кро¬ хотная точка» (пусть меня простят за подобную услов¬ ность толкования) испускает света в тысячи раз больше, 123
чем все 150 миллиардов звезд нашей Галактики. И не только видимого света. Квазары извергают океаны энергии и в радиодиапазоне, и в диапазоне инфракрасных волн. И не случайно их называют ультрамощными реакторами Вселенной. Астрофизики считают, что «черная дыра» весьма эко¬ номичный способ получения энергии. Каждый грамм ве¬ щества дает при этом в 20 раз больше энергии, чем ядер- ная реакция. Астрофизическая программа на «Салютах» обширна. Это изучение знаменитой туманности Андромеды, Магел¬ лановых облаков, других районов Вселенной. Космонавты «собирают» сведения об остатках сверхновых звезд в Крабовидной туманности, о межпланетной среде, зодиа¬ кальном свете, происхождение которого до сих пор оста¬ ется загадочным, межгалактическом газе и множестве других объектов. Вопросов у астрофизиков много. Загадки рождения Вселенной не перестают будоражить воображение. Как уст¬ роен необозримый мир, в котором находится островок жиз¬ ни—наша Земля? Что было раньше и что будет потом? XX век выдвинул в науке целый ряд «безумных» (как говорил Нильс Бор) физических идей. Как подтвердить их или опровергнуть? На этот вопрос ответит время. Слушая доклады космонавтов н комментарии специа¬ листов, которые постоянно дежурят в Центре управления, мне вспомнился один в чем-то анекдотичный, но историче¬ ский факт. Сын Альберта Эйнштейна как-то спросил отца: «Почему ты так знаменит?» Тот ответил: «Когда слепой жук ползет по поверхности шара, он не замечает, что пройденный им путь изогнут. Мне же посчастливилось за¬ метить это». Открытие искривленности пространства было н впрямь великим. Но даже выдающийся физик, творец теории относительности, не заметил, что «шар», по которому пол¬ зет жук, раздувается подобно мыльному пузырю. И действительно, если необычайно трудно, почти не¬ возможно представить себе пространство, которое в любом направлении простирается безгранично, то еще труднее представить обратное: что у Вселенной где-то существует граница, есть предел. Ведь в таком случае возникает за¬ кономерный вопрос: «А что находится дальше?» Вынос астрономических «инструментов» за пределы плотных слоев атмосферы открыл новые горизонты перед астрофизической наукой. Появилась возможность «читать» 124
книгу веба без помех. И если на «Салюте-6» главная роль была отведена субмиллиметровому телескопу «БСТ-1М», то следующая станция специализировалась в более широ¬ ком 'диапазоне. Это и позволило получать информацию о наиболее бурных и во многом загадочных процессах, про¬ исходящих во Вселенной. «Космической астрономии просто бы не было, — сказал известный астрофизик, профессор Герберт Гурский, — ес¬ ли бы не те фантазеры, мечтатели и практики, которые были убеждены, что человечество многое приобретет, со¬ здав технику, способную выводить на орбиты большие космические лаборатории и посылать приборы и аппара¬ туру еще дальше, в глубины космоса. Я имею в виду К. Э. Циолковского,-'Ф. А. Цандера и С. П. Королева». Исследования космоса, астрофизические наблюдения и направлены на то, чтобы вырвать у природы еще одну (впрочем, одну ли!) тайну мира, в котором мы живем. Космос всегда вливался в земную жизнь своими излу¬ чениями, светом далеких звезд, зрелищем вспышек на Солнце, «радиошумаМи». И во все времена люди мечтали о чувствительных и «зрячих» приборах, позволяющих познавать многообразие космоса. Орбитальные станции и нх научное оборудование стали тем инструментом, кото¬ рый так нужен людям для понимания окружающего мира. Научные центры, решающие фундаментальные и прикладные задачи исследования Земли и ближнего кос¬ моса, планет Солнечной системы, далеких ввезд и ту¬ манностей, имеются уже в десятках больших и малых государств. Советский Союз проводит интересные совмест¬ ные исследования с учеными Франции, Индии, Швеции, Австрии, ФРГ. Наглядным и убедительным примером, показываю¬ щим плодотворность сотрудничества в космосе, является программа «Ийтеркосмос», которую на протяжении уже многих лет успешно осуществляют братские социалисти¬ ческие страны. Люди разных стран дерзают, чтобы по¬ знать тайны Вселенной. Вспомним слова смелого вольнодумца Джордано Бру¬ но: «Существуют бесчисленные солнца и бесчисленные земли, которые кружатся вокруг своих солнц... Между бесчисленными звездами существует множество других лун, множество других миров, подобных нашему... На зтих мирах обитают живые существа». Сегодня вряд ли найдется человек, который возьмет на себя смелость утверждать обратпое. 125
ВСЕМУ ПРИЧИНА • Солнечный ветер • Каждые 11 дет • Перемена погоды • Реактор огромной мощности — Нагие родное светило — Солнце также использует¬ ся в научных целях. Процесс погружения Солнца в ат¬ мосферу на заходе фотографируется экипажем с по¬ мощью длиннофокусного объектива... — Эксперимент «Рефракция» — это регистрация из¬ менений очертаний светила во время его восходов и за¬ ходов... — На Солнце появилась активная область с выбро¬ сами газа и взрывами... Мы увидели крохотные черные пятна, потом рядом с ними возникли очень яркие точ¬ ки — так называемые усы... Из докладов космонавтов с орбиты Солнце! Когда заходит речь об истории Земли, когда ищут ответы на вопросы, касающиеся многих явлений, происходящих и на самой нашей планете, и в ее недрах, одни ученые видят успех поисков в земной глуби, дру¬ гие — направляют взор в космос и говорят: «Виновато Солнце». Есть даже такое шутливое стихотворение: Солнце есть всему причина, Солнце просто молодчина. Великое светило приносит нам и радости, и беды. Урожай, инфаркты, капризы погоды, усложненные усло¬ вия навигации... Все это зависит от Солнца. Оно — наша жизнь и, по существу, основной источник нашего питания. Питания в прямом смысле этого слова и питапия энерге¬ тического. Ведь каждую секунду светило — огромный га¬ зовый шар радиусом примерно в 700 тысяч километров — дарит нам огромное количество тепла и света. Но этим далеко не ограничивается наша связь с Солн¬ цем. Кроме теплового излучения оно генерирует на Зем¬ ле и другие виды энергии в виде ультрафиолетового, рент¬ геновского, корпускулярного излучений, которые весьма существенны и в то же время не постоянны. Именно они 126
и их временное непостоянство являются причиной многих геофизических явлений. Проблема корпускулярного излучения Солнца возник¬ ла почти 100 лет назад. К середине XX века астрономы сумели заполнить многие существенные графы «анкеты» нашего светила. Многие, но не все. Периодически (суще¬ ствует так называемый 11-летний цикл) Солнце проявляет свой буйный характер. Космическая техника позволила обнаружить необыкновенную по силе вспышку на Солнце в 1973 году. Ее мощность равнялась энергии термоядер¬ ного взрыва в 2000 миллионов мегатонн. По размерам выброшенное светилом облако раскаленных газов было больше Земли. Оно вырвалось из недр Солнца со скоро¬ стью 1000 километров в секунду, а масса его превышала 1 миллион тонн. «Солнечные вспышки, — утверждает известный совет¬ ский астроном академик Андрей Борисович Северный, — пожалуй, единственный процесс в космосе, столь весомо влияющий на практическую жизнь людей Земли. В то же время природа солнечных вспышек еще не яспа: не ясен механизм этих явлений. Короче, многие тайны поведения Солнца остаются пока неразгаданными, и это огорчает... Если бы меня спросили, где ключ к пониманию процессов вспышек, я бы ответил: «В ультрафиолетовом и рентге¬ новском излученип». Изучение спектральных линий в ультрафиолетовом спектре позволяет судить об энергетике процессов, химическом составе Солнца, дает информацию о строении солнечной атмосферы...» Атмосферу Солнца можно разделить на три основпых слоя: внутренний — фотосфера (толщина несколько сот километров); над фотосферой расположена хромосфера (протяженность 15000 километров); затем идет солнечная корона — чрезвычайно протяженная область, заходящая даже на орбиту Земли. Исследования показали, что коро¬ на представляет собой динамическое образование — непре¬ рывно расширяющуюся среду, в каждой точке которой, как говорят ученые,* существуют поля корпускул, движу¬ щихся от Солнца с различными скоростями, плотностями и т. д. Это непрерывное движепие газов получило образ¬ ное название «солнечного ветра». Самый бурный процесс на Солнце — хромосферные вспышки. Всего за несколько минут (или несколько де¬ сятков минут), пока длится такая вспышка, выделяется огромное количество энергии—1014—1018 киловатт-часов (3• 1028—3• 1032 эрг). Все запасы горючих ископаемых на 127
нашей планете могли'бы при полном сгорании обеспечить лишь одну солнечную вспышку большой мощности. Буйства Солнца порождают целый ряд явлений: свече¬ ние газа хромосферы, мощное рентгеновское излучение, радиовсплески в различных диапазонах, потоки частиц высоких энергий, иногда гамма-лучи. Они сопровождаются увеличением скорости потоков солнечной плазмы в меж¬ планетном пространстве (солнечный ветер) и скорости уносимых этими потоками солнечного (межпланетного) магнитного поля. Отголоски космических бурь доходят до Земли. Столк¬ новение межпланетной ударной волны, сопровождающей облако солнечной плазмы, с магнитосферой планеты по¬ рождает магнитные возмущения: происходит нарушение радиосвязи, возникают помехи в работе радионавигацион¬ ных систем, колебания напряжения на высоковольтных и телеграфно-телефонных линиях. Влияет солнечная актив¬ ность и на биосферу Земли. Сегодня точно известно, что любой живой организм на нашей планете находится под воздействием большого числа самых разнообразных факторов. Но наиболее влия¬ тельный среди них — солнечная активность. От ее уровня зависит процент и исход сердечно-сосудистых заболева¬ ний, вспышки нервных расстройств, автомобильных ката¬ строф в крупных городах. Солнечная активность оказыва¬ ет влияние и на возбудителей эпидемий — микроорганиз¬ мы. «Гневы Солнца» (так их назвал в свое время извест¬ ный советский ученый, профессор А. Л. Чижевский, одни из первых исследователей проблемы гелиобиологических связей) отражаются на величине напряженности электро¬ магнитного поля на поверхности Земли, и эти колебания приводят к функциональным изменениям в организме. Сейчас солнечными вспышками и их влиянием па че¬ ловека и биосферу Земли занимаются ученые многих стран мира. Однако не только медики и астрономы уси¬ ленно изучают солнечно-земные связи. Геофизики и хи¬ мики, биофизики и магнитологи, климатологи и синоптики координируют свои изыскания в изучении зависимости между космическими и земными явлениями. Солнечная активность, как установлено, оказывает влияние на ниж¬ ние слои земной атмосферы, а следовательно, на погоду и климат. Магнитные бури нарушают структуру ионосфе¬ ры Земли. Генерированное солнечными вспышками косми¬ ческое излучение представляет радиационную опасность 128
