Союз-22 исследует Землю - Сагдеев Р.З., Штиллер Х.

Автор: Сагдеев Р.З. Штиллер Х.

Теги: авиация и космонавтика летательные аппараты ракетная техника космическая техника космос космонавтика переводная литература академия наук ссср издательство наука

Год: 1980

Похожие

Союз-22 исследует Землю

Салют-6. Союз-26. Союз-27. Союз-28. Прогресс-1

Механика космического полета в элементарном изложении

Космические исследования

Текст

Академия наук
СССР
Академия наук
ГДР
Іосква
Іауна-

-Союз-22-
исследует
Землю

•Союз-22-
исследует
Землю
-Sojus-22
erforscht
die Erde

AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN DER DDR
Forschungsbereich Geo- und Kosmoswissenschaften
VEB CARL ZEISS JENA
AKADEMIE DER WISSENSCHAFTEN DER UdSSR
Institut für Kosmische Forschungen
Sqjus-22-
errorscht
d ie Erde
Gemeinsame Ausgabe
der Akademie der Wissenschaffen der DDR
und der Akademie der Wissenschaffen der UdSSR
Akademie-Verlag Berlin 1980

АКАДЕМИЯ НАУК СССР
Институт космических исследований
АКАДЕМИЯ НАУК ГДР
Исследовательская секция гео- и космических наук
НАРОДНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «КАРЛ ЦЕЙС ЙЕНА»
Союз-22
исследует
Землю
Совместное издание
Академии наук СССР и Академии наук ГДР
Издательство «Наука» * Москва * 1980

УДК 629.7.014.18
Редакционная коллегия
СССР
Р. 3. Сагдеев
(ответственный редактор)
Я. Л. Зиман
(зам. ответственного редактора)
А. С. Елисеев
Ю. П. Семенов
Redaktionskollegium
UdSSR
R. S. Sagdejew
(Vorsitzender)
J. L. Siman
(stellv. Vorsitzender)
A. S. Jelissejew
J. P. Semjenow
ГДР
X. Штиллер
(ответственный редактор)
P. Йоахим
(зам. ответственного редактора)
Кх. Мюллер
А. Циклер
DDR
Н. Stiller
(Vorsitzender)
R. Joachim
(stellv. Vorsitzender)
Kh. Müller
A. Zickler
31901-435
G 055 (02)-80
B3-96-38-78 3607000000
© Издательство «Наука», 1980 г.
© Akademie-Verlag Berlin 1980

Предисловие
В период с 15 по 23 сентября 1976 г. состоялся полет космиче- 5
ского корабля «Союз-22», пилотируемого экипажем в составе коман¬
дира корабля, Героя Советского Союза, летчика-космонавта СССР
Быковского Валерия Федоровича и бортинженера Аксенова Влади¬
мира Викторовича. Основной задачей этого полета было многозональ¬
ное фотографирование земной поверхности с целью исследования
природных ресурсов нашей планеты—проведение важнейшего эта¬
па эксперимента «Радуга». Подготовка и проведение полета осу¬
ществлялись в рамках сотрудничества СССР и ГДР по программе
«Интеркосмос».
На борту космического корабля «Союз-22» впервые был установ¬
лен созданный специально для целей изучения природных ресурсов
и контроля окружающей среды из космоса многозональный косми¬
ческий фотоаппарат МКФ-6. Этот аппарат был разработан совмест¬
но учеными и специалистами Советского Союза и Германской Де¬
мократической Республики и изготовлен в ГДР на народном пред¬
приятии «Карл Цейс Йена».
Немаловажную роль в создании аппаратуры МКФ-6 и успешном
выполнении основной научной задачи полета космического корабля
«Союз-22» сыграли эксперименты по фотографированию земной по¬
верхности, проведенные ранее на советских пилотируемых кораблях
и орбитальных станциях, из которых в первую очередь следует от¬
метить полеты орбитальных станций «Салют», «Салют-4» и косми¬
ческих кораблей «Союз-12» и «Союз-13».
Для проведения эксперимента «Радуга» потребовалась основа¬
тельная и многосторонняя конструкторская доработка космического
корабля «Союз». Эта работа была выполнена советскими конструк¬
торами, инженерами, техниками и рабочими на высоком техниче¬
ском уровне и в короткий срок. Большой комплекс задач был решен
совместно специалистами СССР и ГДР в процессе всесторонних ис¬
пытаний и проверок многозонального фотоаппарата и сопряжения
его с системами космического корабля.
Программа эксперимента «Радуга» наряду с отработкой методов
многозональной съемки Земли из космоса и летно-конструкторски¬
ми испытаниями аппарата МКФ-6 предусматривала также фотогра¬
фирование обширных территорий Советского Союза и Германской
Демократической Республики в интересах и по заданиям многих хо¬
зяйственных организаций обеих стран. Для обеспечения выполнения
этих заказов «Союз-22» был выведен на высокую орбиту с наклоне¬
нием 64,8°, что позволило сфотографировать заданные районы.
Особенностью эксперимента «Радуга» является также и то, что
параллельно со съемками из космоса основных природных полиго¬
нов, расположенных на территориях СССР и ГДР, проводилось их
обследование с самолетных лабораторий и непосредственно с земли.
Совершенные технико-экономические характеристики и высокая
надежность аппаратуры МКФ-6, безупречная работа экипажа ко¬
рабля и четкая работа всех наземных служб обеспечили выполне¬
ние программы эксперимента «Радуга». Всего лишь за шесть дней
работы «Союза-22» получено около 14 тыс. снимков высокого каче¬
ства, на которых в шести зонах спектра сфотографировано около
20 млн. км2 земной поверхности. Возможность разностороннего те¬
матического дешифрирования этих снимков, их анализ и геолого¬
географическая интерпретация позволяют успешно решать мно¬
гие актуальные задачи наук о Земле и отраслей народного хозяй¬
ства. Особенно эффективна' обработка многозональных снимков при
использовании многоканального синтезирующего проектора МСП-4,
разработанного вместе с фотоаппаратурой МКФ-6 в рамках про¬
граммы эксперимента «Радуга»., Народное предприятие «Карл Цейс
Йена», Институт космических исследований АН СССР и Институт
электроники АН ГДР за разработку многозонального фотоаппарата
МКФ-6 и проектора МСП-4 награждены Большой Золотой медалью
Лейпцигской ярмарки весной 1977 г.

Предисловие
Самая высокая оценка полета космического корабля «Союз-22» 6
и проведенного на базе этого полета космического эксперимента по
исследованию природных ресурсов Земли дана Генеральным секре¬
тарем ЦК КПСС Леонидом Ильичом Брежневым и Генеральным
секретарем ЦК СЕПГ Эрихом Хонеккером.
Настоящая книга написана совместно учеными и специалиста¬
ми СССР и ГДР — участниками подготовки и проведения экспери¬
мента «Радуга». В ней в достаточно популярной форме и в то же
время на высоком научно-техническом уровне освещены основные
этапы эксперимента, начиная с разработки метода многозонально¬
го космического фотографирования и кончая убедительными при¬
мерами дешифрирования и использования полученных снимков,
иллюстрирующими высокую научную и народнохозяйственную эф¬
фективность многозонального исследования Земли из космоса.
Научно-техническая часть книги органически сочетается с до¬
кументально-хроникальными материалами полета космического ко¬
рабля «Союз-22». Все вместе позволяет читателю получить полное
представление о всех сторонах эксперимента «Радуга».
Авторами отдельных глав и параграфов научной части книги
являются: введения — академик АН СССР Р. 3. Сагдеев, академик
АН ГДР X. Штиллер; § 1.1-Я. Л. Зиман, § 1.2 - Ю. М. Чесно¬
ков, Б. С. Дунаев, § 1.3 — В. А. Котцов; гл. 2 — В. Н. Бобков,
Ю. С. Денисов, Ф. И. Константинов; гл. 3 — А. Циклер, К. Майер,
Д. Шмидт, X. Штейнберг, Р. Шарн, Г. Бок, Э. Карл, Ф. Гесснер,
Д., Шульце, В. Хайне; § 4.1 —Б. С. Дунаев, Б. С. Кунашев,
B. М. Муравьев, А. С. Дорофеев, § 4.2 — Б. С. Дунаев, А. С. Доро¬
феев, Я. Л. Зиман, В. С. Савостьянов; § 5.1 — В. Г. Румянцев,
§ 5.2 — В. П. Москвин, § 5.3 В. Д., Благов; § 6.1 — Э. А. Горбу¬
шина, Т. А. Карпухина, М. Ю. Сажко; § 6.2 — В. С. Цитович,
§ 6.3 — Г. Б. Гонин, § 6.4 — X. Кауцлебен, К.-Х. Марек, Р. Йоахим,
К.-Х. Бишоф; § 7.1 — К. Е. Александров, П. В. Алексеев, Б. В. Гаври¬
лов, § 7.2 — А. С. Дорофеев, Б. С. Дунаев, § 7.3 — В. А. Краси¬
ков, Ю. М. Штарьков, § 7.4 — В. А. Котцов, 3. К. Федотова,
Э. А. Горбушина, § 7.5 — X. Вирт, Р. Селлнер; § 8.1 — Ю. Ф. Книж¬
ников, Е. К. Козлова, Ю. И. Фивенский, § 8.2 — К. А. Салищев,
C. С. Воскресенский, Е. В. Глушко, Ю. Ф. Книжников, Ю. И. Кон¬
дратова, Т. В. Котова, В. И. Кравцова, И. А. Лабутина, Г. А. Сафья¬
нов, В. В. Смирнов, Р. С. Чалов, Э. М. Цыпина, § 8.3 — В. Н. Брю¬
ханов, В. Е. Гендлер, В. Д. Скарятин, В. Г. Трифонов, § 8.4 —
П. Банквиц, Э. Банквиц, § 8.5 — К.-Х. Марек; заключения —
Г. С. Нариманов, Л. А. Ведешин.
В дешифрировании цветных снимков Земли из космоса участво¬
вали: Г. С. Ананьев, В. П. Буров, Т. П. Бутивщенко, А. С. Бывшов,
Н. А. Гвоздецкий, О. К. Леонтьев, В. И. Макаров, И. К. Миронов,
В. М. Панин, А. И. Попов, А. М. Савельев, С. Ф. Скобелев (СССР) ;
В. Кройч, М. Фрубрих (ГДР).
Материалы документально-хроникальной части книги подгото¬
вили: Н. Н. Рукавишников, летчик-космонавт СССР («Подготовка
к полету»), А. А. Нестеренко, В. Е. Фоняев («От замысла до стар¬
та»), В. В. Аксенов, В. Ф. Быковский, летчики-космонавты СССР
(«До полета и на орбите»), В. А. Иванов («Хроника полета»),
А. С. Моклецов, А. А. Пушкарев, А. В. Орестова (наземные фото¬
графии) , В. Е. Толкачев (рисунки).
В подготовке материалов рукописи принимали участие Ю. И. Зай¬
цев, Л. А. Лебедев, В. С. Вербицкая, Т. И. Чекалина, Н. Н. Черных,
М. И. Штерн.
Книга издается одновременно в двух редакциях — русской и
немецкой. В целом обе редакции идентичны и отличаются лишь в
деталях. Эти различия обусловлены спецификой языковой обработ¬
ки и акцентирования отдельных вопросов, представляющих интерес
для той или другой стороны.
Редколлегия

Официальные
материалы

Сообщение ТАСС.
В полете «Союз-22»
Сообщение ТАСС.
Попет
успешно завершен
15 сентября 1976 г. в 12 час. 48 мин. по московскому време¬
ни в Советском Союзе произведен запуск космического корабля
«Союз-22», пилотируемого экипажем в составе командира корабля
Героя Советского Союза, летчика-космонавта СССР полковника Бы¬
ковского Валерия Федоровича и бортинженера Аксенова Владимира
Викторовича.
Основной целью полета космического корабля «Союз-22», прово¬
димого по программе сотрудничества социалистических стран в об¬
ласти исследования и использования космического пространства в
мирных целях, является отработка и усовершенствование научно-
технических методов и средств изучения из космоса геолого-геогра¬
фических характеристик поверхности Земли в интересах народного
хозяйства. Для решения этих задач на борту космического корабля
установлена многозональная фотоаппаратура, разработанная специа¬
листами ГДР и СССР и изготовленная на народном предприятии
«Карл Цейс Йена» в ГДР.
Программой полета предусматривается также выполнение на¬
учно-технических, медико-биологических исследований и экспери¬
ментов.
С экипажем корабля «Союз-22» поддерживается устойчивая ра¬
дио- и телевизионная связь.
Управление полетом космического корабля «Союз-22» и обработ¬
ка поступающей информации осуществляются советским Центром
управления с помощью станций слежения, расположенных на тер¬
ритории Советского Союза, и научно-исследовательских судов, на¬
ходящихся в различных районах акватории Атлантического океана.
Самочувствие космонавтов В. Ф. Быковского и В. В. Аксенова
хорошее, бортовые системы, корабля работают нормально.
Космонавты товарищи Быковский и Аксенов приступили к вы¬
полнению программы полета.
«Правда», 16 сентября 1976 г.
23 сентября 1976 г. космический корабль «Союз-22» с экипажем
в составе командира корабля Валерия Быковского и бортинженера
Владимира Аксенова возвратился на Землю.
Спускаемый аппарат корабля «Союз-22» совершил мягкую по¬
садку в 10 час. 42 мин. по московскому времени в расчетном районе
территории Советского Союза, в 150 километрах северо-западнее
города Целинограда. Самочувствие космонавтов Быковского и Аксе¬
нова хорошее.
Задачи полета пилотируемого космического корабля «Союз-22»,
проведенного по программе сотрудничества социалистических стран
в области исследования и использования космического пространства
в мирных целях, полностью выполнены. В ходе восьмисуточного по¬
лета экипаж проводил фотографирование выбранных участков зем¬
ной поверхности территории Советского Союза и Германской Демо¬
кратической Республики. Эти съемки осуществлялись в шести спект¬
ральных диапазонах с помощью фотоаппаратуры, разработанной
специалистами ГДР и СССР и изготовленной на народном предприя¬
тии «Карл Цейс Йена» в ГДР. Успешно проведенный совместный
эксперимент будет способствовать дальнейшей отработке и совер¬
Г енеральному
секретарю
Центрального
Комитета
Коммунистической
партии
Советского Союза
товарищу
Леониду Ильичу
Брежневу
шенствованию научно-технических методов и средств изучения из Ю
космоса геолого-географических характеристик земной поверхности
в интересах народного хозяйства.
В течение полета космонавты В. Ф. Быковский и В. В. Аксенов
выполнили ряд научно-технических экспериментов по исследованию
физических характеристик околоземного космического пространства
и медико-биологических экспериментов по дальнейшему изучению
влияния факторов космического полета на живые организмы.
На всех этапах полета системы корабля «Союз-22» и установлен¬
ная на борту аппаратура работали нормально.
Полет корабля надежно обеспечивался наземным командно-изме¬
рительным комплексом, включающим в себя Центр управления по¬
летом, измерительные пункты, расположенные на территории Со¬
ветского Союза, и научно-исследовательские суда Академии наук
СССР. Данные, полученные в ходе полета, обрабатываются и изу¬
чаются.
«Правда», 24 сентября 1976 г.
Дорогой товарищ Леонид Ильич Брежнев!
В связи с успешным запуском космического корабля «Союз-22»
и началом предусмотренных планом полета экспериментов шлю Вам
сердечные поздравления от имени Центрального Комитета Социали¬
стической единой партии Германии.
Наша партия и весь наш народ расценивают это событие как но¬
вый творческий успех советских ученых, космонавтов, инженеров
и рабочих, деятельность которых в соответствии с решениями
XXV съезда Коммунистической партии Советского Союза направле¬
на на использование космических исследований на благо челове¬
чества.
Мы испытываем большую радость в связи с тем, что этот косми¬
ческий эксперимент проводится совместно с Германской Демокра¬
тической Республикой.
Это является еще одним убедительным примером углубления и
расширения отношений между Советским Союзом и Германской Де¬
мократической Республикой во всех областях общественной жизни,
как это предусмотрено Договором о дружбе, сотрудничестве и вза¬
имной помощи между нашими государствами от 7 октября 1975 г.
Этот совместный космический эксперимент, проводимый учены¬
ми СССР и ГДР с использованием находящейся на борту многозо¬
нальной космической фотокамеры, разработанной специалистами
ГДР и СССР и изготовленной на заводе «Карл Цейс Йена», свиде¬
тельствует о высоком уровне науки и техники в СССР и ГДР.
Это крупное научное достижение мы рассматриваем как свиде¬
тельство все более тесного сотрудничества наших стран в области
экономики и науки, которое имеет решающее значение для повыше¬
ния их эффективности в интересах народов наших обеих стран.
Шлю наилучшие пожелания дальнейших успехов, доброго здо¬
ровья и творческих сил всем ученым, космонавтам, инженерам и ра¬
бочим, принимающим участие в этом эксперименте.
С коммунистическим приветом
«Правда», 18 сентября 1976 г.
Эрих Хонеккер
Генеральный секретарь
Центрального Комитета СЕПГ

Генеральному
секретарю
Центрального
Комитета
Социалистической
единой партии
Германии
товарищу
Эриху
Хонеккеру
Дорогой товарищ Эрих Хонеккер! 11
От имени Центрального Комитета КПСС, ученых, космонавтов,
инженеров и рабочих, участвовавших в подготовке и осуществлении
полета космического корабля «Союз-22», и от себя лично сердечно
благодарю за Ваше теплое поздравление.
Этот космический эксперимент, подготовленный учеными, инже¬
нерами и рабочими Советского Союза и ГДР и осуществленный со¬
ветскими космонавтами, свидетельствует о тесном сотрудничестве
наших стран в области исследования и использования космического
пространства в мирных целях, в интересах экономики и науки СССР
и ГДР, всего социалистического содружества, является новым при¬
мером успешного претворения в жизнь Договора о дружбе, сотруд¬
ничестве и взаимной помощи между Советским Союзом и ГДР, под¬
писанного 7 октября 1975 г.
Прошу передать горячие поздравления и наилучшие пожелания
всем ученым, конструкторам, инженерам, техникам и рабочим Гер¬
манской Демократической Республики, принимавшим участие в раз¬
работке и изготовлении многозональной фотоаппаратуры для кос¬
мического корабля «Союз-22».
Л. Брежнев
Генеральный секретарь Центрального Комитета
«Правда», 28 сентября 1976 г. Коммунистической партии Советского Союза
Ученым, конструкторам,
инженерам,
техникам и рабочим,
всем коллективам
и организациям
Советского Союза
и Германской
Демократической
Республики,
участвовавшим
в подготовке
и осуществлении
орбитального полета
космического
корабля «Союз-22»
с многозональной
фотоаппаратурой.
Советским космонавтам
товарищам Быковскому
Валерию Федоровичу,
Аксенову
Владимиру Викторовичу
Дорогие товарищи!
В соответствии с программой сотрудничества социалистических
стран в области исследования и использования космического про¬
странства в мирных целях был осуществлен запуск и восьмисуточ¬
ный орбитальный полет космического корабля «Союз-22» с экипажем
в составе командира корабля Героя Советского Союза, летчика-кос¬
монавта СССР Быковского В. Ф. и бортинженера Аксенова В. В.
После успешного завершения программы работ спускаемый аппарат
корабля «Союз-22» совершил мягкую посадку в заданном районе
Советского Союза.
Специалисты социалистических стран, объединившие свои уси¬
лия в рамках программы «Интеркосмос», вносят весомый вклад в
космические исследования. В этом полете космонавты товарищи Бы¬
ковский и Аксенов провели многозональное фотографирование зем¬
ной поверхности в целях отработки и совершенствования научно-
технических методов и средств исследования из космоса нашей
планеты, что имеет большое значение для изучения природных ре¬
сурсов и их рационального использования в народном хозяйстве.
Использование для этих целей фотоаппаратуры, разработанной спе¬
циалистами Германской Демократической Республики и Советского
Союза и изготовленной на народном предприятии «Карл Цейс Йена»
в ГДР, является свидетельством дальнейшего расширения сотруд¬
ничества между социалистическими странами.
Экипаж космического корабля «Союз-22» выполнил также ряд
новых научно-технических и медико-биологических экспериментов,
имеющих важное значение для развития этих областей знания.
Центральный Комитет Коммунистической партии Советского Со¬
юза, Президиум Верховного Совета СССР и Совет Министров СССР
горячо поздравляют ученых, конструкторов, инженеров, техников
и рабочих, все коллективы и организации Советского Союза и Гер- $2
майской Демократической Республики, участвовавшие в подготовке
и осуществлении полета космического корабля «Союз-22» с много¬
зональной фотоаппаратурой, которые внесли достойный вклад в
исследование и освоение космического пространства в мирных целях.
Сердечно поздравляем вас, дорогие товарищи Быковский Вале¬
рий Федорович и Аксенов Владимир Викторович, с успешным за¬
вершением космического полета.
«Правда», 29 сентября 1976 г.
Центральному
Комитету КПСС,
Президиуму
Верховного Совета
СССР,
Совету Министров
СССР
Мы, советские ученые, конструкторы, инженеры, техники, ра¬
бочие и космонавты, принимавшие участие в создании и осуществ¬
лении полета космического корабля «Союз-22» с экипажем в соста¬
ве командира корабля полковника Быковского В. Ф. и бортинжене¬
ра Аксенова В. В., выражаем глубокую благодарность Центрально¬
му Комитету КПСС, Президиуму Верховного Совета СССР и Совету
Министров СССР за постоянную заботу и внимание к работе наших
коллективов и организаций, за теплые слова приветствия.
Этот полет явился также свидетельством дальнейшего развития
сотрудничества социалистических стран. На борту космического ко¬
рабля «Союз-22» была установлена и успешно функционировала
многозональная фотоаппаратура, разработанная специалистами ГДР
и СССР и изготовленная на народном предприятии «Карл Цейс
Йена» в ГДР.
Космический корабль «Союз-22» и вся его бортовая аппаратура
работали безотказно и показали высокую надежность.
Заверяем Центральный Комитет КПСС, Президиум Верховного
Совета СССР и Советское правительство, что мы и впредь будем пло¬
дотворно трудиться над заданиями Родины в исследовании и освое¬
нии космического пространства в мирных целях.
«Правда», 29 сентября 1976 г.

Научно-технические
аспекты
эксперимента «Радуга»

Введение
Исследования
Земли
из космоса
Способность изучать различные явления и про- 15
цессы, находясь на далеком расстоянии от иссле¬
дуемого объекта, долгое время была монополией
астрономии. Все, что мы знали до последнего вре¬
мени о небесных телах, больших и малых, близ¬
ких и далеких, получено путем измерения и
анализа электромагнитного излучения, идущего
к нам от этих объектов.
Вначале астрономы регистрировали лишь ви¬
димое излучение небесных объектов: планет, звезд,
галактик. Позднее зародилась радиоастрономия.
С развитием космической техники возникли новые
направления астрономических исследований: суб¬
миллиметровая, инфракрасная, ультрафиолетовая,
рентгеновская и гамма-астрономия. Появилась
возможность проводить прямые эксперименты —
исследовать состав и структуру планетных атмо¬
сфер приборами, установленными на космических
аппаратах. Затем удалось взять и доставить на
Землю образцы лунного грунта. И, наконец,— пря¬
мое фотографирование и передача на Землю па¬
норам места посадки спускаемых аппаратов со¬
ветских автоматических станций и исследования,
выполненные «Викингами» на поверхности Марса.
Казалось бы, такая логическая линия — пере¬
ход от дистанционного к прямому исследованию —
будет и далее преобладать в космических иссле¬
дованиях. Но в действительности дело обстоит не
так просто. Думается, что в ближайшие десятиле¬
тия космические аппараты смогут проводить пря¬
мые исследования лишь на поверхности самых
доступных планет Солнечной системы. Дистанци¬
онному методу по-прежнему будет принадлежать
главенствующая роль.
В последние годы дистанционный метод начал
применяться в совершенно далекой от астрономии
области знаний — в исследованиях того, что про¬
исходит вокруг нас, на Земле. Оказалось, что,
наблюдая нашу планету извне, с орбит искусст¬
венных спутников, можно получать информацию
о земных процессах, протекающих в биосфере и
атмосфере, информацию, которая нужна геологии,
сельскому хозяйству, метеорологии и др.
Средй специалистов наук о Земле первыми вос¬
пользовались дистанционными методами метеоро¬
логи. Получая регулярно с борта спутника изобра¬
жения облачности, можно судить о динамике
атмосферы. Полезность такой информации оче¬
видна.
Эффективно используются результаты анализа
космических снимков Земли в геологии. В част¬
ности, на основе наблюдений из космоса обнару¬
жены новые крупные разломы на территории Ка¬
захстана и Алтая, что позволило составить схему
разрывных нарушений этого района и провести
их классификацию с точки зрения рудоносности.
На основе полученных результатов составлен ге¬
неральный план проведения поисковых работ.
Геологический анализ космической информа¬
ции используется для изучения структуры зем¬
ной коры. Он несомненно приведет к качественно¬
му скачку в исследовании закономерностей строе¬
ния земных недр и поиске полезных ископаемых.

Введение. Исследования Земли из космоса
Не менее важны полученные с орбиты сведе¬
ния о загрязнении рек и прибрежных районов
морей и океанов, а также изменениях, происходя¬
щих в атмосфере нашей планеты. Так, на изобра¬
жениях Земли, полученных при удалении от ее
поверхности на сотни километров, были обнару¬
жены скопления в воздухе аэрозольных частиц.
Удалось оценить степень и характер загрязнен¬
ности атмосферы аэрозолем, что представляется
исключительно важным. В условиях интенсивного
роста производственно-экономической деятельно¬
сти не только повышается запыленность, но изме¬
няется и газовый состав атмосферы, от которого
зависит сама жизнь на нашей планете. Чтобы пре¬
дупредить любой такой сдвиг, чреватый нежела¬
тельными последствиями глобальных масштабов,
надо зарегистрировать его еще в зародыше. Как
это сделать? На станции «Салют-4» был установ¬
лен спектрометр, с помощью которого записаны
спектры Солнца сквозь атмосферную толщу в мо¬
менты восхода и заката. Такие измерения позволя¬
ют следить за малыми аэрозольными примесями
в атмосфере и динамикой ее газового состава.
Наблюдения из космоса позволили получить
данные, которые содействуют не только поиску
полезных ископаемых и охране окружающей сре¬
ды, но и решению ряда проблем сельского и лес¬
ного хозяйства, энергетики и т. д. Известно, что
в засушливых и полупустынных районах развитие
сельскохозяйственного производства сдерживается
недостатком пресной воды. Однако дефицит этот
порой только кажущийся. Например, обработка
снимков п-ова Мангышлак в Каспийском море
показала, что в пределах изученной территории
есть участок общей площадью около 2000 км2
с залеганием грунтовых вод на небольших глуби¬
нах. Эксплуатационные запасы пресной воды там
ориентировочно составляют 3500—4000 млн. м3.
Дистанционные методы позволяют определять
запасы влаги в почве, что необходимо знать для
планирования посевных работ и определения оп¬
тимальной номенклатуры сельскохозяйственных
культур. Весьма эффективным представляется
также использование дистанционных методов для
наблюдения за ходом полевых работ, стадиями
созревания культур, своевременного обнаружения
районов поражения посевов вредителями, степе¬
ни полегания злаков и т. д.
В лесном хозяйстве космические наблюдения
уже сейчас используются для обнаружения оча¬
гов пожаров, участков поражения леса вредителя¬
ми и заболеваниями, а также для таксации лес¬
ных массивов.
В основу исследований Земли из космоса легли
методы измерения ее собственного и отраженного
электромагнитного излучений. При этом, естест¬
венно, следует учитывать степень прозрачности
земной атмосферы для волн той или иной длины
и характер их взаимодействия с земными образо¬
ваниями.
Наибольшей информативностью обладает ви¬
димый диапазон, с которого и началось изучение
Земли из космоса.
Характер отраженной солнечной радиации 16
очень чувствителен к таким физико-химическим
и биологическим параметрам земных образований,
как содержание хлорофилла в зеленой массе рас¬
тений, температура, влажность и состав почв, со¬
леность воды и ее загрязненность химическими
веществами и механическими взвесями, концент¬
рация в ней фитопланктона и т. д.
Однако съемка в видимом диапазоне может
выполняться только в дневное время. Кроме того,
облачность нередко полностью закрывает тот или
иной участок земной поверхности. Поэтому вполне
закономерным решением этой проблемы явилось
расширение диапазона исследований в инфракрас¬
ную, субмиллиметровую и микроволновую обла¬
сти спектра вплоть до декаметровых волн.
Область теплового инфракрасного излучения
позволяет обнаруживать вариации физико-хими¬
ческих характеристик природных образований по
их температурным изменениям. В частности,
с помощью инфракрасных приборов можно обна¬
руживать участки растительности, пораженные
заболеваниями и имеющие более высокую темпе¬
ратуру, выявлять выходы геотермальных вод, глу¬
бинные разломы земной коры и многое другое.
Важнейшее достоинство теплового инфракрасного
диапазона — возможность «видения» как днем, так
и ночью.
Радиоволны несут меньше информации, чем
инфракрасные и световые. Зато они способны про¬
никать сквозь большие толщи земных покровов
и льда и очень чувствительны к геометрическим
характеристикам поверхностей, а также к содер¬
жанию влаги в почве.
Наиболее полные данные могут быть получе¬
ны, если комбинировать информацию, регистри¬
руемую в разных диапазонах, как это имеет место,
например, в астрофизике, при изучении Солнца.
Каковы же основные методы получения и пред¬
ставления космической информации о Земле, учи¬
тывающие свойства различных диапазонов элек¬
тромагнитных волн и их статистику?
Стохастический характер собственного и отра¬
женного излучений Земли и нормальное распре¬
деление вероятностей принимаемых электромаг¬
нитных колебаний позволяют утверждать, что ис¬
черпывающей характеристикой такого процесса
является его энергетический спектр или любая
другая пропорциональная ему функция (спект¬
ральный коэффициент яркости, спектральное аль¬
бедо и др.). При этом, оказывается, нет необхо¬
димости регистрировать интенсивность прини¬
маемой радиации по всему спектру, достаточно
использовать лишь несколько определенным обра¬
зом выбранных спектральных зон. Последнее об¬
стоятельство и стало главной предпосылкой появ¬
ления так называемого многозонального метода
исследования Земли из космоса.
В оптическом диапазоне данный метод реали¬
зуется применением многообъективных, синхрон¬
но работающих фотографических камер, снабжен¬
ных различными светофильтрами и фотопленками,
и сканирующих оптико-электронных систем.

Введение. Исследования Земли из космоса
Отснятые фотопленки доставляются на Землю;
результаты измерений сканирующими системами
передаются по радиоканалу и записываются в циф¬
ровом виде. На Земле эти цифровые записи рас¬
шифровываются, после чего преобразуются в
черно-белые изображения поверхности для каж¬
дой из спектральных зон. Затем из этих фотогра¬
фий, приписав каждой спектральной зоне свой
условный цвет, можно синтезировать цветные
снимки. В чем же состоят сущность и достоинства
метода синтеза цветных изображений? Метод син¬
теза изображений в условных цветах является ло¬
гическим следствием многозонального метода по¬
лучения космической видеоинформации, способом
представления результатов многозональной съем¬
ки. При совмещении (синтезе) нескольких изобра¬
жений, полученных в различных спектральных
зонах, и особенно тех, в которых вариации интен¬
сивности ортогональны, спектральная зависимость
отражательных и излучательных характеристик
природных объектов проявляется наиболее полно.
Эффективность такого представления многозональ¬
ной видеоинформации дополняется способностью
глаза человека более чутко реагировать на цвет¬
ные контрасты, чем на черно-белые. Интерпрета¬
ция синтезированных изображений, по мнению
специалистов наук о Земле, позволяет выявить
дополнительные, зачастую весьма существенные
сведения об изучаемых объектах по сравнению
с обычными черно-белыми и цветными изобра¬
жениями.
Стержневым этапом в дистанционных исследо¬
ваниях Земли из космоса, выполняемых с помощью
сканирующих систем, является этап обработки
получаемой информации. Здесь прежде всего при¬
ходится сталкиваться с двумя очень важными
проблемами: приемом и регистрацией гигантских
потоков информации, с одной стороны, и необхо¬
димостью быстрой ее обработки —с другой. Так,
например, современные многозональные скани¬
рующие системы обеспечивают выдачу видеоин¬
формации в темпе, превышающем единицы,
а иногда и десятки мегабит в секунду. К тому же
во многих случаях требуется весьма оперативная
выдача данных дистанционных наблюдений по¬
требителям, практически в реальном масштабе
времени. Очевидно, решение этих проблем возмож¬
но только на основе автоматизированной машин¬
ной обработки информации, подразумевающей
наличие соответствующего математического и тех¬
нического обеспечения.
Математическое обеспечение включает в себя
разработку специализированных программ и алго¬
ритмов обработки многозональной информации на
основе методов кластерного и дивергентного ана¬
лиза, метода максимального правдоподобия и дру¬
гих методов теории статистических решений, а так¬
же ряда стандартных преобразований, например
типа многомерного преобразования Фурье.
Техническое обеспечение — это прежде всего
быстродействующие процессоры и внешние
устройства оперативной, магнитной и фотографи¬
ческой регистрации видеоинформации.
2 «Союз-22»
Сопоставление параметров быстродействия и 17
производительности современных вычислительных
машин с объемами космической видеоинформации
показывает невозможность построения на их ос¬
нове систем обработки данных в реальном мас¬
штабе времени. Отсюда возникает необходимость
специализации ЭВМ применительно к специфиче¬
ским особенностям такой информации. Эта спе¬
циализация затрагивает в основном внешние
устройства машин. Их состав должен быть допол¬
нен устройствами ввода-вывода изображений и
средствами оперативной связи «человек — маши¬
на» типа дисплей с полутоновым и цветным изо¬
бражениями.
Обработка космической информации строится
по той же принципиальной схеме, которая разра¬
батывается и широко используется в астрономии.
Это условное разделение звезд на конечное число
классов по характеристикам их спектрального из¬
лучения. Однако существует и определенная спе¬
цифика обработки космической видеоинформации
о Земле, связанная с многообразием видов и со¬
стояний изучаемых земных объектов и явлений,
на основе измерений их спектральных харак¬
теристик.
Обработку космической видеоинформации о
Земле можно подразделить на предварительную и
тематическую. В процессе предварительной обра¬
ботки выделяется экспресс-информация, например
в целях предупреждения о различных катастро¬
фических явлениях, устраняются искажения и по¬
мехи в изображении, представляется информация
в виде, удобном для дальнейшей обработки. Те¬
матическая обработка, выполняемая в интересах
различных областей науки и народного хозяйства,
заключается главным образом в распознавании
(дешифрировании) и классификации природных
образований по их спектральному признаку, на¬
подобие классификации звезд. Выходной продук¬
цией данной обработки являются тематические
карты: геологические, геоботанические, почвенные
и др. Проиллюстрируем методы дешифрирования
космической видеоинформации на нескольких
конкретных примерах.
Дешифрирование космических снимков, напри¬
мер для целей сельского хозяйства, производится
следующим образом. Выбираются участки терри¬
тории, которые засѣяны определенной культурой.
На каждом этапе ее созревания снимаются спект¬
ры отраженного и собственного излучения. Такие
съемки производятся непосредственно с Земли и
с самолетов. Спектр, характеризующий данную
культуру, закладывается в устройства памяти
ЭВМ.
Аналогичная процедура проделывается и с
другими сельскохозяйственными культурами, ле¬
сами, водоемами и т. и. В памяти машины
накапливается обширная «библиотека» спектраль¬
ных образов. Снимок земной поверхности, пере¬
данный со спутника, анализируется ЭВМ. Послед¬
няя находит элементы одного и того же спектраль¬
ного типа, оконтуривает их, подсчитывая площади,
а затем сопоставляет со спектральной инфор¬
Введение. Исследования Земли из космоса
мацией, содержащейся в памяти, и сообщает по¬
требителям данные о состоянии изучаемого объек¬
та и его динамике. Это может быть, например, ин¬
формация о стадии созревания посевов, возможном
поражении их вредителями, полегании, ходе убо¬
рочных работ и т. д.
Аналогично ведется дешифрирование инфор¬
мации в интересах геологии и поиска полезных
ископаемых. Известно, что залежи тех или иных
материалов обычно соседствуют с определенными
геологическими структурами, скажем, с тектони¬
ческими разломами. Например, на краях сводовых
поднятий рядом с разломами обычно располага¬
ются нефтяные месторождения. Типичные образ¬
цы геологического рельефа подвергаются многозо¬
нальной съемке, результаты которой закладыва¬
ются в память ЭВМ как эталоны. Выделенные на
полученных из космоса изображениях исследуе¬
мых районов геологические структуры сравнивают
с образцами, хранящимися в памяти машины. Те
из них, которые оказываются близкими к какому-
либо эталону, помечаются как перспективные на
поиск полезных ископаемых. Окончательная про¬
верка выполняется геологоразведочными пар¬
тиями.
Имеется здесь, правда, одна трудность, которая
заключается в том, что обширные участки земной
поверхности почти сплошь покрыты раститель¬
ностью, маскирующей геологические структуры.
Не случайно наиболее ценные результаты по кос¬
могеологоразведке в настоящее время получены
в районах пустынь и полупустынь. Однако эта
трудность вполне преодолима. Дело в том, что раз¬
личным геологическим образованиям соответству¬
ет специфический ландшафт, обозначаемый впол¬
не определенным типом растительности. Это осо¬
бенно заметно на мелкомасштабных космических
снимках. Таким образом, растительность сама
может служить как бы косвенным признаком на¬
личия тех или иных интересующих геологов при¬
родных образований. Поэтому геологический ана¬
лиз «заросших» участков земной поверхности про¬
водится как бы в два этапа: по характеру
растительности определяют особенности ландшаф¬
та, а по ним уже судят о наличии или отсутствии
полезных ископаемых. Таким образом, здесь, как
и в большинстве других областей применения
космических методов для изучения природных
ресурсов нашей планеты, прогресс исследова¬
ний определяется накоплением в памяти ЭВМ
все более богатой «библиотеки» спектральных
образов.
Несколько иначе обстоит дело с дешифрирова¬
нием космической информации в интересах рыб¬
ного промысла. В этом случае потребителей весь¬
ма интересуют косвенные признаки районов, где
вероятно присутствие рыбы, а именно: границы
выхода глубинных вод, наличие жировых пятен,
оставляемых рыбой на поверхности, скопление
фито- и зоопланктона, температура воды и др.
Выделяя на многозональных изображениях мор¬
ской поверхности области, которым присущ тот
или иной признак или группа признаков, можно
давать рекомендации рыболовным судам по опти- 18
мальной организации промысла.
И, наконец, несколько слов об отработке самих
методов дешифрирования и интерпретации кос¬
мической видеоинформации. Для решения этой
задачи на территории наиболее представительных
районов выбираются тестовые полигоны с различ¬
ными эталонными участками, характеристики ко¬
торых хорошо известны. Затем на этих участках
производится «многоэтажная» съемка их спект¬
ральных характеристик с наземных вышек, вер¬
толетов, самолетов и космических аппаратов. Ре¬
зультатом таких съемок является изучение влия¬
ния атмосферы на дистанционные измерения
и создание так называемой «библиотеки» спект¬
ральных образов, характерных для данных
районов.
Для исследований, проводимых в разных гео¬
графических районах и в интересах различных от¬
раслей науки и практики, могут потребоваться
различные области спектра, пространственные,
энергетические и спектральные разрешения. Воз¬
можно, в будущем будут создаваться специализи¬
рованные съемочные приборы и спутники целево¬
го назначения — одни для геологии, другие для
сельского хозяйства и т. п. Сейчас же стоит задача
оптимизации требований к техническим средствам
исследования Земли из космоса, с тем чтобы со¬
здать единый космический комплекс, который
в максимальной степени удовлетворит всех потре¬
бителей информации о земных ресурсах и окру¬
жающей среде.
Изложенное свидетельствует о том, что пробле¬
ма изучения Земли из космоса имеет две основные
составляющие: физико-техническую и геоинтер-
претационную. Первая связана с решением вопро¬
сов оптимального синтеза бортовых информацион¬
но-измерительных комплексов, действующих в ре¬
альных условиях солнечной радиации, отражен¬
ных излучений земной поверхности и воздействия
атмосферных факторов. В задачи физико-техни¬
ческой составляющей проблемы входят и вопросы
обработки данных как в техническом, так и в ма¬
тематическом плане, в целом обеспечивающие
решение задач перехода от совокупности дистанци¬
онно измеренных параметров к физическим харак¬
теристикам исследуемых объектов. Геоинтерпре¬
тация — понятие, объединяющее комплекс вопро¬
сов, связанных с использованием космической
информации в интересах научных и прикладных
задач изучения Земли.
Космические измерительные комплексы иссле¬
дования природных ресурсов Земли и контроля
состояния окружающей среды можно разделить
на две группы. Первая включает средства опти¬
ческого и радиодиапазонов электромагнитных
волн, информация с которых передается на Землю
по радиоканалам и должна обрабатываться авто¬
матизированно на базе широкого использования
вычислительной техники. Бортовые приборные
комплексы такого назначения летают на спутни¬
ках «Метеор» (СССР), «Ландсат» (США) и др.
и применяются для решения задач, требующих
Введение. Исследования Земли из космоса
оперативного сбора, обработки и использования
информации о Земле.
Ко второй группе относятся средства фотогра¬
фирования земной поверхности с орбитальных вы¬
сот. В этом случае отснятые фотопленки достав¬
ляются на Землю и после проявления обрабаты¬
ваются в основном визуально-инструментальными
методами на основе широкого использования оп¬
тической фотометрической и фотограмметрической
аппаратуры. Фотографические средства позволя¬
ют получать в видимой и ближайшей инфракрас¬
ной области спектра изображения, отличающиеся
наиболее высокой детальностью и точностью
отображения форм и размеров земных образова¬
ний. Это предопределяет целесообразность исполь¬
зования космической фотоинформации о Земле
для решения широкого круга научных и приклад¬
ных задач, где не стоят требования оперативного
получения и использования данных. Космическая
фотоинформация позволяет обновлять топографи¬
ческие и составлять различные тематические
карты. Для последних, в частности, эффективно
используются многозональные снимки со спут¬
ников.
Отработке методов и технических средств фото¬
графирования Земли из космоса был посвящен по¬
лет космического корабля «Союз-22» и проведен¬
ный на базе этого полета эксперимент «Радуга».
Этот эксперимент в физико-техническом плане ос¬
новывался на многозональном фотографировании,
а в геоинтерпретационном — на визуально-инстру¬
ментальном дешифрировании изображений земной
поверхности, получаемых в условных цветах при
оптико-фотографическом синтезировании многозо¬
нальных космических снимков. Установленным на
борту «Союза-22» многозональным космическим
фотоаппаратом МКФ-6 получены тысячи снимков
территорий СССР и ГДР.
Специфика эксперимента «Радуга» состояла
в том, что, наряду с отработкой методов многозо¬
нального космического фотографирования, он пре¬
следовал цели создания штатной аппаратуры для
регулярных исследований природных ресурсов
Земли с помощью средств космической техники и
проведение комплекса съемок обширных террито¬
рий в интересах решения конкретных народнохо¬
зяйственных задач.
Настоящая книга убедительно показывает, что
полетом космического корабля «Союз-22» успешно
завершен важный этап сотрудничества по програм¬
ме «Интеркосмос» ученых и специалистов СССР
и ГДР в области разработки методов и средств
фотографических исследований природных ресур¬
сов Земли.
2*

Глава 1
Научно-
методические
основы
эксперимента
«Радуга»
1.1. 20
Предпосылки
и задачи эксперимента
Эксперимент «Радуга», выполненный на базе
полета космического корабля «Союз-22», завершил
широкий комплекс работ в области фотографиче¬
ских методов изучения из космоса природных ре¬
сурсов Земли, проведенных Институтом космиче¬
ских исследований АН СССР, географическим
факультетом Московского государственного уни¬
верситета и другими научными организациями
СССР. В последние годы в этих работах активно
участвовали ученые и специалисты Германской
Демократической Республики. Основной целью
этих исследований являлась оптимизация пара¬
метров многозональных фотографических систем
и разработка на основе такой оптимизации средств
и методов фотографирования земной поверхности,
обеспечивающих выполнение дальнейших экспе¬
риментов и проведение съемок обширных терри¬
торий с целью решения самых разных задач наук
о Земле и отраслей народного хозяйства.
Несмотря на высокий уровень фотографиче¬
ского приборостроения, создание многозональной
фотографической аппаратуры для изучения с са¬
молетов и космических аппаратов природных
ресурсов Земли представляет собой непростую
научно-техническую задачу. Многозональные фо¬
тоснимки должны отличаться высоким фотограм¬
метрическим, спектральным и фотометрическим
качеством — обеспечивать возможность проведения
всестороннего анализа сфотографированных обра¬
зований, выполняемого как традиционными ви¬
зуальными методами, так и автоматизированно на
базе новейшей оптической и электронной аппа¬
ратуры.
Многообразие видов и состояний земных обра¬
зований, которые должны вскрываться по мате¬
риалам многозональной фотосъемки, требует, что¬
бы получаемые в разных зонах спектра фотосним¬
ки отображали достаточно малые отличия в
абсолютных и относительных спектральных ярко¬
стях сфотографированных объектов. Эти различия
позволяют определять по снимкам вид, состояние,
химический состав, физические характеристики и
биологические особенности исследуемых образова¬
ний. Такое требование практически не предъявля¬
лось к средствам научной и прикладной фотогра¬
фии до появления многозональных съемочных
систем. В то же время именно возможность уста¬
новления однозначного соответствия между видом
и характеристиками земных образований и их
спектральным излучением открыла широкие пер¬
спективы дальнейшего развития аэро- и космиче¬
ской фотографии, автоматизации обработки полу¬
чаемых многозональных снимков. Это, естествен¬
но, обусловило появление новых требований,
которым должна отвечать многозональная фотоап¬
паратура. Одним из таких требований является
проведение фотографирования в зонах, достаточно
узких по спектру и не перекрывающихся между