для живых организмов за пределами атмосферы Земли, в том числе и для космонавтов. На основании данных, полученных крупнейшими об¬ серваториями мира и космическими аппаратами, ученые пришли к выводу о наличии связи между магнитным но¬ лем Солнца и состоянием погоды на нашей планете. Так, при уменьшении интенсивности магнитного поля Солнца на Земле повышается атмосферное давление и несколько снижается темцература. Существуют гипотезы, согласно которым в периоды солнечной активности учащаются и землетрясения. Не «трясет» ли Солнце Землю, как ребенок погремушку? Познание всех этих явлений открывает возможность не только фиксировать их, но и прогнозировать. А вместе с этим прогнозировать вызываемые ими важные геофизи¬ ческие и биологические эффекты. Сложное дело. Но ведь космическая техника уже доказала, что ей многое по¬ сильно. Для изучения физических процессов, протекающих в активных областях светила, запускаются спутники и ав¬ томатические межпланетные станции, роль солнечных об¬ серваторий выполняют и орбитальные научные комплексы «Салют», оборудованные специальной аппаратурой. На¬ зовем лишь два прибора: ОСТ-1 и НДС, что означает — орбитальный солнечный телескоп и коротковолновый ди¬ фракционный спектрометр. Наблюдения с помощью этих приборов ведутся в ультрафиолетовой области спектра от 850 до 1350 ангстрем, то есть в той области, для которой в атмосфере Земли нет «окна прозрачности». Изучение ультрафиолетовой области спектра представ¬ ляет большой интерес для науки о Солнце. Обработка данных, полученных космонавтами, дает такую информа¬ цию о процессах, протекающих во вспышках, солнечных магнитных нолях, протуберанцах, флоккулах, которая не может быть получена при наблюдениях с Земли. Ценность такого рода исследований состоит еще и в том, что все резонансные линии основного элемента на Солнце — водорода, а также линии многократно ионизиро¬ ванных атомов углерода, азота, кислорода, магния, железа и других находятся в избранной для исследования обла¬ сти спектра. Наблюдение многократно ионизированных атомов в области вспышек, когда температура может до¬ стигать 10 тысяч и даже 10 миллионов градусов, позволяет получить данные о распределении температуры, состоянии ем. Ф. Ребров 129
ионизации и возбуждения атомов и других физических условиях. Возможно, эти рассуждения покажутся читателю скуч¬ ными и слишком специальными по своей терминологии, но ученые, следящие за Солнцем, не любят упрощений. И они правы. Не все сложное следует упрощать. Ведь когда не¬ спокойно на Солнце, над нашей планетой происходят свои коллизии. Вздрагивают и колышутся радиационные поя¬ са, внутри магнитосферы начинает работать своеобразный космический ускоритель частиц, в атмосфере возникают электрические токи силой в миллионы ампер, волнуется Мировой океан. Но многие ли энают, что напряженность магнитного поля солнечных пятен в 1000—3000 раз больше напря¬ женности магнитного поля «незапятнанного» Солнца? Известно ли читателю, что существует связь между формой магнитных полей Солнца и взрывами на нем? Из-за одной этой связи стоит внимательно присматривать за нашим светилом. Установлено твердо: если графическое изображение магнитного пятна на Солнце имеет простые очертания — взрывы не предвидятся, если форма прихот¬ ливо усложняется — жди взрыва. Предвестником может служить и усиление порывов солнечного ветра. Наблюдая и точно регистрируя эти явления, можно предсказать по¬ ведение Солнца. Особенность аппаратуры, установленной на борту ор¬ битальных станций «Салют», состоит в том, что они по¬ зволяют вести наблюдения с высокой разрешающей спо¬ собностью по поверхности Солнца в сочетании с большим спектральным разрешением. Регистрация спектров про¬ изводится путем фотографирования на фотопленку. В при¬ бор космонавты видят Солнце очень маленьким — его диаметр всего 25 миллиметров. Но проблемы в этом на¬ учном эксперименте решаются очень большие. «Салюты» и «Союзы» —не единственные .космические аппараты, которые выполняют функции солнечного дозо¬ ра. Эти исследования начались много раньше. Так, на «Космосе-166» проводились «наблюдения» в участках спектра, которые представляют особый интерес для выяс¬ нения природы солнечных вспышек. Программа работы спутника была рассчитана на три месяца. За это врсхмя Солнце совершило три полных оборота вокруг своей оси. Его активность в ходе этого эксперимента менялась в ши¬ роких пределах, что позволило ученым накопить большой 130
объем информации по статистике рентгеновских вспышек и их связи с оптическими вспышками. Ряд научных наблюдений за деятельностью Солнца был проведен со спутников «Космос-230»* «Электрон-2», «Интеркосмос», с высотных ракет «Вертикаль». Проблема солнечно-земных связей решалась на советской космиче¬ ской станции «Прогноз-5» усилиями ученых СССР, ЧССР и Франции. Для изучения солнечной короны, магнитного ноля Солнца и космического излучения солнечного проис¬ хождения запускались зарубежные спутвики «Санблей- зер», «OSO», «Эксплорер», «Киоко»... Есть еще одна важная сторона проблемы Солнце — Земля. Пожалуй, даже очень важная! Человеку нужна энергия. «Энергия — это хлеб промышленности, — говорил академик И. В. Курчатов. — Чем больше ее будет и чем дешевле она нам обойдется, тем больше благ земляне смо¬ гут приобрести». Пища для людей, металл для индустрии и машиностроения, электричество для предприятий и транспорта — все это будет, если человечество сможет располагать неисчерпаемыми запасами энергии. Если не будет хватать пищи, имея энергию, люди обводнят пустыни, сравняют горы, осушат моря. Они уве¬ личат урожаи в десятки раз. Если и этого окажется мало, то, располагая энергией, они заставят поля, огороды, сады и плантации родить хлеб, овощи, фрукты круглый год. Энергия! За последние два десятилетия ее потребова¬ лось столько же, сколько было израсходовано за всю ис¬ торию, предшествующую этим годам. Попробуйте подсчи¬ тать, сколько гидроэлектростанций, сколько тепловых «фабрик электричества», сколько атомных установок про¬ мышленного назначения, .колько приливных электростан¬ ций, сколько «ветряков» ежедневно и ежечасво дает лю¬ дям электрический ток. И сделать этот подсчет не для какой-либо одной, пусть даже очень развитой и большой страны, а в масштабе всей вашей планеты. Результат уди¬ вит нас своей грандиозностью. А энергии все мало. Ее попросту не хватает. И не случайно проблема энергети¬ ческого голода занимает умы многих ученых. Ежегодно в топках котлов электростанций и заводов, в двигателях машин, кораблей, самолетов сгорают мил¬ лиарды тонн угля, нефти, бензина, газа. Это непроститель¬ ное расточительство, уничтожение ценнейшего сырья, не¬ обходимого для химической промышленности, да и для других отраслей, неоправданное расходование невоспол¬ нимых запасов органического ископаемого топлива. Доста¬ вь 131
точно сказать, что сейчас за сутки человечество сжигает столько топлива органического происхождения, сколько природа может синтезировать sa 1000 лет. Где же выход? Приручать Солнце. Мощность, природного реактора выражается огромным числом. Дневная звезда каждую секунду излучает фанта¬ стическое количество энергии — около 4 • 1033 эрг. Еже¬ минутно она тратит на излучение 2,4-10й тонн своей массы. Надолго ли хватит нашего светила? Волнения преждевременны. Масса Солнца столь велика, что только через 1,5 • 1017 лет оно потеряет лишь один процент своей массы. Наша Земля получает всего одну двухмиллиардную до¬ лю даруемой Солнцем энергии. Но этого достаточно, чтобы поддерживать жизнь на нашей планете. В год это состав¬ ляет астрономическую цифру: 1,3 • 1024 калорий. Такое количество тепла можно получить, если сжечь 200000000000 тонн каменного угля! По подсчетам уче¬ ных, потребовалось бы 1700 электростанций (каждая по миллиону киловатт), чтобы создать только 1 процент той мощности энергии, которую излучает светило на поверх¬ ность Земли. Оглядываясь на многолетние исследования Солнца, можпо сказать, что они не только принесли новые знания, но и стали толчком к созданию новых приборов, новых установок и технических устройств. С помощью косми¬ ческой техники сделан новый гигантский шаг в познании дневного светила. И это очень важно, ибо... Солнце есть всему причина. ЗАЧЕМ ТЕХНОЛОГАМ — Установку «Кристалл» подготовили к работе. Плав¬ ку начнем по графику... — Эксперимент с напылением прошел успешно. Зер¬ кало еще послужит... 132 НЕВЕСОМОСТЬ • Без этой Мешающей гравитации # Домна на орбите Q Удиви¬ тельные кристаллы • Фабрика лекарств
— Солнечный парус поднят! Монтажные работы за¬ вершены, мы возвращаемся в станцию... — УРИ (универсальный ручной инструмент. — М. Р.) закреплен. Сейчас начнем сварку, потом —• резку, пайку, напыление... — В наших цехах все нормально. Продукция идет, и качество должно быть отличным... Из докладов космонавтов с орбиты История, согласно которой российский пушечник Петр «до нельзя мастерый», отливавший еще при Иване III не имевшие себе равных колокола и пушки, на смертном одре сожалел лишь о том, что не смог получить сплав железа и песка, по-видимому, вымышлена. Однако подоб¬ ная мечта жила и раньше. Не все получалось. Еще муд¬ рец п мыслитель Аристотель, оцисывая способы «делания» некоторых сортов железа, с горечью восклицал: «Не все желаемое возможно!» Сколько усилий затратили люди па получение желае¬ мых сплавов и материалов! Сколько поколений билось над решением одной и той же задачи, но нужный резуль¬ тат так и не был получен. «Человечество напоминает мне чудака, который, решив отогреться, ломает на дрова стены своего дома, вместо того, чтобы съездить за ними в лес». Так сказал С. П. Королев, рассуждая о перспективах освоения космоса и тех уникальных условиях, которые щедро предоставляет нам сама природа. Космос — это гигантская, неисчерпаемая, бесконечно разнообразная лаборатория, в которой есть все: и глубо¬ кий вакуум, и большие перепады температур, и потоки плазмы, и радиация, и частицы сверхвысоких энергий... Но, пожалуй, самое удивительное — это невесомость с ее причудами. Уникальный естественный фактор космоса позволяет ставить эксперименты (и получать результаты), недоступные в обычных земных лабораториях. И если, скажем, космический вакуум пусть с большим трудом, но все-таки получить в наземных лабораториях допустимо, то длительную невесомость создать на Земле просто не¬ возможно. Вот почему представители многих земных про¬ фессий сегодня с надеждой смотрят в космос. Также и с вакуумом. Он уже давно взят на вооруже¬ ние металлургами и литейщиками, так как помогает в борьбе с двумя злейшими врагами: окислением жидких металлов и сплавов и газовой пористостью отливок. Если 133
же металл плавить и разливать в вакууме, то он не окис¬ ляется, из него улетучиваются растворенные газы, и при заполнении форм в отливках не образуются поры. Но если в обычных земных условиях металлургам и литей¬ щикам приходится довольствоваться вакуумом не более 10~"2—10 з миллиметров ртутного столба, то космос дару¬ ет им в изобилии разреженность 10~9—10~12 миллиметров ртутного столба. Итак, неограниченная по длительности невесомость. Она и впрямь удивительна. С потерей силы тяжести ме¬ няет свой характер конвекция — беспорядочное перемеши¬ вание разных по температуре потоков жидкости или газа. Она практически прекращается. Роль же диффузии — постепенного взаимопроникновения, внедрения одного ве¬ щества в другое, — напротив, становится более заметной. В невесомости отсутствуют выталкивающие силы, описан¬ ные в законе Архимеда, особую роль приобретают межмо¬ лекулярные силы, а также то, .что для удержания веще¬ ства в пространстве не нужны какие-либо контейнеры. Космическая технология — одно из перспективных на¬ правлений экспериментальных и производственных работ вне Земли. Она занимается процессами, которые выполня¬ ются на орбите с использованием физических факторов космического пространства для получения материалов и изделий с новыми или значительно улучшенными свойст¬ вами. На космических заводах можно ириготовлять сплавы из веществ, которые в земных условиях не смешиваются, и сплавы повышенной однородности, а также, поскольку исключается загрязнение примесями от стенок тигля, в котором плавится и кристаллизуется материал, можно по¬ лучать сверхчистые вещества. Эти свойства космического производства позволяют вы¬ ращивать кристаллы больших размеров и получать мате¬ риалы произвольной формы — пленки, нити, зеркальные поверхности и т. д. Использование невесомости весьма заманчиво для по¬ лучения полупроводников, состоящих из элементов с су¬ щественно различными плотностями. Уникальные косми¬ ческие условия способствуют созданию и новой техноло¬ гии, и нового промышленного оборудования. Простая, ка¬ залось бы, задача — отлить тонкостенную оболочку, шар. Но на Земле для этого потребуется точнейшая форма, до¬ рогостоящая сама по себе, а в космосе — практически ничего. На орбите, где все тела не имеют веса, становятся 434
«монополистами» силы поверхностного натяжения. Они без всякого дополнительного оборудования придадут жид¬ кому металлу идеальную сферическую форму. Еще в первых космических полетах было подмечено: капля сока, пролитая космонавтом из тубы, принимает в невесомости форму идеальной сферы. Такой же круглой и ровной может стать и капля застывшего металла. А ведь это и есть высококачественный шарик для подшипников качения. Подшипники — ответственнейшая деталь в любой сов¬ ременной машине: автомобиле, самолете, космическом ко¬ рабле. Шум в подшипниках, повышенное трение и на¬ грев, поломка их — все это чаще всего происходит по при¬ чине отклонения формы шариков от расчетной идеальной сферы. В космосе можно наладить производство шариков исключительной точности как сплошных, так и полых. Такие подшипники «космического» качества найдут при¬ менение в особо ответственных узлах и изделиях. В последние годы все шире используются микроэлект¬ роника и оптические приборы — от современных вычисли¬ тельных машин, управляющих сложными процессами, до миниатюрных датчиков медицинского назначения, микро¬ процессоров и т. д. Большая часть этих приборов и уст¬ ройств создается па основе новых полупроводниковых или оптических материалов, сплавленных из нескольких компонентов. Решающие свойства для практического ис¬ пользования таких материалов (а за ней стоит надеж¬ ность и собранных на них систем) — высокая степень од¬ нородности их состава и совершенство кристаллической структуры. Как этого достигнуть? С помощью невесо¬ мости. Технологи уже придумали (правда, пока теоретически) совершенно нообычный материал — «пеносталь». На Зем¬ ле вспенивать металлы невозможно, так как сила тяжести быстро отделяет газ от тяжелого металла. В невесомости же это сделать довольпо просто. Согласитесь, заманчиво получить «вспененную сталь», которая будет такой же легкой, как пробковое дерево, и такой же прочной, как монолитный металл. Весьма перспективным представляется и получение в космосе смесей металлов с керамическими материалами. На орбитальпых заводах можно создавать материалы, со¬ стоящие из легкоплавкой основы и тяжелой, более туго¬ плавкой второй фазы (жидкий алюминий и твердый воль¬ фрам). И что весьма важно, распределение этой второй 135
фпэы по всему объему материала мы можем заранее за* давать на Земле в твердом состоянии компонентов. Это распределение сохранится после расплавления основы в условиях невесомости. Если бы процесс проходил на обычных земных заводах, то тяжелая «составляющая» осе¬ ла бы на дно. А взять производство специальных стекол для лазеров или световодов для волоконной оптики. Из грамма стекла можно вытянуть нить длиной в километр. Космос создает идеальные условия для таких экспериментов. Здесь воз* можно и производство интегральных схем из кристаллов кремния в виде ленты, что позволит, как следует из со¬ общений зарубежной печати, увеличить выход товарной продукции в‘11 раз. Ученые исследуют возможность про¬ изводства в космосе вольфрамовых антикатодов для рент¬ геновских трубок. Антикатоды, полученные при «бес- контейнерной» плавке, отличаются более совершенной структурой и низким содержанием таких примесей, как кислород и углерод, что позволяет увеличить срок их службы. На борту «Салютов» проводилась серия экспериментов по получению полупроводниковых, металлических мате¬ риалов и стекол с повыми свойствами, биологически чи¬ стых веществ, лекарственных препаратов... Установлено еще одно свойство невесомости. В космосе можно разделить то, что на Земле неразделимо. Компо¬ ненты крови, например. Порой столь необходимый меди¬ кам анализ получить можно только в орбитальной лабо¬ ратории. Разделение медико-биологических материалов влек* трофорезом открыло фармакологический раздел космиче¬ ской технологии. На орбите сравнительно просто можно получать в чистом виде фермент урокиназу, способству¬ ющий рассасыванию тромбов в кровеносных сосудах, гор¬ мон эритропоетин, стимулирующий выработку красных кровяных телец, а также высокоэффективные вакцины, не дающие побочных воздействий. По существующим оценкам, производство на орбите новых материалов с заданными свойствами (кристаллов, сплавов, композитных материалов, лекарственных препа¬ ратов, материалов высочайшей чистоты и т. д.) в состоя¬ нии дать солидную прибыль уже к 1990 году — от 5 до 50 миллиардов рублей. И еще две цифры: 23 килограмма и 300 ватт. Это масса^эксперимептальной космической ус¬ тановки «Сплав» и потребляемая ею мощность. Если бы 136
аналогичные исследования проводились на Земле, то мас¬ са установки исчислялась бы тоннами, а потребляемая мощность десятками киловатт. У космической технологии есть еще одно важное на¬ правление — ремонт и сборка космических аппаратов не¬ посредственно в околоземном пространстве. Около ста минут провел Юрий Гагарин в мире, где нет привычного единства массы и веса, где такие понятия, как «верх» и «низ», превратились в чистую условность, ибо исчез при¬ вычный и надежный ориентир — земное притяжение. Герман Титов путешествовал по орбите сутки. Потом бы¬ ли неделя свидания с невесомостью, месяц, полгода... Вполне понятно, что сначала человек осторожно при¬ сматривался к новому берегу своего бытия. Теперь же мы все чаще задумываемся о больших поселениях в кос¬ мосе и понимаем, что решить эту задачу можно лишь сборкой на месте огромных конструкций, которые будут доставляться на орбиту по частям. На чем базируются такие замыслы? Реальны ли сол¬ нечные энергетические комплексы, которые будут соби¬ рать даровую энергию солнца, преобразовывать ее и пере¬ давать на специальные приемные антенны на Земле? Ученые утвердительно отвечают на эти вопросы. Су¬ ществуют конкретные проекты таких электростанций в космосе. Передавать их энергию на Землю можно лазер¬ ным лучом или высокочастотным излучением. А как бу¬ дет выполняться монтаж столь сложных и больших кон¬ струкций? И на этот вопрос есть ответ. Его дает практика ваших дней. Экипажи, которые работали на «Салютах», выпол¬ няли ремонтные работы как внутри станции, так и па ее внешней стороне, заменяли неисправные блоки, демон¬ тировали устаревшее оборудование, наращивали солнеч¬ ные батареи... Идет очередной сеанс связи орбитального комплекса с Центром управления полетом. Рабочие реплики, докла¬ ды и уточнения, спокойный и деловой диалог Земли и орбиты да и сама работа, которая выполнялась в откры¬ том космосе, вевольно толкали на размышления. И вот чю думалось: человечество вынуждено идти в космос, чтобы остаться человечеством. Человека всегда будет звать дорога дерзаний и открытий. Космические солнечные электростанции, телескопы- гиганты, орбитальные заводы по производству особо чис¬ тых веществ, материалов с заданными свойствами, фар- 137,