Глава. 1. Научно-методические основы эксперимента «Радуга?
собой. Вторым важным требованием, обеспечиваю¬
щим определение по материалам многозонального
фотографирования характеристик спектрального
излучения земных образований, является сопро¬
вождение фотографирования земной поверхности
фиксированием на снимках эталонного светового
потока разного спектрального состава и интен¬
сивности.
Необходимость поэлементного совмещения мно¬
гозональных фотоснимков в процессе их оптиче¬
ского синтезирования и выполнение различных
видов автоматизированной тематической обработ¬
ки с помощью ЭВМ накладывают очень высокие
требования по фотограмметрической идентичности
изображений, получаемых одновременно в разных
участках спектра: требуется практически абсо¬
лютная параллельность оптических осей объекти¬
вов и тождественность элементов внутреннего
ориентирования всех камер многозональной фото¬
графической аппаратуры.
При создании многозональной фотоаппаратуры
очень остро стоит вопрос о повышении разрешаю¬
щей способности получаемых снимков. Переход
к многозональным съемкам от фотографирования
в широком диапазоне видимой области спектра,
в том числе и на цветные или спектрозональные
фотопленки, приводит к существенному усложне¬
нию фотоаппаратуры. Во-первых, увеличивается
количество объективов — оно становится равным
числу спектральных зон, в которых производится
съемка. Во столько же раз возрастает число кад¬
ров, где фотографируется один и тот же участок
земной поверхности, а следовательно, и количе¬
ство расходуемой фотопленки. Как правило, каж¬
дый из объективов необходимо снабдить своим
центральным затвором, в противном случае труд¬
но получить снимки, свободные от вносимых
затвором геометрических и фотометрических ис¬
кажений.
Нельзя при многозональной съемке использо¬
вать во всех каналах фотопленку одного и того же
типа. Это обусловлено тем, что фотографирование
в разных спектральных зонах обеспечивается за
счет использования и сочетания не только различ¬
ных светофильтров, но и фотопленок разной спект¬
ральной чувствительности. В частности, многозо¬
нальное фотографирование с «Союза-22» проводи¬
лось одновременно на три вида фотопленки —
Тип-18, Инфра-720 и Инфра-840. Следовательно,
в каждой зоне, кроме индивидуальных объектива
и затвора, приходится иметь и свой фильмовый
канал. Таким образом, многозональный фотоаппа¬
рат практически должен являться сочетанием не¬
скольких синхронно работающих камер, количе¬
ство которых равняется числу зон фотографирова¬
ния. При этом, естественно, очень остро встает
вопрос о том, как добиться уменьшения веса, га¬
баритов и энергопотребления фотоаппаратуры без
сокращения информативности получаемых этой
аппаратурой снимков. Указанная задача решается
путем повышения разрешающей способности
системы объектив — фотослой; именно поэтому
при создании многозональной фотоаппаратуры
чрезвычайно важно решить проблему новы- 21
шения разрешающей способности получаемых
снимков.
Многие из требований, предъявляемых к мно¬
гозональной фотоаппаратуре, предназначенной для
аэрокосмических исследований земной поверхно-
сти, и условиям съемки являются весьма противо¬
речивыми, часто исключающими друг друга. На¬
пример, съемка в узких зонах спектра требует
использования фотопленок с высокой чувствитель¬
ностью, однако они отличаются крупнозерни-
стостью и не позволяют повысить разрешающую
способность получаемых снимков.
Другим примером противоречивости требова¬
ний, предъявляемых к многозональной фотоаппа¬
ратуре, является вопрос выбора угла захвата
снимками земной поверхности. Одним из основных
достоинств космических съемок является обзор
больших площадей, позволяющий вскрывать мак¬
рообразования и процессы, трудно обнаруживае¬
мые с земной поверхности и с самолетных высот.
В то же время требования автоматизации анализа
многозональных снимков не позволяют иметь
большие углы обзора, так как с увеличением по¬
следних изменяется интенсивность фиксируемой
на снимках отраженной солнечной радиации, что
затрудняет идентификацию земных образований
по спектральному признаку.
Для разрешения указанных и многих других
противоречивых требований, возникающих при
конструировании многозональной космической фо¬
тоаппаратуры, необходимы самая скрупулезная
оптимизация ее параметров, изыскание путей по¬
вышения информативности получаемых снимков.
На решение указанных задач были нацелены ис¬
следования в области космического фотографиро¬
вания, приведшие к эксперименту «Радуга». Эти
исследования и эксперименты, проведенные с са¬
молетов, космических кораблей и пилотируемых
орбитальных станций, явились теми предпосылка¬
ми, которые обусловили создание многозонального
космического фотоаппарата МКФ-6, позволившего
получить с «Союза-22» снимки, отвечающие по¬
ставленным требованиям и примирившие многие
из противоречий.
Среди космических экспериментов по фотогра¬
фированию земной поверхности с целью решения
научных и прикладных задач изучения природ¬
ных ресурсов нашей планеты — экспериментов,
в процессе которых были выработаны принципы
многозонального фотографирования, реализован¬
ные на «Союзе-22», разработаны основные техни¬
ческие требования к многозональному космическо¬
му фотоаппарату МКФ-6 и отработаны методы
повышения информативности материалов фотогра¬
фирования Земли из космоса, позволившие полу¬
чить в эксперименте «Радуга» снимки с высоким
пространственным, спектральным и энергетиче¬
ским разрешением,— первым следует назвать по¬
лет долговременной орбитальной станции «Салют».
На этой орбитальной станции ее героическим эки¬
пажем в составе летчиков-космонавтов Г. Т. Доб¬
ровольского, В. Н. Волкова и В. И. Пацаева был
Глава. 1. Научно-методические основы эксперимента «Радуга:
проведен эксперимент по фотографированию Зем¬
ли из космоса с целью изучения ее природных
ресурсов. Именно в этом эксперименте было пока¬
зано, сколь широки возможности космического
фотографирования в решении самых разных задач
наук о Земле и отраслей народного хозяйства. По¬
лученные со станции «Салют» снимки (рис. 1)
использовались для изучения географии ландшаф¬
тов, геологического строения снятой территории,
ее рельефа, почвенного покрова и засоления зе¬
мель, растительности и местообитания животных,
гидрологической сети, снежного покрова, ледников
и лавин. Была показана эффективность использо¬
вания космической фотографии в сельском и лес¬
ном хозяйствах при проведении мелиоративных
мероприятий. По снимкам с «Салюта» изучались
населенные пункты и их системы, транспортная
сеть, а также результаты воздействия человека на
природную среду.
В процессе подготовки и проведения экспери¬
мента по фотографированию земной поверхности
с «Салюта» было показано, что для решения боль¬
шинства научных и народнохозяйственных задач
оптимальной величиной разрешения на местности
является 20—30 м, что и было реализовано при
съемках с «Союза-22». Именно в этом эксперимен¬
те была отработана методика существенного по¬
вышения разрешающей способности космических
фотоснимков, показана возможность и эффектив¬
ность применения при съемках из космоса мало¬
чувствительной высокоинформативной фотоплен¬
ки Тип-18, разработаны рецептура специальных
проявляющих растворов и методика фотообработ¬
ки такой пленки, обеспечивающие получение
снимков земной поверхности, отвечающих по сво¬
им градационным характеристикам требованиям
наилучшего распознавания снятых объектов и
обладающих фотометрическими свойствами.
В процессе этого и других экспериментов по
фотографированию Земли из космоса проводились
исследования влияния на характеристики полу¬
чаемых снимков различных внешних факторов —
космической радиации, прозрачности атмосферы,
зенитного расстояния и азимута Солнца, направ¬
ления съемки относительно местной вертикали и
Солнца, высот полета и других параметров орби¬
ты, точности и режима ориентации носителя фо¬
тоаппаратуры — космического аппарата. При под¬
готовке фотографического эксперимента на «Са¬
люте» отрабатывались методы исследования
космической фотоаппаратуры, ее предполетных
стендовых и полигонных испытаний. Все это на¬
шло использование в эксперименте «Радуга». На¬
пример, на орбитальной станции «Салют» были
установлены две синхронно работавшие фотока¬
меры: одна для фотографирования земной поверх¬
ности, вторая — звездного неба. Поскольку сним¬
ки звезд использовались для координатной при¬
вязки снимков земной поверхности и сфотографи¬
рованных образований, стояла задача определить
с точностью в несколько угловых секунд элементы
внутреннего ориентирования обеих камер и эле¬
менты их взаимной выставки на станции. Эта за¬
дача потребовала разработки специализированной 22
методики, которая впоследствии была с успехом
использована при исследованиях и калибровках
фотоаппаратуры МКФ-6, когда необходимо было
проверить во всех шести каналах выдерживание
заданной параллельности оптических осей объек¬
тивов и соответствующих внешних проектирую¬
щих лучей, маркированных крестами на выравни¬
вающих стеклах фотокамер.
Полученные с «Союза-22» многозональные
снимки земной поверхности будут использоваться
и в топографических целях — они должны отве¬
чать требованиям фотограмметрической обработ¬
ки. Поэтому, так же как и при подготовке фотоап¬
паратуры к полету на станции «Салют», одновре¬
менно с решением указанных выше координатных
задач для всех шести камер МКФ-6 определялись
элементы внутреннего ориентирования и фото¬
грамметрическая дисторсия по полю снимков. Та¬
ким образом, опыт фотографирования земной по¬
верхности с орбитальной станции «Салют» 1 был
широко и всесторонне использован в эксперимен¬
те «Радуга».
Широкий комплекс экспериментов предшест¬
вовал формированию требований по спектральным
и энергетическим характеристикам многозональной
фотоаппаратуры МКФ-6, разработке методических
рекомендаций и технических решений, позволяю¬
щих реализовать указанные требования. В про¬
цессе сначала лабораторных, а затем и полевых
наземных экспериментов исследовались спект¬
ральные яркости самых разных элементов земной
поверхности — вод, растительности, почв, горных
пород, искусственных образований, выявление и
анализ состояния которых представляет интерес
для решения самых разных задач наук о Земле
и отраслей народного хозяйства. Изучались изме¬
нения спектральных яркостей указанных образо¬
ваний в зависимости от состояния последних, их
физико-химических и биологических характери¬
стик, высот Солнца и его активности, состояния
атмосферы и других внешних факторов. Измере¬
ния характеристик спектрального излучения ис¬
следуемых образований в лабораторных и полевых
условиях выполнялись с помощью специально
разработанных для этого приборов — спектро¬
метров.
Затем эксперименты были перенесены на са¬
молеты. С самолета съемки участков земной по¬
верхности проводились с помощью быстродейст¬
вующих трассовых спектрометров, многозональных
1 Подробнее см. «Салют» на орбите (М.: Машиностроение,
1973) и сб. Комиссии по исследованию природных ресур¬
сов с помощью космических средств. Исследование при¬
родной среды космическими средствами. Т. 4. М.:
ВИНИТИ, 1975.
Рис. 1
Снимок территории Алтайского края, полученный в июне
1971 г. с первой пилотируемой орбитальной станции «Са¬
лют», и его фрагмент 30-кратного увеличения, иллюстри¬
рующий результаты проведенного эксперимента по повы¬
шению информативности космического фотографирования
Разрешение на снимке 80—40 линий/мм, высота полета 220 км

Глава. 1. Научно-методические основы эксперимента «Радуга:
сканирующих оптико-электронных систем и комп¬
лекса синхронно работающих аэрофотоаппаратов,
установленных так, что обеспечивалась параллель¬
ность оптических осей их объективов и сторон
прикладных рамок. Указанные фотоаппараты ос¬
нащались различными цветными и интерферен¬
ционными светофильтрами и заряжались фото¬
пленками различной спектральной и светочувстви¬
тельности. При этом число и характеристики
спектральных зон, в которых одновременно про¬
водилась съемка одних и тех же образований,
варьировались в широких пределах. В частности,
при спектрометрировании число зон в видимой
и ближней инфракрасной области спектра доходи¬
ло до 46, при многозональном фотографировании —
до 32.
Съемки с самолета обычно сопровождались
наземным обследованием. Это обследование, как
правило, включало тематический анализ фотогра¬
фируемых объектов, выполняемый непосредствен¬
но на местности соответствующими специалиста¬
ми, а также проведение на этих участках комп¬
лекса атмосферных и почвенных наблюдений,
выполняемых по расширенной программе гидро¬
метеорологического обеспечения сельскохозяйст¬
венных работ и мелиоративных мероприятий.
В отдельных случаях тематические и агрометеоро¬
логические наблюдения сопровождались и назем¬
ным спектрометрированием снимаемых с самолета
тестовых участков.
Такие самолетные и наземные обследования
проводились в течение нескольких лет на специ¬
ально выделенных полигонах, расположенных
в разных районах, достаточно точно представляю¬
щих все многообразие природных зон и антропо¬
генных ландшафтов нашей страны; на участках,
отвечающих требованиям разработки аэрокосми¬
ческих методов исследования Земли в интересах
решения самых разных, но конкретных научных
и практических задач.
В 1975 и 1976 гг. такие комплексные самолет¬
ные многозональные съемки и наземные темати¬
ческие, гидрометеорологические и спектрометри¬
ческие обследования были проведены в рамках
сотрудничества социалистических стран по про¬
грамме «Интеркосмос» на полигонах НРБ и ГДР
на базе самолетной лаборатории Института кос¬
мических исследований АН СССР. На этой же са¬
молетной лаборатории во время ее пребывания
в ГДР были проведены испытания первых двух
летных образцов аппаратуры МКФ-6 — летавшего
на «Союзе-22» и его «дублера».
Важнейшим звеном отработки методов много¬
зональных съемок Земли из космоса явились
эксперименты, проведенные с 1973 по 1976 г. на
советских космических кораблях и орбитальных
станциях. К ним в первую очередь следует отнести
широкий комплекс спектрофотометрических изме¬
рений, поставленных учеными Ленинградского
государственного университета, а также первые
в Советском Союзе многозональные фотографиче¬
ские съемки из космоса, выполненные с «Союза-12»
(космонавты В. Г. Лазарев и О. Г. Макаров) и
«Союза-13» (космонавты П. И. Климук и В. В. Ле¬
бедев). Последние проводились ручными девяти¬
объективными фотоаппаратами, специально разра¬
ботанными для проведения экспериментальных
многозональных съемок в космосе.
Материалы, полученные с «Союза-12» и «Сою¬
за-13» (рис. 2, цв. вкл.), позволили выявить многие
области применения многозонального фотографи¬
рования Земли из космоса, оценить эффективность
полученных в разных зонах спектра фотографий и
их сочетаний для решения конкретных природовед¬
ческих задач. В частности, было показано, что
многозональные космические фотоснимки земной
поверхности позволяют:
различать сельскохозяйственные культуры и
их состояние;
изучать процессы и степень засоления почв,
а также растительные индикаторы засоления;
определять состав геологических пород и мощ¬
ность рыхлых отложений, выделять локальные
структуры, содержащие месторождения полезных
ископаемых;
изучать рельеф морских, озерных и речных
мелководий, донные отложения, водную расти¬
тельность;
обнаруживать загрязнения вод и перемещение
наносов;
выявлять загрязнение воздуха, содержание
аэрозоля и влаги в атмосфере.
В дальнейшем эксперименты по фотографиро¬
ванию из космоса с целью исследования природ¬
ных ресурсов Земли были продолжены на косми¬
ческих кораблях «Союз-16» и «Союз-19» и пило¬
тируемых орбитальных станциях «Салют-3» и «Са¬
лют-4» (летчики-космонавты СССР: А. В. Филип¬
пенко, H. Н. Рукавишников, А. А. Леонов, В. Н. Ку¬
басов, П. Р. Попович, Ю. П. Артюхин, А. А. Гу¬
барев, Г. М. Гречко, П. И. Климук, В. И. Се¬
вастьянов) .
Рис. 2, цв. вклейка
Синтезированная в условных цветах фотография восточ¬
ного побережья Каспийского моря в районе п-ова Мангыш¬
лак и Бузачи, изготовленная из трех зональных снимков
(420 — 520, 490 — 600, 630 — 730 нм), полученных в сентябре
1973 г. с космического корабля «Союз-12» (к § 1.1, с. 24)
Рис. 3, цв. вклейка
Изображение района среднего течения р. Вилюй, синтези¬
рованное на приборе МСП-4 по снимкам, полученным аппа¬
ратом МКФ-6 в зонах спектра 460 — 500, 640 — 680 и 780 —
860 нм (к § 1.1, с. 25)
Рис. 5, цв. вклейка
Фрагмент полученного аппаратурой МКФ-6 с «Союза-22»
изображения участка впадения в оз. Байкал р. Селенга
(к § 1.1, с. 27)
При синтезировании цветных изображений использовались раз¬
личные сочетания зональных снимков (левый: 460—500, 520—
560 и 640—680 нм; средний: 460—500, 580—620 и 700—740; пра¬
вый: 520—560, 640—680 и 780—860 нм). Это позволило увидеть
концентрацию на разных глубинах взвесей, выносимых рекой
в озеро, а также элементы рельефа прибрежного озерного дна
Рис. 6, цв. вклейка
Изображение Луны и ночного горизонта Земли, синтезиро¬
ванное из снимков, полученных с «Союза-22» в зонах спек¬
тра 460 — 500, 580 — 620 И 640 — 680 нм (к § 1.1, с. 28)
24

Глава. 1. Научно-методические основы эксперимента «Радуга;
На основе фотометрического анализа и ин¬
терпретации материалов, полученных в упо¬
мянутых самолетных и спутниковых эксперимен¬
тах, отрабатывалась методика обработки и
использования многозональных аэро- и кос¬
мических фотоснимков. Выявлялось, в каких
зонах можно получить наибольшую информацию
о тех или иных конкретных видах объектов или
явлений. Устанавливалась целесообразность соче¬
таний различных узкоспектральных фотографий,
а также качественные и количественные характе¬
ристики таких сочетаний в случаях, когда исход¬
ные снимки анализируются визуально по отдель¬
ности и когда дешифрирование проводится по
цветным изображениям, получаемым оптико-фо¬
тографическим синтезированием исходных много¬
зональных снимков. В большинстве случаев ока¬
зывалось, что для дешифрирования объектов от¬
дельного вида достаточно иметь снимки в трех,
иногда в четырех зонах спектра, однако для ана¬
лиза разных видов земных образований эти три
зоны оказываются различными.
Проведенные исследования и эксперименты
позволили обосновать целесообразность фотогра¬
фирования Земли из космоса в шести зонах
видимой и ближней инфракрасной областях спект¬
ра, выбрать ширину и положение этих спектраль¬
ных зон и уточнить другие основные характери¬
стики многозональных космических фотоснимков,
предназначенных для исследования природных
ресурсов.
В процессе анализа многозональных снимков
и экспериментов по их оптико-фотографическому
синтезированию были разработаны методика и
технология достижения максимально возможных
цветовых и яркостных различий между заданны¬
ми видами объектов. Указанная методика включа¬
ет индивидуальную градационную коррекцию
каждого из участвующих в синтезе изображений,
что позволяет компенсировать влияние таких дей¬
ствующих в условиях съемки факторов, как
спектрально избирательное светорассеяние в ат¬
мосфере и фотокамерах, а также исключить мето¬
дические и технические погрешности многослой¬
ных цветофотографических материалов. Проведен¬
ные расчеты и выполненные эксперименты
показали, что при оптико-фотографическом синте¬
зировании часто эффективно сочетать негативы и
позитивы снимков, полученных в разных зонах
(рис. 3, цв. вкл.) На основе этих исследований были
разработаны технические требования к многока¬
нальному синтезирующему проектору МСП-4 и
предварительные методические рекомендации по
работе с ним.
Многие задачи в процессе проведенных экспе¬
риментов решались на базе фотометрических из¬
мерений многозональных снимков. К ним можно
отнести сенситометрические исследования фото¬
графических материалов, контроль экспонометри-
ческих расчетов и технологии фотохимической
обработки, анализ энергетических и спектральных
характеристик оптики фотографирующих систем
и т. п. На выборочной фотометрии основывается
разработанная методика определения оптималь- 25
ных вариантов оптико-фотографического син¬
тезирования многозональных снимков, обеспе¬
чивающая получение максимальных цветовых и
яркостных контрастов в изображениях заданных
объектов. Статистическая обработка материалов
фотометрии многозональных аэро- и космической
съемок с привлечением данных наземных полевых
спектрометрических измерений использовалась для
уточнения и определения спектральных характе¬
ристик различных природных образований и вы¬
явления влияния на указанные характеристики
атмосферы и других внешних факторов.
Наконец, полученные с самолетной лаборато¬
рии и из космоса материалы использовались для
отработки методов и технических средств цифро¬
вой машинной обработки многозональной видео¬
информации о земной поверхности. Решению этих
задач придавалось особо большое значение, так
как только с помощью электронно-вычислительной
техники возможна широкая автоматизация про¬
цесса обработки многозональных снимков, полно¬
ценное использование всей содержащейся в них
информации о Земле. Среди разрабатываемых ал¬
горитмов в первую очередь следует отметить пред¬
назначенные для решения задачи классификации
сфотографированных образований по спектраль¬
ному признаку. Эта задача является наиболее
актуальной, и именно она определила ряд требо¬
ваний к спектральным характеристикам многозо¬
нальной фотоаппаратуры. Среди этих требований
можно отметить ограничения по минимальному
числу зон, их спектральному перекрытию, точно¬
сти отображения излучения и другим характери¬
стикам.
Основные результаты исследований и экспери¬
ментов, имевших целью разработку методов мно¬
гозональных аэрокосмических съемок и обработки
получаемой видеоинформации, были опубликова¬
ны в печати1. Также опубликованы2 и подробные
материалы о тематическом дешифрировании и ис¬
пользовании многозональных снимков.
Все перечисленные исследования и экспери¬
менты позволили разработать научно-методические
и технические предложения по созданию измери¬
тельной многозональной космической фотоаппа¬
ратуры, обеспечивающей не только дальнейшее
развитие фотографических методов исследования
Земли из космоса, но и развертывание работ по
проведению регулярных съемок земной поверхно¬
сти с космических аппаратов с целью решения
насущных практических задач по исследованию
природных ресурсов и охране окружающей среды.
1 См. сб. Космические исследования земных ресурсов. М.:
Наука, 1976; сб. Аэрокосмические исследования Земли.
Обработка видеоинформации на ЭВМ. М.: Наука, 1978.
2 Многозональная аэрокосмическая съемка и ее использо¬
вание при изучении природных ресурсов. М.: Изд-во
МГУ, 1976; Методы дешифрирования природных объек¬
тов по их многозональным изображениям. Труды Гос.
паучно-исслед. центр изучения природных ресурсов,
вып. 2. М.: Гидрометеоиздат, 1976; сб. Аэрокосмические
исследования Земли. М.: Наука, 1979.

Глава. 1. Научно-методические основы эксперимента «Радуга:
Созданный в соответствии с этими предложениями
в ГДР многозональный космический фотоаппарат
МКФ-6 вобрал в себя, с одной стороны, знания
и опыт советских ученых в области фотографиро¬
вания Земли из космоса, разработки ракетной тех¬
ники и проведению экспериментов в космосе, а с
другой — многолетнюю практику, высокую техни¬
ческую культуру и оригинальную конструктор¬
скую мысль специалистов ГДР — разработчиков
оптической аппаратуры мирового класса.
Перед специалистами ГДР и СССР — разработ¬
чиками МКФ-6 ставилась задача — создать аппа¬
рат, предназначенный для использования не толь¬
ко в научно-методических целях, но и для
проведения широкого комплекса опытно-произ¬
водственных съемок. Только в одном коротком
полете аппарат должен обеспечивать получение
нескольких десятков тысяч снимков земной по¬
верхности. Такое требование предусматривало
высокую надежность каждого из элементов борто¬
вой аппаратуры. В связи с этим были разработаны
и реализованы рекомендации по использованию
в МКФ-6 электродвигателей, микропереключате¬
лей, реле, разъемов, транзисторов и других комп¬
лектующих изделий советского производства, про¬
шедших широкую апробацию и хорошо зареко¬
мендовавших себя в космических полетах. Как
известно, фотоаппаратура МКФ-6 работала на
«Союзе-22» безотказно, что позволило полностью
выполнить намеченную программу эксперимента
«Радуга» и получить из космоса около 14 тыс. мно¬
гозональных снимков.
Программа эксперимента «Радуга», в основе
которой лежало фотографирование с космического
корабля «Союз-22», включала три основные зада¬
чи — летно-конструкторские испытания аппара¬
туры МКФ-6, дальнейшую отработку методов
многозонального космического фотографирования
с целью исследования поверхности и атмосферы
Земли и проведение съемок обширных районов
СССР и ГДР с целью решения различных практи¬
ческих задач в интересах народного хозяйства обе¬
их стран.
Поскольку фотоаппаратуру МКФ-6 предпола¬
гается и в дальнейшем использовать для съемок
земной поверхности с космических аппаратов и
самолетов, то необходимо было подвергнуть ее все¬
сторонним исследованиям и тщательным испы¬
таниям.
Широкий комплекс оптических, фотометриче¬
ских и фотограмметрических исследований и ка¬
либровок, электрических, тепловых и механиче¬
ских испытаний аппарат прошел на Земле. При
этом было подтверждено, что оба изготовленных
образца МКФ-6 (основной и резервный) пол¬
ностью отвечают требованиям технического зада¬
ния на разработку этой аппаратуры. В частности,
в каналах видимой области спектра на фотоплен¬
ке Тип-18 при высоком контрасте обеспечивается
разрешение 160 линий/мм в центре кадров и не
ниже 100 линий/мм на их краях. Все шесть камер
каждого из аппаратов практически не имеют ди¬
сторсионных искажений и обеспечивают синхрон¬
ное получение геометрически идентичных с точ- 26
ностыо до элемента разрешения снимков, находя¬
щихся в оптической бесконечности объектов. Без
существенных замечаний работают все электри¬
ческие блоки и механические элементы аппаратов,
подвергнутые тепловым воздействиям, вибрацион¬
ным и ударным нагрузкам. Все эти испытания
прошли успешно и показали, что оба изготовлен¬
ных аппарата МКФ-6 соответствуют условиям
эксплуатации на космических кораблях.
В процессе первых испытаний МКФ-6 в ква-
зиреальных условиях — на борту самолетной ла¬
боратории Ан-30 — было обнаружено, что при
использовании фотопленки Тип-18 с очень глад¬
ким эмульсионным слоем во многих местах кадра
имеет место многократное отражение света от
соприкасающихся поверхностей выравнивающего
стекла и фотопленки. В результате этого на сним¬
ках возникали интерференционные кольца, кото¬
рые искажают отображение реальных яркостей
сфотографированных земных образований. Необ¬
ходимо было устранить эти явления. Эксперимен¬
ты следовали за экспериментами; наконец было
найдено техническое решение, практически иск¬
лючавшее появление интерференционных колец
на снимках.
Это позволило не откладывать полет «Союза-22»
и проводить эксперимент «Радуга» в запланиро-
ваные сроки. Чтобы передать напряжение тех
дней, следует вспомнить, что старт «Союза-22»
был назначен на 15 сентября. Отложить его даже
на месяц было нельзя, так как условия съемки
глубокой осенью или зимой для эксперимента по
многозональному фотографированию Земли всегда
неблагоприятны. Пришлось бы перенести полет
более чем на полгода. Полеты на самолете с МКФ-6
кроме испытаний этой аппаратуры преследовали
и другие, цели. Во-первых, важно было получить
именно этой аппаратурой многозональные снимки
земной поверхности для уточнения экспонометри-
ческих расчетов и отработки методики фотохими¬
ческой обработки таких фильмов. Следует отме¬
тить, что в этом плане самолетные эксперименты
себя полностью оправдали и обеспечили получение
с «Союза-22» многозональных снимков высокого
качества. Во-вторых, снимки, полученные с само¬
лета, позволили провести полный цикл испытаний
и исследований проектора МСП-4. И, наконец,
в-третьих, самолетные снимки использовались для
отработки методики оптической, фотометрической
и машинной обработки многозональных космиче¬
ских снимков.
Но, конечно, самым важным и наиболее ответ¬
ственным испытанием МКФ-6 явились съемки
этим аппаратом с космического корабля «Союз-22».
Сегодня, когда уже обработаны и проанализиро¬
ваны полученные из космоса материалы, можно
с уверенностью сказать, что космический экзамен
МКФ-6 выдержал блестяще. Высокую оценку ра¬
боте аппарата дал управляющий им экипаж
«Союза-22».
К этой оценке присоединились специалисты
ГДР и Советского Союза, следившие в Центре
Глава. 1. Научно-методические основы эксперимента «Радугаі
управления полетом по данным телеметрии за ра¬
ботой МКФ-6 в космосе; конструкция аппарата
обеспечивала передачу на Землю широкого комп¬
лекса данных о функционировании всех его основ¬
ных элементов. Не изменилась эта оценка после
проявления на земле снятых фильмов и их
анализа.
Все основные механические узлы МКФ-6 рабо¬
тали в космическом полете с заданными точностя¬
ми — асинхронность срабатывания затворов во
всех шести каналах не превышала 1 мс, экспози¬
ции выдерживались с точностью в 1%, ошибки
Рис. 4
Снимок в натуральную величину района оз. Байкал, полу¬
ченный с «Союза-22», и фрагмент его 50-кратного увели¬
чения
Разрешение на снимке 160—100 линий/мм, высота полета 260 км
работы механизма компенсации сдвига изображе- 27
ния были в пределах ±2%, что практически не
влияло на качество снимков. Полученные снимки
(рис. 4) отображают снятую земную поверхность
с ожидаемым (расчетным) пространственным и
спектральным разрешением.
В наиболее информативных каналах при эф¬
фективных длинах волн 540, 600 и 660 нм усред¬
ненные значения разрешения на местности соста¬
вили около 20 м; в каналах ближней инфракрас¬
ной области (720 и 820 нм) из-за низкой
разрешающей способности инфрапленок разреше¬
ние понизилось до 40—50 м. Снимки и сопро¬
вождающие их изображения оптического клина
позволяют во всех шести зонах спектра определять
абсолютные энергетические яркости сфотографи¬
рованных объектов с ошибкой, не превышающей
15%, и относительное распределение яркости по
зонам спектра с ошибкой не более 5%. Не претер¬
пели изменения элементы внутреннего ориентиро¬
вания всех шести камер и параллельность их
координатных осей.
Самую высокую оценку полученным снимкам
дают их потребители — специалисты наук о Земле
и отраслей народного хозяйства. До полета «Сою¬
за-22» из космоса и с самолетов не поступало
многозональных снимков, отличающихся сочета¬
нием таких высоких фотограмметрических и фото¬
метрических характеристик, такого высокого про¬
странственного, спектрального и энергетического
разрешения, как снимки МКФ-6. Эти снимки
(рис. 5, цв. вкл.) представляют исключительно
ценный материал и могут широко использоваться
для решения научных и народнохозяйственных за¬
дач, в геолого-географических исследованиях и
для тематического картографирования.
С целью отработки методов космического фо¬
тографирования с «Союза-22» снимались научно-
исследовательские полигоны, расположенные в
различных районах. Для обеспечения научно-ме¬
тодических исследований, проводимых по програм¬
ме «Интеркосмос» в рамках Рабочей группы по
дистанционному зондированию Земли, планирова¬
лось провести с «Союза-22» выборочные съемки
на территории и других социалистических стран.
Однако мощный циклон, стоявший в эти дни над
Центральной Европой, не позволил осуществить
эту программу.
На ряде снимаемых из космоса полигонов были
выбраны так называемые тестовые участки, где
синхронно с фотографированием их с «Союза-22»
проводились наземные обследования и многозо¬
нальные съемки с самолетных лабораторий. Наи¬
более представительный комплекс таких подспут¬
никовых экспериментов был выполнен на одном
из среднеазиатских полигонов в районах полив¬
ного земледелия. Там в дни проведения экспери¬
мента «Радуга» находилась самолетная лаборато¬
рия Ан-30 Института космических исследований
АН СССР, с которой, так же как из космоса, про¬
водились многозональные съемки другим фотоап¬
паратом МКФ-6 — «дублером» работавшего в это
время на «Союзе-22». На Земле тематическое
Глава. 1. Научно-методические основы эксперимента «Радуга;
обследование и спектрометрирование проводила
комплексная экспедиция географического факуль¬
тета МГУ и научно-производственного объедине¬
ния «Аэрогеология» Министерства геологии СССР.
Эта же самолетная лаборатория и группа назем¬
ной спектрометрии провели в последние дни поле¬
та «Союза-22» аналогичный комплекс эксперимен¬
тов на полигонах ГДР. Здесь вместе с советскими
специалистами и на Земле, и на борту самолетной
лаборатории работали специалисты ГДР — геоло¬
ги, географы, специалисты сельского, водного,
лесного хозяйства и других областей. Руководство
этими работами осуществлялось Академией наук
ГДР и Академией наук СССР.
Другая самолетная лаборатория, оснащенная
широким комплексом многозональной фотографи¬
ческой и оптико-электронной сканирующей аппа¬
ратуры, была в эти дни направлена Институтом
космических исследований для съемки полигонов
НРБ. Наземное спектрометрирование выполнялось
там болгарскими учеными с помощью разра¬
ботанной ими аппаратуры.
Полученные в эксперименте «Радуга» мате¬
риалы «трехэтажных» (спутниковых, самолетных
и наземных) съемок позволяют решить многие
методические задачи, такие, например, как:
выявление и анализ спектральных характери¬
стик различных земных образований;
уточнение оптической модели и передаточной
функции атмосферы, разработка методики учета
влияния атмосферы на выполняемые из космоса
измерения спектрального излучения земной по¬
верхности;
изучение влияния на результаты дистанцион¬
ных спектральных измерений других самых раз¬
ных внешних факторов;
разработка алгоритмов машинной обработки и
формализованной интерпретации полученной с са¬
молетов и космических аппаратов многозональной
видеоинформации о Земле;
разработка методики тематического дешифри¬
рования многозональных аэрокосмических сним¬
ков.
Помимо съемок земной поверхности програм¬
ма работ с аппаратурой МКФ-6 на «Союзе-22»
включала фотографирование Луны и горизонта
(рис. 6, цв. вкл.).
Луну снимали так, чтобы ее изображения были
получены, с одной стороны, в различных частях
снимка, а с другой — через земную атмосферу и,
минуя ее, через «чистый» космос. Такие снимки,
во-первых, позволяют проверить, сохранились ли
оптические характеристики всех шести объекти¬
вов МКФ-6 после выхода на орбиту, не расфоку¬
сировалась ли фотоаппаратура в полете; во-вто¬
рых, они помогут выяснить, как атмосфера изме¬
няет эти характеристики. Такие оценки можно
получить, в частности, в результате анализа
изображения на снимках края Луны и сравнения
этой границы с изображением на снимках Земли
береговых линий морей и океанов.
Многозональное фотографирование земного го¬
ризонта проводилось с целью дальнейшей отра¬
ботки методов изучения оптических свойств ат- 28
мосферы, определения ее загрязнения и исследо¬
вания главным образом верхних слоев.
Чтобы представить многообразие народнохо¬
зяйственных задач, для решения которых исполь¬
зуются материалы космического многозонального
фотографирования Земли, полученные с «Сою¬
за-22», перечислим лишь некоторые из них:
исследование вулканогенных образований
Охотско-Чукотского пояса и ряда других районов,
перспективных на поиск полезных ископаемых;
изучение рельефа морских мелководий и при¬
брежных шельфов с целью их хозяйственного ос¬
воения;
учет лесных ресурсов Ангаро-Енисейского ре¬
гиона и других районов Сибири и Дальнего Во¬
стока; контроль эффективности использования
лесосырьевых баз и проектирование рационально¬
го размещения лесозаготовительных предприятий;
оценка лавинной и селевой опасности по трас¬
се Байкало-Амурской магистрали, в горах Восточ¬
ной Сибири, Алтая, Памира и Кавказа;
выявление участков засоления почв в Северном
Казахстане, Приаралье и других районах; уточне¬
ние почвенно-мелиоративных карт и карт сельско¬
хозяйственных угодий;
определение загрязнения рек, озер и побережья
Балтийского моря индустриальными сточными
водами;
выявление наличия вредных примесей в воз¬
духе над городами, промышленными и густонасе¬
ленными районами.
Эксперимент «Радуга», начатый задолго до по¬
лета космического корабля «Союз-22», продолжа¬
ется: многозональные фотосъемки Земли из кос¬
моса проводятся теперь уже с пилотируемой
орбитальной станции «Салют-6»; растет число
самолетов-лабораторий, оснащенных аппаратурой
МКФ-6, и организаций, применяющих в своей
работе проектор МСП-4. Материалы космических
и самолетных съемок широко используются в на¬
учных и практических целях. Об этой работе бу¬
дет еще немало написано, и окончательная ее
оценка определится только после внедрения раз¬
работанных метода и аппаратуры в практику
регулярных аэрокосмических исследований Зем¬
ли, ее природных ресурсов и контроля окружаю¬
щей среды. Тем не менее уже сегодня можно
с уверенностью сказать, что многие годы исканий
и труда не прошли даром,— задачи эксперимента
«Радуга» выполнены успешно.
1-2-
Выбор и обоснование
основных параметров МКФ-6
Закономерности формирования изображений
фотографическими системами. Возможность реше¬
ния научных и прикладных задач исследования
Земли по многозональным космическим фотосним¬
кам основана на существовании взаимосвязей

Глава. 1. Научно-методические основы эксперимента «Радуга»
между свойствами земных объектов и характе¬
ристиками солнечного излучения, отраженного
этими объектами. Основными из этих характе¬
ристик являются пространственное и спектраль¬
ное распределение яркости. Пространственное
(в зависимости от положения наблюдаемого эле¬
мента на земной поверхности) распределение яр¬
кости отражает различия в коэффициентах ярко¬
сти земных объектов и в освещенности поверхно¬
стей, по-разному ориентированных относительно
Солнца (южные склоны светлей, северные темней).
Фотографическая система преобразует наблю¬
даемое поле яркости в распределение яркости на
снимке, т. е. в фотографическое изображение
местности.
В первом приближении фотографическое изоб¬
ражение есть центральная проекция местности
на плоскость снимка. Масштаб изображения
(1 : тп), т. е. отношение размеров на снимке к раз¬
мерам на местности, равен отношению фокусного
расстояния объектива f к высоте фотографирова¬
ния Н:
(1)
Каждый участок местности обычно фотогра¬
фируется дважды из двух соседних точек орбиты
космического корабля. Рассматривая затем один
из этих снимков левым, а другой правым глазом,
мы имеем возможность стереоскопически наблю¬
дать объемную модель местности и измерять и
изучать ее вместо самой местности. На таких мо¬
делях находит свое отображение все многообразие
земных объектов, а их форма, размеры, простран¬
ственное и взаимное расположение и т. п. служат
опознавательными признаками этих объектов.
Если съемка выполняется одновременно в не¬
скольких зонах электромагнитного спектра, то мы
имеем для каждого объекта еще один опознава¬
тельный признак: распределение его яркости по
этим спектральным зонам.
Итак, на первый взгляд все обстоит благопо¬
лучно: связанные со свойствами земных объектов
характеристики наблюдаемого из космоса поля
яркости находят свое отображение на многозо¬
нальных снимках, и это позволяет нам опознавать
земные объекты и определять их качественные
и количественные характеристики.
Однако любая многозональная съемочная си¬
стема преобразует наблюдаемое поле яркости
в изображения земной поверхности с определен¬
ными искажениями. Процесс этого преобразования
подчинен определенным закономерностям, кото¬
рые необходимо учитывать при выборе параметров
съемочной системы. Если не принимать во внима¬
ние размеры объектов съемки \ то яркость каж¬
дого объекта I преобразуется в яркость его изоб¬
ражения на снимке В по закону, характер кото¬
рого показан на рис. 1.
1 О влиянии размеров объектов на воспроизведение их
яркости фотографическими системами будет сказано
ниже.
Кривую (см. рис. 1) принято называть кривой 29
воспроизведения яркости фотографической систе¬
мы. Она имеет наклонный участок, соответствую¬
щий определенному интервалу яркостей (от Z2
до Z5), в пределах которого фотографическая си¬
стема передает яркостные различия. Так, напри¬
мер, если два объекта местности имеют яркости
Z3 и Z4, то яркость их изображений на снимке бу¬
дет соответственно равна В3 и 54. Вне диапазона
яркостей, соответствующего наклонному участку
кривой воспроизведения, фотографическая систе¬
ма яркостных различий не передает. Объекты,
яркость которых хотя и различна, но мала (Zi и
Z2), изобразятся на снимке одинаково темными
(Ві=В2) и не будут отличаться друг от друга;
объекты, имеющие слишкбм большую яркость
(Z5 и Z6), также не будут различаться на снимке,
так как изобразятся одинаково яркими (В5=В6).
Минимальная величина яркости Z2, ниже кото¬
рой яркостные различия не воспроизводятся, ха¬
рактеризует порог чувствительности фотографиче¬
ской системы. Форму, наклон и положение кри¬
вой воспроизведения относительно оси I можно
в достаточно широких пределах менять, выбирая
тип фотопленки, рецептуру проявителя, режим
проявления, выдержку, с которой выполняется
съемка, относительное отверстие объектива, шири¬
ну зоны спектра.
Рассмотренная зависимость между I и В явля¬
ется лишь первым приближением в описании за¬
кономерностей формирования изображения фото¬
графической системой. На передачу этой системой
яркости объектов и яркостных различий между
объектами существенное влияние оказывают фор¬
ма и размеры этих объектов. Дело в том, что лю¬
бая фотографическая система каждую элементар¬
ную точку объекта съемки воспроизводит не
в виде точки, а в виде размытого пятна. Например,
если сфотографировать аппаратом, находящимся
вне атмосферы, звезду (угловые размеры звезды
можно считать бесконечно малыми), то на снимке
вместо бесконечно малой яркой точки мы получим
размытое пятно, в котором распределение яркости
имеет обычно колоколообразную форму, как это
показано на рис. 2.
Явление «размывания» изображения точечного
источника света обусловлено дифракцией света на
внутренних краях оправы объектива, оптическими
аберрациями объектива, рассеянием света в эмуль¬
сионном слое фотопленки и рядом других причин
и является неизбежным. Распределение яркости
в изображении точечного источника излучения
единичной яркости является важнейшей характе¬
ристикой фотографической системы и называется
функцией рассеяния тоцки. Изображение всей
местности, находящейся в поле зрения фотоаппа¬
рата, получается как результат суммирования
«размытых» изображений всех элементарных то¬
чек данной местности.
В результате такого преобразования тонкая
пространственная структура наблюдаемого поля
яркости на снимке как бы сглаживается. Напри¬
мер, если на местности на границе между двумя
Глава. 1. Научно-методические основы эксперимента «Радугаз
объектами яркость меняется резко (рис. 3, а), то
на снимке это измерение яркости будет плавным,
граница размывается (рис. 3, б).
Если размеры объекта больше ширины зоны
размытости резкой границы, отнесенной к местно¬
сти в соответствии с масштабом съемки, то яркость
такого объекта (за исключением краев) преобра¬
зуется в яркость его изображения в соответствии
с показанной на рис. 1 кривой воспроизведения.
Если же объект съемки достаточно мал, т. е. мень¬
ше зоны размытости резкой границы, то яркость
его изображения дополнительно искажается, и
тем больше, чем меньше размер объекта. При этом
яркость темных объектов, расположенных на све¬
товом фоне, увеличивается, а светлых, располо¬
женных на темном фоне, уменьшается (рис. 4,
а — г). Это происходит за счет того, что на изобра¬
жение темного объекта накладывается свет рас¬
сеяний от ближних участков яркого фона, а часть
света, пришедшая от яркого объекта, перераспре¬
деляется, накладываясь на ближайшие участки
темного фона.
Если на местности поместить тест-объект,
состоящий из чередующихся темных и светлых
полос, ширина которых постепенно уменьшается,
а перепад яркости между темными и светлыми
полосами остается постоянным (рис. 5, а), то рас¬
пределение яркости в изображении такого объекта
будет выглядеть так, как показано на рис. 5, б.
Итак, яркость изображения объектов местности
на фотоснимке искажается тем больше, чем мень¬
ше размеры объектов.
Однако еще более существенным является то
обстоятельство, что с уменьшением размеров
объектов уменьшаются яркостные различия в их
изображении или, как говорят, уменьшается
контраст между изображениями объектов. Конт¬
раст К характеризуют отношением разности ярко¬
стей объектов к сумме их яркостей (см. рис. 5) :
Кі = (Л-/2)/(Л + /2), (2)
Кв =(В1-В2)І(В1 + В2), (3)
здесь Кі — контраст на объекте съемки, Кв — конт¬
раст на изображении.
Если объектом съемки является периодическая
решетка с синусоидальным распределением ярко¬
сти в направлении поперек полос и имеется набор
таких решеток, у которых контраст одинаков, но
уменьшается ширина полос, или, как принято
говорить, увеличивается частота решетки N, яв¬
ляющаяся величиной, обратной ее периоду, т. е.
ширина полос выражается числом периодов на
единицу длины, то отношение контраста изобра¬
жения Кв к контрасту объекта Kj в зависимости
от N называют функцией передачи контраста или
контрастно-частотной характеристикой фотогра¬
фической системы T (7V) :
Т (ЛГ) = КвіКь (4)
Типичная контрастно-частотная характеристи¬
ка фотографической системы представлена на
рис. 6, а. Она показывает, что чем больше частота
штрихов периодического тест-объекта (т. е. чем
меньше их ширина), тем в большей степени
уменьшается контраст фотографического изобра¬
жения этих штрихов.
Контрастно-частотная характеристика может
иметь и более сложный вид, например такой, как
на рис. 6, б. Отрицательные участки кривой на
рис. 6, б говорят о том, что контраст может изме¬
нять знак, т. е. темные штрихи или другие мелкие
объекты могут стать светлыми, а светлые, наобо¬
рот, темными.
Характер преобразования контрастов фотогра¬
фической системой иллюстрируется рис. 7, а, б.
Наглядно видны снижения контраста с уменьше¬
нием ширины лучей миры, изменение знака конт¬
раста, искажения в изображении деталей мест¬
ности.
Функция рассеяния точки (см. рис. 2), распре¬
деления яркости в изображении резкой границы
(см. рис. 3) и контрастно-частотная характеристи¬
ка связаны между собой определенными матема¬
тическими соотношениями, и если одна из этих
характеристик фотографической системы извест¬
на, другие могут быть рассчитаны. Более того,
если для данной фотографической системы извест¬
на одна из упомянутых характеристик, а также
кривая воспроизведения (см. рис. 1) и известно
пространственное распределение яркости в объек¬
те фотографирования, то можно предвычислить,
каково будет распределение яркости на фото¬
снимке.
30
Рис. 1
Кривая воспроизведения яркости фотографической системой
I — яркость объекта съемки,
В — яркость изображения объекта на снимке
Рис. 2
Распределения яркости вдоль оси х фотоснимка в изобра¬
жении звезды (функция рассеяния точки)
Рис. 3
Преобразования фотографической системой границы между
объектами
а — резкий перепад яркости между двумя объектами местности,
б — распределения яркости на снимке между теми же объек¬
тами
Рис. 4
Передача фотографической системой яркостей малых объ¬
ектов
а, в — распределение яркости на местности:
а — малый темный объект на светлом фоне,
в — светлый объект на темном фоне; пунктирными линиями
показано рассеяние света на разных границах;
б, г — распределение яркости в изображении объекта на а и
в соответственно
Рис. 5
Преобразования фотографической системой распределения
яркости (а — на местности, б — на снимке) пространствен¬
ной решетки переменной частоты
Рис. 6
Типичные контрастно-частотные характеристики (КЧХ) фо¬
тографических систем
а — без отрицательных значений,
б — с отрицательными значениями

Глава. 1. Научно-мётодические основы эксперимента «Радуга»