макологические фабрики, изготовляющие весьма эффек¬ тивные медицинские и биологические препараты... Се¬ годня это не фантастические сюжеты, а вполне реальные, хотя и дерзкие проекты, о которых конструкторы ведут вполне конкретный разговор. И с технической точки зрения создание таких про¬ мышленных и научных центров на околоземных орбитах уже не вызывает сомнения. Но пока свое окончательное слово не сказали механики, материаловеды, технологи. А их слово весьма важно. Ведь любое строительство в космосе (здесь полная аналогия с Землей) потребует вы¬ полнения различных монтажных работ. Они, как извест¬ но, связаны со сваркой, пайкой, резкой металлов, нане¬ сением покрытий и т. д. Только вот делать все это пред¬ стоит в весьма особых условиях. Впервые в мире сварка и резка металлов в космосе выполнялась в 1969 году на корабле «Союз-6» (Г. Шо- нин, В. Кубасов) с помощью экспериментальной уста¬ новки «Вулкан». Результат превзошел ожидания и во¬ преки представлениям скептиков (такие тоже были) подтвердил возможность направленного переноса рас¬ плавленного металла в сварочную ванну, формирования сварочных швов, локализации кристаллизующегося ме¬ талла в кромках среза. А главное — для этого не нужны особо сложные приемы. Впрочем, не все так просто. Корень проблемы — фи¬ зика невесомости. Свою специфику создают также косми¬ ческий холод, вакуум и радиация. Здесь многое еще ве- ясно: то, что давно применяется на Земле в самых раз¬ личных областях техники, не всегда легко переносится ва пределы планеты. Словом, науке предстояло ответить на многие вопросы «практиков», прежде чем был сделан следующий шаг. На «Салюте-6» прошла опробование технологическая установка «Испаритель», созданная в Институте электро¬ сварки имени Е. О. Патона АН УССР (в том самом, где родился «Вулкан»). С ней работали три экипажа (В. Ляхов, В. Рюмин, Л. Попов, В. Коваленок, В. Са¬ виных) и подтвердили принципиальную возможность вы¬ полнения еще одной технологической операции в кос¬ мосе — наносить пленочные покрытия на металлы и не¬ металлы. И снова — поиск, но уже иного рода: от про¬ верки конструктивных решений и моделирования техно¬ логических процессов ученые перешли к подготовке экс¬ периментов прикладного характера. 138
На борту «Салюта-7» была введена в действие уста¬ новка «Испаритель-М». Более совершенная и произво¬ дительная, она позволяет выполнять восемь различных видов работ и оснащена специальным информационно-из¬ мерительным устройством. Значительно шире стал и на¬ бор веществ, испаряемых и затем осаждаемых в виде по¬ крытий. Успешное проведение «Маяками» (Л. Кизим, В. Соловьев, О. Атьков) очередного технологического эксперимента укрепило уверенность в осуществимости самых сложных монтажных работ на орбите. На космических станциях и кораблях уже пробовали плавить и сваривать металлы, получать различные спла¬ вы, выращивать кристаллы, варить стекло... А вот теперь представьте себе такую картину: космонавты-монтажни¬ ки собирают над планетой огромную астрономическую обсерваторию, в ажурном сплетении ферм вырисовыва¬ ются контуры гигантских «зеркал» телескопов, а в руках у рабочих космоса компактная электронно-лучевая уста¬ новка — своеобразный пйстолет, с помощью которого они наносят на собранную конструкцию специальные покры¬ тия, сваривают отдельные узлы... Или, скажем, такая ситуация. Орбитальный комп¬ лекс—будь то научная лаборатория, производственная база, внеземной космодром — после длительной эксплуа¬ тации нуждается в профилактическом или восстанови¬ тельном ремонте. Жесткое ультрафиолетовое излучение, космическая пыль, микрометеоритные потоки оставили свои «следы», и теперь необходимо восстановить покры¬ тия, обеспечивающие тепловой режим рабочих и жилых помещений, их защиту и т. д. И снова включаются элек¬ тронные пушки... Впрочем, отбросим воображение и вернемся к реаль¬ ным событиям. Установка УРИ (она тоже создана в Ин¬ ституте имени Е. О. Патона) включает электронный блок (преобразователь питания), пульт управления с пере¬ ключателями режимов работы, четыре планшета, на каж¬ дом из которых закреплены шесть образцов различных материалов. В руках Светланы Савицкой электронная пушка с двумя стволами-объективами. Она выполняет резку, сварку, пайку и напыление. Потом Владимир Джанибеков продолжил уникальный эксперимент, ис¬ пользуя для контроля инфракрасный измеритель темпе¬ ратуры. После этого начался эксперимент «Экспози¬ ция» — снятие и установка образцов различных конст¬ рукционных материалов для последующего изучения 139
влияния космической среды на их состояние в течение различных периодов времени. С каждым разом — это показывает практика — про¬ грамма работ в космосе наполняется новым содержанием. В то же время даже уникальные операции постепенно становятся привычными, входят в арсенал необходимых действий космонавтов. А коль так, то дерзновенные за¬ мыслы о космических фабриках и НИИ, внеземных кос¬ модромах и строительных площадках скоро могут стать реальностью. Совершенствование космической технологии дает огромный импульс развитию многих областей нау¬ ки, техники и народного хозяйства. — Достигнутое уже сегодня позволяет строить опти¬ мистические прогнозы, — говорит профессор С. Гришин.— Недалеко то время, когда на околоземных орбитах будут постояпно работать вначале полупромышленные, а затем и промышленные установки для получения высококаче¬ ственных полупроводниковых материалов, металлических сплавов с уникальными свойствами, сверхчистых биоме¬ дицинских препаратов. В космосе будут созданы про¬ изводственные цехи и даже заводы для изготовления конструктивных элементов космических летательных ап¬ паратов, базы для сборки крупногабаритных сооруже¬ ний, станции для ремонта и профилактического обслу¬ живания космических кораблей, ваправки их топливом и запуска на более высокие орбиты. Солнечные электро¬ станции обеспечат космические заводы дешевой энер¬ гией... Перспективы заманчивы. Осуществление названных замыслов станет новым важным этапом в развитии кос¬ мической технологии. В отдаленном будущем космиче¬ ская индустрия может явиться одним из перспективных направлений сохранения человеческой цивилизации в условиях ограниченности энергетических и сырьевых ре¬ сурсов Земли и экологических трудностей. От полета к полету индустрия вне Земли набирает силу, обогащая науку и практику новыми фактами, а технику — новыми возможностями для получения уни¬ кальных материалов, весьма нужных для человека. И труд советских ученых, конструкторов вносит весомый, вклад в решение этой задачи. Мы вступили в эпоху, когда научное предвидение Циолковского начинает воплощать¬ ся в жизнь. Полагаю, что на рубеже XXI века мы до¬ стигнем новых впечатляющих результатов. №
«PRIMUM NON NOCERE» • В экологическом до¬ зоре Ф Враги и союз¬ ники ф Корабль л-ю- дед ф Что делать? — Реки с притоками — словно кровеносные сосуды на теле Земли... В верховьях они довольно чистые, но по мере того, как вбирают в себя разные отходы, становятся мутными и несут всю эту грязь в океан... — Над большими городами Бразилии, в центре Евро¬ пы просматриваются длинные дымовые шлейфы. Чадят промышленные гиганты... — В прибрежной зоне встречаются пятна нефти... — Дымы одного континента переходят на другой... — Хорошо видны дороги, прямоугольники полей, ночью — огни городов. Видны следы человеческой дея¬ тельности, в том числе и не очень благоприятные для природы... —- Океаны песка и выветренной почвы... Границы пу¬ стынь видны отчетливо... — Цивилизация и природа соседствуют, но ужива¬ ются не везде... Из докладов космонавтов с орбиты «Вижу землю!» — кричали впередсмотрящие парус¬ ных и весельных судов древности, когда на горизонте вдруг появлялась узкая полоска суши, которая обещала скорое завершение многотрудного путешествия. «Вижу Землю... Красота-то какая!» Эти слова при¬ надлежат Юрию Гагарину — человеку, который первым увидел свою родную планету со стороны. Казавшаяся огромной (первое кругосветное плавание длилось три года), она открылась ему с орбиты всего за полтора часа. Голубая, неповторимая, единственная...И все мы с еще большей силой ощутили свою принадлежность к это¬ му маленькому островку живого среди безбрежного океа¬ на безжизненности. А ощутив это, осознали хрупкость своей обители, ответственность перед ней и перед своей судьбой. Ведь это неразделимо. 141
Отправляясь в звездные рейсы, люди обязательно бе¬ рут с собой частичку Земли: будь то воздух, которым они дышат на борту космического корабля, вода, которую пьют в полете, пища, которая восстанавливает силы... С каждым новым шагом в космос человек все глубже стал понимать, что космонавтика повседневно вторгается в его жизнь. И не только в решение частных научно- технических и народнохозяйственных проблем, но и в то, что сопряжено с процессами глобального характера (эко¬ логическими, энергетическими, сырьевыми, демографиче¬ скими), что не укладывается в рамки привычных пред¬ ставлений. Древние наивно считали свою обитель плоским дис¬ ком, покоящимся на спинах могучих китов, позднее — полусферой, поддерживаемой слонами, стоящими на ги¬ гантской черепахе, потом — шаром, вокруг которого вращаются Солнце и звезды. В наш XX век родился но¬ вый образ «дома людей». Землю стали уподоблять огром¬ ному космическому кораблю, который мчится в просто¬ рах Вселенной. Сравнение не лишено логики. Мы знаем параметры орбиты нашего «корабля». Она почти круговая: высота в афелии (наибольшее расстояние от Солнца) — 152 мил¬ лиона километров, высота в перигелии (наименьшее рас¬ стояние) —147 миллионов километров. Период обраще¬ ния тоже известен: 365 суток 6 часов 9 минут 10 секунд. Корабль по имени Земля мчится по своей орбите со сред¬ ней скоростью 30 километров в секунду, то есть 108 ты¬ сяч километров в час. Более 4,5 миллиарда путешествен¬ ников на борту этого корабля. С определенной степенью точности можно назвать и время старта. Космический рейс Земли начался не менее 4,5 миллиарда лет назад. Корабль людей имеет надежную защиту от солнечной радиации, космических излучений и метеоритных пото¬ ков в виде многокилометровой толщи атмосферы и маг¬ нитного «скафандра». Его система жизнеобеспечения весьма рациональна, совершенна и надежна. Удивителен корабль людей. Мы знаем, что он посто¬ янно тяжелеет. От 2 до 5* миллионов тонн космической пыли оседает ежегодно на поверхность нашей планеты. Прибавление в весе может влиять на скорость вращения Земли вокруг своей оси. За последние 50 лет средняя температура «на борту» повысилась почти на 1 градус. В масштабе планеты это немало. «Зеленое царство» Зем¬ ли пасчитывает примерно 200 тысяч видов. Для сравне- 142
ния заметим, что растительность земного шара («система регенерации») в течение года берет из атмосферы около 550 миллиардов тонн углекислого газа и возвращает в нее около 400 миллиардов тонн кислорода. Нельзя сказать, что наше космическое путешествие проходит легко, без каких-либо тревог и осложнений. Случается, что «экипаж» ощущает перепады давления и температур, страдает от засух или чрезмерной влажно¬ сти, бывают встряски (каждый час на планете происхо¬ дит в среднем 10 довольно сильных землетрясений), столкновения с космическими скитальцами... Есть старинное латинское изречение: «PR1MUM NON NOCERE». В переводе оно означает: «Прежде всего не вредить». Заповедь древняя. Но и сегодня вооруженное знаниями, умеющее творить чудеса, воплощать в жизнь самые дерзновенные и, казалось бы, фантастические за¬ мыслы человечество не должно ее забывать. Земля —наш дом, наша обитель. Она богата, щедра и красива. Она очень мудро устроена. Она, как говорил К. Э. Циолковский, колыбель разума. Но она и ранима. И сколь разумно относимся мы, живущие на Земле, к проблеме сохранения окружающей среды? В свое время известный советский ученый В. И. Вер¬ надский сформулировал положение о роли человека в изменении поверхностной части земной коры. «Ноосфера есть главное геологическое явление па нашей планете,— подчеркнул он. — В ней впервые человек становится крупнейшей геологической силой...» Эта фраза ученого звучала серьезным предостережением. «Меняется лик Земли, исчезает девственная природа», — так подытожи¬ вал В. И. Вернадский свою мысль. Люди Земли не могут похвастаться бережным обра¬ щением с почвами и растительностью. Масштабы эро¬ зии (это видно с орбиты) огромны, они исчисляются сот- пями миллионов гектаров смытых почв, оврагов, обва¬ лов. Плаиета катастрофически лысеет: пожары и люди ежегодно лишают Землю многих тысяч гектаров «зеле¬ ного друга». Между тем дальнейшее истребление лесов угрожает не только засухами, наводнениями, той же эро¬ зией почв, но и нарушением газового состава атмосферы. Ученые подсчитали, что сегодня только 10 процентов выбрасываемой в атмосферу углекислоты может быть поглощено растениями. Развитие научно-технической революции и как след¬ ствие ее — интенсивная индустриализация усиливает воз- 143
действие на окружающую среду средствами новейшей техники и технологии, бурным развитием промышлен¬ ности, масштабами строительства и т. д. Цивилизация конфликтует с природой. Деятельность людей, связанная с горными и строи¬ тельными работами, приводит к перемещению огромней¬ шего количества различных пород, что соизмеримо с «вы¬ мывающей» деятельностью рек. А она огромна! Сегод¬ няшний объем перемещаемых горных пород сопоставйм с масштабами геологических процессов. При этом боль¬ шая часть земель, нарушенных горнодобывающей про¬ мышленностью, сосредоточена в наиболее благоприятных для земледелия районах планеты. В настоящее время каждые 15 лет удваивается пло¬ щадь земли, выделяемой под застройки. Сегодня под го¬ родскими и сельскими строениями, различными коммуни¬ кациями, рудниками, карьерами, искусственными водо¬ хранилищами занято 4 процента суши. К 2000 году эта цифра возрастет до 15. Или такой факт, о котором мы уже говорили: эрозия, засоление, ощелачивание и химическая деградация еже¬ годно ведут к громадным потерям плодородных земель во многих районах земного шара. Все большую остроту при¬ обретает проблема пустынь. «Войну с пустынями люди все чаще проигрывают в мелких стычках то здесь, то там, причем всегда на собственной территории», — отмечалось на конференции экспертов ООН. Пустыни не прощают ошибок. За последние 50— 100 лет темпы их наступления возросли. Это глобальных масштабов явление окрестили термином «опустынива¬ ние». 25 процентов Калифорнии — пустыня. Она превра¬ тилась в своеобразную «песочницу» для 13 миллионов жителей урбанизированного юга этого американского штата. Неумолимое настуцление песков в таких странах, как Бразилия, Иран, Пакистан, Бангладеш, угрожает 600—700 миллионам людей. Ученые отмечают четыре фактора, которые приводят к появлению пустынь: возделывание околопустынных зон, истощение почв в результате интенсивного животновод¬ ства, чрезмерное уничтожение деревьев и кустарников и безответственное выжигание растительности. Строим мы много. Производим тоже. Но и отходы вы¬ ражаются огромными цифрами. Скажем, на одном квад¬ ратном километре городской территории Токио каждый 144
месяц оседает 34 тонны промышленных отходов, в Нью- Йорке —17 тонн, в Гельденкнрхене —10... В результате все более интенсивного использования ресурсов природной среды происходит существенное из¬ менение важнейших свойств биосферы. Изменяются в той или ивой степени климатические характеристики наиболее интенсивно осваиваемых территорий, вносятся глубокие изменения в естественные биогеохимические кругообороты веществ в природе, нарушаются сложные балансы кислорода и углекислоты в атмосфере. Проис¬ ходят изменения нриродных свойств почв, влекущие за собой изменение качества земельных ресурсов. На поверхности морей и океанов плавает сейчас свы¬ ше в миллионов тонн нефти, отравляющей животный н растительный мир. Эта нефть — не дар природы. Она появилась вдесь по вине людей. Катастрофы крупных нефтяных танкеров (вспомним хотя бы «Аноко Кадис») происходят почти ежегодно. По современной статистике, фактические отходы, попадающие в акваторию морей н океанов, составляют примерно один процент от массы перевозимого груза. Кроме этого, с отработанными газами от двигателей над морями рассеивается ежегодно около 600000 тонн нефти. Приумножают эти печальные цифры в грязные воды, выливаемые в море после мытья танке¬ ров. Можно привести и другие примеры, которые показы¬ вают, как человек не только истощает природные богат¬ ства своей планеты, уменьшает ресурсы питания в ши¬ роком смысле етого слова, во и разрушает систему жиз¬ необеспечения на нашем космическом корабле, именуе¬ мом Землей. Какой станет наша планета в будущем? Слишком серьезен и злободневен этот вопрос —ведь речь идет не столько об эстетической стороне деда, сколько о суровой необходнмости беречь в сохранять жизненно важную для человека среду. Экологи первыми вабили тревогу, они предупреждают, что на вемвом шаре возможны биоло¬ гические катаклизмы. Можно ли предотвратить ката¬ строфу? В нашей стране, где забота об охране окружающей среды законодательно закреплена Конституцией СССР, многое делается для того, чтобы сберечь природу. В ста¬ тье 18 сказано: «В интересах настоящего я будущих поколений в СССР принимаются необходимые меры для охраны и научно обоснованного, рационального исполь- 10 м. Ф. Ребров
nouni!ия земли и ее ведр, водных ресурсов, растительного и животного мира, для сохранения в чистоте воздуха и воды, обеспечения воспроизводства природных бога гств и улучшения окружающей человека среды». Охранять землю и в то же время добывать из ее недр нужные нам богатства —в этом нет противоречия, если богатства эти добываются и используются разумно, комп¬ лексно, на научной основе. Но мы не одни на планете, и проблемы экологии приобретают всемирный характер. Роль глобальной службы контроля могут сыграть искус¬ ственные спутники Земли и орбитальные станции. Ныне ученые разрабатывают так называемые созоло- гические карты, то есть карты загрязнения окружающей среды. На них будут обозначены разного рода источники загрязнения твердыми и жидкими отходами, различными газами, районы разрушения почвы, а также районы по¬ вышенного шума (аэропорты, испытательные полигоны, отдельные предприятия). Созологическая карта позволит планировать и развивать промышленность па научной основе, размещать производство так, чтобы оно не при¬ носило вреда природе, контролировать очаги экологиче¬ ских нарушений. Создать такие карты не только для отдельных райо¬ нов, но и для целых континентов, а также единые карты для всей планеты поможет космическая техника. Дока¬ зательство тому — работа космических экспедиций иа борту «Салютов». Нас все больше интересует устройство корабля, на котором мы летим через пространство и время. Мы меч¬ таем о сокровенном — познать все законы, которым под¬ чиняется столь сложное «устройство», о цельном взгляде на Землю, понимании главных ее качеств, о прочтении страниц ее истории, чтобы можно было прогнозировать будущее. Не раз за последнее столетие науки о Земле испыты¬ вали состояние необыкновенного подъема, сосредоточе¬ ния умов, напряжения сил, единения людей всех конти¬ нентов. Речь идет о проведении таких совместных ак¬ ций, как Международные полярные и геофизические го¬ ды, глобальные эксперименты в атмосфере и океане. А сколько конгрессов а симпозиумов было посвящено проблемам геологии и геофизики, тектоники и гидро¬ сферы!.. На одном из таких научных форумов обсуждался во¬ прос о «космической защите» нашей планеты. Ученые 146