Глава. 1. Научно-методические основы эксперимента «Радуга;
Принципиально можно решать и обратную
задачу: имея снимок и зная характеристики фо¬
тографической системы, с помощью которой он
был получен, можно восстановить распределение
яркости, бывшее в объекте фотографирования.
Однако решению последной задачи препятствует
еще одно существенное явление, возникающее
в процессе получения фотоснимков, а именно так
называемые собственные шумы фотографической
системы. Это случайные, но связанные с объектом
съемки колебания яркости в фотографическом
изображении. Если, например, сфотографировать
равномерно освещенный белый экран, имеющий
во всех своих точках одинаковую яркость Л
Рис. 7
Характер преобразования контрастов фотографической
системой
а — исходный объект (так называемая радиальная мира и аэро¬
снимок местности);
б — изображение объекта, полученное фотографической систе¬
мой с КЧХ, показанной на рис. 6, б
(рис. 8, а}, то для соответствующих точек в изоб¬
ражении этого экрана яркость В не останется оди¬
наковой (рис. 8, б), а будет случайным образом
колебаться около средней яркости соответ¬
ствующей закону воспроизведения, показанному
на рис. 1.
Основной причиной таких случайных измене¬
ний яркости на фотоснимке является зернистая
структура фотографических эмульсий, которые
состоят из светочувствительных микрокристаллов,
относительно равномерно распределенных в жела¬
тиновом слое. При изготовлении эмульсий невоз¬
можно достигнуть абсолютной равномерности рас¬
пределения светочувствительных кристаллов по
площади пленки. На одинаковых по площади
участках эмульсии, как правило, оказывается раз¬
ное число кристаллов. Такие участки снимка бу¬
дут иметь разную яркость, даже если на них по¬
действовало одинаковое количество света. Разни¬
ца в количестве светочувствительных кристаллов,
а значит, и случайные различия в яркости будут
32

Глава. 1. Научно-методические основы эксперимента «Радуга»
тем больше, чем меньше размеры сравниваемых
участков фотоизображения.
Таким образом, в процессе преобразования фо¬
тосистемой наблюдаемого поля яркости в изобра¬
жение, с одной стороны, происходит как бы сгла¬
живание тонкой пространственной структуры это¬
го поля, из-за чего уменьшается контраст между
деталями изображения тем в большей степени,
чем меньше детали; с другой стороны, на такое
«сглаженное» изображение накладываются собст¬
венные шумы фотографической системы, контраст
этих шумов тем больше, чем мельче участки
изображения.
В результате детали изображения, контраст
которых меньше контраста шумов, становятся
неразличимыми на снимке. На рис. 9 показано
сильно увеличенное фотографическое изображе¬
ние радиальной миры (подобной рис. 7), иллю¬
стрирующее одновременное влияние на качество
изображения шумов и падения контраста мелких
деталей. Совместное действие двух рассмотренных
факторов (размывание границ и шумы) приводит
к тому, что любая фотографическая система имеет
определенную пороговую характеристику. Други¬
ми словами, на фотоснимке мы можем различать
объекты только в том случае, если их размеры
и контраст больше определенной величины. Ти¬
пичный вид функции порогового контраста фото¬
графической системы KU(N) показан на рис. 10.
Пространственная частота N в первом прибли¬
жении обратно пропорциональна размеру объектов
съемки. По снимку могут быть обнаружены толь¬
ко такие объекты, контраст и размеры которых
соответствуют заштрихованной области на рис. 10.
Размеры этой области зависят от параметров кон¬
кретной фотографической системы.
До сих пор мы говорили об обычной черно-бе¬
лой фотосъемке, т. е. о съемке в одной определен¬
ной зоне электромагнитного спектра. Под яр¬
костью объектов в данном случае мы понимаем
сумму монохроматических (для каждой длины
волны) яркостей объектов в пределах зоны спект¬
ральной чувствительности фотосистемы. Однако
все сказанное выше относится к любому из кана¬
лов многозональной фотографической системы.
Как уже говорилось, при одновременной съем¬
ке в нескольких разных зонах электромагнитного
спектра появляется дополнительный опознава¬
тельный признак объектов — распределение их
яркости по этим зонам. Очевидно, что чем уже
зоны спектра и соответственно чем большее их
число используется при съемке, тем более тонкая
спектральная структура наблюдаемого поля ярко¬
сти регистрируется многозональной фотографиче¬
ской системой и тем большее число объектов
можно отличить друг от друга по спектральному
признаку. Однако практически невозможно осу¬
ществить одновременную съемку в бесконечно
большом числе бесконечно узких зон спектра и
при этом еще обеспечить достаточно высокое про¬
странственное и контрастное разрешение и обра¬
ботку материалов съемки огромных территорий.
Неизбежные ограничения по числу и ширине зон
спектра при многозональной съемке приводят 33
к тому, что процесс преобразования съемочной
системой спектральных различий между объекта¬
ми в яркостные различия их изображений на зо¬
нальных снимках носит характер «сглаживания»
тонкой спектральной структуры наблюдаемого
поля яркости. Здесь существует некоторая анало¬
гия с рассмотренным ранее «сглаживанием» про¬
странственной структуры в фотоизображении
местности.
Упомянутое «сглаживание» спектральной
структуры, а также наличие собственных шумов
в каждом канале многозональной фотографиче¬
ской системы приводят к тому, что и здесь
существует зависящий от параметров системы оп¬
ределенный порог чувствительности, ограничи¬
вающий возможность обнаружения достаточно ма¬
лых различий в спектральной яркости объектов
съемки.
Условия съемки из космоса. До сих пор рас¬
сматривались собственные свойства фотоаппара¬
туры. Однако информативность многозональной
съемки зависит еще и от многих внешних факто¬
ров, связанных с условиями фотографирования
из космоса.
Этими факторами являются:
высота фотографирования (высота полета кос¬
мического корабля), атмосфера Земли.
космическая радиация, условия освещенности,
скорость полета космического корабля,
точность ориентации и стабилизации космиче¬
ского корабля.
Фотографирование Земли из космоса выполня¬
ется с расстояний, исчисляемых сотнями километ¬
ров. Очевидно, не требует особых пояснений то
обстоятельство, что чем меньше расстояние до
объекта фотографирования, тем, при прочих рав¬
ных условиях, более мелкие детали этого объекта
могут быть обнаружены на снимке. Большая вы¬
сота фотографирования является фактором, за¬
трудняющим получение высокого пространствен¬
ного разрешения на местности при космической
съемке.
Из космоса земная поверхность фотографиру¬
ется через всю толщу атмосферы. Атмосфера мно¬
гократно рассеивает как прямой (падающий на
нее) солнечный свет, так и свет, отраженный зем¬
ными объектами.
В результате, с одной стороны, прямые излу¬
чения, идущие в фотоаппарат от земных объектов,
ослабляются, с другой стороны, на него наклады¬
вается излучение, как бы отраженное самой ат¬
мосферой, и излучение, многократно рассеянное
системой земная поверхность + атмосфера.
Это влияние атмосферы приводит к тому, что
по сравнению с картиной, которая наблюдалась
бы из космоса при отсутствии атмосферы, яркость
темных объектов увеличивается, а светлых умень¬
шается. Эти изменения яркости тем больше, чем
меньше размеры земных объектов. Таким образом,
атмосфера, так же как оптическая система фото¬
аппарата, уменьшает контраст между объектами
тем в большей степени, чем меньше размеры
3 «Союз-22»

Глава. 1. Научно-методические основы эксперимента «Радугаі
I
Л
объектов, т. е. атмосфера обладает контрастно-ча¬
стотной характеристикой, подобной той, которая
изображена на рис. 6, а.
Если под влиянием атмосферы контраст объек¬
тов уменьшается настолько, что станет меньше по¬
рогового контраста фотографической системы
(см. рис. 10), то такие объекты не будут обнару¬
живаться на снимках. Получить некоторую (хотя
и грубую) аналогию эффекта влияния атмосферы
на качество космических снимков можно, проделав
следующий несложный эксперимент. Подышите
на оконное стекло, так чтобы оно запотело, и по¬
смотрите поочередно через прозрачный и запотев¬
ший участки стекла. Легко заметить, что доста¬
точно мелкие детали местности, хорошо видимые
через чистое стекло, становятся неразличимыми
при наблюдении через запотевший участок стек¬
ла. Контраст этих деталей из-за рассеяния света
в запотевшем стекле снизился настолько, что ока¬
зался меньше порогового контраста глаза.
Итак, при съемке из космоса атмосфера иска¬
жает яркости и уменьшает контрасты земных
объектов. На характер и величину этих искажений
оказывают влияние многие факторы:
состояние прозрачности атмосферы в момент
фотографирования;
зенитное расстояние и азимут Солнца, т. е. на¬
правление падения солнечных лучей;
направление фотографирования относительно
местной вертикали и Солнца;
зона спектра, в которой выполняется фотогра¬
фирование, т. е. длина волнььсвета.
Рис. 11 иллюстрирует, как при съемке из кос¬
моса яркость объектов зависит от направления
фотографирования и от состояния прозрачности
атмосферы. На этом рисунке по оси абсцисс отло¬
жены углы Ѳ между вертикалью и направлением
съемки для двух азимутов съемки, соответствую¬
щих Дф=0° и Д(р=180°; Дер — разность азимутов
Солнца и луча, отраженного земным объектом
в объектив фотоаппарата. По оси ординат отло¬
жены значения коэффициентов яркости р объекта
съемки, т. е. отношение яркости этого объекта
к яркости находящейся в тех же условиях осве¬
щения идеальной белой поверхности, которая от¬
ражает весь падающий на нее свет и яркость ко¬
торой не зависит от направлений.
На рис. 11 пунктирная прямая (р=0,03) соот¬
ветствует не зависящему от направлений падаю-
Рис. 8
Влияние шумов фотографической системы на воспроизве¬
дение яркостей объекта съемки
а — равномерное распределение яркости вдоль оси X объекта
съемки (белого экрана);
б — неравномерное распределение яркости В в фотографическом
изображении белого экрана, обусловленное шумами фото¬
графической системы
Рис. 9
Одновременное влияние на качество изображения частот¬
ной характеристики и шумов фотографической системы
34
Рис. 10
Кривая порогового контраста фотографической системы

Глава. 1. Научно-методические основы эксперимента «Радуга;
11
12
14
щего и отраженного лучей коэффициенту яркости 35
гипотетического земного объекта при условии, что
атмосфера отсутствует. Три кривые на том же
рисунке показывают, что существенно изме¬
няется коэффициент яркости того же объек¬
та при его фотографировании через атмосфе¬
ру с разных направлений: штрихпунктирная соот¬
ветствует сильно замутненной атмосфере, сплош¬
ная — среднему состоянию прозрачности атмосфе¬
ры, штриховая — очень прозрачной атмосфере.
Расчеты выполнены для зенитного расстояния
Солнца £ѳ=70° и длины волны света À=540 нм.
На рис. 12 значения коэффициентов яркости
рассчитаны для того же объекта, что и на рис. 11,
при средней прозрачности атмосферы, но для раз¬
ных зенитных расстояний Солнца: штриховая ли¬
ния для zo=40°, сплошная — для zo=70°.
Рис. 13 показывает, как атмосфера изменяет
спектральное распределение яркости: кривая 1
соответствует наблюдению без атмосферы, 2 и 3 —
через атмосферу. Коэффициенты спектральной
яркости p(À) рассчитаны для направления, совпа¬
дающего с вертикалью (кривая 1), и для z0=45°
(кривая 2) и 80° (кривая 5).
Рис. 14 иллюстрирует падение контраста при
съемке через атмосферу в зависимости от угла
между вертикалью и направлением съемки. Рас¬
четы выполнены для трех зенитных расстояний
Солнца: 40° (кривая 7), 60° (кривая 2), 80° (кри¬
вая 3) и длины волны 540 нм. Падение контраста
характеризуется отношением
G=K'!K, (5)
где К — контраст объектов при отсутствии атмо¬
сферы, К' — контраст при съемке через атмосферу.
При фотографировании с космического кораб¬
ля на фотопленку оказывает воздействие прони¬
кающая через стенки корабля и фотоаппарата кос¬
мическая радиация (главным образом электроны
и протоны различных энергий, идущие от Солнца
и из космоса). Эта радиация вызывает дополни¬
тельную засветку фотопленки (вуалирование),
в результате чего опять-таки снижается контраст
фотоизображения и ухудшается контрастная чув¬
ствительность и разрешение фотосистемы.
Следующим из рассматриваемых внешних фак¬
торов является величина освещенности Земли
Солнцем. Она зависит от высоты Солнца над мест¬
ным горизонтом. При изменении высоты Солнца
от 10 до 90° освещенность меняется примерно
в 5 раз.
Рис. 11
Влияние атмосферы на яркость земных объектов при фо¬
тографировании из космоса -I
Рис. 12
Зависимость углового распределения яркости земных объ¬
ектов от зенитного расстояния Солнца
Рис. 13
Влияние атмосферы на коэффициент спектральной яркости
земного объекта
Рис. 14
Снижение контраста атмосферой
I
3*

Глава. 1. Научно-методические основы эксперимента «Радуга:
Одним из наиболее существенных факторов
космического фотографирования является огром¬
ная скорость (около 8 км/ч) перемещения фото¬
аппарата вместе с космическим кораблем относи¬
тельно поверхности Земли. За счет этого оптиче¬
ское изображение местности, которое объектив
фотоаппарата проецирует на фотопленку, также
перемещается относительно пленки. Это явление
называют сдвигом оптического изображения. Оп¬
ределенное перемещение оптического изображения
относительно пленки происходит и за время вы¬
держки, т. е. за то время, в течение которого ос¬
тается открытым затвор фотоаппарата при съем¬
ке. В результате на проявленной пленке появля¬
ется так называемый смаз изображения.
Изображение деталей местности на снимке
как бы размазано в направлении полета. На
рис. 7, а фотоснимок местности без смаза изобра¬
жения, а рис. 15 иллюстрирует, как выглядит
смазанное изображение той же местности. Сравне¬
ние снимков на рис. 7, а и 15 наглядно показы¬
вает, что смаз изображения приводит к уменьше¬
нию контраста в изображении земных объектов.
Контраст падает тем сильнее, чем мельче объекты.
Таким образом, по аналогии с контрастно-ча¬
стотными характеристиками самой фотосистемы
и атмосферы можно говорить о контрастно-частот¬
ной характеристике, обусловленной наличием сма¬
за фотографического изображения. Только эта
характеристика одномерна, т. е. смаз снижает
контраст пространственной решетки, штрихи ко¬
торой расположены перпендикулярно направле¬
нию смаза, и не оказывает влияния на контраст
решетки, если ее штрихи (достаточно длинные)
вытянуты в направлении смаза.
Типичный вид контрастно-частотной характе¬
ристики, обусловленной смазом изображения, по¬
казан на рис. 6, б. Для пространственной частоты,
равной Ni, контраст падает до нуля. Эта частота
приближенно равна обратной величине смаза, ко¬
торый пропорционален скорости полета и вы¬
держке.
Если, например, съемка выполнена с выдерж¬
кой 1/100 с, то за время, в течение которого был
открыт затвор фотоаппарата, космический ко¬
рабль пролетит около 80 м, такой же будет и ве¬
личина смаза, отнесенная к местности. Штрихи
периодической решетки, расположенной на мест¬
ности, перпендикулярные к направлению смаза
и имеющие период 80 м (ширина штриха 40 м),
заведомо не будут различаться на снимке. Конт¬
раст более крупных деталей также будет умень¬
шен (см. рис. 7, б),и, если он окажется ниже конт¬
раста шумов фотосистемы, эти детали тоже не
будут различаться на снимке.
Для борьбы со смазом изображения в косми¬
ческих фотоаппаратах могут применяться различ¬
ные устройства компенсации сдвига оптического
изображения. Например, можно в то время, когда
открывается затвор фотоаппарата, перемещать
(протягивать) фотопленку в своей плоскости от¬
носительно объектива. Направление и скорость
перемещения пленки должны совпадать с направ¬
лением и скоростью перемещения оптического 36
изображения. В этом случае последнее окажется
неподвижным относительно фотопленки и на
снимке смаза не будет. При другом способе ком¬
пенсации вместо перемещения пленки можно (как
это сделано в МКФ-6) в момент съемки повора¬
чивать весь фотоаппарат таким образом, чтобы
оптическая ось объектива в течение времени от¬
крытия затвора была бы направлена на одну точ¬
ку местности.
Использование устройств компенсации сдвига
существенно уменьшает смаз изображения, но не
может исключить его полностью, потому что тех¬
нически невозможно добиться абсолютно точного
совпадения направлений и скоростей перемеще¬
ния оптического изображения и фотопленки. Ис¬
точников ошибок здесь много.
Высота, скорость и направление полета из¬
вестны нам с определенной точностью. В момент
фотографирования космический корабль, а значит,
и связанный с ним фотоаппарат должны быть
ориентированы определенным образом: оптическая
ось объектива должна быть направлена по верти¬
кали, плоскость, в которой поворачивается фото¬
аппарат, следя за местностью, должна совпадать
с плоскостью, проходящей через объектив и след
орбиты на местности. Осуществляется такая ори¬
ентация хотя и с небольшими, но неизбежными
ошибками. Точность стабилизации космического
корабля также не может быть бесконечно высо¬
кой, поэтому в полете корабль (а с ним и фото¬
аппарат) совершает небольшие угловые колеба¬
ния вокруг всех трех своих осей. Совершает он их
и в момент фотографирования. Отсюда возникает
дополнительное перемещение оптического изобра¬
жения. Наконец, механизм компенсации отраба¬
тывает заданные скорость и направление протяж¬
ки пленки (или качания аппарата) также с опре¬
деленными ошибками. Влияние перечисленных
факторов приводит к тому, что даже если приме¬
няется компенсация сдвига оптического изобра¬
жения, на снимке всегда будет наблюдаться оста¬
точный смаз. При прочих равных условиях он
будет тем больше, чем больше была величина
выдержки при съемке. Вернемся к примеру ком¬
пенсации сдвига способом протягивания пленки и
посмотрим, как возникает остаточный смаз под
влиянием лишь одного из упомянутых факторов
(кстати, наиболее существенного), а именно,
точности ориентации космического корабля по
курсу.
На рис. 16 буквой А обозначено положение
изображения точки местности в кадре в момент на¬
чала открытия затвора фотоаппарата. Из-за дви¬
жения аппарата относительно земной поверхности
к моменту закрытия затвора это изображение долж¬
но переместиться относительно кадра в точку Л2.
Для того чтобы этого не произошло, фотоаппарат
во время экспозиции поворачивается в плоскости,
проходящей через А и Л2. Однако вследствие
ошибки в ориентации космического корабля по
курсу изображение точки переместится в направ¬
лении АА1, что приведет к смещению изображения

Глава. 1. Научно-методические основы эксперимента «Радуга»
точки А на снимке на отрезок 4іЛ2. Величина от¬
резка ЛіЛ2 и есть остаточный смаз на снимке.
Влияние всех перечисленных внешних факторов
на информативность космических снимков необхо-
ходимо учитывать при создании космических фо¬
тосистем.
Требования к характеристикам многозональ¬
ных фотоснимков. В предыдущих разделах этого
параграфа было показано, что многозональные
фотоснимки обладают определенными пороговыми
характеристиками, ограничивающими их инфор¬
мативность, и что эти пороги обусловлены как
влиянием внешних факторов, так и закономерно¬
стями формирования изображения фотосистемами.
Разные системы обладают разными значениями
порогов, которые определяются параметрами си¬
стемы, выбранными при ее разработке. Ни одна
фотосистема не может зарегистрировать со всей
полнотой характеристики наблюдаемого из космо¬
са'поля яркости. Для нас важно, чтобы на сним¬
ках были зарегистрированы такие из этих харак¬
теристик, которые несут полезную информацию,
являются опознавательными признаками земных
объектов и позволяют решить поставленные за¬
дачи исследования Земли. Итак, прежде чем созда¬
вать многозональную фотоаппаратуру, необходи¬
мо выработать требования к характеристикам,
которыми должны обладать будущие многозональ¬
ные снимки. Требования эти разрабатывались на
основе совместного анализа сформулированных
потребителями задач исследования Земли, опти¬
ческих и геометрических характеристик объектов
исследования и условий съёмки из космоса. Эти
требования оказались очень серьезными и, как
правило, противоречивыми. Рассмотрим коротко
каждое из них.
Прежде всего должна быть обеспечена возмож¬
ность покрывать съемкой большие территории за
короткий срок. Снимки должны захватывать по¬
лосу земной поверхности по трассе полета разме¬
ром не менее 100—150 км. В большом захвате
местности каждым снимком и в возможности
покрывать съемкой за короткий срок огромные
районы Земли заключен основной смысл съемки
из космоса, так как это позволяет изучать круп¬
ные земные образования и анализировать взаимо¬
связь земных объектов и явлений на больших
пространствах, что затруднительно, а то и невоз¬
можно при самолетных и наземных обследова¬
ниях.
Космические снимки должны характеризовать¬
ся углом поля изображения не более 50—60°. Это
означает, что угол между вертикалью и направ¬
лением из объектива на любую точку местности,
попадающую в кадр, должен быть не более 25—
30°. Требование это обусловлено тем, что при уве-
-<
Рис. 15
Аэроснимок со смазом изображения
Рис. 16
Возникновение остаточного смаза изображения из-за ошиб¬
ки ориентации по курсу
37

Глава. 1. Научно-методические основы эксперимента «Радуга:
личении угла между вертикалью и направлением
фотографирования возрастает влияние атмосфе¬
ры, искажающей яркости и контрастности объек¬
тов съемки; увеличиваются различия в качестве
изображения в центре и на краю снимка, обуслов¬
ленные свойствами фотоаппаратуры; спектраль¬
ная отражательная способность самих земных
объектов зависит от направлений падающих и от¬
раженных лучей, и одна и та же деталь местности,
сфотографированная под разными углами относи¬
тельно Солнца и вертикали, будет иметь разное
распределение яркости по зонам спектра, разли¬
чия эти возрастают с увеличением угла поля
изображения.
До сих пор мы говорили о пороговых характе¬
ристиках фотосистем как о вредных факторах,
ограничивающих информативность снимков. Од¬
нако рассмотренное в предыдущих разделах и
проявляющееся при космической съемке явление
сглаживания пространственной структуры наблю¬
даемого из космоса поля яркости, приводящее
к потере мелких деталей на снимках, или, как
говорят, к генерализации изображения, имеет и
положительное значение. Более того, генерализи¬
рующие свойства космических снимков являются
одним из главных их достоинств.
На снимках, сделанных с самолета, за обилием
мелких контрастных деталей зачастую теряются
крупные (особенно крупные малоконтрастные)
земные образования.
На космических снимках мелкие, не интере¬
сующие исследователя детали местности сглажи¬
ваются, и на таком более ровном фоне хорошо
проявляются крупные малоконтрастные земные
объекты. Некоторое представление о том, что та¬
кое генерализация изображения и какова от нее
Рис. 17
Иллюстрация эффекта генерализации
польза, можно получить, рассматривая рис. 17 38
сначала с близкого расстояния, затем с расстоя¬
ния 2—3 м. С близкого расстояния хорошо видны
детали растра. При наблюдении с большого рас¬
стояния эти детали сглаживаются за счет того, что
их угловые размеры приближаются к порогу угло¬
вого разрешения зрительной системы. Разработка
требований к космическим снимкам осложняется
тем, что для решения разных задач требуется раз¬
ная степень генерализации. Если такие задачи
решаются по одному и тому же снимку, то раз¬
ная степень генерализации достигается за счет
использования разной степени увеличения сним¬
ков при их визуальном дешифрировании или за
счет изменения апертуры сканирующего микро¬
денситометра при их инструментальной обработке.
При рассмотрении фотоизображения без уве¬
личения его мелкие и малоконтрастные детали
оказываются за пределами разрешения и контраст¬
ной чувствительности зрительной системы, кото¬
рая в данном случае осуществляет генерализую¬
щие функции. Используя все большее увеличение
снимков, мы уменьшаем степень генерализации и
получаем возможность обнаруживать все более
мелкие детали. Этот процесс не может продол¬
жаться беспредельно. Ни при каком увеличении
на снимке нельзя увидеть тех деталей местности,
которые на нем не изобразились, так как их раз¬
меры и контрасты оказались ниже порогов фото¬
графирующей системы.
Из сказанного вытекает следующее требование
к космическим снимкам: они должны обеспечи¬
вать изменения степени генерализации в возможно
больших пределах при разной кратности увели¬
чения изображений. Поэтому при зафиксирован¬
ных значениях захвата и разрешения на местно¬
сти формат оригинального снимка должен быть
как можно меньше.
Следующими характеристиками снимков явля¬
ются их пространственное разрешение и контраст¬
ная чувствительность. Для обеспечения возмож¬
ности решения подавляющего большинства науч¬
ных и прикладных задач исследования Земли,
сформулированных потребителями, на космиче¬
ских снимках при их большом захвате (100—
150 км) должны обнаруживаться достаточно мел¬
кие объекты местности, а именно объекты разме¬
ром 20—30 м, имеющие достаточно малый конт¬
раст (0,05—0,1).
Геометрическая точность построения изобра¬
жения на космических снимках должна соответ¬
ствовать их пространственному разрешению и ха¬
рактеризоваться ошибками порядка 30 м. Это
обеспечит правильную оценку формы объектов,
точное определение их размеров и площадей и
точную координатную привязку опознанных
объектов.
Высокая геометрическая точность построения
изображения необходима еще и для того, чтобы
обеспечить возможность стереоскопического pàc-
смотрения снимков и иметь при этом хорошее
стереоскопическое разрешение, позволяющее об¬
наруживать перепады высот в 50—100 м, и с та¬
Глава. 1. Научно-методические основы эксперимента «Радуга»
кой же точностью измерять превышения одних
объектов над другими. Стереоскопические наблю¬
дения и измерения существенно расширяют воз¬
можности космической съемки, позволяя исполь¬
зовать в качестве опознавательных признаков
объектов их пространственные (трехмерные) фор¬
му и размеры, взаимное и абсолютное положение
по высоте. В частности, стереонаблюдения по кос¬
мическим снимкам позволяют более уверенно
изучать рельеф земной поверхности.
Важнейшими характеристиками многозональ¬
ных космических фотоснимков являются количе¬
ство, ширина и положение спектральных зон,
в которых выполняется съемка (подробнее см. гл. 1,
§ 1.3). Для МКФ-6 было решено производить
съемку в шести зонах спектра шириной 40—60 км
с эффективными длинами волн, близкими к сле¬
дующим значениям: 480, 540, 600, 660, 720, 820 км.
Для удобства визуальной интерпретации мно¬
гозональных снимков зафиксированные на них
спектральные различия земных объектов следует
преобразовывать в различия цветовые путем син¬
тезирования из различных комбинаций черно-бе¬
лых зональных снимков цветных изображений
(подробнее см. гл. 4, § 7.2). Кроме визуальной
интерпретации могут использоваться различные
методы инструментальной и машинной обработки
многозональных снимков. Для этого необходимо
обеспечить возможность определения по снимкам
энергетических яркостей сфотографированных
объектов. Относительное распределение яркости
по зонам спектра должно определяться с ошибкой
около 5%. Систематическая, не зависящая от зоны
спектра ошибка определения абсолютной энерге¬
тической яркости может быть около 15—20%.
Последнее требование к многозональным сним¬
кам заключается в том, чтобы их себестоимость
была возможно меньшей. Это, в частности, озна¬
чает, что формат кадра должен быть минималь¬
ным. При этом минимальными будут габариты,
вес и энергопотребление фотоаппаратуры, что
очень существенно, так как выведение на около¬
земную орбиту каждого лишнего килограмма ап¬
паратуры обходится довольно дорого. При задан¬
ном весе уменьшение формата кадра означает
увеличение запаса пленки, что опять-таки повы¬
шает рентабельность каждого запуска в космос
такой аппаратуры.
Оптимизация параметров многозональной фо¬
тосистемы. Информативность многозональных
космических снимков и эффективность их исполь¬
зования определяются характеристиками этих
снимков. Весьма важно, чтобы одновременно удов¬
летворялись все рассмотренные в предыдущем
пункте требования к многозональным снимкам.
Невыполнение хотя бы одного из них приводит
к резкому снижению эффективности космических
съемок. Дело в том, что наиболее полное и надеж¬
ное дешифрирование снимков (опознавание сфо¬
тографированных объектов и определение их ка¬
чественных и количественных характеристик)
возможно лишь при комплексном использовании
всех прямых и косвенных опознавательных при¬
знаков земных объектов спектральной яркости, 39
трехмерной формы и размеров, структуры, взаим¬
ного положения и т. д. Наиболее полное отраже¬
ние на снимках эти признаки находят лишь при
выполнении всех рассмотренных выше требова¬
ний. Получить снимки, удовлетворяющие только
одному или нескольким из упомянутых требова¬
ний, сравнительно легко. Создание же многозо¬
нальной космической фотосистемы, отвечающей
одновременно всему комплексу этих требований,
является сложной научной и технической зада¬
чей. Стремление улучшить одну из рассмотренных
характеристик снимка обычно приводит к ухудше¬
нию других его характеристик.
Противоречивость требований к многозональ¬
ным снимкам обусловлена, с одной стороны, спе¬
цификой условий съемки из космоса, с другой —
закономерностями формирования изображений
фотосистемами.
Поясним сказанное несколькими примерами,
опираясь на рассмотренные ранее закономерности
работы фотосистем и внешние факторы космиче¬
ской съемки.
Большая высота полета способствует проведе¬
нию съемок с большим захватом местности, но
затрудняет получение снимков с высоким про¬
странственным (в плане и по высоте) разрешением
на местности. При заданных высоте и захвате
улучшать разрешение на местности можно за счет
увеличения фокусного расстояния и формата кад¬
ра фотоаппарата, но это приводит к резкому уве¬
личению габаритов, веса и энергопотребления ап¬
паратуры, затрудняет использование больших
запасов пленки и в целом приводит к увеличению
себестоимости снимков и снижению экономиче¬
ской эффективности космических съемок.
Большая скорость полета космического кораб¬
ля способствует тому, что за короткий срок могут
быть сфотографированы огромные районы земного
шара. С другой стороны, такая скорость явля¬
ется причиной возникновения смаза фотографиче¬
ского изображения, который ограничивает про¬
странственное разрешение снимков. Смаз пропор¬
ционален выдержке. Последнюю можно было бы
уменьшить, создавая объективы с большим отно¬
сительным отверстием. Однако увеличение отно¬
сительного отверстия сверх некоторой предельной
величины неизбежно приводит к ухудшению
контрастно-частотной характеристики объектива,
что может не только свести на нет выигрыш в раз¬
решении за счет уменьшения смаза, но и еще
больше, чем смаз, ухудшить пространственное
разрешение фотосистемы. Уменьшение количества
световой энергии, попадающей на пленку, связан¬
ное с сокращением величины выдержки (как ме¬
рой уменьшения смаза 4 изображения), можно
компенсировать, расширяя зоны спектральной
чувствительности в каждом канале многозональ¬
ной фотосистемы. Но это приведет к ухудшению
способности системы фиксировать малые различия
в спектральной яркости объектов съемки. Нако¬
нец, уменьшать выдержку (а значит, и смаз) мож¬
но за счет использования высокочувствительных
Глава. 1. Научно-методические основы эксперимента «Радуга»
фотопленок. Однако таково уж свойство фотома¬
териалов, что с увеличением порога их светочув¬
ствительности неизбежно возрастают их собствен¬
ные шумы. И опять-таки возникает сложная про¬
тиворечивая ситуация, которая иллюстрируется
на рис. 18. На этом рисунке кривыми 7 и 2 пока¬
заны контрастно-частотные характеристики смаза
изображения (см. выше) для двух разных выдер¬
жек: кривая 1 соответствует большей выдержке,
кривая 2 — меньшей. Кривая порогового контра¬
ста пленки 3 (см. выше и рис. 10) соответствует
съемке с большой выдержкой, позволяющей ис¬
пользовать низкочувствительную пленку с малы¬
ми собственными шумами, а аналогичная кри¬
вая 4 соответствует кривой 2, когда выдержка
мала, и приходится применять высокочувствитель¬
ную пленку с большим уровнем собственных
шумов.
Из рис. 18 видно, что, уменьшая выдержку, мы
поднимаем контрасты объектов и как бы «вытас¬
киваем» их в область, лежащую выше пороговой
кривой, где они становятся различными. Но при
этом сама пороговая кривая также поднимается
вверх, уменьшая область контрастной чувстви¬
тельности фотосистемы.
Приведенные примеры сложных противоречи¬
вых зависимостей, существующих между характе¬
ристиками фотографической системы, свойства¬
ми снимков и внешними факторами, показывают,
что при разработке фотосистемы необходимо
искать оптимальную комбинацию всех ее харак¬
теристик.
В Институте космических исследований был
разработан метод оптимизации параметров фото¬
графической системы. Суть метода заключается
в следующем: отыскивается такая комбинация
параметров фотосистемы, при которой обеспечива¬
ется получение снимков с заданными характери¬
стиками, а формат кадра получается минималь¬
ным, что, как уже отмечалось, означает миними¬
зацию себестоимости снимков. С помощью упомя¬
нутого метода были выработаны требования к
характеристикам многозонального космического
фотоаппарата МКФ-6.
Рис. 18. Характеристики двух фотосистем
1.3.
Выбор зон
спектральной чувствительности
Многозональная камера МКФ-6, имеющая
шесть независимых фильмовых каналов, позволя¬
ет получать одновременно шесть изображений,
свойства которых определяются выбором спект¬
ральной чувствительности в каждом канале. Раз¬
работке камеры предшествовала оценка яркост¬
ных свойств отдельных земных объектов, элемен¬
тов природного ландшафта и анализ опыта
цветной и спектральной аэрофотосъемки. Спект¬
ральная чувствительность в разных каналах вы¬
биралась так, чтобы получаемые изображения
максимально отличались друг от друга. Число
каналов, заданное в камере, определялось числом
требуемых эффективных зон чувствительности,
в которых различие яркости природных объектов
между собой соответствует фотометрической точ¬
ности съемочной системы.
Априорными данными для выбора зон спект¬
ральной чувствительности служат особенности
яркостных свойств объектов в разных зонах опти¬
ческого спектра. Эти особенности определяют так¬
же и цвет объектов. Живая растительность имеет
зеленый цвет, т. е. ее яркость в зеленой зоне
спектра больше, чем в других зонах видимой об¬
ласти. Коричневый цвет почвы и желтый цвет
песка одинаково связаны с увеличением яркости
в оранжево-желтой зоне спектра, однако увеличе¬
ние яркости у песка больше, чем у почвы. Пред¬
ставление об объекте съемки при выборе зон
спектральной чувствительности связано с прост¬
ранственным разрешением съемочной системы.
Это можно иллюстрировать следующим примером.
Возьмем краски и кистью нанесем на лист бумаги
множество разноцветных точек, расположив их
вплотную по всей плоскости листа. С близкого
расстояния мы будем видеть яркую, пеструю кар¬
тину. Если смотреть на нее, постепенно увеличи¬
вая расстояние, то в какой-то момент отдельные
точки сольются, и тогда вместо отдельных цвет¬
ных точек мы видим плоскость, окрашенную до¬
минирующим цветом меньшей насыщенности, чем
на отдельных точках. Этот прием хорошо известен
художникам.
Фотографирующая система, в том числе много¬
зональная, моделирует действие зрительной систе¬
мы человека и животных. Глаз человека устроен
таким образом, что имеет три светочувствитель¬
ных элемента, воспринимающих три разные зоны
спектра. Максимумы спектральной чувствительно¬
сти приходятся на синюю, зеленую и оранжево¬
красную зоны спектра. Комбинация их восприя¬
тия и дает нам всю ощущаемую гамму красок.
Интуитивно понятно, что если бы человек воспри¬
нимал излучение не в трех, а в четырех и даже
более зонах спектра, то объем получаемой инфор¬
мации увеличился бы. Вопрос в том, будет ли эта
информация новой по сравнению с ранее получен¬
ной при использовании трех зон спектральной
чувствительности.
40

Глава. 1. Научно-методические основы эксперимента «Радуга:
Природные объекты сами не испускают свет,
они его отражают. Свет, падающий на Землю от
Солнца, состоит из смеси бесконечного множества
монохроматических излучений разной длины вол¬
ны. Каждое из них отдельно воспринимается, как
окрашенное в какой-либо цвет. Пропуская через
.призму белый свет, можно его разложить в спектр
й анализировать отдельно каждую составляющую.
Так делают при спектральном анализе. В приро¬
де тоже можно наблюдать разложение света
в спектр каплями воды. Такой спектр называют
радугой, отсюда и название эксперимента — «Ра¬
дуга». Различные объекты (трава, почва, деревья,
горные породы) по-разному поглощают упавшее
на них излучение. Отраженная его часть воспри¬
нимается глазом, как цвет объекта. Сравнивая
излучение, отраженное разными объектами при¬
родного ландшафта в разных зонах спектра, мож¬
но характеризовать особенности самих объектов.
Объективной характеристикой элементов при¬
родного ландшафта является способность отра¬
жать свет разной длины волны. Она может быть
измерена прибором — спектрофотометром — и ха¬
рактеризуется спектральным коэффициентом яр¬
кости. По особенности отражения света природные
элементы делятся на три основных группы (клас¬
са). При этом входящие в один класс почвы и
горные породы монотонно увеличивают отражение
света от синей к красной области спектра. Вода,
наоборот, уменьшает. А живая растительность
увеличивает отражение зеленых лучей, чем и оп¬
ределяет свой цвет, резко уменьшает отражение
в красной области из-за поглощения этих лучей
хлорофиллом и резко увеличивает в инфракрасной
области, невидимой человеческому глазу.
Цветная фотография копирует работу глаза.
Изображение образуется сочетанием трех цветных
светочувствительных слоев. Казалось бы, этого
достаточно, однако резкое увеличение яркости
живых растений в инфракрасных лучах оптиче¬
ского спектра послужило поводом к появлению
цветных спектрозональных фотоматериалов, одна
из зон у которых воспринимает инфракрасное из¬
лучение. Практика показала, что в большинстве
случаев спектрозональная съемка для дешифри¬
рования эффективнее обычной цветной. Хотя
цветной снимок привычнее, однако цветовые конт¬
расты на нем меньше. Живая растительность
обычно кодируется на спектрозональном снимке
красным цветом, и интерпретатору не составляет
труда выделить ее на снимке.
Установлено, что четыре зоны спектра доста¬
точно надежно позволяют распознавать классы
природных объектов и решать целый ряд практи¬
ческих задач. Практика ставит более сложные и
тонкие задачи. Между тем даже четыре зоны не
могут быть получены на цветной пленке. Сам
принцип цветной фотографии на многослойных
фотоматериалах ограничивает число зон лишь
тремя. К тому же их измерительные свойства не¬
достаточно надежны для тонких различий. Эти
недостатки не присущи способу параллельного
фотографирования в нескольких зонах спектра,
выделяемых применением светофильтров на чер¬
но-белых фотоматериалах. Получаемый таким
образом снимок обладает высокими изобразитель¬
ными и измерительными свойствами. Техни¬
чески такой метод оказывается сложнее. Он
требует использования специальных приборов для
синтеза цветного и цветокодированного изобра¬
жений. Зато набор синтезированных цветных
снимков позволяет «оглядеть со всех сторон» изу¬
чаемое явление. Такой способ получения цветного
изображения был назван аддитивным из-за опера¬
ции сложения изображений, полученных в разных
зонах спектра, в отличие от последовательного
вычитания цвета в слоях многослойной цветной
пленки. А фотографирование названо многозо¬
нальным.
Для многозонального фотографирования мож¬
но создать съемочные системы с различным чис¬
лом каналов и соответственно зон спектральной
чувствительности. Есть ли здесь разумный пре¬
дел? Попробуем увеличивать число зон фотогра¬
фирования и получать цветное изображение, син¬
тезированное из трех зон в каждом из вариантов.
Если не делать перестановок зон, то при трех зо¬
нах мы получаем один-единственный результат,
для четырех зон их будет уже четыре, для пяти —
десять, для шести — двадцать и т. д. Если же для
улучшения цветокодирования подбирать варианты
с перестановкой цвета между зонами, то для пяти
зон их будет шестьдесят, для шести — сто двад¬
цать, для семи — сто девяносто пять... Число воз¬
можных вариантов быстро растет с увеличением
числа зон фотографирования. Возможность их со¬
поставления усложняется, в то время как увели¬
чения полезной информации может уже и не быть.
Фотографирование Земли ставит конечной
целью увидеть, распознать изучаемые явления и
объекты. Яркостная информация о спектральных
свойствах земной поверхности фильтруется раз¬
ными каналами многозональной системы. Полу¬
ченные снимки отбираются для получения не¬
скольких вариантов синтезированных цветных
снимков. В конечном счете синтезированные сним¬
ки анализируются специалистами-землеведами,
которые отбирают информацию, согласующуюся
с их представлениями, и принимают решение.
Схема получения результата напоминает перцеп¬
трон, в ней реализуется принцип неокончательных
решений. Он состоит в том, что весь процесс стро¬
ится как многоэтажный, причем на каждом этаже
принимается не единственное, а отбирается неко¬
торый процент наиболее вероятных решений.
Имеет значение то, как произведен отбор призна¬
ков на первом этапе, при фотографировании.
При съемке поверхности Земли мы всегда по¬
лучаем произвольный набор отображений различ¬
ных объектов на снимке. Отдельные объекты мы
различаем на снимке благодаря их яркостнбму
контрасту. Традиционный выбор зон спектраль¬
ной чувствительности для многозонального фото¬
графирования заключается в определении яркост¬
ных (г) и контрастных (S) различий для разных
длин волн (рис. 1).
41

Глава. 1. Научно-методические основы эксперимента «Радуга;
Как видно на рис. 1, соотношение яркости 42
объектов меняется для различных длин волн.
Растительность отличается повышением яркости
в зеленой области (550 нм) и резким увеличением
за 700 нм. При этом контраст может изменять
знак на противоположный. При фотографировании
в широкой области спектра эти различия усредня¬
ются и сглаживаются. Зоны противоположных
контрастов должны быть реализованы в разных
каналах. Таким образом можно достаточно эффек¬
тивно выбирать оптимальные характеристики для
отдельных конкретных задач при заданных спект¬
ральных яркостях тех природных образований,
которые служат фоном, и тех, которые мы пыта¬
емся обнаружить. Такой подход может быть целе¬
сообразен при решении частных задач внутри
ограниченного региона. Подобный детерминиро¬
ванный подход может использоваться ограничен¬
но. Связано это с недостаточной изученностью
оптических свойств ландшафтов Земли и большим
числом возможных задач.
Другой подход может быть сделан из статисти¬
ческих представлений. Констатируем существова¬
ние малого числа классов природных объектов:
почвенный покров, горные породы, растительность,
вода, снег. В каждом классе можно рассматривать
видоизменение спектральной отражательной спо¬
собности природных объектов с изменением огра¬
ниченного числа внутренних факторов, определяю¬
щих видовой состав класса. В каждом классе чис¬
ло таких факторов можно ограничить наиболее
существенными. Для почвенных покровов основ¬
ное влияние на яркость оказывает содержание гу¬
муса в почве, для горных пород — состав породо¬
образующих минералов. Зеленый цвет раститель¬
ности определяется наличием хлорофилла. Цвет
воды вызван рассеянием света молекулами воды
и взвешенными частицами. Необходимо особо вы¬
делить экологические факторы, относящиеся глав¬
ным образом к растительности. Они заключаются
в зависимости яркостных характеристик от усло¬
вий произрастания, изменения высоты над уров¬
нем моря, географической широты, изменения со¬
става почв, количества осадков и т. д.
Общая постановка задачи выбора спектральной
чувствительности каналов многозональной съемоч¬
ной системы заключается в получении максималь¬
ных яркостных различий, максимальных контра¬
стов между объектами. При этом целесообразно
сконцентрировать информацию, выражаемую че¬
рез большое число косвенных признаков — спект¬
ральных яркостей. Предполагаем, что более емкие
характеристики окажутся и наиболее существен¬
ными, определяющими. В качестве критерия вы¬
бора потребуем, чтобы статистический разброс
яркости (дисперсия) был максимальным. Такая
Рис. 1
Спектрально-яркостные характеристики почвенно-расти¬
тельных пар объектов (а, б) и их спектральные контрасты
(а', б)
Пунктиром показаны зоны изменения знака контраста на про¬
тивоположный

Глава. 1. Научно-методические основы эксперимента «Радуга:
задача может быть ретена выделением главных 43
компонентов спектральных различий, применяе¬
мым при факторном анализе. Отличительной спо¬
собностью такого анализа является возможность
одновременного исследования сколь угодно боль¬
шого числа взаимозависимых переменных. В ре¬
зультате анализа получаем группы наиболее тесно
связанных длин волн, дающих максимальные яр¬
костные различия.
Сложность задачи выбора эффективных зон
спектральной чувствительности для многозональ¬
ной съемочной системы заключается в отсутствии
достаточно представительного набора спектраль¬
ных яркостей природных объектов для решения
всего круга возможных задач. Изучение оптиче¬
ских характеристик ландшафтов ведется учеными
много лет, и полученные знания используются при
дистанционном изучении природных ресурсов.
Из всего материала спектрофотометрических
данных после качественной оценки были отобра¬
ны отдельные группы, насчитывающие достаточно
большое количество объектов. Отдельную группу
составляют обобщающие характеристики, полу¬
ченные Л. Е. Криновым при составлении класси¬
фикации природных объектов по их спектральным
яркостям (рис. 2). Внутри каждой такой группы
спектральных характеристик производился стати¬
стический анализ путем выявления главных ком¬
понентов спектральных различий с максимальны¬
ми яркостными вкладами. Полученные характе¬
ристики внутри каждого такого набора сопостав¬
лялись между собой для выявления наиболее
типичных закономерностей. Подобный анализ
позволяет устанавливать логическую структуру
совокупности отражения различных длин волн
разными объектами, отделить существенное от
несущественного, взаимозаменяемые и зависимые
от независимых. Следовательно, он позволяет
обосновывать выбор системы признаков как сово¬
купностей различных длин волн. Сопоставление
для разных групп исходных данных результатов
анализа внутри группы позволило уменьшить
влияние систематических ошибок, вызванных при¬
менением различных типов приборов, разных ме¬
тодик измерений и эталонов. В окончательном
анализе использовались наборы главных компо¬
нентов спектральных различий, которые имеют
подобный вид в различных группах данных, усред¬
ненные типичные яркостные характеристики
Рис. 2
Типичные спектрально-яркостные характеристики различ¬
ных природных объектов
а — растительные объекты,
б — породообразующие минералы,
в — водные объекты,
г — основные типы природных объектов по классификации
Л. Е. Кринова
Рис. 3
Зоны спектральной чувствительности МКФ-6
1 — 480, 2 — 540,
3 — 600, 4 — 660,
5 — 740, 6 — 840 нм

Глава. 1. Научно-методические основы эксперимента «Радугаі
классов природных объектов и оценки влияния
атмосферы Земли на изменение спектральных
контрастов.
Влияние земной атмосферы хорошо заметно на
цветных фотографиях из космоса. Земля кажется
голубой из-за рассеяного атмосферой света корот¬
коволновой области спектра. Резко, контрастно
выделяются красно-бурые области континентов,
в то время как зеленые имеют голубоватый отте¬
нок. Для отраженных лучей атмосфера представ¬
ляет светофильтр с характеристиками слабого
желтого фильтра. К прошедшей части лучей при¬
бавляются голубые рассеянные лучи, которые и
уменьшают контраст в этой части спектра и, сле¬
довательно, снижают информативность.
Для изучения возможностей многозонального
фотографирования и сопоставления с результата¬
ми спектрофотометрических измерений в течение
длительного периода проводились наземные экспе¬
риментальные работы, оценивалась возможность
выявления динамики изменений спектральной яр¬
кости природных объектов в связи с изменением
их состояния. Полученные результаты позволили,
в частности, установить влияние случайных изме¬
нений погодных условий и сопоставить их с си¬
стематическими изменениями самого объекта.
Экспериментальное изучение возможностей
многозонального фотографирования с применени¬
ем нескольких вариантов комплекта съемочных
зон для различных ландшафтных условий терри¬
тории СССР было выполнено по материалам аэро¬
фотосъемки с самолета-лаборатории ИКИ АН
СССР Ан-30. Полученный материал оценивался
специалистами — географами разного профиля.
На космическом корабле «Союз-12» впервые
в СССР был произведен эксперимент по многозо¬
нальному фотографированию Земли из космоса.
Съемка выполнялась девятиобъективной камерой
на разные типы пленок. Разносторонний анализ
полученных материалов позволил оценить эффек¬
тивность многозонального фотографирования в
различных географических областях. Полученные 44
оценки для комбинаций зон фотографирования
с целью выявления максимальных яркостных
контрастов в разных ландшафтах существенно
различны и подтверждают теоретические пред¬
ставления.
Результаты экспериментальных исследований
и математического анализа спектральных харак¬
теристик объектов природной среды послужили
основой для выбора спектральных съемочных зон
для камеры МКФ-6. При постановке задачи учи¬
тывалось, что камера предназначена для фотогра¬
фирования обширных территорий различных при¬
родных зон, что высокое пространственное
разрешение съемочной системы позволяет решать
множество локальных задач. Фотометричность си¬
стемы потребовала, чтобы положение зон вносило
минимальный разброс в получаемые оценки. Необ¬
ходимость многоцелевого использования материа¬
лов фотографирования обосновывается статисти¬
ческим подходом к выбору критерия.
Зоны спектральной чувствительности, реали¬
зованные при фотографировании Земли из космо¬
са с космического корабля «Союз-22» (рис. 3),—
это, с одной стороны, обобщение опыта цветной
и спектрозональной съемки и, с другой стороны,
результат теоретического и экспериментального
изучения возможностей многозонального фотогра¬
фирования.
Комбинация зон 7, 2 и 3 дает систему наиболее
правильного цветовоспроизведения. Зоны 2, 4 и 5
составляют комбинацию, близкую к характеристи¬
кам спектрозональной аэропленки СН-23. Зона 6
выделяет наиболее эффективный инфракрасный
диапазон. Увеличение числа синтезируемых зон и
аддитивный способ синтеза позволяют значитель¬
но повысить распознаваемость природных объек¬
тов на снимке по сравнению с традиционным фо¬
тографированием субтрактивным способом на мно¬
гослойные фотоматериалы.

Глава 2
Космический
корабль
«Союз-22»
2.1 45
Конструкция корабля
Космический корабль «Союз-22», стартовавший
с космодрома Байконур 15 сентября 1976 г., имеет
стартовую массу 6,5 т, длину 7,6 м, размах сол¬
нечных батарей 8,37 м, максимальный диаметр
2,72 м, диаметр жилых отсеков 2,2 м.
Конструктивно корабль «Союз-22» состоит из
четырех основных отсеков: спускаемого аппарата,
орбитального отсека, фотоотсека, приборно-агре¬
гатного отсека. Компоновочная схема корабля
«Союз-22» показана на рис. 1.
В верхней части корабля размещен фотоотсек
и орбитальный отсек, который внизу соединяется
со спускаемым аппаратом. Спускаемый аппарат
через лобовой теплозащитный экран в свою оче¬
редь стыкуется с приборно-агрегатным отсеком.
На приборно-агрегатном отсеке установлены сол¬
нечные батареи. Механическое соединение отсе¬
ков осуществляется с помощью пиротехнических
узлов. Общий вид корабля «Союз-22» показан
на рис. 2.
Спускаемый аппарат (СА) предназначен для
размещения экипажа на участке выведения ко¬
рабля на орбиту, при управлении кораблем в по¬
лете, во время спуска в атмосфере и парашютиро¬
вания. Он представляет собой герметичный отсек
с двумя боковыми обзорными иллюминаторами и
иллюминатором, на котором установлен оптиче¬
ский визир-ориентатор. Корпус аппарата выполнен
в основном из алюминиевого сплава. Снаружи он
имеет теплозащиту, а внутри покрыт теплоизоля¬
цией в сочетании с декоративной обшивкой.
В верхней части отсека имеется люк-лаз
с крышкой. В СА размещены пульт космонавтов,
ручки управления кораблем, приборы и оборудо¬
вание основных и вспомогательных бортовых си¬
стем, контейнеры для возвращаемой научной ап¬
паратуры и резервный запас для экипажа.
Для полета по программе «Радуга» в состав СА
были введены специальные контейнеры для раз¬
мещения в них 12 пеналов с экспонированной фо¬
топленкой.
Масса спускаемого аппарата составляет 2,75 т.
Орбитальный отсек корабля предназначен для
использования в качестве рабочего отсека при
управлении работой фотоаппарата МКФ-6, прове¬
дении научных экспериментов, а также для обес¬
печения условий быта и отдыха космонавтов.
Орбитальный отсек выполнен из магниевого
сплава и состоит из двух оболочек-полусфер,
соединенных цилиндрической вставкой. В отсеке
два обзорных иллюминатора. В его нижней части
имеется люк, соединяющий орбитальный отсек со
спускаемым аппаратом, а также боковой люк для
посадки экипажа в корабль на стартовой пло¬
щадке.
В интерьер отсека входят «сервант» и «диван»,
в которых расположены пульт управления систе¬
мами отсека, приборы и оборудование основных
и вспомогательных бортовых систем, а также
комплект аппаратуры МКФ-6, в том числе в сие-

Глава 2. Космический корабль «Союз-22»
Рис. 1
Компоновочная схема корабля «Союз-22»
циальных контейнерах — шесть кассет фотоаппа¬
рата с фотопленкой и запасы пленкп в пеналах
для перезарядки кассет.
Для проведения телевизионных передач и ки¬
нофотосъемки с борта корабля в отсеке установ¬
лены телевизионная и кинофотоаппаратура, спе¬
циальные светильники и кронштейны для крепле¬
ния этой аппаратуры.
Масса орбитального отсека составляет 0,9 т.
Фотоотсек предназначен для установки в нем
фотоаппарата МКФ-6. Отсек представляет собой
герметичную цилиндрическую оболочку диаметром
1,3 м с двумя шпангоутами и верхним днищем.
Нижним шпангоутом фотоотсек устанавливается
на орбитальный отсек. Съемка ведется через ил¬
люминатор, имеющий диаметр 420 мм, который
расположен на боковой поверхности цилиндриче¬
ской оболочки. С внешней стороны иллюминатора
имеется бленда, торец которой закрывается за¬
щитной крышкой.
Внутри фотоотсека на четырех кронштейнах
устанавливается камерная часть МКФ-6. Зона
между иллюминатором и камерной частью фото¬
аппарата со стороны объективов отделена от объе¬
ма жилых отсеков пыленепроницаемой перегород¬
кой. В этой зоне размещены три вентилятора
обдува стекла иллюминатора. В фотоотсеке преду¬
смотрены специальные приспособления для удоб¬
ства работы в невесомости.
Масса фотоотсека составляет 0,25 т.
Приборно-агрегатный отсек предназначен для
размещения аппаратуры, оборудования и систем,
обеспечивающих орбитальный полет. Конструк¬
тивно он состоит из переходной, приборной и агре¬
гатной секций, изготовленных из алюминиевых
сплавов.
В переходной секции, имеющей ферменную
конструкцию и соединяющей спускаемый аппарат
с приборной секцией, установлено 10 двигателей
ориентации с номинальной тягой по 10 кг каждый,
топливные баки и система подачи топлива. Сна¬
ружи переходной секции расположены малый
радиатор-излучатель системы терморегулирования,
верхние узлы крепления и зачековки солнечных
батарей и антенна командной радиолинии.
Герметичная приборная секция имеет форму
низкого цилиндра с двумя днищами. В ней разме-
Рис. 2
На корабле «Союз-22» место стыковочного агрегата занял
фотоотсек

Глава 2. Космический корабль «Союз-22:

Глава 2. Космический корабль «Союз-22»
щаются приборы системы ориентации и управле¬
ния движением, системы управления бортовым
комплексом аппаратуры и оборудования корабля,
системы радиосвязи с Землей, программно-времен¬
ное устройство, блоки радиотелеметрии, часть
приборов и блоков системы единого электропита¬
ния. Снаружи приборной секции установлен дат¬
чик построения инфракрасной вертикали на
Землю.
Агрегатная секция выполнена в виде цилин¬
дрической оболочки, переходящей в коническую,
заканчивающуюся базовым шпангоутом, предна¬
значенным для установки корабля на ракету-но¬
ситель. Снаружи агрегатной секции расположен
большой радиатор-излучатель системы терморегу¬
лирования, 4 двигателя ориентации с номинальной
тягой по 10 кг каждый, 8 двигателей ориентации
с номинальной тягой по 1 кг каждый, нижние
узлы крепления и зачековки солнечных батарей.
В агрегатной секции размещена корректирующая
двигательная установка, состоящая из основного
и дублирующего двигателей с номинальной тягой
417 и 411 кг соответственно, топливных баков и
системы подачи топлива. Кроме того, в районе
базового шпангоута установлены антенны радио¬
связи и радиотелеметрии, ионные датчики систе¬
мы ориентации и часть батарей системы единого
электропитания корабля.
Солнечные батареи с полезной площадью 9 м2,
выполненные в виде двух «крыльев», из трех ство¬
рок каждое, установлены на приборно-агрегатном
отсеке. На их концевых створках размещены ан¬
тенны радиосвязи и радиотелеметрии.
Масса приборно-агрегатного отсека составляет
2,6 т вместе с запасом топлива (около 0,5 т).
Все отсеки корабля снаружи закрыты экранно¬
вакуумной теплоизоляцией и стеклотканью зеле¬
ного цвета.
При выведении на орбиту (на участке полета
в плотных слоях атмосферы) корабль «Союз»
закрыт сбрасываемым головным обтекателем
(рис. 3, цв. вкл.), оснащенным твердотопливной
двигательной установкой системы аварийного спа¬
сения.
В жилых отсеках корабля поддерживается
обычная кислородно-азотная атмосфера с давле¬
нием 660—860 мм рт. ст. с возможным увеличе¬
нием содержания кислорода по объему до 30—40%.
2.2
Ракета-носитель корабля
Ракета-носитель корабля «Союз» (рис. 4, цв.
вкл.) имеет три (I, II, III) ступени.
I ступень состоит из четырех боковых блоков,
каждый из которых имеет длину 19 м, диаметр
до 3 м и оснащен 4-камерным (с двумя рулевыми
камерами) двигателем.
II ступень представляет собой центральный
блок длиной около 28 м, с максимальным диамет¬
ром 2,95 м, оснащенный 4-камерным (с четырьмя
рулевыми камерами) двигателем.
III ступень представляет собой блок, имеющий
длину 8 м и диаметр 2,6 м, оснащенный 4-камер¬
ным двигателем (с четырьмя рулевыми соплами).
Стартовая масса ракеты-носителя с кораблем
«Союз» составляет более 300 т.
При старте ракеты-носителя (рис. 5) двигате¬
ли I и II ступеней запускаются одновременно,
II ступень продолжает работу после сброса четы¬
рех боковых блоков, III ступень запускается
в конце работы двигателя II ступени. Ракета-но¬
ситель использует на всех ступенях кислородно¬
керосиновое топливо. Общая длина ракеты-носи¬
теля с кораблем «Союз-22» составляет 49,3 м. Мак¬
симальный диаметр по стабилизаторам 10,3 м.
2.3
Особенности установки
аппаратуры МКФ-6
на корабле «Союз»
При установке аппаратуры МКФ-6 на корабль
специалистам пришлось решить ряд технических
проблем.
Для размещения крупногабаритного, сложного
и имеющего значительную массу фотоаппарата
пришлось создать специальный фотоотсек и осна¬
стить его оптическим иллюминатором большого
диаметра. В то же время фотоотсек должен быть
легким, прочным и удовлетворять высоким требо¬
ваниям по точности установки в нем фотоаппара¬
та. Было предложено в корпус фотоотсека вварить
специальную плату для крепления обоймы иллю¬
минатора и одновременно кронштейнов крепления
самого фотоаппарата. Тем самым была обеспечена
требуемая взаимная точность установки фотоап¬
парата и иллюминатора без ухудшения ее в полете
вследствие наддува фотоотсека и влияния гради¬
ента температур по корпусу. Для уменьшения
нагрузок на конструкцию было решено на участке
выведения корабля на орбиту иметь в фотоотсеке
только камерный блок фотоаппарата массой около
70 кг, без шести кассет.
Линейные и вибрационные перегрузки, а так¬
же ударные нагрузки, действующие на корабль
на активном участке полета ракеты-носителя, учи¬
тывались как при разработке конструкции фотоот¬
сека, так и при создании и отработке всех основ¬
ных узлов аппаратуры МКФ-6. Для шести кассет
фотоаппарата, снаряженных фотопленкой и имею¬
щих массу более 80 кг, был разработан специаль¬
ный контейнер-кассетница, который был установ¬
лен в орбитальном отсеке. Операция по установке
кассет на камерный блок фотоаппарата выполня¬
лась экипажем корабля уже на орбите.
Корпус фотоотсека прошел статические испы¬
тания на прочность, выдержав двукратную нагруз¬
ку от внутреннего давления. На специальном
динамическом стенде была проверена вибропроч¬
ность и виброустойчивость конструкции фотоот¬
сека вместе с установленным в нем габаритно¬
массовым макетом камерного блока фотоаппарата.
48

Рис. 3
Корабль под головным обтекателем

Рис. 4
Ракета-носитель корабля «Союз-22»

Глава 2. Космический корабль «Союз-22»
Задача получения фотоснимков с высокой сте¬
пенью разрешения потребовала введения в состав
корабля средств защиты иллюминатора от бликов,
запыления, запотевания и температурных дефор¬
маций.
Снаружи иллюминатора на корпус фотоотсека
была установлена бленда с зачерненной поверх¬
ностью. Для исключения попадания пыли и дру¬
гих частиц на внешнее стекло иллюминатора при
наземной подготовке корабля и при сбросе в поле¬
те створок головного обтекателя бленда была
снабжена защитной крышкой. Открытие крышки
осуществлялось электроприводом многократного
действия. Использование такого привода дало
возможность открывать защитную крышку непо¬
средственно перед началом очередного сеанса фо¬
тографирования и закрывать ее после окончания
сеанса. Механизм открытия и закрытия защитной
крышки прошел полный цикл испытаний в спе¬
циальной камере в условиях низких температур.
Полученные результаты подтвердили его работо¬
способность и высокую надежность.
С внутренней стороны защитной крышки был
установлен электронагреватель для обогрева
внешнего стекла иллюминатора в периоды между
сеансами фотографирования. Необходимо было
свести до минимума градиент температур по диа¬
метру и толщине стекол иллюминатора. Влияние
этого фактора на оптические характеристики ил¬
люминатора исследовалось на специальной уста¬
новке в термобарокамере. Нужно было исключить
возможность запотевания стекла иллюминатора
с внутренней его стороны, т. е. в фотоотсеке.
С этой целью у обоймы иллюминатора были уста¬
новлены три вентилятора с плоскими патрубками
для обдува поверхности стекла: два нагнетающих
и один всасывающий.
Зону между иллюминаторами и камерной
частью фотоаппарата было решено изолировать от
объема фотоотсека. Таким образом была решена
и задача защиты от пыли оптических поверхно¬
стей иллюминатора и объективов. Специальный
пылезащитный кожух в виде металлической пере¬
городки был закреплен винтами с одной стороны
на корпусе несущей рамы камерного блока фото¬
аппарата, а с другой — на корпусе фотоотсека.
Швы были тщательно проклеены. Однако во вре¬
мя полета давление в изолированных зонах отсе¬
ков может меняться, поэтому в стенках пылеза¬
щитного кожуха были сделаны отверстия для
«дыхания», закрытые специальными пылезащит¬
ными фильтрами. Такие же фильтры были уста¬
новлены и на корпусе бленды снаружи, чтобы не
нагружать избыточным давлением защитную
крышку бленды на участке выведения корабля на
орбиту.
Корпус фотоаппарата был также пыленепро¬
ницаемым, а между подвижной частью камерного
блока и несущей рамой введена гибкая диафрагма.
Для защиты от повреждения и пыли прижим¬
ных стекол объективов фотокамер со стороны
кассет были изготовлены защитные крышки из
фторлона и единая металлическая крышка для
4 «Союз-22»
всего камерного блока, снимаемые космонавтами 49
в процессе подготовки фотоаппарата к работе.
Весь комплект МКФ-6 (фотоаппарат, блок
электроники и пульты управления) необходимо
было разместить оптимальным образом, исходя из
удобства работы и минимальной длины кабельных
коммуникаций. Основной пульт управления аппа¬
ратурой МКФ-6 удалось установить рядом с пуль¬
том управления бортовыми системами орбиталь¬
ного отсека. Перед космонавтом в зоне этих пуль¬
тов имелся откидной столик, на котором можно
было расположить карту Земли с трассой полета
и бортовую документацию. С этого рабочего места
в орбитальном отсеке хорошо наблюдается в иллю¬
минатор участок поверхности Земли, который
«видит» фотоаппарат МКФ-6. Резервный пульт
управления был размещен непосредственно над
иллюминатором орбитального отсека. Блок элект¬
роники занял место в «серванте» орбитального
отсека. Блок электроники и пульты управления
аппаратурой МКФ-6 оказались очень «нежными»
приборами с точки зрения требований эксплуата¬
ции на начальном участке полета. Пришлось каж¬
дый из них прикрепить к конструкции корабля
через амортизаторы. Разумеется, перед установкой
на корабль все приборы аппаратуры МКФ-6 со
штатными узлами крепления были испытаны на
специальных стендах на линейные, вибрационные
и ударные перегрузки.
Многое было сделано на корабле для обеспе¬
чения необходимого теплового режима аппарату¬
ры МКФ-6, который тщательно изучался на теп¬
ловом макете жилых отсеков корабля в термоба¬
рокамере. Так, в верхней части фотоотсека был
установлен вентилятор обдува кассет, а над бло¬
ком электроники смонтирован вентилятор охлаж¬
дения блока.
По результатам тепловых испытаний в резерв¬
ный пульт управления был введен внутренний
вентилятор, на камерном блоке фотоаппарата из¬
менен путь охлаждающего воздуха внутри элект¬
ронных плат, в каждой кассете на валу двигателя
для протяжки пленки была установлена крыль¬
чатка для перемешивания воздуха. Кроме того,
была обеспечена возможность замены экипажем
в полете в случае необходимости вентилятора ох¬
лаждения блока электроники циркуляционным
вентилятором орбитального отсека.
Большое внимание было уделено прокладке
межблочных кабелей аппаратуры МКФ-6. Это
было важно как с точки зрения исключения взаи¬
мовлияния бортовой аппаратуры корабля и аппа¬
ратуры МКФ-6, так и для обеспечения нормаль¬
ного функционирования самой аппаратуры. На¬
пример, для снятия статических зарядов перед
установкой кассет на камерную часть фотоаппа¬
рата были введены специальные кабели с разъе¬
мами, электрически соединенные с конструкцией
корабля. При испытаниях аппаратуры МКФ-6 на
функционирование в составе корабля выяснилось,
что жесткость кабелей, подстыкованных к под¬
вижной части камерного блока, влияет на режим
работы механизма компенсации сдвига изображе-

Глава 2. Космический корабль «Союз-22»
ния. После проведенного цикла исследований это¬
го влияния была изменена жесткость кабелей, их
прокладка по корпусу фотоотсека, а также введе¬
на упругая связь между подвижными частями ка¬
мерного блока фотоаппарата.
Особое внимание было уделено удобству ра¬
боты космонавтов в полете. Многие операции, лег¬
ко и быстро выполняемые на Земле, затруднитель¬
ны в условиях космического полета. С целью об¬
легчения перезарядки кассет пришлось откидной
столик орбитального отсека снабдить целым на¬
бором резиновых лент для фиксации отдельных
частей кассет и пеналов. На корпусах самих пе¬
налов были наклеены кусочки ворсовой ткани,
«прилипающие» к поверхности столика, обшитого
подобной тканью. Для космонавтов были введены
также фиксирующие поясные ремни. Установка
кассет, каждая из которых имеет массу более
13 кг, на камерную часть фотоаппарата даже на
Земле является непростой операцией. В космосе,
кажется, легче справиться с этой задачей. Однако
при этом не исключается вероятность удара кас¬
сетой по камерному блоку, а точная стыковка
электрического разъема требует известных навы¬
ков и осторожности. По результатам тренировок
экипажа на тренажере в фотоотсеке были введены
дополнительные крепления для ступней ног кос¬
монавта. Оказалось, что в полусогнутом состоянии,
упираясь ногами в пылезащитный кожух, космо¬
навту удобнее проводить операции по установке
кассет на камерный блок. Был разработан пере¬
носной светильник, конструкция которого позво¬
ляла закрепить его в любой точке фотоотсека во
время проведения работ по осмотру фотоаппарата
или при установке и снятии кассет.
Спускаемый аппарат также подвергся измене¬
ниям в связи с установкой на корабль аппаратуры
МКФ-6. Для укладки возвращаемых пеналов
с экспонированной пленкой были разработаны
специальные контейнеры.
Комплекс мероприятий и доработок, проведен¬
ных при создании корабля «Союз» для экспери¬
мента «Радуга», в сочетании с отличной работой
экипажа в полете обеспечили успешное проведе¬
ние многозонального фотографирования Земли из
космоса.
2.4
Бортовое оборудование
других экспериментов
Оборудование и системы корабля обеспечили
проведение широкого перечня бортовых экспери¬
ментов. Программой полета были запланированы
эксперименты пятнадцати наименований. Все они
были успешно выполнены.
Помимо фотографирования Земли предусмат¬
ривалось проведение исследований по атмосфер-
Рис. 5
Установка ракетно-космической системы на стартовой
площадке
ной оптике, медико-билогических и технических 51
опытов. Часть их была строго привязана к месту,
времени, требовала определенной ориентации ко¬
рабля. Другая часть была в известной мере авто¬
номна и выполнялась на, протяжении почти всего
орбитального полета. Но и в том и в другом слу¬
чае в экспериментах участвовал экипаж корабля:
чаще в роли экспериментатора, а иногда являясь
объектом исследований.
Была проведена тестовая проверка фотоаппа¬
ратуры МКФ-6, при этом Луна сыграла роль све¬
тового эталона. Система ориентации разворачива¬
ла корабль, выполняя такое наведение МКФ-6,
при котором объект съемки — Луна занимала
в кадре разное положение. Тем самым выяснялось,
не повлияло ли выведение на оптические характе¬
ристики фотосистемы.
В экспериментах «Фотографирование горизон¬
та» и «Фотографирование Луны» был получен ряд
фотографий Луны через земную атмосферу во
время восходов и заходов ее за горизонт. Луна
выглядит сплюснутой, деформированной. Такое
кажущееся искажение контура вызвано рефрак¬
цией — искривлением световых лучей в атмосфере.
По этим снимкам получены данные об изменении
плотности воздуха с высотой. Они же позволяют
судить и о прозрачности атмосферы.
Съемка сумеречного горизонта имеет большое
практическое значение. Последовательность цве¬
товой гаммы определяет состав атмосферы. Осо¬
бенности сумеречного ореола служат и целям от¬
работки методов курсовой ориентации. Именно
этой проблеме был посвящен эксперимент «Эмис¬
сионное свечение атмосферы».
Обеспечение перечисленных экспериментов
требовало построения и поддержания ориентации
корабля. При выполнении медико-биологических
исследований определенной ориентации не требо¬
валось.
Эксперименту «Вспышка» были заданы лишь
место и время проведения. В расчетный момент
корабль пролетал вблизи Бразильской магнитной
аномалии. По замыслу эксперимента именно здесь,
в районе аномалии, было интересно проверить
эффект появления световых вспышек в глазах
космонавтов. В этих местах радиационные пояса
Земли прогнуты к Земле. Это обстоятельство,
предполагалось, вызовет повышенное появление
фиксируемых глазом вспышек.
Общей особенностью биологических опытов
«Союза-22» была миниатюрность объектов иссле¬
дований. В биологических термостатах: «Биокатах»
находились различные вкладыши с растениями и
организмами.
В специальной затененной камере в питатель¬
ной жидкости совершали полет споры — турионы
одного из земных растений — ряски. Исследова¬
лось влияние космических условий на выход их
из угнетенного состояния — анабиоза.
Во вкладыше «Рост» в эксперименте «Рост
микроорганизмов» находилась микробная культу¬
ра. В каналах вкладыша массой всего лишь в 50 г
может развиться около ста поколений микробов.
4*

Глава 2. Космический корабль «Союз-221
Выяснению состава микроорганизмов в атмо¬
сфере корабля был посвящен эксперимент «Про¬
ба воздуха». При выполнении его использовался
аспиратор (заборник воздуха) и поглотители.
В полете космонавты производили забор воздуха
в жилых отсеках корабля для наземного анализа
состава микроорганизмов.
Во вкладышах «Аквариум» на «Союзе-22» на¬
ходились рыбки. Они развивались на борту кораб¬
ля из икринок. Изучалось формирование у них
аппарата ощущения тяжести.
В эксперименте «Гравитация» исследовалось
развитие проростков кукурузы. Для проведения
опыта использовался прибор «Биогравистат». Дер¬
жатели его шаровых культиваторов закрепляли
семена в разных положениях относительно сил,
действующих в полете. Этим исследованием выяс¬
нялись особенности развития растений в невесо¬
мости и в условиях воздействия очень слабых сил.
В полете «Союза-22» был выполнен ряд техни¬
ческих экспериментов. В процессе их проведения
были опробованы приборы и методы визуального
контроля ориентации; устройства, повышающие
точность ориентации; проводилось изучение опор¬
ных ориентиров.
2.5
Система управления
движением
Система управления движением совместно
с исполнительными органами (двигателями ориен¬
тации) и корректирующей двигательной установ¬
кой предназначена для решения ряда задач. Эта
система обеспечивает автоматическую и ручную
орбитальную ориентацию корабля, а также разво¬
роты и ориентацию осей корабля в заданные точ¬
ки небесной сферы. Она используется также для
выполнения ручной ориентации корабля, при ко¬
торой плоскости солнечных батарей направлены
на Солнце. Последующая закрутка корабля вокруг
оси, перпендикулярной плоскости батарей, позво¬
ляет сохранять ему это положение. Кроме того,
система служит для автоматической и ручной ста¬
билизации корабля при работе двигательной уста¬
новки, для выключения двигателя после достиже¬
ния заданной величины приращения скорости.
Корабль начинает полет по так называемой ор¬
бите выведения. Выполнение поставленной задачи,
в данном случае проведение фотографирования
определенных участков земной поверхности, тре¬
бует нахождения корабля на опорной, или рабо¬
чей, орбите. Полет по этой орбите обеспечивает
его прохождение над районами съемки в заданное
время.
Для перехода с орбиты выведения на рабочую
орбиту система управления движением выполняет
орбитальную ориентацию корабля. Затем осуще¬
ствляется запоминание ориентированного положе¬
ния и разворот корабля на заданные углы так,
чтобы его двигательная установка была опреде¬
ленным образом расположена в пространстве.
В расчетное время двигательная установка вклю- 52
чается. Система управления движением, сохраняя
положение корабля в пространстве, проводит
измерение приращения скорости и по достижении
запланированного приращения выключает дви¬
гательную установку. Маневр перехода на опор¬
ную орбиту выполняется несколькими включения¬
ми двигательной установки. Так как фотоаппарат
установлен неподвижно относительно корпуса ко¬
рабля, то наведение его на объект съемки осу¬
ществляется разворотом всего корабля. Система
управления движением вначале выполняет по¬
строение орбитальной ориентации, затем осуще¬
ствляет разворот на заданные углы так, чтобы
объект съемки попал в поле зрения фотоаппарата.
После выполнения программы полета спускае¬
мый аппарат корабля с экипажем возвращается
на Землю. В числе возвращаемого оборудования и
результаты фотокиносъемок, медико-биологиче¬
ских и технических экспериментов.
С этой целью система управления движением
ориентирует корабль таким образом, чтобы дви¬
жение по орбите осуществлялось двигательной
установкой вперед. Перед включением двигатель¬
ной установки командир корабля контролирует
правильность положения корабля, используя ви¬
зуальные средства наблюдения. В расчетное время
система управления движением запоминает теку¬
щее положение корабля и включает двигательную
установку. По достижении заданного приращения
кажущейся скорости происходит выключение дви¬
гателя. Корабль снижается с орбиты, сохраняя
ориентацию. Перед входом в атмосферу происхо¬
дит разделение отсеков. Управление положением
спускаемого аппарата с этого момента выполня¬
ется системой управления спуском.
Для выполнения перечисленных задач система
управления движением имеет в своем составе дат¬
чики ориентации, определяющие положение ко¬
рабля относительно выбранных опорных ориенти¬
ров и измеряющие углы и скорости вращения ко¬
рабля относительно его осей.
Поступающая с датчиков информация обраба¬
тывается в логическом коммутационном блоке.
Результатом такой обработки являются команды
на включение реактивных микродвигателей для
создания требуемого разворота корабля или под¬
держания его ориентированного положения.
Система управления движением включает
в себя следующую аппаратуру:
инфракрасный построитель местной вертикали,
принцип работы которого основан на сравнении
инфракрасного излучения Земли и космоса;
ионные датчики ориентации по вектору скоро¬
сти; в них поток ионов воспринимается четырьмя
ионными ловушками, расположенными симметрич¬
но относительно оси чувствительности прибора
(при отклонении оси чувствительности прибора,
которая параллельна продольной оси корабля, от
направления вектора скорости на выходе датчика
формируются управляющие сигналы, пропорцио¬
нальные разности токов соответствующих ионных
ловушек) ;

Глава 2. Космический корабль «Союз-22»
датчики угловых скоростей относительно осей
корабля;
блок свободных гироскопов (гирокомплекс),
обеспечивающий запоминание исходного положе¬
ния корабля и программные развороты;
интегратор продольных ускорений для выклю¬
чения корректирующей двигательной установки
после набора заданного приращения скорости;
блок стабилизации, служащий для усиления и
преобразования сигналов с гироскопических дат¬
чиков;
блок включения двигателей ориентации, осу¬
ществляющий формирование управляющих сиг¬
налов;
оптический прибор орбитальной ориентации,
состоящий из «центральной» системы и восьми
«периферийных». Наблюдение горизонта Земли
в восьми направлениях позволяет ориентировать
корабль по местной вертикали в широком диапа¬
зоне высот и из любого первоначального положе¬
ния. «Бег» поверхности Земли в центральном поле
зрения позволяет ориентировать корабль по курсу
с любым заданным курсовым углом;
приборы визуального контроля ориентации ко¬
рабля по Солнцу, звездам и освещенному краю
Земли;
интегратор угловых скоростей, обеспечиваю¬
щий совместно с датчиком угловых скоростей за¬
поминание текущего положения корабля и выра¬
ботку сигналов управления, пропорциональных
отклонению корабля от заданного положения;
ручки управления ориентацией и поступатель¬
ным перемещением корабля.
Включение системы управления движением,
выбор режима работы и контроль за исправностью
проводит экипаж, используя сигнализаторы и ин¬
дикаторы пульта космонавта.
Система управления движением может выпол¬
нить поставленные перед ней задачи в автомати¬
ческом или ручном режимах работы.
Автоматическое управление позволяет прово¬
дить динамические операции в беспилотном поле¬
те корабля и облегчает работу экипажа. Ручное
управление расширяет возможности ориентации
корабля и повышает надежность выполнения
программы полета.
Стабилизация корабля при работе основного
корректирующего двигателя осуществляется дви¬
гателями ориентации, а при работе дублирую¬
щего двигателя — специальной системой сопел
корректирующей двигательной установки. Управ¬
ление этими соплами происходит посредством ру- 53
левых приводов по командам, поступающим из
блока стабилизации.
Ручная ориентация корабля осуществляется
экипажем корабля с рабочего места, оборудован¬
ного оптическими приборами ориентации и ручка¬
ми управления. Ручка управления ориентацией
обеспечивает управление кораблем по трем кана¬
лам и имеет соответственно три степени свободы.
Она позволяет задавать кораблю угловые скорости
до нескольких градусов в секунду. Возможен так¬
же и прецизионный режим ориентации с мини¬
мальными угловыми скоростями и как следствие
этого с минимальными расходами рабочего тела.
Ручка управления поступательными перемеще¬
ниями обеспечивает управление движением ко¬
рабля по трем осям. Она позволяет задавать ко¬
раблю линейную скорость перемещения до не¬
скольких десятков сантиметров в секунду.
Автоматическая орбитальная трехосная ориен¬
тация корабля выполняется по сигналам инфра¬
красного построителя вертикали (по двум кана¬
лам управления — тангажу и крену) и сигналам
ионных датчиков по каналу курса.
Предусмотрена также возможность проведения
одноосной ориентации по местной вертикали с ис¬
пользованием инфракрасного построителя верти¬
кали или одноосной ориентации по вектору скоро¬
сти с использованием ионных датчиков.
Из орбитальной ориентации корабль может
быть переведен в любое заданное положение
в пространстве. Для этого в требуемый момент
времени с помощью гирокомплекса или интегра¬
тора угловых скоростей запоминается мгновенное
положение орбитальной ориентации и затем осу¬
ществляются программные развороты. Система
управления поддерживает ориентацию, соответ¬
ствующую моменту окончания программных раз¬
воротов.
Для удобства работы экипажа и уменьшения
времени построения орбитальной ориентации си¬
стема управления движением позволяет работать
в полуавтоматическом режиме. При этом на фоне
работающего автоматического контура управления
экипаж корабля, используя ручку управления ори¬
ентацией и визуальные средства определения по¬
ложения, выполняет ориентацию. Поддержание
ориентации осуществляется системой управления
в автоматическом режиме. Это позволяет разгру¬
зить экипаж, дать ему возможность выполнять
научные или технические эксперименты.

Глава 3
Многозональная
фотоаппаратура
3.1 54
Многозональный
космический фотоаппарат
МКФ-6
Многозональный космический фотоаппарат
МКФ-6 (рис. 1, а —д') состоит из камерной части,
шести кассет, блока электроники и пульта управ¬
ления. Камерная часть, блок электроники и пульт
управления соединены кабелями между собой,
а также с бортовыми сетью питания и системой
телеметрии. Электрическое подключение кассет
осуществляется при их установке через штепсель¬
ные разъемы, жестко закрепленные на камерной
части и кассетах. На случай отказа части элект¬
роники (блок электроники, пульт управления,
внутренняя электроника камерной части или кас¬
сет) предусмотрен режим работы с дополнитель¬
ным резервным пультом по сокращенной програм¬
ме. Основные технические данные МКФ-6 приве¬
дены ниже.
Высота съемки
Количество каналов
Спектральный диапазон
Объектив
Затвор
Ширина пленки
Перекрытие
200—400 км
6
480—840 нм
Пинатар 4/125
Центральный, с вращаю¬
щимися дисками
70 мм
20; 60; 80%
Негатив размером 70X91 мм содержит основное
изображение формата 55X81 мм и дополнительную
информацию, впечатываемую по краям снимка вне
поля основного изображения: сенситометрический
клин, изображение часов, табло, код выдержки,
номер кадра.
Камерная часть фотоаппарата изготовлена из
алюминиевого сплава и разделена перегородками
на шесть отдельных съемочных камер. В каждой
из этих съемочных камер смонтированы объектив,
затвор, стол с осветительными приспособлениями
для впечатывания дополнительной информации.
Съемочные камеры имеют номера, выгравирован¬
ные на выравнивающем стекле и изображающиеся
на снимке. Верхняя стенка корпуса камерной ча¬
сти фотоаппарата закрыта крышкой, на которую
устанавливаются кассеты. На внешней стороне
крышки расположены фиксаторы и крепежные
элементы, а также электрические разъемы для
шести кассет. На передней поверхности корпуса
находится узел компенсации сдвига изображения.
На боковых поверхностях корпуса укреплены оси
вращения, лежащие в подшипниках качения не¬
сущей рамы и обеспечивающие качание камеры
с помощью механизма компенсации сдвига изобра¬
жения. На этих же поверхностях расположены
ручки установки диафрагм. На задней поверхности
находится двигатель, приводящий в действие все
шесть затворов, и два электронных блока. Между
объективами на нижней стороне камеры находит¬
ся зеркало, отъюстированное точно перпендику¬
лярно оптическим осям объективов. Оно служит

Глава 3. Многозональная фотоаппаратура
для юстировки положения камеры в космическом
корабле. На передней поверхности камеры нахо¬
дится крышка, обеспечивающая доступ к часам и
табло. Все шесть затворов фотокамеры приводятся
в действие централизованно от одного двигателя.
Механический привод обеспечивает высокую син-
фазность их работы.
Механизм компенсации сдвига изображения
поворачивает камеру при полете вокруг оси, рас¬
положенной поперек направления полета, и тем
самым компенсирует появляющийся во время
экспонирования сдвиг изображения (рис. 2) со
скоростью, устанавливаемой на пульте управления
в соответствии с высотой полета и скоростью дви¬
жения космического корабля. Экспонирование
производится только после достижения требуемой
скорости компенсации. После экспонирования ка¬
мера автоматически возвращается в исходное по¬
ложение и происходит перемотка пленки в кассе¬
тах на шаг кадра. При этом экспонированный
кусок пленки ложится на рамку, на которой рас¬
положены отверстия и приспособления для впеча¬
тывания дополнительной информации (рис. 3).
Через наклонное зеркало, расположенное сна¬
ружи корпуса камеры, возможен контроль функ¬
ционирования механизма впечатывания дополни¬
тельной информации. Количество экспонирован¬
ных кадров регистрируется электромеханическим
счетчиком. Впечатывание номера кадра произво¬
дится через отклоняющую призму и объектив,
укрепленный в рамке. Для индикации выдержки
применяются три микролампы накаливания, при¬
крепленные к рамке. Время экспозиции кодирует¬
ся расположением и количеством горящих ламп.
Корпус кассет также изготовлен из алюминие¬
вого сплава. На одной из широких стенок кассеты
расположена съемная крышка, закрепляемая с по¬
мощью шести рычажных замков и обеспечиваю¬
щая доступ внутрь кассеты. Прилегающая
к объективу сторона ограничивается основанием,
которым кассета устанавливается на камерную
часть. На основании находятся кадровые окна
главного изображения и впечатывания дополни¬
тельной информации. На торцевой стороне кассе¬
ты укреплен штепсельный разъем, с помощью ко¬
торого осуществляется электрическое соединение
кассеты с камерной частью.
Протяжка пленки производится ведущим ро¬
ликом (рис. 4). При этом пленка, поступающая
с подающей катушки, протягивается между вы¬
равнивающим стеклом и прижимным столом.
От прижимного ролика пленка проходит далее
через направляющий ролик к приемной катушке.
Транспортирующий и нижний направляющий ро¬
лики расположены так, что пленка во время транс¬
портировки проходит на некотором расстоянии от
выравнивающего стекла.
Основная часть привода протяжки пленки рас¬
положена в нижней части кассеты и закреплена
на ее основании. Двигатель кассеты приводит
в движение ведущий ролик, приемную катушку и
кулачковый вал. При этом кулачковый вал нахо¬
дится в постоянном зацеплении с двигателем,
а привод ведущего ролика и приемной катушки 55
включается через магнитную муфту.
Основную функцию по управлению работой
кассеты выполняет кулачковый вал. На этом валу
расположены кулачки выключения двигателя,
включения и выключения магнитной муфты и ку¬
лачки для поднятия и опускания прижимных
столов основного изображения и впечатывания ин¬
формации. Сигнал на включение кассеты запуска¬
ет двигатель, и кулачковый вал начинает вра¬
щаться.
Приемная и подающая катушки одинаковы.
Они фиксируются на осях с помощью захватов и
фиксаторов.
Большие трудности перед создателями фото¬
аппаратуры МКФ-6 встали при разработке опти¬
ческой системы камеры. Обычно для аэрофотосъе¬
мок применяются крупноформатные камеры. Ис¬
пользование многозональной системы с шестью
объективами вынуждало к значительному умень¬
шению формата кадра. Для того чтобы на не¬
большом кадре разместить такое же количество
информации, как и на крупноформатном аэрофо¬
тоснимке, нужно было увеличить разрешающую
способность вновь разрабатываемых объективов
по сравнению с известными хорошими фотосисте¬
мами примерно в 3 раза. Следовательно, объектив
должен обеспечивать значения разрешения в ши¬
роком поле зрения, которые приближаются к пре¬
дельному, определяемому дифракцией, при отно¬
сительном отверстии 1 : 4. К тому же необходимо
было обеспечить большой спектральный диапазон
съемки, равномерное спектральное пропускание
излучения во всем диапазоне, а также высокую
механическую стабильность объективов при их
возможно меньшей массе.
На первом этапе разработки новых типов
объективов исследовалась возможность использо¬
вания уже известных конструкций. Они подверг¬
лись тщательной проверке с точки зрения волно¬
вых критериев качества изображения. Некоторые
были отклонены, какие-то потребовалось изменить
или дополнить другими элементами. Предпочтение
было отдано тем типам объективов, которые обе¬
щали механически стабильную конструкцию.
Особое внимание уделялось хорошей хромати¬
ческой коррекции, чтобы, во-первых, облегчить
коррекцию отдельных объективов для узких
спектральных диапазонов и, во-вторых, иметь воз¬
можность использовать объектив в широком спект¬
ральном диапазоне, например для цветной съем¬
ки. В данном случае удалась апохроматическая
коррекция.
Объектив представляет собой двойной гауссов¬
ский тип (рис. 5). Он состоит из десяти линз, ко¬
торые объединены в шесть компонентов. В фо¬
кальной плоскости находится плоскопараллельное
выравнивающее стекло с девятью метками в фор¬
ме крестов. Монохроматическая коррекция объек¬
тива удовлетворяет основным оптико-волновым
критериям.
Остаточная хроматическая аберрация для
спектрального диапазона 460—900 нм меньше

Глава 3. Многозональная фотоаппаратура
0,08%. Была проведена коррекция дисторсии
объектива с остаточной аберрацией порядка 1 мкм.
Для всех спектральных диапазонов величина
дисторсии оказалась меньше 3 мкм. Если фокус¬
ные расстояния объективов в отдельных спект¬
ральных каналах выполнить так, чтобы углу поля
0=14,4° во всех шести кадрах соответствовали
одинаковые линейные отрезки, то можно рассчи¬
тывать на остаточную аберрацию < 5 мк. Такую 56
юстировку камеры называют юстировкой по уста¬
новочным элементам. Эффективно действующее
фокусное расстояние обозначают как константу
камеры.
Предложенное устройство и оптическая схема
объектива позволяют провести с учетом длины
волны независимую регулировку резкости кадра
Рис. 1
Многозональный космический фотоаппарат МКФ-6
а — камерная часть в сборе с кассетами;
6 — камерная часть без кассет, вид сверху;
в — камерная часть, вид снизу, со стороны объективов;
г — блок электроники;
д — резервный пульт управления
Рис. 2
Диаграмма компенсации сдвига изображения
1 — механический упор, возврат;
2 — 2-й концевой выключатель, возврат;
3 — 1-й концевой выключатель, возврат;
4— выключатель <р=0;
5 — диапазон, в котором производится выдержка;
6' — концевой выключатель, вперед;
7 — механический упор, вперед
Глава 3. Многозональная фотоаппаратура
и константы камеры путем изменения двух послед¬
них воздушных промежутков. Тем самым все
шесть объективов многозональной камеры могут
быть отъюстированы на единую константу каме¬
ры. Уменьшение рассеяния света, отраженного от
поверхностей линз, достигается нанесением обыч¬
ного просветления.
Оправа объектива выполнена из титана с целью
облегчения веса при высокой термостабильности.
Для размещения затвора и диафрагмы в оправе
объектива близ плоскости диафрагмы имеется
вырез.
Электронный блок включает в себя электрони¬
ку фотоаппарата МКФ-6. Здесь происходит фор¬
мирование, обработка и контроль всех электриче¬
ских сигналов для камеры. Блок электроники со¬
держит все логические и аналоговые узлы регули¬
рующих контуров, функциональные датчики, узел
телеметрии, шифратор, элементы системы электро¬
питания.
На пульте управления находятся все элементы
управления процессом съемки, все задающие
устройства для электроники, индикаторы функ¬
ционирования узлов камеры, выключатель пита¬
ния, счетчики кадров, кнопка проверки контроль¬
ных ламп, тумблер для включения резервного
варианта — работа без компенсации сдвига изобра¬
жения, кнопка спуска затвора для производства
одиночного снимка и тумблер для переключения
режима съемки с одиночной на маршрутную.
Корпус камеры — самый большой узел МКФ-6.
В нем находятся все механические подвижные де¬
тали затворов и механизма компенсации сдвига
изображения. К тому же по массе он превосходит
Рис. 3
Размещение изображения на кадре: основное изображение
и дополнительная информация
1 — координатные метки,
2 — фирменный знак («Карл Цейс Йена» — ИКИ),
3 — номер кадра,
4 — номер канала,
5 — величина выдержки,
6 — табло,
7 — фотометрический клин,
8 — часы,
9 — знак «СССР—ГДР «Интеркосмос»
Рис. 4
Схема протяжки пленки
1 — рычаг фиксации,
2 — указатель количества неэкспонированной пленки,
3 — рычаг указателя,
4 — прижимной ролик,
5 — направляющий ролик,
6 — очистительные щетки,
7 — кадровое окно,
8 — рычаг для подъема стола,
9 — прижимной стол,
10 — прижимной стол впечатывания дополнительной информа¬
ции,
ï 1 — направляющая пластина,
12 — ведущий ролик,
13 — подвижной ролик,
14 — ролик контроля перемотки пленки,
15 — приемная катушка,
15 — зажим пленки,
17 — фиксатор подающей катушки,
18 — подающая катушка
3