вели речь о разработке проекта, который поможет пред¬ отвратить угрозу жизни на Земле со сторовы какого-либо блуждающего в Солнечной системе астероида. Однако сегодня летящих на корабле «Земля» подстерегают опас¬ ности не стихийного характера, а преднамеренно созда¬ ваемые. Империализм США начал милитаризацию кос¬ моса. Стоимость етих авантюристических замыслов выра¬ жается астрономическими цифрами. Однако суть не в десятках и даже сотнях миллиардов долларов. «Косми¬ ческий век стремится не к порогу зрелости, — коммен¬ тирует лондонский «Нью сайентист», — а к порогу бе¬ зумия». Вопрос о будущем нашей планеты — превра¬ тится ли околоземное пространство в огромный полигон гонки вооружения или удастся, пока не поздно, обуздать вловещее развитие событий — становится одним из важ¬ нейших. Устремим взгляд в небесвую высь, где трудятся космические экспедиции, где несут вахту «Салюты» и «Союзы». Вместе с вими сотни и даже тысячи автома- тов-трудяг опоясывают Землю в разных плоскостях, по¬ делив между собой во взаимном согласии и океан, и су¬ шу, и атмосферу, и межпланетное пространство, Солвце, и далекие 8ве8ды... Спутники-синоптики, спутники-свя¬ зисты, спутники-геофизики, спутники-биологи, спутники- географы, спутники-астрономы... Они трудятся для на¬ уки, для блага землян, во имя их настоящего и будущего. А вот иная картина. В безвоздушвом пространстве идут жестокие битвы, сверкают лучи мощных лазеров, сталкиваются и взрываются спутники и корабли, под прикрытием космического «щита» наносятся ядерные удары по Земле. Так представляются кое-кому на Западе «звездные войны». Проекты, которые администрация США и Пентагон поначалу держали в секрете, теперь с откровенным ци¬ низмом форсируются по указке Вашингтона. «Держава, которая первой создаст плацдарм в космосе и закре¬ пится там, будет стратегически господствовать над ми¬ ром», — таков мотив их устремлений. Но это иллюзор¬ ные и опасные расчеты. Факты истории свидетельствуют: если одно государство начнет производство вового вида оружия, то другое (как было, например, с атомной бом¬ бой, разделяющимися головными частями ракет, другими системами) вскоре приступает к тому же. Нужны решительные и срочные меры, чтобы остано¬ вить авантюристов, чтобы не окуталась черным дымом 147 10*
и ве опустошилась навсегда прекрасная голубая плане¬ та людей — наш общий дом, наш обжитой космический корабль. Неужели человечество, издавна стремившееся к авеадам, к раскрытию тайн Вселенной, добилось сейчас таких впечатляющих успехов в освоении космоса лишь для того, чтобы оттуда пришла угроза ядерного пожара? Нет и еще раз нет! В Заявлении Советского правитель¬ ства изложена четкая позиция по этим вопросам: кос* мос — без оружия. ЗАГЛЯДЫВАЯ В БУДУЩЕЕ 0 Что еще могут спут¬ ники? ф Дерзкие про¬ екты ф Город в космо¬ се 0 Контуры 2000 го¬ да 0 Сквозь тернии к ввездам — Здесь работы хватает... Мы каждый день меняем по нескольку профессий... — Иногда думаешь, сколь же это удобное место для наблюдений: и Земля открыта, и гвездное небо, и Лупа... Удивительное зрелище — молнии в атмосфере — Если бы на орбите создали большой научный центр, это было бы учреждение самого широкого профиля.v Так будет, обязательно будет... Из докладов космонавтов с орбиты Космическая техника уже продемонстрировала свою нужность и незаменимость в самых различных, областях деятельности людей. Но это лишь начало. Что еще могут или смогут спутники? Пытаясь ответить на вопрос: «Сколько профессий у спутников?» — порой начинают вагибать пальцы. Напрасно. Пальцев ве хватит. Сое* циализаций у космических тружеников много больше, чем может показаться на первый взгляд. На Междуна¬ родном астровавтическом конгрессе докладывался про¬ ект спутника, с помощью которою предполагается по¬ ставить серию экспериментов в условиях сверхразреже- пия. Современные вакуумные насосы способны создавать разрежение, соответствующее высоте 500 километров над Землей. Космическая станция, летящая на этой высоте 148
со скоростью 8 километров в секунду, создает перед со¬ бой зону ударной волвы, а сзади — зону разрежения. В этой воне давление снижается до 4-10~>в миллиметров ртутного столба, то есть окажется в 2 миллиона раз ни¬ же того, которое мы можем получить искусственно. ...По сложившейся традиции олимпийский огонь за¬ жигают на горе Олимп в Греции, а ватем по эстафете передают его в город, где проводятся спортивные состя¬ зания. В 1976 году, когда олимпийцы встречались в Мон¬ реале, факел с помощью вогнутого зеркала зажгли на Олимпе и перенесли в Афины. А дальше маршрут огня отошел от привычного. В одной из лабораторий греческой столицы тепло пламени преобразовали в электромагнит¬ ные импульсы и передали их на искусственный спутник Земли. Отразившись от него, они включили лазер в От¬ таве, который и зажег олимпийский огонь. ...А как избавить промышленный город от загрязне¬ ния? Над этой проблемой работают ученые разных стран. Многие специалисты сходятся во мнении, что для борьбы с атмосферным загрязнением можно использовать спут¬ ники. С помощью установленных на них зеркал-рефлек¬ торов удастся прогреть приземный слой городского воз¬ духа. За счет разницы температур воздуха над городом и над окружающей территорией возникает восходящий воздушный поток через всю толщу тропосферы. Эта не¬ видимая труба в позволит избавить город от загрязнения. ...Часто говорят: «Со стороны виднее». Геофизики решили взять эту поговорку на вооружение. Замысел их таков: запустить лазерный геофизический спутник сро¬ ком на тридцать лет. Спутник представляет собой сфе¬ ру, сплошь покрытую зеркалами, которые и будут отра¬ жать лазерное излучение со станций слежения^ Выведен¬ ный на высокую полярную орбиту, он поможет ученым наблюдать за состоянием 8емной коры, наиболее точно определять скорость вращения Земли, скорость и направ¬ ление дрейфа материков, а также предсказывать земле¬ трясения. Если выбрать какие-либо точки в сейсмически опасных районах н с помощью спутника следить за их положением, то можно уловить тот момент, когда они начнут перемещаться относительно друг друга,- что и послужит сигналом бедствия. Но главное — скорость вращения. Астрономы давно заподозрили нашу планету в неравномерности вращения. -В апреле 1964 года Международное бюро стандартов пе¬ ревело свои часы на 100 миллисекунд назад. Такую же 149
операцию пришлось повторить совсем ведавио. Подсчи¬ тано: если подобные темпы сохранятся, то через 100 мил» лиопов лет Земля должна прекратить свое вращение. Невеселая перспектива. Однако тревоги преждевре¬ менны. Согласно точным научным измерениям, установ¬ лено, что земная ось меняет свое направление. В период с 1680 до 1800 года вращение Земли замедлялось. За 120 лет «потеряно» 0,27 секувды. В последующем плане¬ та пыталась наверстать упущенное и в XIX веке «вос¬ становила» 0,31 секувды. В начале нашего столетня было замечено новое замедление, ватем Земля снова на¬ чала «спешить». Во второЗ половине 1959 года точвеЗшие часы уста¬ новили, что произошло уменьшение суток ва 0,0008 се¬ кувды. Почему? Ученые предполагают, что причина в приливном трении. Окончательно установив сам факт не¬ равномерности вращения Земли, астрономы смогли объ¬ яснить давно замеченные расхождения между теорети¬ ческими и наблюдаемыми значениями координат Луны и планет. Так возникла проблема перехода от «всемирного времени» к действительно равномерно текущему, фигу¬ рирующему в уравнениях движения небесных тел и очень важному не только для теоретической астрономии, во и для практики космонавтики. ...Под многометровыми свежнымя наносами, под сы¬ пучими барханами, на две морей и океанов ждет своих первооткрывателей история целых народов. Космическая съемка дала новую картину ландшафта, позволила со¬ вершенно по-новому вести археологическую разведку. На таких снимках ученые отыскивают узловые точки, очаги жизнедеятельности древнего человека. Изучив данвые, полученные из космоса, археологи Калмыкии пришли к интересным находкам в курганах Кермев-'Гол- га и в Сарпинской низменности. Ныне существуют про¬ екты специальных «спутников-археологов», которые по¬ могут с высоты космической орбиты искать древние го¬ рода, русла оросительных каналов, укрепления и даже отдельные дворцы. ...Технические деяния человека вносят существенные изменения в жизнь зверей и животных, которые обита¬ ют в северных районах планеты. Напуганные шумом работающих машин, гулом самолетов я частыми взры¬ вами, полярные животные все больше уходят из этих мест. Сейчас специалисты пытаются проследить пути 150
миграции вверей, составить карту их переселений, чтобы ватем принять меры по охране животного мира Аляски, Гренландии н других районов, С этой целью был про¬ веден такой вксперимент. Трем белым медведям надели специальные ошейники, в которые были вмонтированы электронные передающие устройства. Миниатюрные пе¬ редатчики подавали сигвалы, которые принимались спут¬ ником «Нимб-6». Ученые японского университета Токай разработали программу изучения жизни дельфинов с помощью ис¬ кусственных спутников Земли. А сотрудники Абердин¬ ского университета (Англия) провели вксперимент по слежению из космоса за акулой, который показал воз¬ можность использования спутников для рационального отлова кнтов. ...Специалисты-энергетики обсуждают идею создания на околоземной орбите гигантского космического зеркала. Предлагаются различные проекты «искусственного солнца». Простейший вариант предусматривает выведе¬ ние на околоземную орбиту в сложенном виде тончайшей синтетической пленки с особым покрытием. Сжатый газ, выпущенный из баллонов, придаст ей форму большого зеркала. По команде с Земли его можно будет устанавли¬ вать в нужном положении и направлять поток солнеч¬ ного света на любой участок эемной поверхности, обра¬ щенный в сторону рефлектора. Ученые подсчитали, что такое космическое зеркало площадью в один квадратный километр, выведенное на орбиту высотой 36 тысяч кило¬ метров, будет бросать на Землю световое пятно диамет¬ ром 350 километров. ...Известен и такой любопытный проект: изменение климата Земли и создание искусственной освещенности в ночное время с помощью спутников, которые доставят на орбиту множество мелких пылевых частиц. Кольцо вращающихся вокруг эемного шара частиц, напоминаю¬ щее по форме кольцо Сатурна и ориентированное таким образом, чтобы не затенять Землю, должно, по замыслу авторов проекта, перехватывать и рассеивать солпечное излучение, проходящее мимо нашей планеты. ...Среди обсуждаемых идей есть и весьма экзотиче¬ ские. Среди них и проект «лунотрона», или синхрофазо¬ трона в космосе. Ускоритель размешается на нескольких спутниках, вращающихся вокруг Земли. Предполагается, что с помощью такой системы можно было бы «полу¬ чить» частицы с энергией 108 миллионов электрон-вольт. 151
Серьезное преимущество спутникового ускорителя ■—от¬ сутствие необходимости вакуумировать рабочее простран¬ ство — ведь «луиотров» размещен вне атмосферы. ...Во время одного из космических полетов по про¬ грамме НАСА проводился эксперимент «Ночная и днев¬ ная съемка молний», организованный группой специали¬ стов по атмосферному электричеству. С помощью прибо¬ ров включалась система фотокамер и другая аппаратура, обладающая способностью регистрировать оптические им¬ пульсы грозовых разрядов в любое время суток. Хотя су¬ ществует немало цветных фотографий молний, сделанных при наземных наблюдениях, снимки с космической вы¬ соты представляют особый интерес, так как содержат ин¬ формацию, полученную «сверху». Она позволяет по-но¬ вому судить о строении грозовых разрядов. По результатам наблюдений сделан, в частности, вы¬ вод о том, что разряды молпий могут возникать одновре¬ менно в местностях, отстоящих друг от друга на расстоя¬ ния до 1,5 тысячи километров. Разряды совпадают со времени с точностью до 40 микросекунд. Это позволяет измерить скорость распространения электромагнитного сигнала в атмосфере. ...Сферический бесстенный бассейн, созданный в не¬ весомости электрическим полем конденсатора специаль¬ ной формы, может служить резервуаром для плавки или хранения жидкого металла при температуре 2000—3000 градусов Цельсия. Мо^ет он стать и конструктивной ос¬ новой реактора на быстрых нейтронах. С помощью элек¬ трических и магнитных полей могут быть созданы бес- стенные трубы для орбитальных фабрик, эаводов и ис¬ следовательских лабораторий. ...Спутники стали одним из самых эффективных средств борьбы с доставкой наркотиков, сообщает агент¬ ство Франс Пресс. Только в 1980 году по давным, полу¬ ченным со спутвиков, полиция перехватила 40 судов, шедших из Колумбии в США, и конфисковала 500 тонн марихуаны. За четыре с половиной месяца, отмечает агентство, благодаря «космическому надзору» поступле¬ ние марихуаны иэ Колумбии в Соединенные Штаты со¬ кратилось на треть. ...Трудно перечислить все возможные «профессии» спутвиков. Говоря об их «умении», мы имели в виду не только реальные достижения космонавтики, но и пер¬ спективы, порой еще кажущиеся фантастическими. Од¬ нако и в этом плане наши надежды скорее преуменьшены, 152
чем преувеличены. Сегодня трудно указать на какую-либо область науки и техники, где бы так тесно соседствова¬ ли действительность и фантастика, как в космонавтике. И еще один важный аспект в развитии космических исследований. Космическая техника и технология, подоб¬ но авиации и судостроению, стали стержнем современ¬ ной техники в самом широком смысле, стимулируя раз¬ витие многих ее отраслей. Решение сложнейших задач, связанных с проникновением в космос, ускорило темпы совершенствования систем автоматического управлепия, радиотелевизионной аппаратуры, быстродействующих вы¬ числительных машин, микропроцессоров, потребовало соз¬ дания новых материалов, побудило конструкторов искать и находить новые пути уменьшения массы машин и уст¬ ройств. «Космическая точность» и «космическая надеж¬ ность» стали эталоном для многих чисто земных прибо¬ ров и систем. Космонавтика не возникла на пустом месте. Только высокоразвитые в экономическом и научном отношении страны способны выводить за пределы Земли летатель¬ ные аппараты различного назначения. Потребовался вы¬ сокий уровень развития таких отраслей науки и техники, как физика и математика, химия и медицина, энергетика и металлургия, автоматика и приборостроение... И здесь наблюдается своя обратная связь. Достигнув невиданных вершин, эти отрасли не ограничивают свою деятельность сферой дел внеземных. Их космические свершения воплотились во многих и многих повседнев¬ ных нуждах. Так, в ходе космических исследований были разработаны новые методы соединения алюминия, тита¬ на, бериллия и жаропрочных металлов с использованием: такой новейшей "аппаратуры, как электронные пушки и лазеры. Сегодня эти методы широко используются не только для создания ракет, но и для изготовления изде¬ лий высокого качества в других отраслях промышленно¬ сти. Без интегральных схем, прошедших первое опробо¬ вание на спутниках, уже немыслимо производство авто¬ матических систем и электронных приборов широкого назначения. Некоторые виды подшипников ныне покрыва¬ ют сухой керамической смазкой, разработанной в целях уменьшения трения в условиях высоких температур в вакууме. Исключительно стойкое покрытие, разработан¬ ное для космических кораблей, послужило основой новых красок. Материал для скафандров нашел применение в горячих цехах и вредных производствах в качестве рабо- 153
чего обмундирования. Не остались лишь в арсенале кос¬ мической техники телеметрические системы для контроля ва состоянием вдоровья человека, высоковакуумные смаз¬ ки, термоизолирующие материалы, енергоемкие источни¬ ки питания, автоматические системы дистанционного уп¬ равления... Микроминиатюрные компоненты телеметрических си¬ стем используются для датчиков деятельности сердца; ме¬ тоды стерилизации, разработанные в целях предотвраще¬ ния заражения земными микроорганизмами других пла¬ нет, стали использовать в клинических операционных па¬ латах. Мы присутствуем при рождении пояых наук — кос¬ мохимии, космофизики, космобиологии... Многие сопутст¬ вующие результаты космических исследований представ¬ ляют собой пе просто отдельные продукты, а целые от¬ расли промышленности. Так, развитие микроэлектроники н вычислительной техники явилось результатом новых потребностей космических исследований, и сейчас они превратились в ведущие и развивающиеся отрасли про¬ мышленности, оказывающие всевозрастающее влияиие па нашу жизнь. Некоторые подобные отрасли промышлен¬ ности возникли бы и без космических исследований, по это произошло бы позднее. Перспективы завтрашнего дпя еще более масштабны и значительны. Человек начнет находить материалы и энергию для своей жизни непосредственно в самом кос¬ мосе. Отчасти это делается уже сейчас. Солнечные бата¬ реи, установленные на спутниках и орбитальных стан¬ циях, питают приборы энергией «звездного» происхож¬ дения — солнечным светом. Это главный энергетический источник космического завтра. Гениальный мечтатель К. Э. Циолковский написал еше в конце прошлого века такие строки: «Сейчас люди сла¬ бы, по и то преобразовывают поверхность Земли. Через миллионы лет это могущество их усилится до того, что они изменят поверхность Земли, ее океаны, ее атмосфе¬ ру, растения и самих себя. Будут управлять климатом и будут распоряжаться в пределах Солнечной системы, как на самой Земле. Будут путешествовать и за пределы Солнечной системы, достигпут иных солпц и воспользу¬ ются их свежей энергией... Они воспользуются даже ма¬ териалом планет, лун и астероидов, чтобы пе только строить свои сооружения, но и создавать из них новые живые существа». 154
Новый уровень знаний, новые ресурсы, новое качест¬ во технологии, развития техники и промышленности, но¬ вые экономические и хозяйственные перспективы — все это обещает нам космонавтика. Выход человека эа пре¬ делы своей планеты безгранично расширит сферу разума, сферу взаимодействия природы и общества. Несом¬ ненно, что в будущем люди все дальше и дальше про¬ никнут в космическое пространство, включая все небес¬ ные тела Солнечной системы. Основой такого космиче¬ ского расширения сферы разума и труда послужит буду¬ щее развитие производства и хозяйственной деятельности землян в космосе. Сбудется предсказапие великого К. Э. Циолковского — космос принесет людям горы хле¬ ба и бездну могущества. Итак, первые шаги сделаны. Какими будут следую¬ щие? Юрий Гагарин предсказывал: «Так же, как за каждым утром следует большой трудовой день, так и за утром «космонавтики» последуют большие трудовые будни». Сейчас трудно представить себе, что пройдет какое-то время, очевидно не столь большое, и космические полеты станут обыденными и привычными. В самом деле, разве первые пилоты тихоходных, неуклюжих, похожих на эта¬ жерки авиеток могли себе представить стремительные реактивные гиганты наших дней? И все-таки мы стре¬ мимся заглянуть в наше завтра, представить звездные маршруты грядущего, нарисовать их в своем воображе¬ нии не красками фантастов, а мазками логики и расчета. Завтрашний день космонавтики нам представляется так: прежде всего более «шумно и людно» станет вокруг нашей голубой планеты (так назвал ее Юрий Гагарин), более «тесно и оживленно» будет на космических орби¬ тах. Мы имеем в виду огромную массу трудяг-спутников, которые уже сегодня проводят большую и разносторон¬ нюю работу в космосе. Со временем их станет еще боль¬ ше, и не только в количественном выражении, но и в ка¬ чественном они будут иными. Астрономы создадут внеземные обсерватории. Они то¬ же будут спутниками, но гораздо больших размеров. Фи¬ зики, химики, биологи, энергетики, технологи перенесут в космос не только свои экспериментальные лаборатории, но и целые производства. Над Землей будут функциони¬ ровать космические станции-пансионаты, которые мы встретим на пути при дальних перелетах, а между ними будут курсировать маневренные корабли, родоначалыш- 135