Глава 3. Многозональная фотоаппаратура
все остальные узлы МКФ-6, а потому в нем сосре¬
доточена большая часть мощных транзисторов (ко¬
нечные каскады для регулирующего контура зат¬
воров, компенсации сдвига изображения, впечаты¬
вания дополнительной информации). В корпусе
находятся также различные измерительные датчи¬
ки, выключатели, лампы, электродвигатели и элек¬
тромагниты. Для статического контроля правиль¬
ности функционирования камеры корпус камеры
содержит различные выключатели и кнопки. С по¬
мощью нескольких фотодатчиков, которые входят
непосредственно в систему затвора, осуществляет¬
ся синхронизация процессов в камере.
Каждая кассета имеет собственное электронное
управление и свой электромеханический привод.
Все кассеты выполнены идентично и взаимозаме¬
няемы.
Электрическое соединение между функцио¬
нальными узлами корпуса камеры, блока электро¬
ники и пульта управления осуществляется с по¬
мощью кабелей, подключаемых к жестко закреп¬
ленным на корпусе разъемам (рис. 6, а, б).
Рис. 5
Схема двойного объектива Гаусса
Начальные условия съемки задаются с пульта 58
управления. Для этой цели служат: переключатель
времени экспонирования с цифровым кодировани¬
ем восьми значений выдержек (5—56 мс), пере¬
ключатель коэффициента перекрытия (три ступе¬
ни) , три переключателя скорости компенсации для
диапазона 10 мрад/с=^ык=^40 мрад/с (аналоговые
напряжения), переключатель режимов одиночной
или маршрутной съемки, кнопка одиночного сним¬
ка, выключатель питания, счетчик кадров, пере¬
ключатель для выключения компенсации сдвига
изображения, индикаторные лампы транспорти¬
ровки пленки в кассетах, спуска затвора и общий
индикатор отказа, фиксирующий любой отказ
камеры.
Шифратор преобразует время выдержки, зако¬
дированное положением переключателя, в двоич¬
ный код. Цифровая информация преобразуется
в аналоговые значения. Изменение времени экспо¬
нирования происходит с шагом 1/V2. Аналоговые
значения на выходе шифратора, представляющие
собой номинальные величины для регулирующего
контура затвора, определяют число оборотов дви¬
гателя затвора. Двигатель затвора управляется
через конечный каскад мощных транзисторов
прямоугольными импульсами с модулированной
длительностью, которые поступают от централь¬
ного генератора тактовых импульсов через дели¬
тель. Действительная величина скорости вра¬
щения двигателя определяется тахогенератором.
Сравнение действительного и номинального зна¬
чений проводится в операционном усилителе, ко¬
торый одновременно служит модулятором. Регу¬
лирующий контур с двойной обратной связью
дает пропорциональную характеристику.
Логическая схема дает сигнал спуска затвора.
Момент спуска определяется после получения сиг¬
нала фотоимпульсом от непрерывно вращающихся
дисков затвора. Возможен одиночный спуск для
получения единичного кадра. В режиме маршрут¬
ной съемки моменты получения сигнала спуска оп¬
ределяются заданным перекрытием изображения.
Логическая схема спуска подает импульсы управ¬
ления на регулирующие контуры затвора и ком¬
пенсации сдвига изображения, в блок впечатыва¬
ния дополнительной информации и на логические
узлы электроники кассет.
В одном блоке с логической схемой спуска на¬
ходится функциональный датчик. В качестве вход¬
ных значений функциональный датчик использует
аналоговые значения напряжений задающего уст¬
ройства В этом датчике соединяются аналого¬
вые значения для коэффициента перекрытия Qx
с WK и выдается в качестве выходного напряжения
с характеристикой /(#)~ і/х номинальный сигнал
на регулирующий контур компенсации сдвига
изображения, который управляет двигателем ком¬
пенсации аналогично тому, как управляется дви¬
гатель затвора. При этом тахогенератор подает
напряжение, характеризующее действительную
скорость вращения, а в качестве номинального
значения служит выходное напряжение функцио¬
нального датчика. Конечная ступень управления

Глава 3. Многозональная фотоаппаратура
Рис. 6
Блок-схема МКФ-6
Основной вариант (а):
1 — датчик тактовых импульсов,
2 — регулирующий контур затвора,
3 — кодирующее устройство времени выдержки,
4 — регулирующий контур компенсации сдвига изображения,
5 — функциональный датчик и логическая схема спуска,
в — пульт управления и задающие устройства,
7 — блок индикации,
8 — блок впечатывания дополнительной информации,
9 — блок питания,
10 — блок телеметрии,
11 (1—6) —логические узлы электроники кассет.
Резервный вариант (б):
1 — блок индикации,
2 — привод затвора,
3 — блок выбора канала,
4 — пусковой реостат затвора и выключатель питания,
5 (1—6) — узлы логики кассет
59

Глава 3. Многозональная фотоаппаратура
двигателем выполнена по принципу мостовой схе¬
мы для обеспечения его прямого и обратного хода.
Компенсацию сдвига изображения можно от¬
ключить с помощью выключателя на пульте уп¬
равления, благодаря чему блокируется логическая
Рис. 7
Установка значения диафрагмы
Рис. 8
Зарядка кассеты пленкой
Рис. 9
Пульт управления МКФ-6
схема спуска и отключается компенсация. В этом 60
случае камера продолжает функционировать и да¬
лее, но может выполнять только лишь маршрут¬
ную съемку.
Управление функциональным процессом в кас¬
сетах осуществляется в основном автоматически.
Сигнал начала перемотки, поданный логической
схемой спуска, попадает в логические узлы элек¬
троники кассет и включает двигатели кассет. Пос¬
ле окончания перемотки пленки концевой выклю¬
чатель выключает логику. Защитная схема контро¬
лирует временной процесс в кассете и отключает
двигатель при разрыве, заклинивании или оконча¬
нии пленки. Фотодатчик и счетчик импульсов
в каждой кассете подают контрольные сигналы
о правильной протяжке пленки, которые поступа¬
ют в систему телеметрии.
Как уже говорилось выше, в процессе функцио¬
нирования камеры производится впечатывание на
пленку различной дополнительной информации
(фотометрический клин, время экспонирования,
номер кадра и т. д.). Впечатывание происходит
с помощью источников света, яркость которых оп¬
ределяется и регулируется индивидуально для
каждого канала. Экспозиция осуществляется при
постоянной выдержке, получаемой от датчика так¬
товых импульсов через делитель частоты. В каче¬
стве датчика тактовых импульсов используется
кварцевый генератор. Схема и параметры его вы¬
бирались из требований минимальной потребляе¬
мой мощности. Исходные частоты датчика исполь¬
зуются также в регулирующих контурах затвора
и компенсации сдвига изображения.
В состав МКФ-6 входит узел телеметрии, где
контрольные сигналы, полученные из разных уз¬
лов камеры, преобразуются и передаются в систе¬
му телеметрии космического корабля. Контролю
подлежат, в частности, номинальное число оборо¬
тов затвора, номинальная скорость компенсации
сдвига изображения, выдержка, транспортировка
пленки в кассетах, окончание впечатывания допол¬
нительной информации и т. д. Сигналы телеметрии
образуются всякий раз, как только соответствую¬
щий узел начинает работать. Последовательность
опроса производится соответственно последова¬
тельности процессов, происходящих в МКФ-6.
Функционирование МКФ-6 и его обслужива¬
ние. При подготовке МКФ-6 к работе устанавлива-
вают выбранное значение диафрагмы (рис. 7)
в каждом из шести каналов соответственно при¬
мененным фильтрам, чувствительности пленок и
условиям освещения. Счетчик кадров ставится
на нуль.
В кассеты заряжается пленка (рис. 8), при этом
для каналов 1—4 применяется панхроматическая
фотопленка и для каналов 5 и 6 — инфракрасная
фотопленка. Зарядка пленки может быть проведе¬
на при неярком свете. В этом случае применяются
те же катушки, в которых проникновению света
препятствует черный конец пленки (раккорд).
После установки кассет на корпусе камеры де¬
лается несколько холостых циклов до тех пор, пока
заправочный конец пленки полностью намотается

Глава 3. Многозональная фотоаппаратура
на приемную катушку. После этого камера готова
к проведению фотографической съемки. С включе¬
нием питания на пульте управления (рис. 9) на¬
чинает работать двигатель затвора и происходит
один цикл транспортировки пленки для приведе¬
ния механизма транспортировки в исходное поло¬
жение. Установка выдержки осуществляется пере¬
ключателем, который задает номинальные значе¬
ния числа оборотов двигателя затвора. Величина
выдержки передается в закодированной форме че¬
рез три телеметрических канала на Землю (см.
Таблица 1
Кодирование сигналов телеметрии
Номер
канала
Выдержка, мс
56
40
28
20
14
10
7
5
1
■—
+
—
+
—
+
—
—
2
—
—
+
+
—
—
+
+
3
—
—
—
—
+
+
+
+
табл. 1). Непосредственно перед началом фото¬
съемки устанавливается скорость компенсации.
Ее величина определяется выражением
юк=Ж/Я,
где œK — скорость компенсации, W — скорость
космического корабля, Н — высота орбиты.
При работе в режиме маршрутной съемки нуж¬
но установить требуемый коэффициент перекры¬
тия. При изменении положение переключателя ре¬
жима работы с «одиночного снимка» на «маршрут»
камера начинает автоматически работать в указан¬
ном режиме. Отдельные снимки производятся с ин¬
тервалом спуска затвора т, который определяется
по формуле
т = со 1
55-Юз /

125 \ 100% ) '
где Qx — коэффициент перекрытия в процентах,
œ — скорость компенсации в мрад/с-1, т — интер¬
вал между снимками в секундах.
Одиночную съемку производят нажатием кноп¬
ки, после чего автоматически протекает один рабо¬
чий цикл камеры.
В рабочей циклограмме (рис. 10) представлена
схематично последовательность сигналов и опера¬
ций цикла съемки. Для упрощения пояснения сиг¬
налы и операции были пронумерованы по порядку.
Команда съемки (импульс спуска затвора) 7,
осуществляемая с помощью кнопки одиночного
снимка или поступающая от функционального ге¬
нератора при маршрутной съемке, блокирует про¬
хождение сигнала «окончание впечатывания до¬
полнительной информации» 17 во время цикла
съемки и включает двигатель компенсации сдвига
изображения 2 на ход. Тем самым корпус камеры
приводится в качательное движение, которое ком¬
пенсирует относительное движение земной поверх¬
ности. Когда камера достигает положения, в кото¬
ром оптические оси шести объективов направлены
перпендикулярно к земной поверхности, срабаты¬
вает выключатель сигнала ср=О (4). По этой ко¬
манде затворы осуществляют экспонирование
пленки. Оно выполняется следующим образом.
Магниты затворов S, получив синхронные импуль¬
сы 6, 7. посланные от оптоэлектронных фотодатчи¬
ков, срабатывают, вспомогательные створки за¬
творов открывают апертурные диафрагмы 9, и
ближайшее совпадение вырезов постоянно вращаю¬
щихся дисков 5 ведет к экспонированию пленки,
после чего немедленно закрываются створки. Зад¬
ний фронт синхронного импульса Дср2 7 вызывает
после окончания экспонирования возврат устрой¬
ства компенсации в исходное положение <3, сраба¬
тывание счетчика кадров на пульте управления и
в камере, включение ламп для впечатывания до¬
полнительной информации 10. а затем транспорти¬
ровку пленки в шести кассетах 11.
Если число оборотов двигателя компенсации
сдвига изображения и двигателя затвора соответст¬
вует номинальным значениям, то в телеметриче¬
скую систему выдаются двухсекундные импульсы
21. 22. Середина открытия затвора также обозна¬
чается двухсекундным импульсом 23. Далее от
каждой кассеты поступают двухсекундный сигнал,
если пленка транспортируется нормально (24).
Схема логики контролирует (рис. 11), все ли
сигналы телеметрии выдаются во время цикла
съемки. При появлении в каком-то узле дефекта
сигнал телеметрии подается постоянно в течение 5 с
после спуска затвора камеры (25) и указывает
операторам в Центре управления полетом на отказ
системы. В этом случае космонавтов предупрежда¬
ют сигнальные лампочки на пульте управления:
«транспортировка пленки» и «отказ». В случае воз¬
никновения неисправностей в схеме логики она
отключается с пульта управления. При этом сиг¬
нал 17 вызывает тотчас же следующее экспониро¬
вание, и камера автоматически производит марш¬
рутную съемку с высоким коэффициентом пере¬
крытия.
В случае отказа на пульте управления или
в блоке электроники работа с МКФ-6 может быть
продолжена с резервным пультом (рис. 1,9). Для
этого необходимо отсоединить кабель, соединяю¬
щий блок электроники с камерой, и соединить ка¬
меру специальным кабелем с резервным пультом.
При работе с резервным пультом МКФ-6 может
выполнять только маршрутную съемку с интерва¬
лами 4 с и выдержкой 20 мс. Компенсация сдвига
изображения и впечатывание дополнительной ин¬
формации не производятся. Перед включением пи¬
тания нужно установить переключатель «284-34/
/23^-28» в соответствии с фактическим значением
бортового напряжения.
Пожарная и токсическая безопасность МКФ-6.
Полный перечень неметаллических материалов, ис¬
пользованных в МКФ-6, содержал данные по хи¬
мическим основам и сведения о параметрах горю¬
чести материалов (температура воспламенения и
скорость распространения пламени) ; не раз спе¬
циалисты возвращались к обсуждению технологии
нанесения лака на внутренние поверхности корпу-
61

Глава 3. Многозональная фотоаппаратура
Рис. 10
Рабочая циклограмма
1 — импульс спуска;
2,3 — число оборотов двигателя компенсации при движении
вперед (2) и назад (<3) ;
4 — сигнал ф=0;
5 — совпадения вырезов в дисках затвора;
6,7 — синхронные импульсы Лфі и Лф2;
8 — включение электромагнитного затвора;
9 — открытие вспомогательного затвора;
10 — включение ламп впечатывания дополнительной инфор¬
мации;
11 — сигнал транспортировки пленки;
12 — включение двигателей кассеты;
13, 14— включение магнитных муфт транспортировки (13) и
торможения (14)',
15 — 300-мс задержка сигнала «окончание транспортировки
пленки»;
16 — 700-мс продолжительность включения магнитов затво¬
ров впечатывания дополнительной информации;
17 — сигнал «окончание впечатывания дополнительной ин¬
формации»; готовность к новому циклу;
18 — 25 — сигналы телеметрии: «время выдержки» в трех
каналах (18—20), «число оборотов двигателя компенса¬
ции» (21), «число оборотов затвора» (22), «середина
открытия затвора» (23), «транспортировка пленки»
(в одной кассете) (24), «отказ» (25)
сов и электронные платы, каждый узел аппарату¬
ры был рассмотрен с точки зрения предъявляемых
требований в отношении пожарной и токсической
безопасности и выданы необходимые рекомендации
по конструктивным мероприятиям.
Так же как и при тепловых испытаниях, при
составлении методик испытаний на пожарную и
токсическую безопасность материалов и отдельных
конструктивных узлов действовал такой прин¬
цип — закладывались условия максимальных экс¬
плуатационных температур и скорости газового
потока, а также повышенного содержания кисло¬
рода при проведении испытаний. Некоторые ис¬
пытания не требовали составления каких-либо
оригинальных методик. Например, достаточно
было в нормальных условиях поднести горящую
спичку к светодиодам, которые предполагалось
установить в пульте управления, как они вспы¬
хивали ярким пламенем; пришлось их заменить
на обычные лампочки. Успешно проведенные
испытания позволили представить заключение
о годности аппаратуры в целом к эксплуатации
в пилотируемом космическом корабле «Союз».
Выполнение всех повышенных требований по¬
жарной и токсической безопасности справедливо
лишь для летных образцов аппаратуры и в мень¬
шей степени для так называемого технологиче¬
ского макета, который полностью соответствует
по своим функциональным качествам летному
образцу. Но нет необходимости, например, рас¬
пространять эти требования на такой макет, как
тренажерный, который используется при трени¬
ровках космонавтов. Достаточно было изготовить
его в соответствии с теми требованиями пожар¬
ной безопасности, которые приняты для прибо¬
ров, эксплуатируемых в обычных производствен¬
ных помещениях.
Надежность МКФ-6. Требования к надежности
работы в течение заданного времени применитель¬
но к космической аппаратуре должны быть опре¬
делены и учтены уже в главной концепции техни¬
ческой системы, т. е. техническая надежность
Рис. 11
Логическая схема рабочего варианта
1 — пульт управления,
2 — блок электроники,
3 — блок впечатывания дополнительной информации,
4 — двигатель компенсации сдвига изображения,
5 — двигатель затвора,
6 (1—6) —логические узлы электроники кассет,
7 — узел перекрытия,
8 — резервный пульт,
9 — резервная кассета
62

Глава 3. Многозональная фотоаппаратура
должна являться составной частью разработки
системы.
Математическая оценка и экспериментальные
методы определения параметров надежности ха¬
рактеризуют только начальное их состояние, одна¬
ко на этапе разработки они являются полезным
вспомогательным средством для выявления и уст¬
ранения слабых мест в системе.
Для МКФ-6 было установлено параметрическое
значение вероятности безотказной работы R(n)^
^0,9 для отработки лг=6000 циклов. Зависимость
вероятности безотказной работы R от количества
функций учитывала проблемы отказа механиче¬
ских компонентов системы, но не электроники. По¬
этому при разработке камеры стремились к R (0 >
^0,9 для одного включения системы на 34 ч, т. е.
был принят режим отказов во временной зависи¬
мости. Это значение можно было реализовать при
выполнении определенных условий, как-то:
система рассматривалась непригодной для ре¬
монта при отказе узлов;
для отдельных электронных элементов и узлов
был принят экспоненциальный закон повторяемо¬
сти отказов (À=const) ;
период начальных отказов, возникающих при
первых включениях прибора, завершен.
Кроме этих условий нужно было обратить вни¬
мание на ряд специфических проблем, которые
вытекали из технического задания разработки ап¬
паратуры для космического полета. Например,
требование малой массы системы и одновременно
выбора надежных и достаточных параметров меха¬
нических и оптических компонентов МКФ-6. За¬
тем, требование пожарной токсической безопасно¬
сти и одновременно требование применения мате¬
риалов, гарантирующих высочайшую надежность.
Тепловые проблемы для компонентов в связи с от¬
сутствием конвекции в невесомости. И, наконец,
экстремальная динамическая перегрузка всей си¬
стемы на активном участке траектории.
Что же следует считать отказом в работе
МКФ-6? Каждая возникающая ошибка рассматри¬
вается как отказ, если с помощью аппаратуры
(без резервного пульта) невозможно провести ни¬
каких автоматически управляемых съемок в шести
различных спектральных диапазонах, т. е. отказ
одной кассеты, компенсации сдвига изображения,
а также частичный или полный отказ электроники
рассматривают как отказ всей системы.
Таким образом, исходя из этого определения
отказа и логической структуры МКФ-6 можно
было сделать вывод, что именно отдельные узлы
определяют ее надежность. Поэтому необходимо
было разработать варианты, когда отказы опре¬
деленных узлов не должны вести к общему отка¬
зу МКФ-6. Это в основном касалось кассет
с пленками и электронного управления.
На этапе разработки аппаратуры исследовались
теоретически в форме математических анализов
надежности шесть возможных вариантов работы, и
по результатам были сделаны соответствующие
выводы. Эти анализы не охватывали в комплексе
МКФ-6, состоящий из большого числа механиче¬
ских, оптических, электромеханических и элек- 63
тронных компонентов.
Распределение отказов в механических и опти¬
ческих элементах и узлах в условиях перегрузок
были неизвестны, а поэтому не представлялось воз¬
можным математически рассчитать частоты отка¬
зов в будущем.
По этой причине механические узлы, находя¬
щиеся под особенно большой нагрузкой, подверга¬
лись долговременному испытанию, что позволило
установить характеристики их износа и срок
службы.
Большое значение с точки зрения надежности
придавалось электромеханическим и электронным
компонентам. Относительно высокая надежность
этих компонентов системы могла быть доказана
теоретически при проведении ряда мероприятий,
способствующих повышению надежности:
проведение отборочного теста всех электронных
элементов и замер их основных параметров;
неполная нагрузка электронных элементов при
составлении электросхем;
дублирование важнейших функциональных
элементов;
отказ от разъемов там, где возможны пайка или
сварка;
учет динамических и тепловых нагрузок при
конструировании блока электроники, пульта
управления и резервного пульта;
специальная технология изготовления печат¬
ных плат и пайки их соединений;
наличие резервных узлов.
Для рабочего варианта с резервными пультом
и кассетой (см. рис. 11) получена вероятность
безотказной работы R(t) ^0,985 при продолжи¬
тельности включения 34 ч. Электромеханические
элементы, обладающие ресурсом безотказной ра¬
боты, определяют надежность и срок службы
МКФ-6 (табл. 2).
Таблица 2
Гарантированный срок работы элементов
Наименование
Ресурс
Концевые выключатели
50 000 вкл.
Реле
20 000 вкло
Счетчики
100 000 вклв
Двигатели
300 ч при R (t) 0,9
Все же при относительно хороших результатах
теоретического анализа надежности МКФ-6 оста¬
вались открытыми три проблемы: вероятность отка¬
за Q (t) С0,1 даже при 7?(£)^=0,9;
экспериментальное подтверждение установлен¬
ной теоретической вероятности отказов; гаранти¬
рование невозможности появления отказов до вво¬
да в работу МКФ-6.
Что касается первой проблемы, то, так как от¬
казы технической системы никогда не исключены
совершенно, программой управления полетом были
Глава 3. Многозональная фотоаппаратура
предусмотрены меры для работы в так называе¬
мых нештатных ситуациях.
Экспериментальное подтверждение расчетной
вероятности отказов с высокой статистической на¬
дежностью рассматривалось как необходимое. Про¬
водить исследования комплекса МКФ-6 в целом
не представлялось возможным, поэтому ресурсным
испытаниям на продолжительность безотказной
работы были подвергнуты наиболее важные узлы:
механизм затвора и приводы кассет.
Для предупреждения отказов еще до ввода
МКФ-6 в работу большое внимание уделялось ис¬
пытаниям отдельных узлов системы, например
печатных плат на линейную нагрузку, на воздей¬
ствие вибраций с достижением резонансных коле¬
баний определенной длительности, на удар в раз¬
личных направлениях и т. д.
Отказы МКФ-6, выявленные в процессе прие¬
мо-сдаточных испытаний, были тщательно иссле¬
дованы, проанализированы причины их возникно¬
вения, и разработаны и выполнены рекомендации
по устранению возможности появления их в даль¬
нейшем.
В целом можно сказать, что научный и инже¬
нерный опыт всех участвовавших в создании
МКФ-6, строгий контроль за качеством работ
в процессе разработки, тщательные и многократ¬
ные испытания обеспечили изготовление изделия,
которое, наряду с высокими эксплуатационными
показателями, отвечало также требованиям техни¬
ческой надежности.
Основываясь на данных надежности, изготови¬
тель многозонального космического фотоаппарата
МКФ-6 гарантировал безотказную его работу
в течение 20 000 фотографических циклов.
При подготовке МКФ-6 к полету все основные
испытания проводились на макетных образцах.
Было изготовлено четыре макета: динамический,
тепловой, тренажерный и технологический.
Динамический макет состоял из корпуса ка¬
меры и рамы, которая соединяет камеру с кос¬
мическим кораблем. В корпусе камеры размеща¬
лись тяжести, имитирующие по весу отсутствую¬
щие узлы. Этот макет служил для испытания
конструкции при ускорениях, появляющихся
при полете на активном участке траектории.
Ввиду того, что вся электрическая энергия,
потребляемая элементами МКФ-6, превращается
в конечном итоге в тепло, тепловой макет слу¬
жил для имитации «источника тепла» камеры и
исследования ее режима работы в общей систе¬
ме космического корабля. Тепловой макет, кото¬
рый по своему составу соответствовал летному
образцу, был оборудован всеми выделяющими
тепло электрическими узлами, такими, как элект¬
ромоторы, магнитные муфты, лампы накалива¬
ния, электромагниты затворов и т. д. Электрон¬
ные узлы заменены эквивалентными омическими
сопротивлениями.
Далее, в 36 точках были поставлены темпе¬
ратурные датчики. Точки замера находились не¬
далеко от основных источников тепла и на по¬
верхностях, которых могли касаться космонавты.
При имитации ожидаемого времени работы 64
камеры могли, таким образом, быть зарегист¬
рированы все температурные характеристики
МКФ-6.
По окончании этих испытаний тепловой макет
был установлен в космическом корабле для про¬
верки его совместимости с бортовыми схемами
корабля.
Тренажерный макет был разработан специ¬
ально для обучения космонавтов. На нем отра¬
батывались такие специфические приемы подго¬
товки камеры, как зарядка пленки и установка
кассет.
Технологический макет полностью идентичен
летному образцу МКФ-6. На нем отсутствовали
только объективы. Полная механическая и элект¬
рическая идентичность определялась назначени¬
ем технологического макета. Во время испытаний
корабля он использовался для всех необходимых
тестов и проверок, и только в самый последний
момент его заменили летным образцом.
Контрольно-измерительная аппаратура (КИА).
Для комплексного контроля электрических и ме¬
ханических параметров МКФ-6 была разработана
соответствующая контрольно-измерительная аппа¬
ратура (рис. 12).
Анализ показал, что целесообразно отделить
электромеханические испытания от оптических.
Принимая во внимание точность, необходимую при
электромеханических измерениях, и большое число
испытываемых параметров, было принято решение
сконструировать КИА как отдельный компактный
прибор.
В задачу КИА входили как испытания отдель¬
ных блоков, так и испытания МКФ-6 в целюм
(в нормальном режиме работы и в резервном ва¬
рианте), а также соединительных кабелей. Кон¬
струкцией КИА предусмотрена также возможность
имитации отказов: двигателя затвора, двигателя
компенсации сдвига изображения, отдельных кас¬
сет, блока электроники.
Разработка и конструирование КИА велись
одновременно с созданием макетных образцов
МКФ-6. По этой причине было необходимо преду¬
смотреть в КИА достаточную гибкость и возмож¬
ность проведения незапланированных работ.
Отдельные узлы КИА, за исключением пере¬
ходного блока, помещены в специально перестро¬
енном шкафу накопителя на магнитной ленте
ЕС 5017-02 (ГДР). Большинство блоков вдви¬
гаются в шкаф и закреплены соответственно сна¬
ружи или внутри, что обеспечивает их быстрый
монтаж и демонтаж. На время транспортировки
КИА пульт обслуживания, блок р4спределения
тока и цифровой вольтметр демонтируются и
транспортируются в особой упаковке. Выбранная
форма пульта обслуживания с многочисленными,
удобно расположенными для обзора элементами
обслуживания и индикации создает инженерам-
испытателям хорошие условия для работы. Для
получения единства в многочисленных внутренних
кабельных соединениях КИА применялись только
разъемы, используемые на МКФ-6. Для работы

Глава 3. Многозональная фотоаппаратура
КИА нужны два напряжения питания: 220 В для
внутренних измерительных приборов КИА и 27 В
постоянного тока для осуществления рабочего ре¬
жима МКФ-6.
В состав КИА входят четыре отдельных узла:
узел для измерения и контроля параметров
МКФ-6, состоящий из переходного блока, блока
измерительной электроники, блока дополнительно¬
го электропитания, пульта обслуживания и циф¬
рового вольтметра;
блок распределения тока для обеспечения
электропитанием МКФ-6 в различных контроль¬
ных режимах и для снабжения током узлов КИА;
Рис. 12
Контрольно-испытательная аппаратура для комплексного
испытания МКФ-6
прибор контроля кабелей;
узлы МКФ-6, которые включаются в состав
КИА во время испытаний отдельных блоков.
К ним относятся: пульт управления, резервный
пульт управления и имитатор камерной части, так
называемая внутренняя камера.
Заводские испытания. После окончания мон¬
тажных работ МКФ-6 был подвергнут многочис¬
ленным заводским испытаниям. Программа испы¬
таний включала более 40 пунктов, начиная
с контроля внешнего вида и оптических пара¬
метров и кончая испытаниями на вибрацию и
Удар.
Рассмотрим подробнее некоторые этапы завод¬
ских испытаний.
65
Измерение скорости компенсации ю. Измере¬
ние этого важного параметра камеры представлено
на схеме (рис. 13). Световой пучок, исходящий от
лазера, отражался от смонтированного на оси ка¬
чания камеры зеркала и попадал последовательно
на два фотоэлемента Ft и F2. На счетчике замеря¬
лось время At (в миллисекундах), которое нужно
лазерному лучу, чтобы пройти расстояние S от Fi
до Fz. Зная это время, можно, используя уравнение
At-2L ’
легко вычислить скорость компенса¬
ции со. Здесь L — расстояние от зеркала до фото¬
элемента.
Измерение эффективного времени экспониро¬
вания te. Механическое устройство затвора тако¬
во, что полное открытие его происходит только
через промежуточные стадии. Процесс работы
затвора представлен на рис. 14. Длина прямо¬
угольника, площадь которого равна площади под
кривой (я), соответствует эффективному времени
экспонирования te (б). Прямое измерение te было
невозможно. В противоположность этому можно
было легко измерить продолжительность полного
открытия t0 (в) — время от начала открытия до
окончания закрытия ламелей затвора. Умножение
продолжительности полного открытия t0 на опти¬
ческий КПД затвора ц дает эффективное время
экспонирования te.
Измерение шага кадра. Для гарантии получе¬
ния безупречных снимков, сделанных МКФ-6,
была необходима точная юстировка шага перемот¬
ки пленки — расстояния между идентичными точ¬
ками соседних кадров. Для этого измерения было
создано приспособление, позволяющее пользовать¬
ся одними кассетами без корпуса камеры. Таким
образом, кадровые окна кассет оставались свобод¬
ными для доступа. На пленку, движущуюся под
этими окнами, направлялась измерительная го¬
ловка с растровой шайбой. На выходе измеритель¬
ной головки подсчитывались импульсы, расстоя¬
ние между которыми известно, и это позволяло
определить действительную величину шага пере¬
мотки пленки. Заводские испытания МКФ-6 дали
возможность проконтролировать отдельные его па¬
раметры.
Комплексные испытания в условиях, близких
к тем, в которых МКФ-6 предстояло работать,
5 «Союз-22»

Глава 3. Многозональная фотоаппаратура
Рис. 13
Измерительная аппаратура для определения скорости ком¬
пенсации
были выполнены на борту самолета-лаборатории. 66
При самолетных испытаниях проводился контроль
разрешающей способности на местности. Для это¬
го по трассе полета самолета были выложены
тестовые фигуры, которые затем фотографирова¬
лись. Обработка и расшифровка негативов под¬
твердили высокую разрешающую способность всех
шести каналов МКФ-6.
Нештатные ситуации. При разработке приборов
для пилотируемых космических кораблей предъяв¬
ляются особые требования гарантии безопасности
космонавтов. Для этого Необходимо провести ос¬
новательный анализ всех возможных нештатных
ситуаций. Под нештатными ситуациями понимает¬
ся отклонение прибора или его параметров от нор¬
мального функционирования. Их можно разделить
на три группы:
учтенные нештатные ситуации — это ситуации,
для которых может быть выработана программа,
Рис. 15
Логическая схема для анализа нештатных ситуаций
1 — нештатные ситуации,
2— «гарантирована ли безопасность космонавта?»,
3 — аварийная ситуация,
4 — решение,
5 — «гарантирована ли возможность съемки?»,
6 — неучтенные нештатные ситуации,
7 — учтенные нештатные ситуации,
6 — выработка рекомендаций для наземного персонала и для
космонавтов
Рис. 14
Диаграмма работы затвора
а — характеристическая кривая открытия затвора,
б — эффективная выдержка te,
в — продолжительность полного открытия to

Глава 3. Многозональная фотоаппаратура
при выполнении которой гарантируется продол¬
жение фотосъемки (в том числе с применением
резервного варианта) ;
'неучтенные нештатные ситуации — это ситуа¬
ции, для которых не может быть разработана
программа действий, гарантирующая продолже¬
ние фотосъемки;
аварийные ситуации — это исключительные си¬
туации, при которых подвергаются опасности кос¬
монавты.
Количество неучтенных нештатных ситуаций
должно быть по возможности небольшим. При раз¬
работке камеры это было достигнуто благодаря
возможности использования резервного варианта,
гарантирующего фотографирование даже при от¬
казе всего блока электроники и пульта управле¬
ния, возможности замены любой кассеты резерв¬
ной, возможности фотографирования даже с одной
кассетой и при отключенной системе компенсации
сдвига изображения.
Выявленные исключительные ситуации были
систематизированы (рис. 15). Одним из них соот¬
ветствовала нормальная индикация на пультах
(пульт управления и резервный пульт), о других
сообщали сигналы телеметрии и дополнительная
информация.
Нештатные ситуации, теоретически проанали¬
зированные на основании документации МКФ-6,
имитировались с помощью технологического ма¬
кета. Причины отклонений от нормального функ¬
ционирования создавались путем нарочито непра¬
вильного обслуживания прибора, разрыва кабеля
и т. д. Для отдельных ситуаций многоканальный
самописец фиксировал сигналы телеметрии. Опе¬
раторы проверяли дополнительную информацию
и индикацию на пульте. Одновременно при этих
испытаниях могла быть подтверждена правиль¬
ность разработанных рекомендаций. На основе
теоретически проведенного анализа информации,
полученной путем имитации нештатных ситуаций,
и опыта, накопленного при испытании МКФ-6,
была выработана программа действий наземного
персонала и космонавтов в очень информативной
и наглядной форме (таблицы, описания, логиче¬
ские схемы). Вся эта документация постоянно
контролировалась и расширялась.
Проведенный анализ способствовал не только
обеспечению безопасной работы с прибором, но и
привел к повышению качества и надежности
МКФ-6.
3.2
Многоканальный
синтезирующий проектор
МСП-4
Задача, поставленная разработчикам многока¬
нального синтезирующего проектора МСП-4, за¬
ключалась в создании прибора для синтеза цвет¬
ных изображений на основе многозональных чер¬
но-белых негативных или позитивных изображе¬
ний. При этом было уделено особое внимание 67
разработке такого прибора, который: требует лишь
минимальной юстировки, обеспечивает высокую
геометрическую разрешающую способность и по¬
зволяет получить конгруэнтное перекрытие изобра¬
жений различных каналов с пренебрегаемо малы¬
ми ошибками. В первую очередь этот прибор
предназначен для получения синтезированных
цветных изображений, на которых различия
в спектральных яркостях наземных объектов,
представленных на многозональных снимках, пре-
тобразованы в возможно большие цветовые
контрасты.
Многоканальный синтезирующий проектор
МСП-4 (рис. 1, а —в') можно, наряду с фотогра-
Рис. 1
МСП-4 в различных положениях: для ведения визуальной
обработки снимков (а), для фотографической регистрации —
регистрирующей кассетой (б) и регистрирующей камерой
«Пентакон-сикс» (в)
5*

Глава 3. Многозональная фотоаппаратура
фической обработкой многозональных снимков,
полученных с помощью МКФ-6, использовать не¬
посредственно для визуальной интерпретации син¬
тезированных изображений. Простое обслужива¬
ние прибора позволяет специалисту-дешифровщи¬
ку выбирать из большого количества вариантов
синтезирования наиболее оптимальный, соответ¬
ствующий данной интерпретационной задаче.
С помощью проектора можно получить негатив
визуально выбранного варианта синтеза, исполь¬
зуя его для обеспечения цветными изображения¬
ми большого круга потребителей.
Многоканальный синтезирующий проектор
МСП-4 состоит из собственно проектора и источ-
Рис. 2
Оптическая схема двух каналов проектора
1 — вогнутое зеркало,
2 — галогенная проекционная лампа,
3 — теплофильтр,
4 — линзы конденсора,
3 — держатель негатива,
6* — затвор,
7 — цветной светофильтр,
<? — секторный затвор,
9 — проекционный объектив,
10 — нейтральный светофильтр,
11 — отклоняющее зеркало,
12 — экран,
1 '1 — линза Френеля
ника питания. Проектор включает четыре отдель- 68
ных канала. Каждый канал имеет источник света
с галогенной проекционной лампой, световой по¬
ток которой может регулироваться в отношении
10: 1, рамки для закладки исходных снимков,
электромагнитный затвор каждого канала, позво¬
ляющий раздельно выводить на экран любые из
четырех заложенных снимков, электромеханиче¬
ски управляемый диск нейтрального фильтра для
уменьшения светового потока в отношении 5: 1 и
электромеханическое устройство регулировки рез¬
кости изображений (рис. 2).
Исходные снимки отображаются на экране
с пятикратным увеличением. Формат рассматри¬
ваемого изображения 350X455 мм. Для лучшего
высвечивания экрана непосредственно перед ним
расположена линза Френеля, которую при жела¬
нии можно заменить. Галогенные лампы располо¬
жены так, чтобы равномерно высвечивать плоскость
изображения. Для этого они могут перемещаться
в трех направлениях, перпендикулярных друг
к другу, и вращаться вокруг своей продольной оси.
Источники света достаточно хорошо охлаждаются
двумя осевыми вентиляторами. Пленка заклады¬
вается между двумя стеклянными пластинками.
Поднимаемая верхняя пластинка снабжена при¬
жимной пружиной. Наложение изображений, по¬
лученных в разных каналах, достигается совме¬
щением координатных меток на каждом негативе
с выгравированными бисекторными крестами на
экране проектора. Юстировка с помощью этих ме¬
ток ускоряет и упрощает получение полного
совпадения изображений во всех каналах. Анало¬
гичную работу можно проводить и по контурам
изображения местности, однако эти операции бо¬
лее трудоемки.
Есть два способа фотографической регистрации
изображений, полученных в проекторе. В первом
случае на перекидном рычаге можно установить
фотоаппарат типа «Пентакон-сикс», с помощью
которого синтезированные изображения на экране
могут быть сфотографированы на черно-белую или
цветную пленку. Во втором случае можно заме¬
нить экран фотокассетой, заряженной плоскофор¬
матной пленкой или бумагой. Кассета заряжается
фотоматериалом, формат которого составляет 400Х
Х500 мм. При использовании фотокассеты полу¬
чаются увеличенные изображения и на снимке
обеспечивается высокая геометрическая точность
и хорошая разрешающая способность. При экспо¬
нировании фотоматериала в кассете затвор откры¬
вает одновременно все четыре канала.
Особенно интересной является конструкция оп¬
тической системы проектора. Объективы располо¬
жены на расстоянии 87,5 мм от перпендикуляра
к середине экрана. Это расстояние определяется
размерами снимков и кронштейнов их крепления,
габаритами конденсаторов и объективов. При пя¬
тикратном увеличении и фокусном расстоянии
объективов 175 мм спроектировать изображения
разных каналов на один экран можно при углах
наклона снимков до 5°. В то же время для оптиче¬
ского сопряжения 4-х каналов требуется строгая
Глава 3. Многозональная фотоаппаратура
параллельность между плоскостями снимков,
экраном и объективами. Перед каждым объекти¬
вом расположены сменные цветные и нейтраль¬
ные фильтры, которые также должны удовлетво¬
рять условиям параллельности. Эффективный угол
зрения для каждого объектива составляет 2^=35°,
что превышает необходимый угол проецирования
негатива форматом 55X81 мм. Взаимное располо¬
жение объективов и экрана и требования высокой
конгруэнтности перекрытия на экране снимков
разных каналов (точность совмещения должна
быть не менее 0,1 мм) обусловливает необходи¬
мость ортоскопичности проекционных объективов
по всему полю зрения и отсутствие у них хромати¬
ческой остаточной аберрации.
Рис. 3
Расположение элементов обслуживания МСП-4
1 — сигнальные лампочки цветных светофильтров,
2 — клавиши смены цветных светофильтров,
»? — сигнальные лампочки нейтральных светофильтров,
4 — клавиши смены нейтральных светофильтров,
5 — потенциометр регулировки освещенности,
6 — клавиши галогенных ламп,
7 — клавиши механического затвора,
8 — клавиша экспонирования регистрирующей кассеты,
9 — сигнальная лампочка контроля экспонирования,
10 — клавиша снятия блокировки кассеты,
11 — переключатель каналов для юстировки изображения,
12 — переключатель для установки скорости юстировочных
перемещений,
11 клавиши для юстировки и совмещения изображений
Применение специально рассчитанного конден¬
сора и соблюдение определенных соотношений
между ним и спиралью галогенной лампы обеспе¬
чивают очень высокую равномерность распределе¬
ния яркости на экране (изменение ее по всей пло¬
щади экрана составляет лишь несколько процен¬
тов) .
Пульты управления проектора находятся спра¬
ва и слева от экрана (рис. 3). Включение галоген¬
ных ламп и управление каналами осуществляются
раздельно. Бесступенчатая установка яркости на
экране производится с помощью реостатов. Нажа¬
тием клавишей можно изменить резкость изобра¬
жения, переместить его для перекрытия юстиро¬
вочных меток и ввести различные фильтры, после¬
довательность применения которых заранее опре¬
делена. Использованием различных комбинаций
фильтров и установкой яркости в отдельных кана¬
лах на экране можно получить большое количест¬
во синтезированных изображений. Фиксирование
цветных и черно-белых изображений может про¬
изводиться с увеличением в 5 или 0,6 раз.
Конструкция проектора приспособлена к сним¬
кам с МКФ-6.
Наряду с этим, МСП-4 может быть использован
также для визуальной интерпретации и изготовле¬
ния синтезированных фотографий с любых нега¬
тивных и позитивных фотоматериалов размерами
до 70X91 мм.
69

Глава 4
Подготовка
фотоаппаратуры
к полету
4.1 70
Комплексные испытания
Подготовка к космическому полету научной
аппаратуры обычно включает в себя ее испытания
и калибровки. Испытания преследуют цель про¬
верить функционирование аппаратуры при раз¬
личных режимах ее работы, стыковку с космиче¬
ским аппаратом, надежность в эксплуатации, а так¬
же исключить возможность создания этой
аппаратурой причин, влияющих на безопасность
полета. Последнее особенно важно при испытании
научной аппаратуры, устанавливаемой на пило¬
тируемых космических аппаратах. Калибровка
научной аппаратуры предусматривает выявление
фактических значений ее технических параметров,
влияющих на характеристики получаемых этой
аппаратурой данных. В подготовке аппаратуры
МКФ-6 к полету на космическом корабле
«Союз-22» также можно выделить указанные две
части — испытания и калибровки.
При испытании аппаратуры МКФ-6 была по¬
ставлена задача проверить конструктивные и экс¬
плуатационные характеристики на соответствие
техническим требованиям, предъявляемым к этой
аппаратуре. В частности, технические требования
предусматривали возможность работы фотоаппа¬
ратуры при различных режимах съемки (марш¬
рутная и одиночная) в широком диапазоне изме¬
нения значений выдержки, скорости компенсации
и других параметров, а также в основном и резерв¬
ном вариантах включения. Необходимо было убе¬
диться в том, что основные характеристики аппа¬
ратуры МКФ-6 стабильны или незначительно
изменяются при различных условиях ее эксплуа¬
тации (например, после воздействия перегрузок,
различных значений температуры, давления и
т. п.). Важнейшими особенностями испытаний
аппаратуры МКФ-6 являлись ее проверка в
экстремальных условиях эксплуатации и проверка
выполнения щелого комплекса мероприятий, обес¬
печивающих безопасность работы экипажа в по¬
лете.
С целью выполнения поставленных задач был
разработан и реализован целый комплекс испыта¬
ний, включающий следующие основные виды:
динамические, тепловые, электрические, механиче¬
ские и комплексные летные испытания на самоле¬
те-лаборатории и непосредственно в составе кос¬
мического корабля. Была проведена работа по
обеспечению пожарной и токсической безопасно¬
сти материалов и элементов, применяемых в ап¬
паратуре МКФ-6. Основная часть работ выполнена
на этапе приемо-сдаточных испытаний аппаратуры,
по результатам которых принималось совместное
решение об установке аппаратуры МКФ-6 на кос¬
мический корабль. Испытания в составе космиче¬
ского корабля преследовали цель убедиться в со¬
вместимости научной аппаратуры с конструкцией
и системами корабля, а также провести заключи¬
тельные операции по проверке ее функциониро¬
вания.

Глава 4. Подготовка фотоаппаратуры к полету
При подготовке нового космического экспери¬
мента нельзя ограничиться изготовлением лишь
одного летного образца аппаратуры, подвергнув
его всей серии требуемых испытаний. В практике
космического приборостроения предусматривается
изготовление целого ряда макетов аппаратуры,
каждый из которых имеет строго определенное на¬
значение.
Изготовление и отработка всех необходимых
макетов (см. гл. 3, § 3.1) и летных образцов аппа¬
ратуры и их последующие испытания!; включая
заводские, приемо-сдаточные, самолетные й испы¬
тания в составе космического корабля, а также
изготовление и испытание не1 менее сложной' конт¬
рольно-испытательной аппаратуры заняли рекорд¬
но короткий срок — меньше года. При этом работы
проводились в соответствии с тщательно разрабо¬
танными планами, предусматривающими, в част¬
ности, проведение испытаний в строгой последова¬
тельности с соблюдением основного правила —
к последующему этапу проверки приступали лишь
тогда, когда результаты предыдущего этапа осно¬
вательно проанализированы и устранены все от¬
меченные недостатки.
Динамический макет МКФ-6 предназначался
для установки в фотоотсеке космического корабля,
когда последний подвергался динамическим испы¬
таниям с целью определения запасов прочности.
Естественно, в данном случае не было необходи¬
мости изготавливать макет полностью идентичным
летному образцу аппаратуры, но основные меха¬
нические узлы фотокамеры, включая места креп¬
ления, должны соответствовать летному варианту.
Особое внимание в тепловом макете обраща¬
лось на соответствие летному образцу элементов
корпуса блоков аппаратуры, их наружных поверх¬
ностей и покрытий. Обсуждая вопросы обеспече¬
ния теплового режима аппаратуры МКФ-6, а так¬
же теплового взаимодействия блоков аппаратуры
и конструкции космического корабля, специали¬
сты СССР и ГДР высказали много ценных пред¬
ложений, большинство из которых было реализо¬
вано. Так, для обеспечения требуемой температу¬
ры на внешней поверхности кассет (из условия
их обслуживания космонавтами и максимально
допустимой температуры, при которой допускает¬
ся эксплуатация пленки в кассетах) было приня¬
то решение о введении в кассетах вентилятора-
крыльчатки и экранизации пленки от тепловыде¬
ляющих элементов двигателя, а также проведении
обработки внутренних поверхностей для достиже¬
ния требуемого коэффициента излучения. Для
блока электроники и резервного пульта управле¬
ния, электронные элементы которого при опреде¬
ленном режиме работы достигали температуры
70° С и более, была также введена продувка их
воздухом с помощью вентиляторов. Вентиляторы
устанавливались в отсеке космического корабля,
причем в кожухе блока электроники были выреза¬
ны окна, что позволяло продувать внутренние эле¬
менты электроники. Во избежание короткого за¬
мыкания, которое могло произойти при попадании
посторонних металлических предметов внутрь при¬
бора (что вполне вероятно при работе аппаратуры
в невесомости), окна были закрыты металлической
сеткой.
Тепловые испытания проводились в несколько
этапов, начиная с испытаний отдельных элементов
и узлов блоков аппаратуры МКФ-6 и кончая ис¬
пытаниями полного комплекта в составе космиче¬
ского корабля. При испытаниях обычно задавались
экстремальные условия теплообмена, т. е. напря¬
жение питания блоков аппаратуры или его отдель1
ных элементов, а также температура окружающей
среды, в которой находился испытуемый блок,
ймели максимальное 'значение, при этом режим ра¬
боты аппаратуры соответствовал реальной времен¬
ной циклограмме или несколько превышал ее.
Особое место занялй вопросы исследования по¬
жарной и токсической безопасности материалов
и элементов, применяемых в аппаратуре МКФ-6.
Задача заключалась не в том, чтобы изготовить
пожаробезопасный макет; макет как таковой не
создавался. При использовании любой аппаратуры
в жилых отсеках космического корабля обеспече¬
ние пожарной безопасности достигается решением
комплекса мероприятий; Эти мероприятия реали¬
зуются на всех стадиях разработки аппаратуры,
а именно: при проектировании, изготовлении и
испытании. Любой электрический прибор, рабо¬
тающий в атмосфере жилых отсеков космического
корабля, потенциально является источником возго¬
рания, в то время как любой прибор или агрегат,
не содержащий электрических цепей, может быть
в той или иной степени подвержен воздействию
внешнего источника возгорания и способствовать
или препятствовать распространению фронта огня.
Кроме того, при воздействии высоких температур
на неметаллические материалы и при их горении
в атмосферу выделяются летучие вещества, в раз¬
ной степени допустимые в атмосфере жилых
отсеков.
Было принято два основных этапа работ по
обеспечению пожарной безопасности: 1) анализ
пожаробезопасности материалов и блоков аппара¬
туры* в целом; 2) испытание материалов и отдель¬
ных конструктивных узлов. Проведенный анализ
технической документапии, разработанной на
предприятии «Карл Цейс Йена», позволил класси¬
фицировать неметаллические материалы, приме¬
няемые в аппаратуре МКФ-6, по степени их по¬
жарной и токсической безопасности и принять
решение по замене некоторых из них. Анализ
позволил также определить необходимость и объем
испытаний, предусмотренных вторым этапом
работ.
В Центре подготовки космонавтов им. Ю. А. Га¬
гарина экипажи космического корабля «Союз-22»
в период тренировки значительную часть времени
уделяли работе с тренажерным макетом. Сущест¬
вует очевидная разница в наземном цикле подго¬
товки научного эксперимента к его осуществлению
на пилотируемых и непилотируемых космических
кораблях. Проведение научного эксперимента в кос¬
мосе с участием человека, обеспечивающего обслу¬
живание и контроль работы аппаратуры, требует
71

Глава 4. Подготовка фотоаппаратуры к полету
тщательного изучения материальной части аппа¬
ратуры, которое позволило бы не только следовать
разработанному порядку работы, но и быть гото¬
вым к принятию решений в случае возникновения
каких-либо неисправностей в полете. Тренажер¬
ный макет при таких тренировках необходим.
Приемо-сдаточные испытания технологического
макета и летных образцов аппаратуры проводи¬
лись в два этапа: первый — на народном предприя¬
тии «Карл Цейс Йена», второй —в Институте кос¬
мических исследований АН СССР. После этого
аппаратура поступала для установки на космиче¬
ский корабль. Наиболее ответственные испытания
проводились в ГДР и СССР по разным методикам,
что позволило тщательно проверить аппаратуру
и провести сравнительный анализ методов. Про¬
грамма приемо-сдаточных испытаний включала
проведение электрических, механических проверок
и оптических исследований. В рамках этой же
программы были проведены самолетные испыта¬
ния аппаратуры МКФ-6. Кроме того, программой
приемо-сдаточных испытаний предусматрива¬
лось совместное рассмотрение и обсуждение
результатов заводских испытаний, проведенных
ГДР. Всего было рассмотрено около 100 самых
разносторонних заключений по заводским испы¬
таниям и расчетов, среди них: определение оп¬
тических характеристик объективов, механиче¬
ские испытания, проверка функционирования
аппаратуры при крайних допустимых значениях
температуры, расчет надежности аппаратуры
МКФ-6 и многое другое. Большинство из испы¬
таний потребовало разработки оригинальных
методов их проведения. Обсуждение результа¬
тов заводских испытаний, а в ряде случаев их
совместный анализ позволили еще до начала
приемо-сдаточных испытаний технологическо¬
го макета провести необходимые изменения
в конструкции и электрической схеме аппарату¬
ры МКФ-6.
Первые включения аппаратуры в составе
всего комплекса всегда проводятся с технологи¬
ческим макетом, и, пока полностью не будет
завершена его отработка и не будут тщательно
проанализированы и устранены отмеченные
в процессе этой отработки замечания, к работе
с летными образцами, как правило, не присту¬
пают. Таким образом, технологический макет
позволяет своевременно устранить на летных
образцах аппаратуры те недостатки, которые
в силу как объективных, так и субъективных
обстоятельств не были учтены на этапах проек¬
тирования и разработки аппаратуры.
В период испытаний технологического маке¬
та МКФ-6 было доказано, что все основные тех¬
нические требования реально выполнимы. Тех¬
нологический макет использовался и при
испытаниях летных образцов, когда возникали
замечания по их работе, что позволяло более де¬
тально проанализировать имеющиеся отказы.
Конечно же, не все неисправности аппаратуры
можно предусмотреть заранее, но, как показы¬
вает опыт работы с космической аппаратурой,
игнорирование выполнения работ по имитации 72
отказов может свести на нет все усилия по под¬
готовке и проведению эксперимента. Специа¬
листы обеих стран много внимания и времени
уделили рассмотрению случаев нештатной ра¬
боты аппаратуры МКФ-6 (см. § 3.1). В период
проведения космического эксперимента техноло¬
гический макет находился в «дежурном» режи¬
ме и в случае необходимости мог использоваться
для того, чтобы смоделировать не рассмот¬
ренный ранее отказ или неисправность и выдать
космонавтам практические рекомендации по их
устранению.
При электрических испытаниях технологи¬
ческого макета и летных образцов аппаратуры
МКФ-6 каждый выявленный отказ расценивался
прежде всего как отказ, который мог повторить¬
ся в любом другом комплекте. И только проводи¬
мые в каждом случае анализ и при необходимо¬
сти дополнительные испытания однозначно
определяли степень отказа: либо необходимо
было дорабатывать электрические схемы во всех
комплектах аппаратуры, либо просто заменить
вышедший из строя элемент. Но даже при заме¬
не отказавшего элемента необходимо еще и еще
раз убедиться в нормальной работе не только
вновь исправленного блока, но и однотипных
блоков, входящих в состав других комплектов
аппаратуры. Характерен пример с отказом од¬
ной из кассет второго летного образца аппарату¬
ры МКФ-6. При определенном режиме работы
пленка не перематывалась. Анализ показал, что
электродвигатель кассеты создавал на шинах
питания помехи, уровень которых превышал до¬
пустимые, что в конечном счете привело к от¬
казу. Заменой двигателя в этой кассете добились
ее устойчивой работы, однако пришлось провес¬
ти измерение уровня помех во всех остальных
кассетах, включая кассеты первого летного об¬
разца, которые проходили на Байконуре заклю¬
чительные испытания.
Среди испытаний, которым подвергались тех¬
нологический и летный образцы аппаратуры
МКФ-6, были механические испытания. Каждый
блок, входящий в комплект этих образцов аппа¬
ратуры, подвергался вибрационным и линейным
перегрузкам, а также перегрузкам, возникающим
при воздействии удара, но режимы этих испыта¬
ний были различны — для технологического об¬
разца предусматривались более жесткие испыта¬
ния. Такие испытания длятся минуты, но всегда
проходят в большом напряжении — не исключа¬
ется такая ситуация, при которой какой-нибудь
из элементов конструкции аппаратуры войдет
в резонанс, а это может привести к пагубным
последствиям — непоправимым поломкам. В це¬
лом при проведении механических испытаний
было зафиксировано всего одно замечание, свя¬
занное с вибрационными испытаниями кассет.
После того как кассеты были сняты со стенда и
открыты их крышки, обнаружилось хаотичное
расположение пленки внутри кассет, из чего сра¬
зу же стало ясно, что фиксирующие механизмы
Глава 4. Подготовка фотоаппаратуры к полету
подающих и приемных катушек не обладали до¬
статочной жесткостью.
Выход был найден простой, без каких-либо
изменений конструкции фиксирующего механиз¬
ма: на период активного участия выведения кос¬
мического корабля на орбиту в кассетах уста¬
навливались резиновые прокладки между катуш¬
ками и крышкой кассеты. Правда, это
потребовало ввести еще одну операцию в дейст¬
вия бортинженера — снятие этих прокладок перед
установкой кассет в фотокамеру.
Не было неожиданностью для специалистов
и то отклонение в показаниях камертонных ча¬
сов, используемых в фотокамере для привязки
снимков к времени, которое подтвердилось после
вибрационных испытаний фотокамеры. В полет¬
ной программе это также было отражено — пос¬
ле вывода космического корабля на орбиту кос¬
монавты произведут сверку показаний этих
часов с бортовым временем.
Первые снимки поверхности Земли с по¬
мощью аппаратуры МКФ-6 были получены при
ее летных испытаниях на борту самолета-лабо¬
ратории Ан-30. Такие испытания в условиях,
приближенных к проведению космического экс¬
перимента, позволили убедиться в правильности
выбранных основных параметров аппаратуры
МКФ-6 и провести тщательный анализ качества
полученных снимков.
Приемо-сдаточные испытания летных образ¬
цов аппаратуры МКФ-6 всегда заканчивались
оптическими исследованиями. Естественно, что
после всей совокупности воздействующих на ап¬
паратуру МКФ-6 перегрузок не исключалась
возможность разъюстирования оптики. Необхо¬
димо было убедиться в надежности оптической
части и стабильности ее характеристик перед
установкой аппаратуры на космический корабль,
положительные же результаты оптических испы¬
таний на этой стадии подтверждали, что аппара¬
тура МКФ-6 успешно выдержит и последующие
неизбежные перегрузки при выводе космическо¬
го корабля на орбиту.
Заключительные испытания аппаратуры
МКФ-6 проводились в орбитальном модуле кос¬
мического корабля «Союз-22». Эти испытания
существенно отличались от приемо-сдаточных,
проводимых вне корабля. Объем проверок был
меньше, однако методика их проведения значи¬
тельно усложнилась. На этом этапе основная
сложность в проведении испытаний заключалась
в том, что аппаратура МКФ-6, будучи смонти¬
рованной в фотоотсеке космического корабля
«Союз-22», занимала нерабочее положение. Оп¬
тические оси его объективов были направлены
не вертикально вниз, что соответствует рабоче¬
му положению аппаратуры МКФ-6, а горизон¬
тально. При таком положении, например, нельзя
включать фотокамеру с установленными на ней
шестью кассетами в режиме работы механизма
компенсации сдвига изображения. Поскольку
этот режим является основным при проведении
эксперимента, очевидно требование проверки его
на заключительном этапе испытаний аппаратуры 73
МКФ-6. Практически можно было бы устано¬
вить космический корабль горизонтально с рас¬
положением иллюминатора в нижней плоскости,
что дало бы возможность провести намеченные
испытания по обычной схеме. Однако такое ре¬
шение было нежелательным, поэтому во избежа¬
ние перегрузки механизма компенсации приш¬
лось установить кассеты отдельно от фотокамеры
и соединять их электрическими кабелями, чтобы
не нарушать циклограмму работы аппаратуры.
Следующая операция при заключительных
испытаниях заключалась в контрольной съемке
на пленку, что возможно только в единственном
случае, а именно, когда все шесть кассет уста¬
новлены на фотокамере. В данном случае съемка
была произведена по штатной схеме при отклю¬
ченном механизме компенсации, а оценка каче¬
ства снимков была осуществлена по впечатыва¬
нию в каждый кадр дополнительной информации
(сенситометрический клин, бортовое время, но¬
мер кадра и т. п.). Далее последовали последние
контрольные включения фотоаппаратуры, про¬
смотр телеметрической информации, что позво¬
лило окончательно убедиться в нормальном
функционировании аппаратуры МКФ-6 и ее го¬
товности к выполнению эксперимента «Радуга».
Для проверки функционирования аппаратуры
МКФ-6 как на этапе приемо-сдаточных испыта¬
ний, так и при заключительных испытаниях ее
в составе космического корабля применялась
КИА (см. § 3.1). На КИА проводились измере¬
ния тех сигналов, которые формировались в ап¬
паратуре МКФ-6, что позволяло прямо или кос¬
венно оценить ее работоспособность. К таким
параметрам можно отнести опорные частоты, пе¬
риоды, определяющие интервалы съемки при
различных высотах полета космического корабля
и разных значениях перекрытия кадров, время
впечатывания в кадр дополнительной информа¬
ции (фотометрический клин, номер кадра, полет¬
ное время и т. п.) и др. Измерения на КИА ав¬
томатизированы: достаточно нажать на пульте
оператора соответствующую клавишу, и на табло
высвечивается значение ,измеряемого параметра.
Весь комплекс испытаний позволил гаранти¬
ровать надежную работу МКФ-6 в космосе, что
и подтвердилось в полете «Союза-22».
4.2
Калибровки МКФ-6
Характеристики многозональных космиче¬
ских фотоснимков земной поверхности зависят
от параметров съемочной аппаратуры и исполь¬
зуемых фотографических материалов. Эти харак¬
теристики можно условно разделить на несколь¬
ко групп — характеристики спектральные,
энергетические, детальности изображений, тож¬
дественности разноканальных изображений,
фотограмметрические и характеристики стерео¬
скопичности. Спектральные характеристики
Глава 4. Подготовка фотоаппаратуры к полету
обусловливаются спектральным пропусканием
оптических систем (иллюминатор космического
корабля, светофильтр, объектив, выравнивающее
стекло) и спектральной чувствительностью фо¬
топленок. Энергетические характеристики опре¬
деляются в первую очередь светопропусканием
оптической системы, относительным отверстием,
светочувствительностью фотопленки и выдерж¬
кой; сюда же следует отнести распределение
освещенности по полю кадра, а также данные
энергетического эталонирования, основанные
на использовании оптического клина, впечаты¬
ваемого в каждый кадр. Характеристики деталь¬
ности изображений обычно выражаются разре¬
шающей способностью и на реальных
космических снимках определяются суммарной
разрешающей способностью оптической системы
и фотопленки, а также точностью компенсации
сдвига изображения. Тождественность разнока¬
нальных изображений достигается геометриче¬
ской точностью объективов, параллельностью ко¬
ординатных систем всех фотокамер и, главное,
их оптических осей, а также синхронностью ра¬
боты фотозатворов. Фотограмметрические харак¬
теристики снимков, получаемых каждой из фо¬
токамер, определяются соответствующим
фокусным расстоянием объектива, координата¬
ми главной точки (положение на снимке основа¬
ния перпендикуляра, опущенного из задней уз¬
ловой точки объектива на плоскость снимка)
и значениями дисторсии по полю снимка, харак¬
теризующими отклонение изображения на сним¬
ке от центральной проекции. Характеристики
стереоскопичности снймков определяются углом
поля зрения фотокамеры и процентом перекры¬
тия последовательно полученных изображений
по направлению полета.
Для получения, обработки и последующего
использования многозональных космических
снимков необходимо знать все перечисленные
параметры съемочной фотоаппаратуры и исполь¬
зуемых фотопленок. Определение всех этих па¬
раметров входит в задачу калибровки, яв¬
ляющейся важнейшим этапом подготовки
фотоаппаратуры к космическому полету. Калиб¬
ровка фотоаппаратуры позволяет определить
фактические значения ее параметров и функцио¬
нальных характеристик, оценить их точность и
соответствие требованиям технического задания
и принять решение о возможности допуска этой
аппаратуры к полету; данные калибровки позво¬
ляют правильно управлять фотоаппаратурой во
время съемки и обеспечивают разностороннюю
обработку полученных снимков. Для решения
вопроса о допуске фотоаппаратуры к полету не¬
обходимо, к примеру, знать такие параметры,
как разрешающая способность, параллельность
оптических осей, тождественность выдержек при
одной установке — их номинальные значения
и др. Такие параметры, как фактические значе¬
ния выдержек, скоростей компенсации и др.,
необходимо знать для управления аппаратурой
в полете. Для обработки полученных снимков
должны быть известны фокусные расстояния, 74
координаты главных точек, дисторсионные по¬
правки, параметры оптических клиньев и др.
С целью исключения возможности ошибок и
просчетов калибровка аппаратуры МКФ-6 осно¬
вывалась на дублировании определений искомых
параметров, проведении их различными метода¬
ми и оценке точности полученных результатов.
Калибровка выполнялась как непосредственно
экспериментальным определением искомых харак¬
теристик, так и расчетным путем, когда для этого
имелись необходимые исходные данные.
Рассмотрим, как определялись все заданные
параметры при подготовке аппарата МКФ-6
к полету на корабле «Союз-22» и какая для это¬
го использовалась вспомогательная аппаратура.
Определение светочувствительности фотопла¬
нов и кратности оптической системы. Свето¬
чувствительность фотопленок определяется
в процессе их стандартных сенситометрических
испытаний. Для этого на специальном приборе —
сенситометре — на испытуемую фотопленку
впечатывается с известными экспозициями Н
утвержденный ГОСТом стандартный оптический
клин, имеющий 21 поле известной строго калиб¬
рованной яркости. После проявления экспониро¬
ванной пленки на ней получают изображение
полей клина, оптическая плотность (почерне¬
ние) которых пропорпиональна количеству по¬
действовавшего света. Измеряя на специальном
приборе — денситометре — степень почеонения,
строят сенситометрическую кривую (рис. 1). Ука¬
занная кривая позволяет определить основные
сенситометрические параметры фотопленки — ко¬
эффициент контрастности у и светочувствитель¬
ность 5;
Y=tga, (1)
5 = -=^— лк"1-с"1, (2)
где Do — плотность вуали, получаемая на фото¬
пленке после ее проявления в местах, не под¬
вергшихся воздействию света.
Из формулы (2) видно, что светочувстви¬
тельность определялась как величина, обратно
пропорциональная экспозиции, соответствующей
точке характеристической кривой с плотностью,
превышающей на 0,2 плотность вуали.
Для точной фотометрической обработки ма¬
териалов съемки необходимо знать кратность
оптического тракта, включающего выравниваю¬
щее стекло, объектив, светофильтр, иллюминатор.
Кратность оптического тракта равняется отноше¬
нию собственной S к так называемой эффективной
светочувствительности 50, получаемой с учетом
пропускания света всеми компонентами оптическо¬
го тракта
q=S/Ss, (3)
Величина определяется по описанной выше
методике при условии, что световой пучок сен¬
ситометра, экспонирующий калиброванный оп¬
тический клин, пропускается через отдельные
компоненты оптического тракта.

Глава 4. Подготовка фотоаппаратуры к полету
Анализ распределения освещенности по полю
кадров и эталонирование оптических клиньев.
Знание реального распределения освещенности
по полю кадров и параметров впечатываемых
оптических клиньев необходимо для фотометри¬
ческой обработки снимков.
Рис. 1
Характеристическая кривая пленки
D — плотность почернения негатива, Н — экспозиция
Рис. 2
График распределения освещенности по полю
I — отстояние от центра кадра,
Ь' — освещенность
Рис. 3
Схема установки для определения фотоэлектрическим спо¬
собом распределения освещенности по кадру
1 — равнояркостный источник света,
2 — фотокамера,
3 — фотодатчик,
4 — гальванометр
Количество света, падающего на различные 75
части кадра, зависит от угла падения лучей
относительно оптической оси. В прикладной оп¬
тике известно, что освещенность падает к краям
кадра примерно пропорционально cos4 ([J —
угол, образуемый данным проектирующим лучом
с главной оптической осью). В аппарате МКФ-6
перед объективом установлены светофильтры из
цветного стекла с интерференционным покры¬
тием, которые вносят дополнительные искаже¬
ния в распределение освещенности. Фактическое
распределение освещенности по полю снимка оп¬
ределялось двумя способами: фотометрическим и
фотоэлектрическим. При фотометрическом опре¬
делении в каждом канале фотографировался рав¬
нояркостный освещенный экран. На эту же плен¬
ку впечатывался стандартный клин сенситометра.
После проявления пленки на денситометре в раз¬
ных местах кадра измерялась плотность почерне¬
ния. Эти измерения по характеристической кривой
переводились в значения экспозиции Н, Деля по¬
лученные данные на их максимальное значение
(освещенность в центре), получаем относитель¬
ное распределение освещенности по полю кадра
(рис. 2).
Распределение освещенности определялось фо¬
тоэлектрическим способом на установке (рис. 3),
включающей в себя равнояркий источник — фото¬
метрический шар Ульбрихта, установленный перед
объективом. Освещенность в фокальной плоскости
измерялась непосредственно фотоэлементом, пере¬
мещающимся в йлоскости кадра.
При эталонировании оптических клиньев ста¬
вилась задача определения освещенности за
каждым из 10 полей клина. Калибровка прово¬
дилась двумя способами — фотоэлектрическим и
фотометрическим. В первом случае добивались,
чтобы освещенность в фокальной плоскости фо¬
токамеры, создаваемая шаром Ульбрихта, была
равна освещенности за определенным полем оп¬
тического клина. Это обеспечивалось регулиров¬
кой яркости клина источником его освещения.
По известным освещенности шара Ульбрихта и
отношениям яркостей полей оптического клина
рассчитывались искомые значения освещенности
за полями этого клина.
При фотометрической калибровке на фото¬
пленку при закрытом объективе многократно впе¬
чатывались изображения клина фотокамеры, а за¬
тем на сенситометре — изображение эталонного
21-польного сенситометрического клина. На осно¬
ве фотометрирования этих изображений и сопо¬
ставления полученных данных определялись ис¬
комые характеристики оптического клина фото¬
камеры.
Контроль фокусировки и определение разре¬
шающей способности. За основу оценки оптиче¬
ского тракта фотокамеры обычно принимают его
контрастно-частотную характеристику (КЧХ).
КЧХ объективов МКФ-6 рассчитывались при их
проектировании, а после изготовления определя¬
лись на электронно-оптической скамье.
На рис. 4 приведена КЧХ для центра кадра од-

Глава 4. Подготовка фотоаппаратуры к полету
Рис. 4
Контрастно-частотная характеристика объектива МКФ-б (1)
и пороговая кривая пленки Тип-18 (2)
Рис. 5
Мира для определения разрешающей способности
Рис. 6
Схема испытаний фотокамеры на разрешающую способ¬
ность
1 — источник света,
2 — мира,
л — коллиматор,
4 — фотокамера,
5 — изображение миры
ного из объективов МКФ-6 и пороговая кривая 76
фотопленки Тип-18. Пересечение КЧХ оптиче¬
ского тракта и пороговой кривой позволяет оце¬
нить разрешающую способность получаемых
снимков.
Определение разрешающей способности сним¬
ков, получаемых реальной оптической системой
на определенной фотопленке, традиционно опре¬
деляется фотографированием миры, помещенной
в фокусе коллиматора. Для калибровки МКФ-6
использовалась мира (рис. 5), состоящая из чер¬
ных элементов на прозрачном фоне. Вначале фо¬
тографирование миры проводилось всеми шестью
камерами, устанавливаемыми так, что оптические
оси фотокамер и коллиматора практически совпа¬
дали, т. е. изображение миры находилось в центре
кадра. При этом мира фотографировалась три
раза — в плоскости фокуса коллиматора и при
сдвигах вдоль оптической оси в ту и другую сто¬
рону, соответствующих уходу изображения от
плоскости выравнивающего стекла фотокамеры на
10 мк. Затем по изображению в микроскопе миры
на проявленной пленке оценивается правильность
фокусировки и разрешающая способность. Разре¬
шающая способность определяется по номеру наи¬
меньшего поля миры, где еще разделяются ее
штрихи. Если в одном из крайних положений
миры разрешающая способность оказывается вы¬
ше, чем при расположении миры в фокусе колли¬
матора, это свидетельствует о несовпадении пло¬
скости пленки с плоскостью наилучшего изобра¬
жения объектива и, следовательно, о необходимости
его перефокусировки. Затем такие же определения
выполнялись и для краев снимка. В этом случае
фотокамера устанавливалась относительно колли¬
матора так, чтобы изображение миры ушло на
край кадра (рис. 6), и производилась серия сним¬
ков, подобных описанным выше.
Разрешающая способность, определенная в ка¬
налах, работающих в видимом диапазоне спектра,
составляет 162 линии/мм в центре и более
100 линий/мм на краю кадра. В каналах, работаю¬
щих в инфракрасной части, эти величины значи¬
тельно ниже, что явилось следствием низкой
собственной разрешающей способности фотоплен¬
ки, чувствительной к ближним инфракрасным лу¬
чам, поскольку ей присуща более крупная зерни¬
стость изображения.
Определение спектрального пропускания опти¬
ческой системы и спектральной чувствительности
фотопленки. Одним из главных достоинств много¬
зональной фотоаппаратуры является возможность
определения характеристик спектрального излу¬
чения снятых образований. Для этого необходимо
знать спектральные характеристики оптической
системы и фотопленки.
Спектральная чувствительность фотопленок,
которыми был оснащен МКФ-6 на «Союзе-22»,
определялась с помощью спектросенситометра
следующим образом.
В спектросенситометре пучок света от эта¬
лонной лампы, разложенный с помощью призмы
на монохроматические составляющие, фокусиро¬
Глава 4. Подготовка фотоаппаратуры к полету
вался в виде узкой полосы в плоскости, где по¬
мещалась испытуемая пленка. Последовательно
устанавливая на пути указанного пучка нейт¬
ральные фильтры различной оптической плотно¬
сти, получали на испытуемой пленке серию
полос, каждой точке которых соответствует опре¬
деленная известная длина волны. Экспонирован¬
ная таким образом пленка подвергалась стандарт¬
ной фотохимической обработке и фотометриро-
ванию. По результатам фотометрирования строи¬
лась кривая спектральной светочувствительности
пленки.
На рис. 7 показаны спектросенситограмма и
построенная по ней кривая спектральной чувстви¬
тельности для пленки Тип-18.
Рис. 7
Спектросенситограмма (а) и кривая спектральной чувстви¬
тельности (б) фотопленки Тип-18
Спектральное пропускание компонентов оп¬
тической системы, в том числе и иллюминатора
космического корабля, измерялось на прецизион¬
ном спектрофотометре.
Определение выдержек, их стабильности и
синхронности. Из динамических элементов си¬
стемы важнейшим является затвор фотоаппара¬
та. От того, в какой момент и на какое время
он откроется, зависит, что «увидит» фотоаппарат
и зафиксирует на фотопленку. При калибровке
затворов определялись величины выдержек, их
нестабильность, синхронность срабатывания
затворов в различных каналах, КПД затворов.
Длительность открытия затвора характеризует
величину экспозиции фотоматериала и служит
одним из наиболее важных параметров, опреде¬
ляющих фиксирование яркости объектов земной
поверхности. При асинхронности работы затво¬
ров на снимках в разных каналах регистрируют¬
ся, не строго идентичные участки земной поверх¬
ности, что в первую очередь затрудняет
совмещение этих снимков при получении синте¬
зированных изображений. Точность работы зат¬
воров, их стабильность и синхронность срабаты¬
вания в разных каналах и диапазон изменения
выдержек определяются конструктивными осо¬
бенностями этого узла фотоаппарата, выбранны¬
ми при проектировании.
Количество света, проходящего через затвор,
определяет эффективное значение выдержки.
Этот важный параметр калибровался двумя спо¬
собами. Первый способ состоял в следующем.
Перед объективом каждого из каналов последо¬
вательно устанавливался источник света, а в фо¬
кальной плоскости, где должна быть фотоплен¬
ка, помещался фотоэлектрический светоприемник
(рис. 8). Светоприемник соединен с усилителем-
ограничителем, преобразующим любой подавае¬
мый на него сигнал в сигнал прямоугольной
формы, соответствующий длительности подавае¬
мого сигнала. Последний поступает на счетчик
времени. При открытии затвора свет попадает на
фотоэлемент уже в начальной стадии открытия
затвора, и счетчик времени начинает отсчет, ко¬
торый закончится при полном закрытии затвора.
Счетчик времени укажет на фактическое время,
в течение которого затвор пропускал свет. Так
определялись значения фактических выдержек
для всех установок ее значений на пульте управ¬
ления в каждом из шести каналов. Окончатель¬
ные величины фактических выдержек рассчиты¬
вались как средние из нескольких измерений, и
при этом оценивалась их точность.
Для перехода от фактических выдержек к их
эффективным значениям необходимо знать КПД
затвора. В цикле срабатывания затвора можно
выделить три фазы — открытие, открытое со¬
стояние и закрытие. Характеристики этих фаз
определяют КПД — соотношение количества све¬
та, пропущенного затвором, к теоретически воз¬
можному количеству света, пропускаемому иде¬
альным затвором, у которого продолжительность
фаз открытия и закрытия равняется нулю. При
77

Глава 4. Подготовка фотоаппаратуры к полету
Рис. 8
Схема установки для тарировки затвора
1 — источник света,
2 — фотокамера,
3 — фотодатчик,
4— усилитель-ограничитель,
5 — счетчик времени
Рис. 9
График работы затвора
Л — степень открытия,
t — время,
Л — время от начала до полного открытия,
І2 — время полного открытия,
t3 — время закрытия затвора,
8 — площадь, ограниченная кривой, характеризующей работу
реального затвора,
р — площадь прямоугольника, характеризующего работу иде¬
ального затвора
Рис. 10
Схема фотограмметрической калибровки МКФ-б
I и II — два канала ]ЙКФ-6; ТБ — базовый теодолит;
Оі, О2, Kït К2 — положения передвижного теодолита при визиро¬
вании на центральный и один из угловых крестов в обоих ка¬
налах
определении значений эффективных выдержек 78
в первом способе КПД затворов определялся ра¬
счетным путем для всего набора диафрагм объек¬
тива по геометрическим характеристикам движу¬
щихся элементов и схеме их взаимодействия.
Второй способ определения эффективных вы¬
держек заключался в непосредственном получении
характеристической кривой работы затвора, при¬
мер которой показан на рис. 9. Перед объективом
устанавливался равномерно освещенный рассеи¬
вающий экран, а в фокальной плоскости помещал¬
ся фотоэлемент, имеющий известные световые
характеристики и работающий в фотодиодном^ре--
жиме. Выход фотодиода подключался непосредст¬
венно к осциллографу. За время срабатывания
затвора на экране осциллографа можно было не¬
посредственно наблюдать характеристическую
кривую работы затвора и фотографировать ее.
Площадь S под кривой характеризует количество
пропущенного света. Если КПД был бы равен
единице, то кривая имела бы форму прямоуголь¬
ника.-Отношение S/Р позволяет определить КПД
^атвора, а полный интервал времени пропускания
света характеризует фактическое время срабаты¬
вания затвора. Максимальная ошибка измерений
выдержек не превышала 3%.
Для оценки нестабильности выдержек прово¬
дилось их определение при многократном (20 раз)
срабатывании затвора в одном из каналов. Эти
исследования показали, что средняя квадратиче¬
ская относительная ошибка нестабильности вы¬
держек составляет 1 %.
Синхронность срабатывания затворов в различ¬
ных каналах определялась последовательным
измерением разности времен срабатывания затво¬
ров каналов 2—6 относительно затвора первого
канала. Определения производились по 3 раза при
различных выдержках. По результатам измерений
определялась среднеквадратичная ошибка не¬
синхронности, которая составила 2% от величины
выдержки.
Проверка скорости компенсации. От точности
работы узла компенсации в конечном счете зави¬
села фактическая разрешающая способность ма¬
териалов съемки. Поэтому для проверки выдержи¬
вания механизмом аппарата заданных скоростей
компенсации была сделана специальная установ¬
ка, схема и принцип работы которой описаны
в § 3.1.
Измерения проводились при различных напря¬
жениях (изменения напряжения не должны были
влиять на скорость компенсации). При каждой
установке скорости от 17,0 до 39,8 мрад/с с ди¬
скретностью 3 мрад/с определялись указанным
способом три значения скорости, из которых бра¬
лось среднее арифметическое.
Фотограмметрическая калибровка. В фотограм¬
метрическую калибровку входит определение фо¬
кусных расстояний, координат главных точек
снимка и дисторсионных поправок, а также конт¬
роль параллельности систем проектирующих лу¬
чей (фотограмметрических систем координат)
съемочных камер.

Глава 4. Подготовка фотоаппаратуры к полету
В МКФ-6 на каждом выравнивающем стекле
во всех шести фотокамерах нанесено по девять
идентично расположенных крестов. Указанные
кресты определяют фотограмметрическую систему
координат каждой камеры и изображаются на всех
получаемых снимках. Для местоположения каж¬
дого креста на кадре определяются дисторсионные
поправки, которые должны быть пренебрежимо
малыми — не более величины одного элемента раз¬
решения на снимйе (~10 мк). Соответствующие
кресты разных камер должны располагаться на
строго параллельных проектирующих лучах и на
шести синхронно получаемых снимках совпадать
с изображениями одной и той же точки земной
поверхности. Это позволяет впоследствии совме¬
щать по крестам полученные в разных зонах сним¬
ки при их синтезировании на МСП-4, а также при
автоматизированной обработке на ЭВМ.
При фотограмметрической калибровке МКФ-6
в единой внешней системе координат измерялись
с точностью нескольких угловых секунд направле¬
ния всех 54 (9X6) проектирующих лучей, марки¬
рованных крё'стами выравнивающих стекол. Дан¬
ные таких измерений позволяют непосредственно
сопоставить пространственную ориентацию проек¬
тирующих лучей разных камер, маркируемых
идентично расположенными крестами, и таким
путем проконтролировать параллельность этих
лучей. По результатам этих же измерений можно
вычислить и все искомые фотограмметрические
параметры каждой фотокамеры. Технологию ка¬
либровки, использованную при подготовке к поле¬
ту МКФ-6, рассмотрим на рис. 10.
Фотоаппарат без кассет устанавливался так,
чтобы его оптические оси занимали примерно го¬
ризонтальное положение (на рис. 10 схематически
показаны только два канала из шести). Перед
объективами МКФ-6 устанавливался теодолит на
специальном передвижном штативе, обеспечиваю¬
щем перемещение угломерного прибора вверх-вниз
и вправо-влево. В стороне на неподвижном штати¬
ве устанавливался второй, так называемый базо¬
вый теодолит (ТБ), задающий внешнюю единую
систему координат.
Перемещаемый теодолит последовательно уста¬
навливается в точках Оі, О2, ..., Об, Кі, К2, К6
и т. д., лежащих на внешних проектирующих лу¬
чах, проходящих через кресты выравнивающих
стекол. При каждой установке этим теодолитом
измерялись направления (горизонтальные и вер¬
тикальные углы) на соответствующий данной 79
установке крест, а также проводилось взаимное
определение направления (визирование труба
в трубу) передвижным и базовым теодолитом друг
на друга. Данные такого взаимного визирования
позволяют все направления, измеренные перед¬
вижным теодолитом, перевычислить в единую
систему координат базового теодолита и, следова¬
тельно, сразу определить величины непараллель¬
ности соответствующих проектирующих лучей
в разных фотокамерах.
Фокусные расстояния, координаты главных
точек и дисторсионные поправки для каждой из
фотокамер в отдельности вычисляются по мате¬
риалам описанных выше угловых измерений и
данных о взаимном расположении крестов в пло¬
скости выравнивающего стекла. Прямоугольные
координаты крестов измеряются на высокоточном
координатометре перед установкой выравниваю¬
щего стекла в фотокамеру. Расчет фокусного рас¬
стояния фотокамеры и положения главной точки
снимка относительно крестов выполняется при
следующих условиях:
пирамида проектирующих лучей с вершиной
в задней узловой точке объектива и крестами вы¬
равнивающего стекла в основании должна строго
соответствовать измеренным теодолитами направ¬
лениям;
сумма квадратов дисторсионных поправок,
вводимых в прямоугольные координаты крестов и
позволяющих выполнить первое условие, должна
быть минимальна.
По величинам найденных фокусных расстоя¬
ний и непосредственно измеренных диаметров
диафрагм рассчитывались величины относитель¬
ных отверстий.
Результаты проведенной фотограмметрической
калибровки показали, что фокусные расстояния
всех шести фотокамер совпадают с точностью
0,05 мк, несовпадение главных точек снимков
с центральными крестами выравнивающих стекол
не превышает 5 мк, средние значения дисторсион¬
ных поправок порядка 4—5 мк, параллельность
координатных систем и соответствующих марки¬
рованных одноименными крестами проектирую¬
щих лучей всех шести фотокамер выдерживается
с точностью' 7—12 угл. с. Все это обеспечивало
получение снимков высокого фотограмметрическо¬
го качества в соответствии с требованиями техни¬
ческого задания на МКФ-6.

Глава 5
Обеспечение
полета
5.1 80
Особенности баллистического
проектирования полета
Целью баллистического проектирования в экс¬
перименте «Радуга» являлась разработка вариан¬
та полета, обеспечивающего выполнение задач
эксперимента с учетом конкретных возможностей
ракеты-носителя, космического корабля, установ¬
ленной на нем фотоаппаратуры МКФ-6, а также
возможностей наземного космического комплекса.
Круг вопросов, входящих в компетенцию бал¬
листиков, охватывает весь полет в целом. Далеко
не полный перечень их включает в себя вопросы
определения времени старта корабля, выбора оп¬
тимальной программы выведения на орбиту ра¬
кетой-носителем максимального полезного груза,
выбора параметров рабочей орбиты (на ней про¬
водятся фотографирование и эксперименты), опре¬
деления места и способа проведения маневров пе¬
рехода с орбиты выведения на рабочую орбиту,
обеспечения возвращения экипажа на Землю и т. п.
К этому надо добавить еще разработку рекоменда¬
ций по действиям в нештатных ситуациях.
Предполетные баллистические материалы со¬
держат результаты расчетов по принятому опти¬
мальному варианту полета. На этапе же предпо¬
летного проектирования рассматриваются и ана¬
лизируются различные возможные варианты,
обеспечивающие выполнение задач полета, и толь¬
ко после сопоставления их определяется опти¬
мальный.
Несколько подробнее остановимся на выборе
параметров рабочей орбиты и определении време¬
ни старта «Союза-22». Именно эти вопросы наибо¬
лее тесно связаны с задачей фотографирования
территорий СССР и ГДР.
Итак, было известно, что корабль «Союз-22»
выводится на орбиту ракетой-носителем, стартую¬
щей с космодрома Байконур. Старт состоится
в сентябре 1976 г. Именно к этому сроку плани¬
ровалось разработать, изготовить, испытать и
установить на космическом корабле фотоаппара¬
туру МКФ-6. К такому мнению пришли руково¬
дители эксперимента «Радуга» в конце 1975 г.
Выбор параметров рабочей орбиты. Прежде
всего необходимо было выбрать наклонение орби¬
ты «Союза-22», т. е. угол между плоскостью орби¬
ты и плоскостью экватора Земли. Величина этого
угла определяет границы географических широт,
в пределах которых будет летать космический
корабль. Чем больше наклонение орбиты, тем
больше диапазон достижимых географических
широт, но тем меньше вес выводимого на орбиту
корабля. Последнее вызвано тем, что при увели¬
чении наклонения уменьшается энергия, переда¬
ваемая космическому кораблю Землей в ее суточ¬
ном вращении. В задачи полета входило фотогра¬
фирование северных широт.
Одно и то же наклонение может быть получено
при северо-восточных и юго-восточных направле¬
ниях запуска ракеты-носителя. Однако в СССР

Глава 5. Обеспечение полета
при старте с космодрома Байконур используется
северо-восточное направление, так как в этом слу¬
чае полет на участках выведения и непосредствен¬
но после отделения от ракеты-носителя проходит
над территорией СССР. А это значит, что на
наиболее ответственных участках полета назем¬
ные станции слежения, расположенные на терри¬
тории нашей страны, могут осуществлять связь
с кораблем, принимать телеметрическую инфор¬
мацию и измерять параметры орбиты. Кроме того,
на участке выведения от ракетно-космического
комплекса отделяются .и падают на Землю отра¬
ботавшие ступени ракеты-носителя. Выделить
районы для падающих частей, естественно, легче
на своей территории. Однако количество выделен¬
ных районов ограничено, поэтому ограничены и
возможные направления запуска ракеты-носителя,
а следовательно, и наклонения.
Принятое для «Союза-22» наклонение орбиты
64,8° обеспечивает возможность фотосъемок до
этой широты, т. е. 78% территории СССР и всей
территории ГДР. Однако, чтобы реализовать эту
принципиальную возможность, необходимо вы¬
брать определенный период обращения «Союза»
и обеспечить освещенность фотографируемых
участков территории. Отсутствие благоприятной
освещенности на высоких широтах для сентябрь¬
ских дат старта «Союза-22» явилось одной из при¬
чин отказа от орбиты с большим наклонением,
хотя такой вариант рассматривался. Этот вариант
по сравнению с принятым незначительно увели¬
чивал диапазон фотографируемых широт, но
уменьшал вес выводимого корабля.
При заданном наклонении географические
координаты мест, над которыми будет пролетать
космический корабль, зависят от его периода об¬
ращения (времени одного полного оборота вокруг
Земли). Эти координаты соединенные одной ли¬
нией, образуют трассу полета. Трасса каждого
нового витка точно такая же, как и предыдущего,
но сдвинута к западу по долготе на угол поворота
Земли относительно плоскости орбиты за период
обращения (долготное межвитковое расстояние
22,5°).
Полный оборот Земли относительно этой пло¬
скости завершается приблизительно за сутки.
Можно подобрать период обращения орбиты та¬
ким, что к этому моменту корабль сделает целое
число витков, и его трасса совпадет с трассой пре¬
дыдущих суток. Такие орбиты называются суточ¬
ными. Если период больше или меньше периода
суточной орбиты, то трасса сдвигается по долготе
соответственно к западу или востоку на величи¬
ну, называемую суточным смещением трассы.
Чем больше период обращения, тем больше сред¬
няя высота орбиты. Таким образом, изменяя пе¬
риод (или высоту), можно выбрать такую орбиту,
что в каждые новые сутки будут фотографиро¬
ваться новые участки поверхности, примыкающие
к участкам, сфотографированным в предыдущие
сутки полета.
Номинальная продолжительность полета «Сою¬
за-22» равна 8 сут, а фотографирование произво¬
дится в первые 6—7 сут полета (последние отве- 81
дены для предспусковых операций). За это время
на более высоких орбитах можно сфотографиро¬
вать большую территорию, чем на низких, поэтому
предпочтительными являются орбиты с западным
суточным смещением трассы. К тому же низкие
орбиты с восточным суточным смещением из-за
сильного торможения атмосферой довольно быстро
понижаются и требуют проведения дополнитель¬
ных маневров для поддержания их высоты.
Теперь, после пояснения понятий суточного
смещения трассы и долготного межвиткового рас¬
стояния, мы можем рассмотреть общую картину
прохождения трассы в течение всего полета.
Вследствие большой протяженности террито¬
рии СССР в долготном направлении трасса полета
в течение суток проходит через его территорию
11 раз. Первое прохождение у восточной границы
СССР реализуется на 13-м витке. Каждый следую¬
щий виток (рис. 1) трасса смещается к западу
по долготе на 22,7° и на 19-м витке проходит над
территориями СФРЮ, ВНР, ЧССР, ПНР и северо-
западной частью СССР, приближаясь на этом
витке к восточной границе ГДР. На 20-м витке
она проходит уже западнее ГДР. Такая картина
наблюдается при рассмотрении участков трассы,
соответствующих движению корабля в направле¬
нии с юга на север. Именно на этих участках, как
будет показано ниже, обеспечиваются благопри¬
ятные условия освещенности поверхности Земли
для фотографирования. Начиная с 20-го по 23-й ви¬
ток трасса также пересекает территорию СССР, но
уже на участках движения космического корабля
с севера на юг.
Выбранная рабочая орбита «Союза-22» имеет
западное суточное смещение трассы, равное 2,9°.
Следовательно, трасса любого ее витка через каж¬
дые следующие 16 витков (16 витков «Союз-22»
делает приблизительно за сутки полета) сдвига¬
ется по долготе на эту величину к западу, позво¬
ляя фотографировать все новые и новые районы.
При этом трасса 19-го витка все более приближа¬
ется к восточной границе ГДР, и на 67-м витке
она впервые пересекает ее территорию. Очередное
прохождение реализуется на 83-м витке, и послед¬
нее на 7-е сутки полета, на 99-м витке, недалеко
от северо-западной границы ГДР.
Можно было бы выбрать рабочую орбиту для
«Союза-22» с еще большим периодом и обеспечить
первое прохождение трассы через территорию
ГДР в 4-е, а не в 5-е сутки полета. Однако в этом
случае «Союз-22» прошел бы над территорией
ГДР только 2 раза: на 51-м и 67-м витках. Поэто¬
му этот вариант не был принят.
Итак, наклонение и период обращения рабочей
орбиты «Союза-22» выбраны. Следующие вопросы:
должна быть орбита круговой или эллиптической?
Из каких соображений выбирались эти характери¬
стики орбиты?
Фотоаппаратура МКФ-6 оборудована механиз¬
мом компенсации сдвига изображения. Камера
МКФ-6 разворачивается с определенной скоростью
вслед за «бегом» фотографируемой поверхности.
6 «Союз-22»