кпми которых являются космические летательные аппарат ты наших дней. Можно предположить, что на околоземной орбите по¬ явится своеобразный филиал Звездного городка, где бу¬ дут лаборатории для подготовки и тренировок экипажей перед дальними рейсами. Из трудов К. Э. Циолковского и других пионеров кос¬ моплавания пришли к нам и первые проекты внеземных колоний, смелые планы расселения человечества в кос¬ мосе. В одном из таких проектов сделана попытка дока¬ зать, что уже в течение ближайших двух-трех десятиле¬ тий люди могут начать строительство самообеспечиваемых поселений в околоземном пространстве. Автор проекта — профессор физики Принстонского университета Герард О. Нейл. А стимуляторами его идей, как отмечает он сам в пояснительной статье «Космические поселения», стали труды К. Э. Циолковского. Конструктивно замысел решается так. В космосе со¬ бирается пара цилиндров, имеющих примерно 1—6 ки¬ лометров в диаметре и длиной 3—30 километров. В этих цилиндрических парах внутренняя поверхность отдана паркам и лесам, где среди тенистых рощ, озер и малень¬ ких рев будут прокладываться прогулочные дороги. Здесь будут гнездиться птицы и жить различные живот¬ ные. Ландшафтные участки — «долины» чередуются с участками окон «соляриями». Цилиндр вращается вокруг своей оси, и благодаря Этому на его внутренней поверхно¬ сти действует небольшая сила тяжести. Па внешней сто¬ роне крепятся специальные зеркала из алюминиевой фольги. Поворотом зеркал можно изменять угол, под ко¬ торым солнечный свет падает на «долины». Так регулиру¬ ется суточный цикл, продолжительность дня и ночи. Гелиостанции, в которые входят солнечные батареи и параболические «собиратели», бойлерные трубы и обыч¬ ные паротурбинные электрические генераторы, обеспечат космическое поселение достаточным количеством энер¬ гии. Мощвость в расчете на одного человека может в 10 раз превышать ту, которая сейчас имеется в индустриаль¬ ных районах Земли. Фазовое различие сезонов в обоих цилиндрах предпо¬ лагает, что если в одном из них середина лета, то в дру¬ гом — середина зимы. Переход между цилиндрами, то есть путешествие нз зимы в лето, не потребует решения сверхсложных вадач. Цилиндры разнесены друг от друга на расстояние в 90 километров, и весьма простой лета- 156
тельный аппарат сможет в нужный момент отстыковать¬ ся от внешней поверхности одного цилиндра и пришвар¬ товаться к другому. Грузовые ракетные корабли будут регулярно курсиро¬ вать между «небесными островами» и нашей планетой, доставляя необходимое оборудование, строительные ма¬ териалы, свежую почту, продукты питания, новые смены исследователей и испытателей космической техники. На¬ личие вне Земли космических пристаней, возможность соединения кораблей друг с другом позволят нам ис¬ пользовать для космических полетов более высокие ор¬ биты, раздвинуть границы космоплавания. На Луне, вероятно, тоже появятся научные станции, подобные тем, что работают сейчас в Антарктиде. Не ис¬ ключено, что человечество сделает попытку осуществить полеты и к планетам Солнечной системы, скажем, на Марс, Сатурн или к спутникам Юпитера... Помните жиз¬ ненный девиз Ф. А. Цандера «Вперед, на Марс!»? Думаю, что пройдут годы, и это будет уже не призыв, а конста¬ тация факта. Преграды! Их много. Но они в принципе преодоли¬ мы. Пусть не сегодня — завтра. Космонавтика станет ка¬ тализатором научно-технического прогресса. Весьма боль¬ шие экономические затраты на выполнение космических программ, заинтересованность всех стран в эксплуатации космических средств и в получении планетарной инфор¬ мации стимулируют международное сотрудничество, а также интеграцию национальных космических программ в общепланетарные программы эемлян. Однако, чтобы это превратилось в реальность, космос должен оставаться мирным. Советский Союз выступал и выступает эа звездный мир, против милитаризации кос¬ мического пространства. Реакционные круги Соединен¬ ных Штатов Америки придерживаются иных взглядов — они ратуют ва «звездные войны». Позиция США не пре¬ дусматривает запрета на создание ударных космических вооружений. Наоборот — их создание хотят узаконить. Претворение в жизнь такой программы не может прине¬ сти ни стабильности, ни мира. Она лишь приведет к но¬ вому витку гонки вооружений. Советская страна представила в ООН развернутую программу мирного сотрудничества в космосе, создания всемирной космической организации, которая координи¬ ровала бы усилия стран в исследовании, освоении космо¬ са. Возможности для этого поистине неисчерпаемы. 157
ДАТА ПОКА НЕ УСТАНОВЛЕНА- (Вместо эпилога) Совершить путешествие в прошлое не столь уж слож¬ но. Машина времеви для этого не нужна, ее виол пе за¬ менят учебники по истории. А как заглянуть вперед? Пусть не на века — на десятилетия... «...Безграничный космический океан станет в ближай¬ шие годы одной из самых крупных областей прилоясения новейших человеческих познаний в различных областях науки и техники для того, чтобы люди в космосе могли надежно и безопасно работать и отдыхать. А за всем этим виднеются еще бескрайние космические дали, издавна привлекающие внимание человечества! Это другие миры, быть может, иная, отличная от земной жизнь, далекие неведомые Солнца со своими планетами-спутниками... И эти дали будут достигнуты советской наукой!» Так говорил главный конструктор первых ракетно-кос¬ мических систем академик Сергей Павлович Королев. И добавлял: «Нет преград человеческой мысли!» Да, преград нет. Современные достижения космонав¬ тики столь впечатляющи, что не оставляют сомнений в великом будущем этой, да и других областей человече¬ ской деятельности. Через десяток с небольшим лет мы вступим в новое тысячелетие. И уже ясно, что наступа¬ ющий век несет с собой подлинную «космизацию» науки и техники, жизни землян. В этом великом деле пайдут приложение своим знаниям и силам люди всех специаль¬ ностей. Ведь недаром говорят, что космонавтика — ги¬ гантская ступень восхождения всего человечества на пу¬ ти прогресса. И то великое завтра, которое она сулит людям, начинается уже сегодня. Сегодня и завтра... Как быстро одно сменяет другое. Трижды за последнее столетие пауки о Земле испы¬ тывали состояние необыкновенного подъема, сосредоточе¬ ния умов, напряжения сил, единства людей всех конти¬ нентов. В эти великие «мгновения» постижения своей планеты — Первый и Второй Международные полярные годы и Международный геофизический год — ученые на¬ прягали «сверхзрение» и «сверхчувства», чтобы рассмот¬ реть и понять свой «космический дом». И они многого до¬ стигли. Но ведь Земля — лишь малая обитель людей! Дорога к звездам, к иным мирам Вселенной, бесспор¬ но, будет более загадочной в более трудной. Даже первым 158
мореплавателям, пускавшимся в неисследованный океан, было нелегко. Что же можно сказать о не имеющем гра- ниц безмолвном океане космоса? Освоение его потребует исполинских сил, мужества, знаний, отваги. Мы не зна¬ ем, когда полетим к звездам, но знаем, что полетим. Мы не знаем, когда встретимся с разумными существами иных далеких планет, но когда-нибудь, быть может, и ветре» тимся. И эвездные пути будут полны таких причудли» вых, загадочных встреч, которых не сможет предвидеть ни ученый, ни фантаст. — Надо думать, что будущее, которое творим мы се¬ годня, рождается не только в наших лабораториях, на космодромах или строительных площадках, — размыш¬ ляет профессор К. П. Феоктистов, ученый и космонавт.*— Прежде всего и раньше всего оно рождается в нашем со¬ знании, в наших эмоциях и привязанностях. Вот почему то, что мы говорим о будущем, думаем о нем, пишем, — это уже есть акт творения этого будущего. Заглядывая в будущее, строя планы новых и новых свершений, мы всегда будем помнить исторический день — 12 апреля 1961 года и слова Юрия Гагарина, сказанные им перед стартом легендарного «Востока»: «Мне хочется посвятить этот первый космический по¬ лет людям коммунистического общества, в которое уже вступает паш советский парод и в которое, я уверен, вступят все люди па Земле». Замечательно сказано! Дом на берегу Вселенной... Первые шаги к нему уже сделаны. С отвоеванной у природы высоты открылись но¬ вые горизонты, новые перспективы и новые вопросы. По¬ иск ответов на них идет сегодня. Поиск упорный и на¬ стойчивый. А цель данного повествования состоит в том, чтобы наглядно убедиться в этом. Возможно, в этих за¬ метках слишком много цифр и больше вопросов, чем от¬ ветов. Возможно, что кому-нибудь они смогут показаться случайными и в чем-то заумными. Но, во-первых, повто¬ ряю, ради конкретных доказательств «полезности космо¬ са» мы и отправлялись в это путешествие. А во-вторых, автор не старался фантазировать и придумывать, а брал и осмысливал то, что уже есть. И если, прочитав эти заметки, вы не найдете описа¬ ния старта первого межпланетного пассажирского кораб¬ ля, то это только потому, что дата его полета пока не установлена.
СОДЕРЖАНИЕ Стр. Путешествие в мир космоса (Слово к читателю) . • « 3 Грезы о Земле и вебе « • . 6 Люди и космос . . • 13 Взгляд с орбиты 13 Радиомосты над планетой > 25 Атмосфера, или «Начало вешен» 33 Погода на завтра . .... 42 Голубой континент 52 В ледовом дозоре * . . , « 60 Лесной патруль 66 Клады ищут с орбиты . 73 Загадка, интересная всем 80 К тайнам Земли 86 Новое открытие старой планеты « , 93 «Хозяйственное землеописание» 101 Маяки, которые очень нужны Ш Свет далеких звезд 118 Всему причина 126 Зачем технологам невесомость 132 «Primum non Nocere» . Ш Заглядывая в будущее ... «148 Дата пока не устаиовлеиа... (Uucciu лтлога) 158 Михаил Федорович Ребров ДОМ ИА БЕРЕГУ ВСЕЛЕННОЙ Редактор в. Д. Соколов Художник И. А Смирнов Художественные редакюр В, В. Васильев Технический редактор Г. В. Дьякова Корректор И. м. Козлова ИВ № 3101 Сдано в набор 30.11.85. Подписано в печать 14.03.86. Г-92МЗ. Формат 84X108/12. Бумага тип. № 1. Гари. обык. нов. Печ. л 5. Уел. оеч. л. 8.40. Уел. кр.-отт. 9.16. Уч.-изд. л. 9,37 Изд. № 1/2220. Тираж 50 000 экз. Зак. 992. Цена 45 к. Воениздат, 103100, Москва, К* 160. 1-я типография Военнздата 103006, Москва, К-6, проезд Скворцова-Стеианова, дом 3.