Глава 5. Обеспечение полета
Величина компенсирующей скорости зависит от
высоты полета над поверхностью Земли в точке
съемки. Для уменьшения числа переключений ме¬
ханизма компенсации (механизм переключается
космонавтами по указаниям, передаваемым с Зем¬
ли) желательно, чтобы орбита «Союза-22» отсле¬
живала поверхность сплюснутой Земли на участке
фотографирования, сохраняя по возможности по¬
стоянную высоту. Круговая орбита не обладает
свойством постоянства высоты из-за того, что фор¬
ма Земли отличается от сферической. У полюсов
она несколько сплюснута. Разность расстояний
от центра Земли до ее поверхности на экваторе и
в точке полюса составляет 21 км.
Среди различных возможных эллиптических
орбит с заданным периодом для «Союза-22» была
выбрана орбита, удовлетворяющая указанному
выше условию (рис. 2). Изменение высоты на
участке фотографирования при движении по ней
не превышает 2 км, а для круговой орбиты оно
составило бы 10 км.
Задачу выбора параметров рабочей орбиты
«Союза-22» мы разбили на подзадачи, облегчаю¬
щие изложение существа проблемы. На самом деле
все эти вопросы взаимосвязаны, и при решении
они рассматривались комплексно.
Определение времени старта. При изменении
времени старта космического корабля наклонение
орбиты и ее период не меняются, следовательно,
сохраняется трасса полета. Однако плоскость ор¬
биты при этом по-разному располагается по отно¬
шению к Солнцу, и меняются условия освещенно¬
сти по трассе полета.
Время старта «Союза-22» определялось из ус¬
ловий обеспечения благоприятной освещенности
земной поверхности: во-первых, для фотографиро¬
вания на возможно большем по протяженности
участке орбиты в северных широтах; во-вторых,
для контроля космонавтами правильности ориен¬
тации корабля непосредственно перед сходом
с орбиты при посадке; в-третьих, для построения
космонавтами требуемой ориентации на каждом
витке перед началом фотографирования. Помимо
этого, в-четвертых, желательно обеспечить при¬
земление спускаемого аппарата «Союза-22» в свет¬
лое время суток.
Для получения качественных фотоснимков да¬
леко не безразлично, как освещается Солнцем
фотографируемая поверхность. Освещенность счи¬
тается благоприятной, если высота Солнца над
горизонтом в момент фотографирования будет не
менее 10°, и хорошей, если не менее 20°.
Следовательно, первое условие предполагает
удовлетворение требований по высоте Солнца над
горизонтом на участках фотографирования
(рис. 3).
Второе условие связано с естественным жела¬
нием проконтролировать правильность работы
автоматической системы ориентации корабля пе¬
ред такой ответственной операцией, как возвра¬
щение экипажа на Землю. При нарушении ориен¬
тации посадка корабля может быть произведена
на одном из трех резервных витков.
Контроль и построение ориентации космонав¬
тами осуществляются по прибору, имеющему цент¬
ральную и периферийную оптические системы.
При правильно построенной ориентации одна из
поперечных осей корабля проходит через центр
Земли (на экране прибора в периферийной зоне
наблюдается круговой горизонт Земли), а про¬
дольная ось располагается под заданным углом
к плоскости орбиты (на экране центральной зоны
прибора контролируется угол между направлени¬
ем «бега местности» и продольной осью корабля).
Четвертое условие объясняется желанием эва¬
куировать экипаж из района приземления в днев¬
ное время.
Включение двигателя для торможения при
сходе корабля с орбиты для посадки на штатный
полигон производится в южных широтах. Вслед¬
ствие этого получается ситуация, когда обеспече¬
ние второго условия требует освещенности земной
поверхности на юге, а обеспечение первого усло¬
вия — на севере на максимально возможном по
протяженности участке орбиты. Совмещение этих
противоречивых требований приводит к тому, что
условия для фотографирования выполняются на
участке трассы, соответствующем движению кос¬
мического корабля с юга на север. При этом третье
и четвертое условия также выполняются. Кроме
того, обеспечиваются и условия, благоприятные
для выполнения дополнительных экспериментов:
фотографирование горизонта Земли, восхода и за¬
хода Луны и др.
Расчеты по определению времени старта «Сою¬
за-22» были проведены не только для номиналь¬
ной даты —15 сентября 1976 г., но и для всех
остальных сентябрьских дат. Время старта для
номинальной даты с учетом перечисленных усло¬
вий было назначено на 12 час 48 мин 30 с москов¬
ского времени.
Баллистическая схема полета. Теперь остано¬
вимся на некоторых элементах принятого вариан¬
та баллистической схемы полета.
Ракета-носитель с кораблем «Союз-22» старту¬
ет с космодрома Байконур. Корабль выводится на
орбиту с наклонением 64,8°. На 5-м витке прово¬
дятся два маневра, переводящие космический ко¬
рабль на рабочую орбиту. Ее параметры: накло¬
нение 64,8°, период обращения 89,6 мин, макси¬
мальная и минимальная высоты над поверхностью
Земли 281 и 250 км соответственно.
Характеристики маневров (время включения
двигателя, направления и величины сообщаемых
импульсов скорости) рассчитываются в Центре
управления полетом и передаются на борт косми¬
ческого корабля. Исходной информацией в этих
расчетах являются параметры фактической орби¬
ты выведения, определяемые по измерениям с на¬
земных станций слежения, и параметры конечной
(рабочей) орбиты.
В нештатных ситуациях возможен перенос ма¬
невров, формирующих рабочую орбиту, на 6-й или
17-й витки.
После отдыха космонавты на 15-м витке при¬
ступают к выполнению программы фотографиро-
82
6*

Рис. 1
Трасса полета 17-го, 18-го и 34-го витков (начало витка оп¬
ределяется моментом прохождения кораблем плоскости эк¬
ватора в направлении с юга на север)
1 — долготное межвитковое расстояние,
2 — суточное смещение трассы (западное)
Глава 5. Обеспечение полета

Глава 5. Обеспечение полета
вания. Высота полета на участках фотографирова- 84
ния изменяется незначительно, например на 15-м
витке она равна 260—262 км. Фотосъемка может
проводиться в течение 6 сут полета на витках,
проходящих над территориями СССР и ГДР,
и должна завершиться в 7-е сутки на 99-м витке.
Над ГДР космический корабль пролетит на 67-м,
83-м и 99-м витках.
Программой полета предусмотрено проведение
экспериментов по фотографированию горизонта
Земли на 17-м витке и Луны на 37-м витке. Фо¬
тографирование Луны производится непосредст¬
венно перед заходом ее за горизонт, видимый
с орбиты, сразу же после восхода и при высоте
Луны над горизонтом не менее 20°. Расчеты учи¬
тывают и возможность переноса этих эксперимен¬
тов на другие витки.
Корабль должен приземлиться в Казахстане
23 сентября в 10 час 42 мин московского времени
на 128-м витке полета.
5.2
Планирование полета
Планирование ставит целью выбор из множе¬
ства возможных вариантов полета наилучшего,
обеспечивающего наиболее полное выполнение по¬
ставленных задач.
На стадии планирования определяются основ¬
ные и дополнительные задачи полета, проводятся
баллистические расчеты. На этом этапе, по су¬
ществу, определяются методы достижения постав¬
ленных целей с учетом возможностей наземного
комплекса управления и бортовых систем косми¬
ческого корабля.
Результаты работы по планированию оформля¬
ются в виде программы полета.
Структура программы полета космического ко¬
рабля «Союз-22» на начальном этапе разработки
выглядела так.
Продолжительность полета — 8 сут, т. е. восемь
периодов по 24 часа. Смена «дня» и «ночи» на
орбите искусственного спутника Земли происхо¬
дит на каждом витке, или 16 раз в сутки. Поэтому
в дальнейшем будем пользоваться понятием «ра-
Рис. 2
Схема орбиты
1 — окружность с радиусом, равным экваториальному радиусу
Земли;
2 — реальная поверхность Земли;
3— рабочая орбита «Союза-22» (Ншах=281 км, Hmin = 250 км);
4 — линия пересечения плоскости орбиты с плоскостью эква¬
тора;
5 — участок орбиты высотой 261±1 км;
6 — участок фотографируемой поверхности
Рис. 3
Освещенность земной поверхности в середине полета при
фотографировании (а) и на заключительном этапе перед
посадкой (б)
1 —> участок фотографирования,
2 — участок ориентации перед фотографированием,
3 — орбита «Союза-22»,
4 — контроль ориентации перед сходом с орбиты

Глава 5. Обеспечение полета
бочий день» космонавта, определяющим непрерыв¬
ный период бодрствования экипажа. В данном
конкретном полете рабочий день космонавтов
практически совпадал с дневным периодом по
московскому времени. Экипаж просыпался, когда
в Москве наступало утро, и ложился спать, когда
над Москвой сгущались сумерки.
После выведения космического корабля
«Союз-22» на орбиту в первый рабочий день не¬
обходимо провести проверку всех бортовых си¬
стем, фотоаппаратуры МКФ-6 и выполнить маневр
формирования рабочей орбиты, предусмотренный
баллистической схемой полета. На решение основ¬
ных и дополнительных задач полета отводятся
рабочие дни со второго по седьмой. Восьмой день
полностью занят проведением предспускового
теста и выполнением заключительных операций
полета (завершение всех экспериментов и уклад¬
ка возвращаемого и невозвращаемого оборудова¬
ния) . И, наконец, девятый день полета — подго¬
товка и проведение спуска.
Рассмотрим отдельно тот отрезок времени,
который отводится программой полета на прове¬
дение экспериментов и фотографирование. Для
каждого витка полета мы знаем трассу. Трасса
полета дает нам возможность выбрать районы
фотографирования. Вполне определенный запас
пленки позволяет вычислить количество сеансов
съемки. Эксперимент «фотографирование Луны»
достаточно жестко привязан ко времени из-за бал¬
листических ограничений на его проведение. Все
медико-биологические эксперименты проводятся
через вполне определенные промежутки времени.
Имеются и постоянные, традиционные требования
к программе полета. К таким требованиям отно¬
сятся: определенный режим дня, обязательность
контроля систем и некоторые другие.
Принято различать два вида контроля систем.
Обязательный контроль проводится экипажем два
раза в сутки — сразу после сна и в конце рабочего
дня. При этом параметры систем, которые космо¬
навты контролируют по бортовым измерительным
приборам, документируются, а затем передаются
па Землю. В Центре управления полетом полу¬
ченные данные сравниваются с результатами об¬
работки телеметрической информации и анализи¬
руются. Перед и после проведения операций, свя¬
занных с работой системы ориентации корабля,
а также в начале и в конце суточного цикла фо¬
тографирования проводится частный контроль
систем. Здесь контролируются системы, участвую¬
щие в построении ориентации, оцениваются пара¬
метры системы электропитания и герметичность
отсеков корабля. Результаты контроля анализиру¬
ет сам экипаж и при возникновении отклонений
от нормы докладывает на Землю. Следует заме¬
тить, что телеметрический контроль бортовых си¬
стем осуществляется Центром управления поле¬
том в каждом сеансе связи как над территорией
Советского Союза, так и в зонах видимости пла¬
вучих пунктов — кораблей Академии наук СССР.
Телеметрический медицинский контроль космо¬
навтов проводится один-два раза в сутки.
Увязав все перечисленные данные и заключив
их в рамки режима дня, получаем повитковую
последовательность полетных операций для вто¬
рого — седьмого рабочих дней космонавтов.
Расстановкой всех полетных операций в опре¬
деленной последовательности заканчивается «ор¬
ганизационная» работа над программой.
Один из главных вопросов, возникающих на
этапе детальной проработки программы полета,—
выбор метода управления. Под методом управле¬
ния понимается способ выполнения полетных опе¬
раций. Различают управление с бортовых пультов,
когда операции, связанные, например, с построе¬
нием ориентации, выполняются непосредственно
космонавтами.
Другим методом является управление с Земли.
В этом случае управляющие воздействия выдаются
по командной радиолинии. Существует и совме¬
щенный метод, включающий в себя элементы обо¬
их методов.
Приведем пример выбора метода управления.
Бортовая автоматика позволяет выполнить около
двадцати различных модификаций спуска. После
проведения предспускового теста Центр управле¬
ния полетом располагает исчерпывающей инфор¬
мацией о работоспособности бортовых систем,
обеспечивающих спуск. Если замечаний нет, то
выполняется заранее запланированный, основной
вид спуска. Если замечены отклонения, выбира¬
ется один из резервных видов спуска. Ориентацию
для спуска, как правило, строит экипаж. Исклю¬
чение составляют ситуации, при которых нельзя
использовать ручное управление. Последователь¬
ное включение систем, обеспечивающих спуск
с орбиты, осуществляет автоматика.
Программа спуска — заранее заданная времен¬
ная последовательность действий, хранящаяся
в бортовом временном устройстве — запускается
с Земли. Такой вид спуска является примером
совмещенного метода управления. Экипаж строит
необходимую ориентацию и после включения вре¬
менного цикла по командной радиолинии контро¬
лирует прохождение автоматического режима.
И это целесообразно. В такой ответственной опе¬
рации, как спуск, внимание космонавтов должно
быть сосредоточено на безусловном и точном вы¬
полнении всех ее элементов и, если автоматика
способна им помочь, надо это использовать.
После того как выбран метод управления, чет¬
ко определены все составные элементы программы
полета, каждая полетная операция должна быть
доведена, как говорится, до команд. Довести
программу до команд — значит для каждого вит¬
ка полета составить и перевести на язык автома¬
тики перечень управляющих воздействий, которые
будут выданы с Земли, определить объем и после¬
довательность приема и передачи данных, необ¬
ходимых для работы космонавтов и контроля хода
полета Центром управления. На этом же этапе
определяется и фиксируется, в каком режиме бу¬
дет работать та или иная бортовая система и стан¬
ция слежения в каждый конкретный момент по¬
лета и многие другие вопросы.
85

Глава 5. Обеспечение полета
Наконец, программа готова. Но прежде чем
эту программу передавать космонавтам для подго¬
товки к полету, надо еще раз проверить, может
ли она быть выполнена с учетом запасов рабочего
тела системы исполнительных органов, обеспечи¬
вается ли ее выполнение электроэнергией. Необ¬
ходимо также проверить и выполнение тех огра¬
ничений, которые легли в основу разработки
программы полета.
Проверка программы полета начинается с рас¬
чета затрат электроэнергии на ее выполнение.
Любая полетная операция требует затрат элект¬
роэнергии. Система ориентации, управляющие
исполнительные органы, фото- и эксперименталь¬
ная аппаратура, радиосистемы, светильники в жи¬
лых отсеках корабля — все это так называемые
сеансные потребители электроэнергии. Кроме того,
на борту есть и такие системы, которые потребля¬
ют электроэнергию круглосуточно,— постоянно
действующие системы: терморегулирования, обес¬
печения газового состава, обеспечения жизнедея¬
тельности. Поступление же электроэнергии обеспе¬
чивается только за счет подзаряда от солнечных
батарей. Программа полета считается правильно
составленной в случае, если в любой момент вре¬
мени запас электроэнергии позволяет провести не
менее трех попыток спуска космического корабля
на Землю.
С запасами рабочего тела системы исполни¬
тельных органов проще. Здесь заранее известно
количество топлива, отведенного на проведение
полетных операций. Остается проверить, доста¬
точно ли его будет для выполнения программы
полета. По результатам расчетов программа мо¬
жет быть скорректирована.
Следующий этап — проверка программы полета
на моделирующем стенде. При этом проходят про¬
верку полетная документация, правильность тех
принципов, которые были заложены в программу,
точность ее детальной проработки. Каждый виток
штатной программы многократно «проигрывается».
Отрабатываются и ее резервные варианты.
Для примера рассмотрим первый день. Сразу
после выведения космического корабля на орбиту
ИСЗ и отделения от ракеты-носителя по сигналам
автоматики происходит раскрытие солнечных ба¬
тарей и антенн радиотехнических систем, вклю¬
чается система ориентации для гашения скорости
вращения вокруг центра масс объекта, возникаю¬
щей при разделении. А что делать, если какая-
либо антенна не раскрылась или система ориента¬
ции не погасила угловые скорости вращения?
Сколько времени может продолжаться полет и
какая программа может быть выполнена, если не
раскроется одна или обе панели солнечных бата¬
рей? Подобные ситуации рассматриваются еще до
полета. Для некоторых из них, в частности для
случая нераскрытая солнечных батарей, и гото¬
вятся резервные варианты программы полета.
Правильность решений и рекомендаций проверя¬
ется на моделирующем стенде.
Возможна ситуация и другого плана. Предпо¬
ложим, что бортовые системы корабля после вы¬
ведения работают без замечаний, а само выведение 86
прошло с отклонениями от номинала. Причем
характер отклонений таков, что определить его
можно, только обработав информацию со станций
слежения и точно определив параметры орбиты,
т. е. после сеанса первого витка. В этом случае
информацию о проведении дополнительного сроч¬
ного маневра коррекции орбиты (такой маневр
может потребоваться из-за малого времени су¬
ществования на орбите) в зоне видимости стан¬
циями слежения первого витка передать не уда¬
ется. Поэтому в программе полета специально для
этой ситуации планируется построение орбиталь¬
ной ориентации перед сеансом связи второго вит¬
ка. Так, по рекомендации Центра управления по¬
летом космонавты смогли бы, при необходимости,
включив двигатель, выполнить орбитальное ма¬
неврирование. Такое решение вопроса является
примером резервирования внутри штатной
программы.
Для одного только первого рабочего дня были
рассмотрены десятки нештатных ситуаций. На¬
пример, на втором — третьем витках полета пла¬
нировалась проверка системы ориентации в самых
различных режимах. По тесту могли возникнуть
замечания, его пришлось бы повторить или вы¬
полнить проверку по резервной схеме на четвер¬
том, а то и на пятом витке. В этом случае прове¬
дение маневра, запланированного на четвертый —
пятый виток, передвигалось на более позднее вре¬
мя, да и вся программа первого дня резко меня¬
лась. Могло случиться и так, что маневр форми¬
рования рабочей орбиты был бы выполнен не¬
расчетно или не выполнен совсем. При проведе¬
нии тестового включения фотоаппаратуры МКФ-6
могли возникнуть замечания.
Таким образом, предварительная подготовка и
проверка рекомендаций для действий в нештатных
ситуациях является большой и очень ответствен¬
ной частью планирования программы полета.
Последний этап проверки программы носит до¬
водочный характер.
Техническая подготовка космонавтов начина¬
ется задолго до полета. Десятки часов затрачи¬
ваются на изучение материальной части, каждая
операция отрабатывается на тренажере, и выпол¬
нение ее доводится до автоматизма.
После сдачи теоретической части экипажу
предстоит продемонстрировать практическую го¬
товность к полету. Делается это на экзаменацион¬
ных комплексных тренировках. По их результа¬
там дается заключение о подготовленности экипа¬
жа к полету.
Комплексная тренировка включает в себя все
основные этапы полета. По программе комплекс¬
ной тренировки космонавты на тренажере должны
выполнять все операции полета, включая провер¬
ки системы ориентации и фотоаппаратуры, прове¬
дение маневрирования, имитацию сеансов фото¬
графирования. Заканчивается зачетная тренировка
имитацией спуска с орбиты ИСЗ.
Тренажный комплекс позволяет проводить
имитацию большого числа тех ситуаций, которые
Глава 5. Обеспечение полета
могут возникнуть в космическом полете. Введение
«отказов» дает возможность проверить действия
космонавтов, с одной стороны, и возможность вы¬
полнения программы полета при возникновении
нештатных ситуаций — с другой. «Отказы» вво¬
дятся на разных этапах полета. Ситуации, возни¬
кающие при этом, бывают очень сложными как
для экипажа, так и для наземных служб, которым
за короткое время надо выработать необходимые
рекомендации и, главное, быстро и четко передать
их на борт космического корабля. По тому, на¬
сколько правильно будут действовать космонавты
в этих критических ситуациях, как они будут ве¬
сти связь с Землей, дается заключение о доста¬
точности практической подготовки экипажа.
В свою очередь и экипаж высказывает замечания
и рекомендации по доработке отдельных элемен¬
тов программы полета и бортовой документации.
Однако практически невозможно учесть все
нештатные ситуации, а тем более детально их
проработать, довести до команд. В каждом полете,
как бы он детально ни прорабатывался, имеется
вероятность корректировки программы. Поэтому
процесс планирования не заканчивается составле¬
нием детального плана полета. Планирование —
это процесс, продолжающийся до завершения по¬
лета. Корректировка программы во время полета
называется оперативным планированием.
Только тот коллектив специалистов, который
до мельчайших подробностей разработал, проду¬
мал программу полета, понимает все тонкости ее
реализации, все «узкие места», сможет при необ¬
ходимости быстро и качественно ее скорректиро¬
вать за ограниченное время, которое отводится на
это в процессе полета. И для этого необходимы
тренировки и четкая организация взаимодействия
всех служб Центра управления полетом.
За несколько месяцев до старта персонал Цент¬
ра управления полетом занимает свои места за
пультами. Начинается очередной этап подготов¬
ки — тренировки специалистов управления. Про¬
грамма сдает еще один экзамен. Операция за опе¬
рацией репетируется весь полет.
Телеметрическая информация, поступающая
с моделирующего комплекса, данные со станций
слежения обрабатываются вычислительным комп¬
лексом и высвечиваются на экранах отображения.
Отрабатывается взаимодействие как между груп¬
пами, так и между отдельными конкретными спе¬
циалистами.
Специальная группа тренировки вводит в мо¬
дель корабля отклонения. Возникают нештатные
ситуации. Они должны быть выявлены персона¬
лом управления. Нужно определить их влияние
на выполнение программы полета, принять реше¬
ние по их устранению и наконец реализовать его.
Таким образом оттачивается вся схема взаимодей¬
ствия большого круга специалистов, которым
предстоит управлять полетом. Результатом трени¬
ровок является заключение о готовности техниче¬
ских средств и персонала управления к полетѵ.
От того, насколько хорошо отработано взаимодей¬
ствие, во многом зависит успех полета.
Следует отметить, что программа полета кос- 87
мического корабля «Союз-22» была выполнена
полностью, отклонения были незначительны, кор¬
ректировка последовательности полетных опера¬
ций минимальна. Из этого можно сделать один
вывод — полет был спланирован и подготовлен
хорошо.
5.3
Управление полетом
Для обеспечения управления полетом корабля
«Союз-22» на всех этапах полета привлекались
службы и средства наземного комплекса управле¬
ния (рис. 1).
Управление полетом пилотируемого космиче¬
ского корабля представляет собой сложный про¬
цесс. Это совокупность методов и логически свя¬
занных друг с другом операций, основной целью
которых является оптимальное выполнение задач
полета и обеспечение безопасности экипажа. В их
числе: руководство действиями экипажа в полете;
передача на борт нужных для экипажа сведений;
дистанционное управление бортовыми системами
корабля с Земли; измерение параметров движения
корабля; расчет маневров; определение наилучших
условий проведения экспериментов; сбор, обработ¬
ка и анализ телеметрической информации о состоя¬
нии бортовых систем; координация и контроль ра¬
боты наземных средств.
Рис. 1
Схема организации управления
Спутник связи ’’Молния-1”
Космический корабль

Глава 5. Обеспечение полета
Функции между наземным комплексом управ¬
ления и экипажем распределены таким образом,
чтобы обеспечить высокую надежность выполне¬
ния основных задач и безопасность экипажа на
всех этапах полета.
Экипаж выполняет ориентацию корабля, вклю¬
чение двигательной установки при маневрах, конт¬
ролирует работу бортовых систем, управляет ра¬
ботой фотоаппаратуры, выполняет научные экспе¬
рименты, в случае необходимости может обеспе¬
чить спуск корабля на Землю.
Земля измеряет параметры движения корабля,
осуществляет расчет маневров, дистанционно
управляет бортовыми системами, контролирует их
работу и состояние космонавтов по телеметри¬
ческой информации, готовит и передает данные
экипажу, проводит совместно с ним спуск
корабля.
Таким образом, управление основными опера¬
циями в полете может осуществляться как экипа¬
жем, так и Землей. Некоторые операции выполня¬
ются либо экипажем, например управление рабо¬
той фотоаппаратуры и научных приборов, либо
только Землей, например измерение параметров
орбиты и расчет маневров.
В сеансах связи с Земли по радиопереговор¬
ной линии передаются необходимые данные и ука¬
зания экипажу; Земля и экипаж одновременно
контролируют работу бортовых систем и осуще¬
ствляют управление их работой. Земля это делает
радиокомандами, экипаж — с бортовых пультов.
Вне зоны связи работой бортовых систем управ¬
ляют экипаж и автоматические логические уст¬
ройства. При этом необходимую исходную ин¬
формацию экипаж получает в сеансах связи
с Землей.
В период сна экипажа наземный комплекс уп¬
равления выполняет все свои функции управле¬
ния: включает радиокомандами необходимые ре¬
жимы бортовых систем, получает телеметрическую
информацию с корабля, измеряет параметры тра¬
ектории его движения, обрабатывает и анализиру¬
ет полученную информацию.
Каждое звено наземного комплекса управления
при обеспечении полета выполняет свою задачу.
Космодром Байконур обеспечивает подготовку и
запуск корабля на орбиту ИСЗ, на участке выве¬
дения контролирует работу систем ракеты-носи¬
теля и корабля, передает телевизионную и теле¬
метрическую информацию в Центр управления
полетом.
Работа с кораблем на космодроме выполняется
в три этапа.
После прибытия корабля с завода-изготовителя
проводятся проверки всех систем корабля, которые
включают в себя электрические испытания борто¬
вых систем, а также испытания корабля в ба¬
рокамере.
За несколько дней до старта начинается непо¬
средственная подготовка корабля к полету: при¬
ведение его систем и агрегатов в соответствующее
исходное состояние, заправка топливом, сжаты¬
ми газами, укладка пищи и контейнеров с водой
для экипажа, стыковка корабля с ракетой-носи- 88
телем.
Завершающий этап — вывоз корабля на стар¬
товую площадку, установка в стартовое устройст¬
во, предстартовые операции. От качества работы
испытателей Байконура во многом зависит работа
корабля в полете. Забегая вперед, следует отме¬
тить, что все системы корабля «Союз-22» работали
в полете без замечаний.
Командно-измерительные средства — это сеть
станций слежения на территории СССР и суда
Академии наук в акватории Атлантического океа¬
на, которые осуществляли прием и передачу на
борт «Союза-22» на любом витке всей необходимой
информации из Центра управления полетом. По¬
лет корабля «Союз-22» обеспечивали наземные
станции слежения, а также суда «Космонавт Юрий
Гагарин», «Академик Сергей Королев» и «Боро¬
вичи». Станции слежения представляют собой
сложные комплексы, включающие приемо-пере¬
дающие системы, антенны, аппаратуру выделения
информации, ЭВМ, аппаратуру спутниковой и на¬
земной связи с Центром управления.
Подмосковный Центр управления полетом яв¬
лялся основным звеном комплекса управления.
Он осуществлял сбор, обработку, отображение и
выдачу на борт «Союза-22» всех видов информа¬
ции. В Центре располагался персонал управления
полетом, осуществлявший анализ информации,
полученной с борта «Союза-22», переговоры с эки¬
пажем, принятие решений по управлению поле¬
том, планирование полета и реализацию заплани¬
рованной программы, координацию работы назем¬
ного комплекса управления.
Поисково-спасательная служба осуществляла
контроль за движением спускаемого аппарата
в атмосфере, поиск и эвакуацию экипажа и
спускаемого аппарата после его посадки. В распо¬
ряжении поисково-спасательной службы имелись
средства пассивной и активной локации спускае¬
мого аппарата, самолеты, вертолеты, наземные и
плавучие средства обеспечения поиска и эва¬
куации.
Основной район посадки кораблей «Союз» на¬
ходится в Казахстане. Там же размещаются ос¬
новные средства поиска. Часть средств поиска
размещается в резервных районах посадки для
обеспечения поиска и эвакуации корабля и экипа¬
жа при вынужденной посадке вне основного
района.
Подготовка к полету «Союза-22» началась за¬
долго до старта корабля. После определения задач
полета и выбора баллистической схемы полета
была разработана организационно-техническая и
полетная документация, началась подготовка эки¬
пажа и персонала управления, командно-измери¬
тельных средств и средств связи по осуществле¬
нию полета.
Организационно-техническая и полетная доку¬
ментация разрабатывалась специалистами-управ¬
ленцами, которые затем управляли полетом. Для
обеспечения управления полетом было разработа¬
но около 100 наименований организационно-тех-

Глава 5. Обеспечение полета
Руководитель полета летчик-космонавт СССР А. С. Елисеев
нической, наземной, бортовой и справочной доку¬
ментации с учетом опыта предыдущих полетов.
Остановимся на общих функциях персонала
управления.
Персонал управления при полете пилотируе¬
мого космического корабля обеспечивает:
связь с экипажем;
анализ состояния бортовых систем корабля и
научной аппаратуры;
контроль состояния космонавтов;
оценку выполнения программы полета;
распознавание, анализ нештатных ситуаций,
выработку рекомендаций по выходу из них;
принятие на основе этих данных решений и
уточнение программы полета;
реализацию принятых решений.
Руководство полетом в целом, принятие «стра¬
тегических» решений по управлению осуществля¬
ет Руководитель полета, который находится в зале
управления на всех ответственных участках по¬
лета.
Каждую смену возглавляет сменный Руково¬
дитель полета, ответственный за принятие реше¬
ний по управлению и выполнение программы. Он
постоянно находится в зале управления, связан
со всеми основными специалистами смены,
а в наиболее ответственных случаях сам выходит
на связь с экипажем для передачи ему указаний
и рекомендаций. Сменный Руководитель полета
имеет заместителей, ответственных за работу
Центра и командно-измерительных средств в свою
смену.
Персонал управления можно условно разде¬
лить на две части: основной персонал в зале уп¬
равления и вспомогательный персонал в группах
поддержки.
Все оперативные решения по управлению по¬
летом, связь с экипажем, координация работы
средств Центра и командно-измерительных средств 89
осуществляются из зала управления. В нем раз¬
мещаются ответственные специалисты: по плани¬
рованию программы полета; баллистическому
обеспечению; по анализу состояния корабля в це¬
лом и отдельных его систем и научной аппара¬
туры. В этом же зале оператор связи с экипажем;
врач, ответственный за контроль состояния здо¬
ровья экипажа; ответственные представители
Центра управления и службы командно-измери¬
тельных средств.
Ответственный специалист по планированию
программы полета оценивает выполнение програм¬
мы полета, координирует и увязывает все изме¬
нения пограммы. Баллистик контролирует выпол¬
нение маневров, координирует расчет орбит кораб¬
ля и данных для экспериментов, маневров и
спуска.
Ответственные специалисты по отдельным си¬
стемам корабля (двигательным установкам, систе¬
ме управления движением, бортовой автоматике,
радиосистемам, системам терморегулирования и
обеспечения жизнедеятельности, системе энерго¬
питания и т. д.) контролируют работу своих си¬
стем, отвечают за обнаружение и устранение не¬
исправностей в этих системах.
Специалист по комплексному анализу обобща¬
ет данные по всем системам, оценивает состояние
корабля в целом и отвечает за выработку реко¬
мендаций по выходу из нештатных ситуаций.
Специалист по научным экспериментам контроли¬
рует работу научной аппаратуры, оценивает дан¬
ные по экспериментам.
Оператор связи с экипажем осуществляет ра¬
диосвязь с космонавтами, передачу им необходи¬
мых данных для выполнения программы. Связь
с экипажем, как правило, ведет космонавт. Врач
оценивает состояние космонавтов и контролирует
работу медицинской аппаратуры.
Ответственные представители служб Центра
контролируют работу средств Центра, управляют
их работой, докладывают сменному Руководителю
Центра обо всех неполадках, принимают меры по
их устранению. Ответственные специалисты служ¬
бы командно-измерительных средств контролиру¬
ют работу этих средств, координируют их работу,
докладывают сменному Руководителю службы ко¬
мандно-измерительных средств обо всех неполад¬
ках, принимают меры по их устранению.
Каждому из специалистов зала управления
оказывает содействие соответствующий вспомога¬
тельный персонал группы поддержки. Во вспомо¬
гательных помещениях в группах поддержки раз¬
мещаются специалисты, обеспечивающие работу
зала управления, технических средств ЦУПа, ко¬
мандно-измерительных средств связи.
Группа планирования программы контролирует
точность выполнения операций программы поле¬
та и в случае необходимости корректирует
программу или разрабатывает ее новые варианты.
Группа баллистического обеспечения снабжает
персонал управления всеми необходимыми балли¬
стическими данными.

Глава 5. Обеспечение полета
Группы специалистов по системам следят за
работой систем корабля, проводят детальный ана¬
лиз выявленных неисправностей, готовят заклю¬
чения о дальнейшей эксплуатации систем. Группа
медицинского обеспечения осуществляет подроб¬
ный анализ состояния космонавтов и готовит
заключения для врача, находящегося в зале уп¬
равления.
Группы специалистов командно-измерительных
средств обеспечивают подготовку и выдачу всех
данных, необходимых для работы этой службы,
проводят детальный анализ неисправностей и под¬
готавливают рекомендации для ответственного по
командно-измерительным средствам в зале уп¬
равления.
Группы и службы специалистов Центра управ¬
ления обслуживают технические средства Центра,
обеспечивают сбор, обработку и отображение всех
видов информации.
Для анализа работы фотоаппарата МКФ-6
была создана смешанная группа из специалистов
ГДР и СССР, которая во время полета находилась
в Центре управления. Руководили этой группой
ТО. К. Ходарев (Институт космических исследова¬
ний АН СССР) и К.-Х. Мюллер (Народное пред¬
приятие «Карл Цейс Йена», ГДР).
Все основные сведения по управлению полетом
приводятся в полетных документах, основными из
которых являются «Программа полета» и бортовые
инструкции экипажа. В «Программе полета» рас¬
пределены по времени и увязаны между собой все
основные операции, выполняемые экипажем и
Землей. После разработки программы проводилась
ее проверка на физической модели корабля (ана¬
логе), с тем чтобы выявить возможные неточности
и ошибки.
Вслед за разработкой полетной документации
начались тренировки экипажей и персонала управ¬
ления. В тренировках по нескольку раз отрабаты¬
вались все этапы и операции полета, предусмот¬
ренные программой, и нештатные ситуации. При
тренировках экипаж размещался в имитаторе ка¬
бины корабля, а персонал управления на своих
рабочих местах в Центре управления. В трениров¬
ках был задействован моделирующий стенд. Эки¬
паж, работая в имитаторе корабля, выдавал ко¬
манды с пультов, управлял работой фотоаппарата,
контролировал работу бортовых систем, вел пере¬
говоры с Центром управления, как в реальном
полете. На имитатор из Центра управления выда¬
вались радиокоманды, а с имитатора в Центр
управления поступала телеметрическая информа¬
ция о состоянии систем корабля. С пульта ими¬
татора можно ввести любую нештатную ситуацию,
различные отказы бортовых систем.
Персонал в Центре управления анализировал
принимаемую с имитатора телеметрическую ин¬
формацию и сообщения экипажа, принимал реше¬
ния, выполнял другие функции, соответствующие
реальному полету.
Было проведено шесть комплексных трениро¬
вок в течение двух месяцев. Все операции
программы были проверены многократно: выведе- 90
ние 6 раз, проведение фотографирования 8 раз,
спуск 10 раз. В заключительных тренировках
участвовали реальные станции слежения.
Тренировки позволили отработать взаимодей¬
ствие всех звеньев контура управления, вырабо¬
тать у специалистов управления навыки по выхо¬
ду из нештатных ситуаций, сработаться с эки¬
пажем.
Во время полета «Союза-22» его земной аналог
осуществлял «имитированный полет» с некоторым
опережением по времени. Это делалось для того,
чтобы можно было проверить запланированную
программу раньше, чем ее передадут на борт ре¬
ального корабля.
Каждый сменный Руководитель полета осу¬
ществил самостоятельный «полет» в качестве борт-
инженера в имитаторе корабля. Это способство¬
вало в полете взаимопониманию между экипажем
и сменным Руководителем полета.
Программа полета и эксперимент «Радуга»
были выполнены полностью. Во время работы
персонал управления работал круглосуточно в три
смены, примерно по 13 ч каждая. Центр управлял
полетом и в периоды сна экипажа.
За 3 часа до старта первая смена заняла свои
рабочие места в Центре управления. Она была
ответственна за выведение корабля на орбиту,
проверку систем корабля, проведение маневров
формирования орбиты, фотографирование Земли,
перезарядку фотоаппарата, спуск корабля с
орбиты.
С космодрома Байконур началась прямая те¬
левизионная передача. В Центр управления пошла
контрольная телеметрическая информация. Ре¬
зультаты ее обработки подтвердили, что все си¬
стемы корабля нормально прошли предстартовые
проверки и готовы к старту. Старт был осуществ¬
лен в запланированное время.
Вторая смена обеспечивала последующие сеан¬
сы фотографирования Земли, фотографирование
Луны, технические и научные эксперименты.
Третья смена обеспечивала фотографирование
Земли и ее горизонта, фотографирование Луны,
подготовку корабля к спуску.
Весь полет проходил в соответствии с намечен¬
ной программой. Отказов в бортовых системах не
было. Экипаж работал четко, слаженно, с хорошим
настроением, понимал все указания и рекоменда¬
ции Центра, как говорится, с полуслова. Фотоап¬
парат МКФ-6 работал без замечаний, он не доста¬
вил хлопот ни управленцам, ни экипажу.
Ежедневно экипаж проводил 4—6 сеансов фо¬
тографирования.
23 сентября в 10 час 41 мин 30 с по московско¬
му времени после успешного завершения програм¬
мы спускаемый аппарат корабля «Союз-22» совер¬
шил мягкую посадку в заданном районе.
Отлично сработали поисково-спасательные
службы, прибывшие на место приземления через
несколько минут после посадки.

Глава 6
Научная программа
эксперимента
и ее выполнение
6.1
Подготовка и реализация
программы съемок
91
Как только решился вопрос о том, что экспе¬
римент «Радуга» проводится на космическом ко¬
рабле «Союз-22» и определена дата старта, была
организована специальная научно-методическая
группа по разработке и реализации программы
фотографирования земной поверхности. При этом
предусматривались съемки как районов Советско¬
го Союза, так и ГДР. Ввиду использования на
борту КК уникальной многозональной фотоаппа¬
ратуры высокого разрешения (на полученных фо¬
тоснимках можно четко увидеть объекты, имею¬
щие размеры 20—30 м), в результатах экспери¬
мента были заинтересованы очень многие научные
институты и производственные организации обеих
стран. Для того чтобы выявить круг задач, под¬
лежащих решению по результатам фотографиро¬
вания, установить приоритетность районов съемки
и определить, в интересах каких природоведческих
исследований и отраслей народного хозяйства сле¬
дует вести работы в данном эксперименте, была
разработана форма заявки, по которой все заинте¬
ресованные институты и производственные орга¬
низации Советского Союза, занимающиеся ука¬
занной проблемой, заявили бы о характере и объе¬
ме своего участия в эксперименте «Радуга».
В ГДР была организована аналогичная межотрас¬
левая Рабочая группа, которая под руководством
Академии наук ГДР подготовила и скоординиро¬
вала работы всех заинтересованных в использо¬
вании снимков организаций.
Поскольку этот эксперимент планировался как
комплексный, включающий фотографирование
Земли из космоса, съемку земной поверхности
с самолетов-лабораторий и наземное обследование
отдельных тестовых участков непосредственно
в момент прохождения над ними КК, в заявке
подлежали отражению все три стороны вопроса.
Организации, заинтересованные в проведении
эксперимента, должны были сформулировать свои
задачи, указать районы, участки и полигоны при¬
менительно к конкретным задачам съемок, сооб¬
щить о возможности проведения синхронного фо¬
тографирования с самолета и наземного обследо¬
вания. Опыт выполненных ранее работ по
использованию космических съемок для изучения
Земли и анализ полученных заявок показали,
сколь разнообразны могут быть решаемые задачи
как для научных целей, так и для опытно-произ¬
водственного использования в интересах различ¬
ных отраслей народного хозяйства.
Исследования, проведенные на КК «Союз»,
орбитальных станциях «Салют», спутниках «Ме¬
теор» и других, подтвердили возможность изуче¬
ния Земли по космическим снимкам.
В метеорологии они позволили увидеть в рас¬
пределении облачного покрова закономерности
циркуляции атмосферы. Это дало толчок теорети¬
ческим и экспериментальным исследованиям в об-

Глава 6. Научная программа эксперимента и ее выполнение
ласти динамики атмосферы (рис. 1, цв.вкл., с. 104).
Одной из задач эксперимента «Радуга» явилось
определение характеристик пространственной
структуры облачных полей и изучение географи¬
ческой изменчивости высотного распределения
аэрозоля в стратосфере и мезосфере. Использова¬
ние космических снимков в геологии позволяет
уточнить геологическое строение некоторых регио¬
нов СССР. Поэтому в программу эксперимента
были включены такие задачи, как ревизия геоло¬
гических карт, исследование вулканогенных обра¬
зований Охотско-Чукотского пояса и ряда других
районов, перспективных на поиск полезных иско¬
паемых, мерзлотно-гидрологическое картирование
и изучение структурно-геологических и текто¬
нических условий участка трассы БАМ и многие
другие, позволяющие геологам перейти к широко¬
му практическому использованию космических
снимков.
В заявках океанологов были исследования со¬
стояния поверхности океана, изучение распреде¬
ления температур воды, течений и распростране¬
ния морских льдов. В числе заданий было также
исследование возможностей использования мно¬
гозональных данных в интересах рыбного хозяйст¬
ва, для изучения биологической продуктивности
океана, применение космических методов в гидро¬
лого-гляциологических исследованиях, особенно
при изучении снежного покрова, ледников и лавин
в горных районах СССР. Гидрологов привлекли
космические снимки для получения информации
о мелиоративном состоянии территории СССР,
в частности земель районов орошаемого земледе¬
лия для определения размеров и интенсивности
водной эрозии.
Геоморфологическое изучение снимков позво¬
ляет поставить задачу ландшафтного и геоморфо¬
логического картирования. Специалисты-почвоведы
поставили задачу выявления границ почвенно¬
эрозионных округов и районов. При этом планиро¬
валось одновременно проведение наземного обсле¬
дования с целью измерения влажности почв, уров¬
ня залегания почвенно-грунтовых вод, изучения
состояния растительного покрова. В совокупности
с материалами, полученными в процессе космиче¬
ского фотографирования, эти данные позволили бы
выполнить широкое почвенно-географическое
районирование.
Предполагалось использование космических
снимков для разработки и составления карт расти¬
тельности, естественных кормовых угодий, типов
болот. Фотосъемка с «Союза-22» должна была по¬
мочь решить такие практические задачи, как учет
лесных ресурсов Ангаро-Енисейского региона и
других районов Сибири и Дальнего Востока, конт¬
роль за эффективностью использования лесосырье¬
вых баз, определение состояния лесов.
Планировалось дальнейшее изучение состава и
состояния сельскохозяйственных культур в районах
орошаемого земледелия на Ферганском поли¬
гоне, на котором в эксперименте «Радуга» преду¬
сматривалось синхронно с космическим фотогра¬
фированием выполнять аэрофотосъемку с само¬
лета-лаборатории и наземное обследование. Были 92
поставлены задачи по дешифрированию подводных
ландшафтов и изучению загрязнения мелководных
акваторий, поиска нефтегазоносных структур
в пределах морских мелководий.
Вопросы охраны окружающей среды и разра¬
ботка методики изучения воздушных загрязнении
также были включены в программу эксперимента.
Предполагалось определять загрязнение сточными
водами рек, озер, побережья Балтийского моря,
выявить наличие вредных примесей в воздухе над
городами, промышленными и густонаселенными
районами.
Одной из важных задач эксперимента «Радуга»
при работах над территорией ГДР была отработка
методов и средств дистанционных исследований
с аэрокосмических платформ. Планировалось про¬
ведение синхронных съемок с «Союза-22» и с са¬
молета-лаборатории Ан-30 тестовых полигонов,
включающих типичные для ГДР виды природных
образований, для последующего использования
полученной информации при решении специаль¬
ных научных и народнохозяйственных задач.
Большое внимание в поставленных задачах уде¬
лялось сельскому и лесному хозяйству — возмож¬
ностям использования многозональных снимков
для прогноза урожайности и контроля за состоя¬
нием посевов, определения размеров площадей
различных сельскохозяйственных угодий, класси¬
фикации и картирования лесов, поврежденных
промышленными отбросовыми газами. Океанологи
выдвинули задачи всестороннего изучения побе¬
режья и вод Балтийского моря — исследование
поверхностных течений и перемещения водных
масс, распознавание загрязнений воды, изучение
морфологии побережья. Специалистами ГДР были
поставлены задачи и в области геологии, геогра¬
фии, в частности составление и обновление су¬
ществующих карт масштаба 1: 100 000, улучшение
карт транспортных путей, охрана окружающей
среды.
В результате анализа’ всех поставленных задач,
оценки конкретных районов съемок, с учетом
энергетических и технических возможностей КК
и требований режима работы, распорядка дня кос¬
монавтов была разработана программа фотогра¬
фирования земной поверхности.
Одновременно с основной программой плани¬
ровались и резервные районы съемок, с тем чтобы
иметь возможность выбирать участки фотографи¬
рования, открытые от облачности, и полноценно
использовать всю имеющуюся на борту пленку.
После запуска «Союза-22» группа планирова¬
ния и проведения эксперимента «Радуга» в ЦУПе
постоянно взаимодействовала со специальной опе¬
ративной группой выдачи прогнозов погоды, орга¬
низованной Гидрометцентром СССР.
Учитывая большую значимость погодных усло¬
вий, в особенности облачности, для планирования
съемок, остановимся на этом вопросе несколько
подробнее. Облачность — отрицательный фактор,
являющийся наиболее критичным из всех погод¬
ных условий съемки. Облачные образования
Глава 6. Научная программа эксперимента и ее выполнение
закрывают земную поверхность, в связи с чем
часто требуется повторное проведение съемок.
С развитием методов исследования Земли из кос¬
моса, когда началось сплошное фотографирование
больших участков земной поверхности, выбор
условий съемки с учетом облачности является
одной из важных задач.
Существенную роль при планировании съемоч¬
ных работ может играть предварительная оценка
возможной облачности в каждом из планируемых
для съемки районов и определение требуемого
числа пролетов через одну и ту же точку для по¬
лучения информации о земной поверхности, не
закрытой облаками. На основе изучения времен¬
ного распределения плотности облачности в раз¬
личных районах земного шара с наземных стан¬
ций и метеоспутников получены различные
статистические оценки закрытия поверхности об¬
лаками. Для съемки заданного района статистиче¬
ские характеристики облачного покрова позволяют
определять требуемую длительность функциони¬
рования космического аппарата, исходя из необ¬
ходимого числа пролетов над каждой точкой.
При съемке больших площадей необходимо,
чтобы при ограниченном запасе пленки и задан¬
ном времени функционирования космического ко¬
рабля в условиях непрерывно меняющейся метео¬
обстановки была сфотографирована максимально
возможная площадь поверхности Земли. Балли¬
стические данные траектории полета, режим эки¬
пажа космического корабля, условия освещенно¬
сти земной поверхности позволяют выявить рабо¬
чие витки, а границы заданного района съемки —
рабочие участки витков на каждый день предстоя¬
щей съемки. Прогноз метеообстановки, получаемый
на каждый день, дает возможность составить
предполагаемый общий прогноз на каждом пред¬
полагаемом витке и необходимый для этого расход
пленки. Ход съемки корректируется по уточнен¬
ным оперативным прогнозам и оценке расхода
пленки.
Очевидно, что подобный алгоритм легко может
быть реализован на ЭВМ и систематически давать
оперативные данные. При длительно функциони¬
рующих системах задача несколько усложняется.
Очевидно, что целесообразнее снимать в первую
очередь там, где вероятность безоблачной ситуа¬
ции меньше. Так, для съемки в Казахстане необ¬
ходимо около десяти пролетов, а в умеренных
широтах над океанами с активными циклонами —
более ста пролетов над одной точкой.
Путем фотографирования с «Союза-22» на *от-
дельных витках в различные сроки, при разных
условиях облачности получена некоторая «синте¬
тическая» метеообстановка за время полета, кото¬
рая показана на рис. 2, а. Анализ динамической
модели облачного покрова, выполненный по дан¬
ным метеообстановки каждого съемочного дня, по¬
казал, что «синтетическая» метеообстановка зна¬
чительно лучше, чем метеообстановка на отдель¬
ные съемочные дни. Для сравнения на рис. 2, б
показана облачная ситуация одного из дней съем¬
ки. Из сопоставления облачности на двух приве¬
денных картах видно, что использование метео¬
прогнозов при планировании съемки позволяет
достаточно хорошо выбирать наиболее открытые
районы для проведения фотографирования. Для
повышения эффективности прогноза облачности
используются также прогнозы приземного и вы¬
сотного барических полей. Облачность менее 3 бал¬
лов, которая может отмечаться на космических
снимках, не столь значительно мешает изучению
поверхности Земли, и при повторном фотографи¬
ровании одного и того же района такая ситуация
может рассматриваться как безоблачная. Учет
состояния облачного покрова и оперативное пла¬
нирование съемок для изучения поверхности Зем¬
ли являются важным прикладным направлением
работ в изучении природных ресурсов и контроля
окружающей среды с помощью аэрокосмических
средств.
Для эксперимента «Радуга» Гидрометцентр
СССР организовал специальную оперативную вы¬
дачу прогнозов погоды. На каждый день проведе¬
ния съемки представлялись суточный прогноз и
за три часа до начала фотографирования уточнен¬
ная карта (рис. 3) состояния погоды на 00 ч
московского времени. Эта карта поступала к 5 ч
утра. На основе анализа карт погоды разрабаты¬
вались уточненные указания для очередного дня
фотографирования (время начала и конца съемки,
съемочные витки, перекрытия кадров, выдержки,
диафрагмы, величины скорости устройства ком¬
пенсации сдвига изображения). При этом велся
строгий учет отснятых кадров. Поэтому, выдавая
радиограмму на борт, надо было обязательно пла¬
нировать число кадров предстоящей съемки. Дан¬
ные по фотографированию для каждого очередного
витка передавались на борт космического корабля
на витке, предшествующем съемочному. Так как
первые сеансы фотографирования приходились на
7—8 ч по московскому времени, то работа группы
планирования начиналась с 5 ч утра.
Первая полученная оперативная сводка — су¬
точный прогноз на 16 сентября, когда начнутся
сеансы фотографирования, показала, что большая
часть Восточной и Западной Сибири, а также
Центральной Европы находились под воздействи¬
ем мощных высотных циклонов с плотными обла¬
ками. Но над районами первых съемочных витков,
^проходивших над нашей страной,— шельф Охот¬
ского моря и Дальний Восток — погода благопри¬
ятствовала проведению фотографирования. И дей¬
ствительно, в сеансе связи космонавты доложили:
«Все просматривается отлично, облачность от 0—
1 балла». В первый день в связи с тем, что космо¬
навты должны были освоиться с обстановкой,
привыкнуть к режиму работы на орбите, съемка
выполнялась только на двух витках. В последую¬
щие два дня фотографирование земной поверхно¬
сти проводилось на четырех-пяти витках.
По докладам экипажа и данным телеметриче¬
ской информации, аппаратура работала хорошо,
космонавты отмечали, что установка МКФ-6 удоб¬
на для работы. Наряду с проведением съемок зем¬
ной поверхности экипаж в эти дни выполнил
93

Глава 6. Научная программа эксперимента и ее выполнение

Рис. 2
Характеристики облачности по снимкам с «Союза-22»: «син¬
тетическая» (А) и в один из съемочных дней (Б)
ѴЛ
Глава 6. Научная программа эксперимента и ее выполнение

Глава 6. Научная программа эксперимента и ее выполнение
эксперименты фотографирования земного горизон¬
та и Луны, восход Солнца космонавты фотографи¬
ровали и любительской камерой (рис. 4, цв. вкл.,
с. 104).
В эти дни состояние метеоусловий над терри¬
торией нашей страны непрерывно менялось. По¬
году районов Западной Сибири и большей части
Восточной определяли малоподвижные циклоны,
там преобладала пасмурная погода с облачностью
7—10 баллов. Приходилось при планировании
районов съемки учитывать это обстоятельство и
выключать аппаратуру в районах, полностью
закрытых облаками. Для того чтобы возможно
лучше использовать всю имеющуюся на борту
пленку, решено было при наличии благоприятных
условий выполнять съемку резервных участков,
а также в районах, лишь частично закрытых обла¬
ками (5—7 баллов), производить съемку с 20%-ным
продольным перекрытием. В отличие от других
аппаратов в МКФ-6 есть устройство, позволяющее
снимать с 20, 40, 60 и 80%-ным продольным пе¬
рекрытием.
В эти дни съемка проводилась над районами
Рис. 3
Карта прогноза погоды Гидрометцентра СССР
Средней Азии, Казахстана, юга Сибири, Среднего 96
Поволжья, северо-восточных областей европейской
территории нашей страны. Находящиеся в ЦУПе
специалисты ГДР беспокоились: приближались
дни съемки территории ГДР, а высотный циклон,
расположенный над центральной частью Европы,
перемещался очень медленно. 19 сентября плани¬
ровалось проведение фотографирования земной
поверхности на шести витках, а это значит, что
весь распорядок дня космонавтов был уплотнен
до отказа, они едва успевали позавтракать, пообе¬
дать в перерывах между съемками. Этот день был
самым напряженным по программе — съемка при¬
ходилась на такие важные районы, как Якутия,
оз. Байкал, Западная Сибирь, Фергана, Южный
Урал, Азербайджан и территория ГДР. Понятно,
с каким волнением просматривалась утром карта
погоды и с каким облегчением вздохнули специа¬
листы, увидев, что районы Сибири — оз. Байкал,
восточный участок трассы БАМа, Якутия и боль¬
шая часть ГДР освободились от облаков. Съемка
прошла очень удачно, было выполнено 648 сним¬
ков, причем наиболее важные участки снимались
с 80%-ным продольным перекрытием. Космонав¬
ты проводили также визуальные наблюдения Зем¬
ли. Они отмечали много изменений цвета воды:

Глава 6. Научная программа эксперимента и ее выполнение
«оттенки рек меняются в зависимости от угла
Солнца и наблюдения. В надире реки желтые,
в стороне могут быть белые, серебристые. Воды
материков дают «скользящий» отблеск от Солнца».
Космонавты записывали в своем дневнике:
«Исключительно красивы острова вулканического
происхождения в Индийском океане восточнее
Африки: гористый остров коричневого цвета,
вокруг на мелководье ореол — коралловые рифы,
затем белые буруны на обрезе рифа и — резкий
переход в голубой цвет моря» (рис. 5, цв. вкл.,
с. 104).
Океанологам были сняты обширные акватории
Индийского и Атлантического океанов для изуче¬
ния возможности использования космических съе¬
мок в интересах океанографии и рыбного хозяйст¬
ва; Бенгальского залива —для исследования
зон зарождения тропических циклонов и изу¬
чения влияния поверхностных пленок на их
развитие.
Работа группы планирования и проведения
эксперимента «Радуга» показала, что отработанная
при полете «Союза-22» методика управления фо¬
тографированием земной поверхности с пилоти¬
руемых космических аппаратов может с успехом
применяться при аналогичных исследованиях из
космоса природных ресурсов Земли.
6.2
Самолетная программа
эксперимента «Радуга»
В программе исследования земных ресурсов из
космоса значение самолетных лабораторий особен¬
но велико на этапе отработки методов и средств
дистанционного зондирования. С помощью само¬
летов-лабораторий выполняются периодические
обследования научных природных полигонов, про¬
водится моделирование космических съемок и ис¬
пытание спутниковой аппаратуры, осуществляют¬
ся синхронные с искусственными спутниками
съемки поверхности Земли. Проведение указанных
работ повышает эффективность космических
экспериментов, снижает затраты на их проведе¬
ние, а также дает возможность определить, в ка¬
ких областях и для решения каких конкретных
задач эффективнее использовать средства дистан¬
ционного зондирования с космических аппаратов,
где необходимо сочетать съемку из космоса и с са¬
молетов, а где целесообразнее использовать только
авиационные носители.
Программа эксперимента «Радуга» включала
широкий комплекс работ, проводимых на базе
самолетной лаборатории. Еще задолго до полета
«Союза-22» с самолетной лаборатории начали изу¬
чаться основные полигоны, включенные в програм¬
му эксперимента. Сюда следует отнести и поли¬
гоны на территории ГДР, созданные по программе
эксперимента «Радуга». Самолетная лаборатория
также использовалась для испытания летных об¬
разцов многозонального фотоаппарата МКФ-6
в квазиреальных условиях. И, наконец, с помощью
7 «Союз-22»
той же самолетной лаборатории в дци полета 97
«Союза-22» как в Советском Союзе, так и в ГДР
были проведены подспутниковые синхронные мно¬
гозональные съемки.
Участвовавшая в эксперименте «Радуга» само¬
летная лаборатория Института космических ис¬
следований АН СССР создана на базе турбовин¬
тового самолета Ан-30, предназначенного для воз¬
душного фотографирования. Основные летно-тех¬
нические характеристики самолета следующие.
Максимальный взлетный вес 22100 кг
Крейсерская скорость 430 км/ч
Дальность полета с часовым запасом 2 600 км
горючего
Практический потолок 7 500 м
Пилотажно-навигационное, штурманское, ра-
диосвязное и радиотехническое оборудование, ус¬
тановленное на самолете, позволяет автоматически
с высокой точностью выполнять полеты по задан¬
ному маршруту и обеспечивает эксплуатацию са¬
молета в сложных метеорологических условиях
днем и ночью (см. рис. на с. 98).
Высокие летно-технические характеристики,
наличие пяти обособленных фотолюков и значи¬
тельные энергетические возможности самолета
позволили установить на нем помимо фотообору¬
дования различные оптико-электронные системы
дистанционного зондирования, работающие в ши¬
роком спектральном диапазоне. Фотосъемочное и
оптико-электронное оборудование самолета-лабо¬
ратории объединяется в единый комплекс общей
системой регистрации, управления и синхрони¬
зации.
Основные характеристики научной аппаратуры
следующие.
Телефотометрическая аппаратура
1. Многоспектральная система оп¬
тического сканирования
спектральный диапазон
число спектральных каналов
угол мгновенного поля зрения
разрешение на земной поверх¬
ности с Н = 7000 м
угол обзора
полоса захвата с Н — 7000 м
2. Устройство кодирования
число каналов
разрядность кодирования
максимальная скорость преоб¬
разования
3. Устройство магнитной регист¬
рации
информационная емкость
время непрерывной регистра¬
ции
продольная плотность записи
на магнитную ленту
4. Устройство оперативной конт¬
растной визуализации
вид записи
скорость протяжки
скорость развертки
0,4—1,1 мк
8 (одновременно 4)
1,3x2,6 м-рад
18 м
28°
3,5 км
6
8
8 кГц
до 450 Мбит
10—120 мин
32,8 бит/мм
Полутоновая, на эле¬
ктрохимической бу¬
маге
0,2—0,265 мм/строк
1, 2, 4, 8 строк/с

Глава 6. Научная программа эксперимента и ее выполнение
Многоспектральная фотографическая аппаратура
Комплекс из шести синхронно
работающих аэрофотоаппара¬
тов А-39М
спектральный диапазон
фокусное расстояние
относительное отверстие
размер кадра
0,4—0,8 мк
100 мм
1 :2,5
70x80 мм
Широкозахватная аэрофотоалпаратура
Топографический аэрофотоап¬
парат ТЭС-5М
фокусное расстояние 50 мм
относительное отверстие 1 : 9
угол захвата 136°
формат кадра 18X18 см
В дополнение к перечисленному (можно ска¬
зать, к «штатному» составу фотографических
средств) при проведении эксперимента «Радуга»
использовался фотоаппарат МКФ-6.
Научная программа самолетных и наземных
экспериментов, включенная в эксперимент «Раду-
Комплекс научной аппаратуры в салоне самолета-лаборато¬
рии, используемый в эксперименте «Радуга»
1 — устройство визуализации, созданное на базе фототелеграф¬
ной аппаратуры «Вымпел»,
2 — стойка питания,
3 — устройство кодирования,
4 — цифровой магнитофон,
5 — темная комната для перезарядки кассет,
6 — многозональная аэрофотоаппаратура,
7 — топографическая аэрофотоаппаратура,
8 — гироустановка для стабилизации сканера,
9 — многоспектральная система оптического сканирования,
10 — блок преобразователей аналог — код,
11 — спектрометр,
12 — шкаф для хранения аэропленки,
13 — стойка преобразователей напряжения,
14 — устройство формирования и регистрации служебной инфор¬
мации,
15 — рабочее место руководителя экспериментов,
16 — кресло для отдыха,
17 — ИК-радиометр
га», ставила своей целью проведение комплексных
методических исследований по дистанционному
зондированию на основе проведения многоспект¬
ральных фото- и телефотометрических съемок
научных полигонов. В этих целях на территории
ГДР было выбрано 10 полигонов общей площадью
порядка 18 000 км2, охватывающих типичные для
ГДР природные образования, а также районы ин¬
тенсивного воздействия деятельности человека на
окружающую среду.
Программа самолетных испытаний аппаратуры
МКФ-6 включала в себя:
проверку функционирования камеры в усло¬
виях полета;
проверку работы узла компенсации;
уточнение экспонометрических расчетов;
отработку инструкции по эксплуатации;
съемку тестовых маршрутов для получения
материалов, необходимых для отработки обраба¬
тывающей аппаратуры МСП-4;
тренировку инструкторов в работе с МКФ-6 для
дачи необходимых консультаций космонавтам в
процессе их работы на «Союзе-22».
Несложная сама по себе программа проведения
испытаний была в силу обстоятельств крайне ос¬
ложнена сроками ее проведения, которые измеря¬
лись не днями и сутками, а часами. Нужно было
провести испытания в строго установленный день
и уложиться в считанные часы, причем полет по
маршруту должен был проходить в условиях без¬
облачного неба.
14 июня 1976 г. с аэродрома г. Эрфурт много¬
зональный фотоаппарат МКФ-6 был поднят в воз¬
дух самолетной лабораторией для проведения пер¬
вых летных испытаний и получения первых мно¬
гозональных снимков. Программа была выполнена
в установленный срок.
Полученные снимки были успешно использо¬
ваны для окончательной доработки МКФ-6, испы¬
тания синтезирующего проектора МСП-4 и состав¬
ления инструкции по работе с многозональным
фотоаппаратом в космическом полете.
98

Глава 6. Научная программа эксперимента и ее выполнение
Программа подспутниковой съемки предус¬
матривала проведение на территориях ГДР и
СССР синхронных съемок с «Союза-22» и само¬
лета-лаборатории, оборудованного вторым летным
образцом камеры МКФ-6, с использованием иден¬
тичной аэрофотопленки и светофильтров. Кроме
того, предусматривалось проведение одновременно
с космическими и аэросъемками наземных наблю¬
дений и измерений на тестовых участках и иссле¬
довательских полигонах.
Проведение подспутникового эксперимента —
сложный процесс, требующий тщательно проду¬
манной подготовки и организации. В СССР для
проведения этого эксперимента было выбрано три
района, наиболее подходящих по вероятности на¬
личия погодных условий и интересных в методи¬
ческом плане в день съемок. Основной район —
научный полигон в Средней Азии; запасные ва¬
рианты — полигоны в Азербайджанской ССР и
Курской области. Съемку предполагалось провести
на двух витках пролета КК в два рабочих дня.
Причем за день перед началом синхронных съемок
было предусмотрено провести тренировочный по¬
лет с аэрофотосъемкой по намеченным маршрутам
и тестовым участкам с целью уточнения расчета
выхода самолета-лаборатории в заданный район
в строго установленное время пролета над ним
«Союза-22».
Кроме воздушных съемок предусматривалось
проведение наземных синхронных наблюдений
и измерений на тестовых участках, а также
аэровизуальные наблюдения за состоянием сель¬
скохозяйственных культур, попадающих в район
самолетных и космических съемок.
В ГДР программа подспутниковых эксперимен¬
тов предусматривала проведение синхронных
съемок вдоль трассы полета «Союза-22» в районах
наличия погоды, а также проведение там назем¬
ных измерений и наблюдений.
Подспутниковый эксперимент проводился
по указанной программе с 17 по 20 сентября
1976 г.
В СССР работа проводилась на среднеазиат¬
ском полигоне. 17 сентября был проведен трени¬
ровочный полет, а 18 и 19 сентября — синхронные
аэросъемки и наземные измерения при пролете
«Союза-22» на двух его витках. 20 сентября само¬
летная лаборатория проводила уже синхронную
съемку в ГДР вдоль трассы движения «Союза-22».
Если метеорологические условия в СССР благо¬
приятствовали проведению эксперимента, то в ГДР
они оставляли желать лучшего. Но ученым СССР
и ГДР удалось получить материалы, которые бу¬
дут использованы для дальнейшего решения за-'
дач, связанных с многозональными съемками Зем¬
ли из космоса.
Полет «Союза-22» завершен, программа само¬
летных съемок по эксперименту «Радуга» закон¬
чена, но полеты самолетной лаборатории продол¬
жаются. Предстоит решить много задач, стоящих
перед самолетными лабораториями в общей про¬
грамме исследований земных ресурсов из космоса.
Уже сейчас очевидным является то, что если в це¬
лом при решении задач исследования Земли из
космоса предпочтение отдается ИСЗ, то, когда
требуется детальный и оперативный просмотр от¬
дельных небольших районов земной поверхности,
более эффективными могут оказаться самолетные
наблюдения. Полеты последних лет показали, что
необходим новый качественный сдвиг в создании
и оснащении самолетных лабораторий. Новый тип
самолетов-лабораторий должен практически ре¬
шать все научно-экспериментальные задачи, стоя¬
щие перед авиационными средствами в общем
комплексе аэрокосмических исследований. Такие
самолеты должны быть оборудованы всеми вида¬
ми научной аппаратуры, обеспечивать испытания
и отработку последней, проведение аэросъемок
в широком диапазоне длин волн, а также летных
испытаний бортовых комплексов для исследования
природных ресуров Земли пилотируемых орби¬
тальных станций и соответствующие тренировки
космонавтов.
6.3
Изучение
оптических характеристик
элементов ландшафта
При синтезе и дешифрировании многозональ¬
ных космических фотоснимков, особенно при их
машинной обработке, необходимо учитывать влия¬
ние атмосферы на изобразительные и измеритель¬
ные (в фотометрическом смысле) свойства полу¬
чаемых изображений. Известны примеры, когда
неучет атмосферы приводил к существенным ошиб¬
кам в распознании объектов по их спектральным
яркостям. По этой причине, например, в 62% слу¬
чаев хвойные леса были индентифицированы
ошибочно как лиственные.
Влияние атмосферы на яркость Во или коэф¬
фициент яркости Го, которые измерены на уровне
Земли, описываются известными уравнениями
ВН=ВОТ+ВЯ1 (1)
гн=Го^+гд, (2)
где Вн^Тн — соответственно яркость и коэффици¬
ент яркости, наблюдаемые сквозь слой атмосферы,
Т — коэффициент прозрачности этого слоя атмо¬
сферы, Вл — яркость дымки, t — фактор передачи
коэффициента яркости г0, гд — коэффициент ярко¬
сти дымки.
Таким образом, для обеспечения многозональ¬
ных космических фотосъемок необходимо распо¬
лагать данными о Во или г0 характерных объектов
ландшафта. Такие объекты используются в каче¬
стве опорных в процессе изучения оптических
свойств всего ландшафта в целом. При этом воз¬
никают дополнительные трудности. К их числу
относится временная изменчивость оптических
свойств ландшафта вследствие изменения высоты
Солнца Лѳ, его азимута Аѳ. Обычно это проявля¬
ется в виде суточного хода ВОь или гОл на данной
99
7*

Глава 6. Научная программа эксперимента и ее выполнение
длине волны X. Для некоторых объектов при
À=const суточный ход практически отсутствует,
для других он имеет четко выраженный характер.
Для иллюстрации на рис. 1 показано изменение
Гок участка пустыни, расположенного недалеко от
долины р. Сурхандарья. В коротковолновой обла¬
сти суточный ход Гох практически отсутствует, при
À^700 нм он максимальный.
Другим обстоятельством, затрудняющим выбор
опорных или эталонных объектов, является измен¬
чивость их оптических свойств вследствие изме¬
нения их состояния. Примером может служить
зависимость гок почвы от ее влажности: отношение
интегральных коэффициентов яркостей г0 для су¬
хих и влажных глинистых почв может превышать
две единицы.
И, наконец, в ряде случаев следует учитывать
неоднородность оптических свойств объектов.
Переход к системе Земля — атмосфера вызы¬
вает дополнительные осложнения теоретического
и практического характера. Представляется воз¬
можным непосредственное измерение Вн или гн
сквозь атмосферу. При этом остается справедли¬
вым все сказанное относительно временной и про¬
странственной неоднородностей оптических свойств
ландшафта и его элементов.
Однако возникающие в этом случае закономер¬
ности менее изучены и фактические данные собра¬
ны в меньшем объеме, чем при наземных измере¬
ниях. Это объясняется сложностью проведения
экспериментов, особенно если идет речь о космиче¬
ских аппаратах.
Другой путь заключается в моделировании
влияния атмосферы с учетом оптических свойств
Передаточные характеристики атмосферы для соответ¬
ствующих параметров
Параметр Общее выражение
Яркость Во П = Bq!Bh
Коэффициент яркости r0 Q = г0/гн
Контраст КОі = (rOi — r02)/r0i = K0JKHi
Контраст Ко2 = (rOj — r02)/(r0i + гОг) = KaJKHi
Параметр
Выражение через
компоненты
1 1
Яркость Во П = -Fp • —
i + Jk
rü-t
1
Коэффициент яркости r0 Q = —
1 + -A
ro
Контраст K« = (r01 — r0 )/r0 = 1 + ”
1 1 A 1 ' ot b
Контраст Ko2 = (rOi — r„a)/(rOi + rOa) = 1 + 2 ■ _Д—
ландшафта. Поскольку возможен переход от из- ЮО
меренных на Земле Во и г0 к Вн и гн, отнесенных
к уровню Я, или наоборот, то возникает задача
нахождения передаточных характеристик атмо¬
сферы (см. таблицу ). В основу их расчета должны
быть положены определенные модели оптических
свойств атмосферы. Как показали проведенные
исследования, наиболее полно решают поставлен¬
ную задачу модели Института физики атмосферы
АН СССР и Главной геофизической обсерватории.
При этом сложность решения задачи заключается
в ее многомерности. Передаточные характеристики
атмосферы являются функцией следующих пара¬
метров: q — альбедо подстилающей поверхности
(или Го), тт — общей оптической толщи атмосферы,
тн — оптической толщи атмосферы на уровне Я,
Я — высоты съемки (используется при расчете ко¬
эффициента прозрачности Т с учетом кривизны
слоев атмосферы), 50 — метеорологической дально¬
сти видимости (коррелирует со свойствами инди¬
катрисы рассеяния), zQ — зенитного расстояния
Солнца, Aq — его азимута по отношению к плоско¬
сти проектирующих лучей, Ѳ — проектирующего
угла по отношению к земной вертикали. Кроме
того, модель Главной геофизической обсерватории
позволяет рассчитывать характеристики по спект¬
ру для данной длины Â. Можно создать набор чис¬
ловых значений передаточных характеристик ат¬
мосферы для различных ее состояний.
Искомые величины могут быть найдены не
только путем моделирования; как видно из урав¬
нений (1) и (2), достаточно с заданной высоты Я
измерить оптические характеристики минимум
двух объектов при условии, что известны их
соответствующие характеристики на уровне
Земли.
Таким образом, составляется система двух урав¬
нений с двумя неизвестными (71 и Яд или t и гд).
В более общем случае при измерении числа объек¬
тов п>2 создается избыточная система уравнений,
решаемая по методу наименьших квадратов.
Результаты подобных экспериментов позволя¬
ют, с одной стороны, уточнить модели оптических
свойств атмосферы и, с другой — дают возмож¬
ность установить связь между оптическими харак¬
теристиками элементов ландшафта для различных
уровней. Именно поэтому крайне важно во время
подспутниковых экспериментов проведение широ¬
кого комплекса измерений оптических характери¬
стик различных элементов ландшафта с малых
и больших высот, а также актинометрических
параметров, и прежде всего — прозрачности атмо¬
сферы.
Все изложенные выше соображения, касаю¬
щиеся только некоторых и наиболее существенных
сторон изучения оптических характеристик эле¬
ментов ландшафта, были приняты во внимание
при подготовке и осуществлении полета «Сою¬
за-22» с аппаратурой МКФ-6.
На территории СССР уже в течение ряда лет
велись систематические измерения оптических
свойств эталонных объектов в разное время года
с их геолого-географическим описанием. На рис. 2

Глава 6. Научная программа эксперимента и ее выполнение
показаны спектральные коэффициенты яркости 101
(СКЯ) одного из таких объектов.
В процессе подготовки подобных эталонных
участков на территории ГДР в мае 1976 г. совет¬
скими и немецкими специалистами начали прово¬
диться соответствующие работы. В районе Лин-
денбергской аэрологической обсерватории были
выбраны определенные объекты. На них выполня¬
лись систематические измерения СКЯ и коэффи¬
циентов прозрачностей атмосферы. Одним из та¬
ких объектов являлось поле ржи, для которого был
получен ряд кривых rQK (рис. 3). При этом изу¬
чался также суточный ход СКЯ. В коротковолно¬
вой части суточный ход практически отсутствовал.
В длинноволновой части наблюдалось некоторое
понижение отражательной способности в околопо¬
луденные часы (рис. 4).
Во время полета «Союза-22» подобные работы
были продолжены синхронно со съемкой из кос¬
моса в районе Ферганской долины и на террито¬
рии ГДР. Наибольшее внимание при фотографи¬
ровании территории ГДР уделялось СКЯ для вод¬
ной поверхности.
Были получены СКЯ для характерных объек¬
тов, определены коэффициенты прозрачности ат¬
мосферы, а в процессе аэроспектрометрирования
с борта самолета элементов ландшафта Ферган¬
ской долины (также синхронно с многозональной
съемкой из космоса) — СКЯ системы Земля — ат¬
мосфера.
Все полученные в процессе проведения под¬
спутникового эксперимента данные по оптическим
характеристикам ландшафта, в том числе и с уче¬
том влияния атмосферы, будут использованы
в дальнейшем при обработке многозональных
изображений, снятых аппаратурой МКФ-6 с кос¬
мического корабля «Союз-22».
Рис. 1
Спектральные коэффициенты яркости (СКЯ) г0 участка
пустыни в районе р. Сурхандарья
Наблюдения 17 августа 1971 г. в 07.40 (I), 08.40 (2) и 09.40 (3)
МТ
Рис. 2
СКЯ природных образований в районе Ферганской долины
(сентябрь 1975 г., высота Солнца hQ=45-r48°)
1, 2 — обнаженная поверхность делювия, приуроченного к пла¬
сту песчаников желтовато-бурого цвета; на поверхности
щебенки накипные лишайники серовато-зеленого цвета;
3 — делювий светлого тона, образованный желтовато-серым
суглинком с обломками и щебенкой известняков, поверх¬
ности площадок лишены растений
Рис. 3
СКЯ поля ржи (19 мая 1976 г. в 08.30 МТ, hQ=37°)
Рис. 4
Дневной ход изменения СКЯ поля ржи для À=900 нм
19 мая 1976 г.
1 — по данным измерений,
2 — аппроксимация параболой второй степени

Глава 6. Научная программа эксперимента и ее выполнение
6.4
Съемка территории
Германской Демократической
Республики
Задачи съемок на территории ГДР не вполне
идентичны целевому назначению съемок более
крупных стран. Небольшие размеры территории
республики, хорошая изученность различных при¬
родных областей и объектов определяют специ¬
фику практического и методического направлений
использования средств аэрокосмической техники
для решения хозяйственных и научных задач.
При первой съемке территории ГДР решались
следующие методические вопросы использования
многозональной видеоинформации с учетом регио¬
нальных географических и геологических условий
природных ландшафтов:
получение новых данных по геологическому
строению территории и выявление индикационных
признаков геологических образований при изуче¬
нии растительного покрова с помощью многозо¬
нальной съемки;
выявление возможностей аэрокосмической
съемки при изучении многообразного и мелко¬
структурного использования земель для целей
сельского и лесного хозяйства;
решение задач, связанных с антропогенным
воздействием на окружающую природную среду,
которые особенно актуальны для густонаселенных
и индустриализованных стран;
выбор оптимальных спектральных диапазонов
съемки для изучения различных компонентов
ландшафта;
определение степени влияния атмосферы при
интерпретации полученных снимков и т. д.
Решая эти вопросы, ученые ГДР стремятся
внести свой вклад в решение задач дистанционно¬
го зондирования, которые поставлены в совмест¬
ных программах сотрудничества «Интеркосмос»,
а также занимаются разработкой и созданием но¬
вой аппаратуры.
Одной из важных предпосылок решения постав¬
ленных задач является съемка полигонов. Это
обусловлено тем, что находящиеся на них природ¬
ные и хозяйственные объекты достаточно хорошо
изучены традиционными методами наземных ис¬
следований, а полигоны в целом могут выполнять
роль «эталонов» при интерпретации аэрокосмиче¬
ских снимков. С другой стороны, съемка полигонов
необходима для оценки работоспособности техни¬
ческих средств и методов дистанционного изуче¬
ния природных ресурсов.
Программы наземных наблюдений и измере¬
ний, проведенных на полигонах ГДР, включали:
регистрацию вида и состояния растительности,
величины посевной площади, типа и состояния
почвы с помощью цветных снимков, описаний,
картирования и т. п.;
измерения отражательной способности отдель¬
ных видов растительности, поверхности воды и
регистрацию рассеянного излучения при помощи 102
многоканальных фотометров;
определение влажности и температуры почв,
химические анализы почв;
определение параметров озерных и морских
вод: температуры, содержания кислорода, планк¬
тона и хлорофилла, мутности, прозрачности, цве¬
та, наличия вредных веществ, направления и ско¬
ростей течения;
измерение степени загрязнения воздуха пылью,
SO2, NO2 и другими примесями;
стандартные метеорологические измерения.
Изучение полигонов на территории ГДР допол¬
нялось различными видами съемки с советского
самолета-лаборатории Ан-30, на борту которого
установлены: телефометрическая аппаратура (ска¬
нер С-500), многозональные фотокамеры и аэро¬
фотокамера для топографической съемки.
За время полета космического корабля «Со¬
юз-22» и в процессе предварительных технологи¬
ческих испытательных полетов самолета-лабора¬
тории полигоны были сфотографированы с по¬
мощью фотокамеры МКФ-6.
Естественно, из-за большой орбитальной ско¬
рости космического корабля было невозможно до¬
биться полной синхронности съемки с борта са¬
молета и «Союза-22». Однако для большинства
задач, для которых представляет интерес съемка
с разных высот, абсолютная синхронность и не
требуется, так как большая часть определяемых
параметров не меняется в течение относительно
короткого времени.
В соответствии с программой полета съемка
территории ГДР фотокамерой МКФ-6 с борта
«Союза-22» проводилась 19, 20 и 21 сентября
1976 г. При благоприятных метеорологических
условиях можно было бы сфотографировать всю
территорию страны. Вся трасса (включая полиго¬
ны), вдоль которой проводились съемки с самоле¬
та, попадала в район съемки с космического ко¬
рабля. Трасса с полигонами простиралась с край¬
них северных районов республики (северного
побережья о-ва Рюген) через зал. Грейфсвальдер-
Бодден до средневысотных гор (Рудные горы,
Саксонская Швейцария, Тюрингенский Лес).
Кроме того, эта трасса охватывала крупные про¬
мышленные центры и области открытых разрабо¬
ток около Котбуса, Лейпцига, Галле и Биттер¬
фельда, а также районы с высокой плотностью
населения и густой сетью транспортных путей.
По возможности синхронно с пролетами само¬
лета и космического корабля на полигонах выпол¬
нялись программы наземных наблюдений и изме¬
рений.
Какие задачи ставят перед собой ученые ГДР,
принимающие участие в обработке многозональ¬
ных снимков, полученных в ходе эксперимента?
Основными областями применения многозональной
техники являются: океанология, гидрология; гео¬
логия и горное дело; сельское и лесное хозяйство;
география, картография и близкие им отрасли;
транспорт, планирование заселения районов; ме¬
теорология.

Глава 6. Научная программа эксперимента и ее выполнение
Океанологи ГДР занимаются в первую очередь
изучением Балтийского моря и его заливов. При
этом исследуются поверхностные течения, пере¬
мещение водных масс заливов и открытых аквато¬
рий Балтийского моря, распространение и пере¬
мешивание речных вод с морскими в устьевых
областях крупных рек, степень воздействия теп¬
ловых вод, использованных на атомных станциях
для охлаждения, и другие вопросы.
Аналогичные проблемы встают перед лимноло¬
гами и специалистами в области водного хозяйст¬
ва, которые вместе с океанологами надеются опти¬
мизировать свои исследования, зачастую требую¬
щие больших затрат и создания измерительных
сетей.
Ученые, занимающиеся проблемами сельского
и лесного хозяйства, могут использовать снимки
для распознавания, классификации и картирова¬
ния земель в сельскохозяйственных целях (раз¬
меры площадей, структура почвенного покрова,
эрозия почв и т. д.) и лесных массивов (районы,
которым нанесен ущерб в результате техногенных
воздействий и поражения их вредителями). В даль¬
нейшем должны быть изучены возможности прог¬
нозирования урожайности и определения эффек¬
тивности агротехнических мероприятий (ороше¬
ние, внесение удобрений и т. д.).
Геологи и горные инженеры рассчитывают на
получение данных в исследованиях природных
ресурсов южных районов республики и области
шельфа. Для этого необходимо изучение геологи¬
ческого строения, особенностей тектоники отдель¬
ных регионов с использованием качественно новой
информации, получаемой с помощью аэрокосмиче¬
ской техники.
Ученые, занимающиеся проблемами охраны
окружающей среды, тоже будут в числе основных
потребителей полученных материалов. В перечне
их задач указаны: определение границ типов ланд¬
шафтов, областей сильных загрязнений воды и
воздуха в пределах техногенных ландшафтов ре¬
гионов горной добычи. ГДР направляет большие
усилия на проведение рекультивационных меро¬
приятий, организация которых требует специаль¬
ных исследований.
Приблизительным расчетом определен объем
информации, полученной с помощью многозональ¬
ной съемки над территорией ГДР за столь корот¬
кий срок: для ее записи на цифровые магнитные
ленты, применяемые в ЭВМ ЕС, потребовалось бы
3-103 лент.
В настоящее время осуществлена детальная
предварительная интерпретация комплекта мно¬
гозональных снимков, полученных в ходе техно¬
логических испытаний МКФ-6 на борту самолета-
лаборатории. На снимках запечатлена территория
оз. Зюсер-Зе, округ Галле, вблизи г. Эйслебен,
площадью 3X4 км2. Район находится в восточных
предгорьях Гарца и относится к самым сухим
местностям ГДР (среднегодовое количество осад¬
ков около 450 мм). В геологическом отношении
данная территория является частью равнины
Мансфельдер-Мульде, сложенной ракушечными*
известняками, цехштейном и красноземом. Вслед- ЮЗ
ствие растворения известняков в этом районе об¬
разовались крупные впадины, разломы и другие
формы карстового рельефа. В одной из таких впа¬
дин располагается оз. Зюсер-Зе, площадь которого
составляет 2,6 км2. Благоприятные климатические
условия способствуют развитию плодоводства на
промышленной основе. Плодородные почвы района
(лёсс, чернозем) интенсивно используются для
земледелия. В нескольких заповедниках вокруг
озера встречаются редкие растения. В южной
части снимка видны границы оз. Зальцигер-Зе, со¬
ответствующие 1892—1894 гг., когда воды озера
стали интенсивно просачиваться сквозь естествен¬
ные пустоты и полости горных выработок. Это
привело к образованию мощных обвалов рыхлых
отложений, которые не прекращаются до настоя¬
щего времени (средняя скорость обрушений дости¬
гает 20 мм/год).
Территория, примыкающая к оз. Зюсер-Зе, яв¬
ляется предметом тщательного изучения различ¬
ными организациями в рамках планомерных на¬
учно-исследовательских работ. Изучается струк¬
турно-геологический и тектонический план региона,
распространение обвалов земляных масс, сельско¬
хозяйственное использование площадей, водные
ресурсы, общее ландшафтно-культурное состоя¬
ние области. На основе исследований, проводимых
в течение многих лет, местность довольно хорошо
изучена, что позволяет использовать имеющиеся
данные для интерпретации многозональных сним¬
ков и получения новой информации. Проводилась
интерпретация позитивных отпечатков черно-бе¬
лых негативов всех шести спектральных диапазо¬
нов и копий цветных синтезированных изображе¬
ний с различным сочетанием (один из таких об¬
разцов представлен на с. 128—129).
В результате выполненного анализа можно
констатировать, что интерпретация многозональ¬
ных фотоснимков, полученных с высоты прибли¬
зительно 6 км, дала более полную информацию
по сравнению с имеющимися картографическими
материалами.
Это можно показать на многочисленных при¬
мерах.
Интерпретация изображений при определении
участков распространения обвалов позволила иден¬
тифицировать уже известные и выявить районы
новых обвалов. Получены сведения об их изме¬
нении во времени, о скоростях развития этих не¬
желательных процессов. Новые данные позволя¬
ют произвести более точное картографирование
данной территории.
Для целей почвенного картографирования ис¬
пользование многозональных снимков предостав¬
ляет новые возможности рационализации и повы¬
шения точности этих работ по сравнению с тради¬
ционными методами. По снимкам устанавливаются
различия в содержании гумуса в почвах, простран¬
ственная дифференциация почвенных разностей
и почвообразующих цород. Если одновременно со
съемкой проводились прямые измерения влажно¬
сти почвы на тестовых участках, тогда возможно
Глава 6. Научная программа эксперимента и ее выполнение
получение сведений о пространственных различи¬
ях в степени увлажненности почв по региону.
С помощью многозональных фотоснимков мож¬
но различать обработанные и необработанные
сельскохозяйственные угодья; недавно и ранее
обработанные почвы; почвы, нуждающиеся в ме¬
лиорации, и почвы с большими запасами влаги;
упорядоченные насаждения, различные виды и
сорта фруктовых и зерновых культур. При дешиф¬
рировании снимков можно различить направление,
в котором проводилась обработка почвы, уточнить
границы полей и различных природных образова¬
ний. На синтезированных цветных изображениях
легко различимы кусты, площади, дороги, улицы,
мостки для лодок и лодки, тропинки в заповедни¬
ках, палаточные лагери, дачи. Помимо этого, мож¬
но установить функции отдельных зданий и от¬
дельных частей населенных пунктов. На основе
этой информации можно делать определенные вы¬
воды для планирования, оценки сельскохозяйст¬
венного и производственного использования при¬
родных ресурсов и соблюдения законов ландшафт¬
ной культуры.
На синтезированных цветных изображениях
особенно ярко выделяются водные поверхности и
объекты. При этом можно делать выводы о вод¬
ном режиме в каналах, оценивать приток седимен¬
тационных частиц и вредных веществ. Однако для
дифференцированной оценки поверхностных вод Ю4
требуется проведение тщательных анализов как
изображений в сине-зеленом, зелено-желтом и
красном спектральных диапазонах, так и проб
воды.
Возможности применения многозональных
аэрофотоснимков, полученных с помощью МКФ-6
с борта самолета и обработанных с помощью про¬
ектора МСП-4, подтвердились также при оценке
других фотографируемых участков. Дополнитель¬
ные сведения получены при исследовании лесных
массивов, где использование таких снимков так¬
же оказалось полезным.
Основная цель обработки полученных материа¬
лов состояла в разработке методики для интерпре¬
тации многозональных фотоснимков. Первые ре¬
зультаты в этом направлении были достигнуты на
основе теоретических исследований цветных син¬
тезированных изображений. Они могут использо¬
ваться для выбора спектральных диапазонов и
комбинации фильтров в проекторе МСП-4. Начата
разработка кода интерпретации и каталога харак¬
теристик для объектов, типичных для территории
ГДР. Эти работы сложны и обширны. Но накоп¬
ленный до сих пор опыт позволяет подходить оп¬
тимистически к вопросу рационального решения
этих проблем объединенными усилиями ученых
братских социалистических стран.
Рис. 1, цв. вклейка
Фотография облачности, полученная любительским фотоап¬
паратом с «Союза-22» (к § 6.1, с. 92)
Рис. 4, цв. вклейка
Вот они — космические зори! (к § 6.1, с. 96)
Рис. 5, цв. вклейка
Коралловые рифы в Индийском океане (к § 6.1, с. 97)
Рис. 1, цв. вклейка
Аддитивное смешение цветов (к § 7.2, с. 108)
Рис. 2, цв. вклейка
Синтезированный фотоснимок района Памира, полученный
ç борта космического корабля «Союз-22» (к § 7.2, с. 108)

Глава 7
Обработка
материалов
фотографирования
7.1 105
Химико-фотографическая обработка
материалов
При химико-фотографической обработке свето¬
чувствительных слоев основным процессом явля¬
ется процесс проявления фотографического изобра¬
жения. При прочих равных условиях (качество
фотоматериала, правильность экспозиции и др.)
качество получаемого фотографического изображе¬
ния зависит от процесса химико-фотографической
обработки. Поэтому создание необходимых усло¬
вий проявления и выбор рецептуры проявляющих
растворов, а также установление режимов обра¬
ботки являются особенно важными вопросами.
При выборе способа обработки материалов,
полученных в эксперименте «Радуга», предпочте¬
ние было отдано машинному способу, как наибо¬
лее перспективному, поскольку в ближайшем
будущем многозональное фотографирование най¬
дет самое широкое применение в интересах иссле¬
дования природных ресурсов Земли и, следова¬
тельно, потребуется обработка больших объемов
фотопленки. Возможность обеспечить в короткие
сроки обработку больших объемов фотопленки,
высокая стабильность заданных режимов прояв¬
ления, меньшая подверженность фотопленки ме¬
ханическим повреждениям дают неоспоримые
преимущества машинному способу обработки
рулонных фотоматериалов перед кюветным спо¬
собом.
Основными требованиями при выборе рецеп¬
туры проявителей были: получение заданных ха¬
рактеристик фотоизображения; малое вуалеобра-
зование; стабильность свойств проявляющих
растворов и их хорошая сохраняемость; удобство
для практического использования.
Проявочная машина. Принципиальная схема
машины приведена на рис. 1.
Машина обеспечивает следующие операции
обработки: проявление; промежуточная промыв¬
ка; фиксирование; окончательная промывка;
сушка.
Транспортирование пленки осуществляется тя¬
нущим роликом, жестко связанным с приводом
машины, а также тянущими роликами, связанны¬
ми с приводами, входящими в систему слежения
за натяжением пленки. Лентопротяжный тракт
машины обеспечивает транспортирование пленки
с различными скорортями, что позволяет получить
различное время проявления фотопленок. Смена
кассет и скрепление концов пленок друг с другом
производятся без остановки машины за счет рабо¬
ты загрузочного магазина.
Система терморегулирования обеспечивает ав¬
томатическое поддержание заданной температуры
проявляющего раствора с точностью ±0,3° С. В ка¬
мере промывки пленка наряду с ополаскиванием
подвергается душевой промывке. На выходе этой
камеры установлен каплесдуватель. Сушка плен¬
ки производится подогретым воздухом, температу¬
ра которого изменяется за счет регулирования

Глава 7. Обработка материалов фотографирования
мощности подогрева. Заданная температура под¬
держивается автоматически с точностью ±1°С.
Система подачи воздуха в проявочную машину
обеспечивает его фильтрацию. В установке пред¬
усмотрена возможность поддержания постоянства
свойств проявляющего раствора при его использо¬
вании. В процессе проявления пленки предусмот¬
рен визуальный просмотр высушенного негатива
с помощью оптического увеличительного уст¬
ройства.
Рецептура проявителей. В фотографической
практике широко применяются комбинации мето¬
ла и гидрохинона, гидрохинона и фенидона (ме-
тилфенидона). Метол и гидрохинон, действуя
совместно, удачно дополняют друг друга, и в за¬
висимости от соотношения можно получать про¬
являющие растворы различных свойств. Разнооб¬
разные по химическому действию проявляющие
растворы получают сочетанием гидрохинона с фе¬
нидоном или метилфенидоном. В настоящее время
более 90% всех используемых черно-белых фото¬
материалов обрабатывают в метилгидрохиноновых
проявителях.
Рис. 1
Принципиальная схема проявочной машины
1 — приемный блок,
2 — загрузочный магазин,
3 — камера проявления,
4 — секция промежуточной промывки,
5 — камера фиксирования,
6 — камера промывки,
7 — сушильное отделение,
8 — узел намотки,
9 — просмотровое устройство
Бромистый калий, вводимый в проявляющий Ю6
раствор, уменьшает образование вуали и в зави¬
симости от концентрации снижает в той или иной
степени величину светочувствительности, не влияя
при этом на коэффициент контрастности. Введе¬
ние в раствор бензотриазола при определенных
условиях снижает величину вуали и может тор¬
мозить процесс проявления, что было целесообраз¬
ным, как мы увидим ниже, при проявлении фото¬
пленок, использованных в пятом и шестом каналах
аппаратуры МКФ-6.
В качестве умягчителя воды при приготовлении
проявляющих растворов использовалась динатрие-
вая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты
(трилон Б), обладающая свойством связывать
ионы кальция, магния, алюминия, меди и др. с об¬
разованием растворимых в воде комплексных
солей.
С учетом типов фотопленок, использованных
в эксперименте «Радуга», режимов их экспониро¬
вания, требований к качеству фотоизображений,
а также с учетом результатов сенситометрических
испытаний при химико-фотографической обработ¬
ке пленок второго — четвертого каналов использо¬
вался специальный проявитель № 2, а при обра¬
ботке пленок первого, пятого и шестого каналов —
проявитель № 3.
Рецептура этих проявителей (на 1 л раствора)
приведена ниже.
Методика обработки. В качестве факторов про¬
явления были приняты коэффициент контрастно¬
сти 7 и величина светочувствительности по крите¬
рию 0,2 над вуалью S0>2. При этом ставилась зада-

Глава 7. Обработка материалов фотографирования
Проявитель № 2
Метол
Сульфит натрия безводный
Сода безводная
Калий бромистый (10%-ный
раствор)
7 г
125 г
5,75 г
25 мл
Проявитель № 3
Метол
3 г
Гидрохинон
6 г
Метил фенидон
0,3 г
Сульфит натрия безводный
100 г
Сода безводная
30 г
Калий бромистый
4 г
Трилон Б
2 г
ча — проявить пленки до величины 80)2, принятой
в расчетах режимов их экспонирования, и полу¬
чить при этом величину у, оптимальную с точки
зрения требуемой формы характеристической кри¬
вой. Проявление фотопленок производилось по
времени, определенному на основе предваритель¬
ных сенситометрических испытаний.
При проведении сенситометрических испыта¬
ний использовались: сенситометр; прибор для ав¬
томатической обработки сенситограмм; денсито¬
метр. Поскольку сенситометр и денситометр ши¬
роко известны, необходимо кратко остановиться
Рис. 2
Принципиальная схема прибора для автоматической обра¬
ботки сенситограмм
1 — бак с буферной водой для термостатирования,
2 — рабочие баки,
3 — поддон
лишь на устройстве и работе прибора для автома- 107
тической обработки сенситограмм, принципиаль¬
ная схема которого приведена на рис. 2.
Прибор обеспечивает одновременную обработку
большого количества сенситограмм с различным
временем проявления. Обработка каждого комп¬
лекта сенситограмм производится до заданного
оператором времени в диапазоне от 0,5 до 30 мин
с дискретностью 30 и 60 с. Точность выдержива¬
ния установленного времени по всему диапазону
составляет ±1%. В приборе обеспечивается авто¬
матическое поддержание температуры в широком
интервале с точностью ±0,3° С, а также турбуля-
ция растворов, промывочной и буферной воды.
Обслуживание прибора, как и проявочной маши¬
ны, производится в незатемненном помещении
(кроме зарядки в кассеты сенситограмм и пленок).
По результатам контрольных сенситометриче¬
ских испытаний выбиралось время химико-фото¬
графической обработки каждой из пленок в про¬
явочной машине с поправкой на разницу времен,
при которых одни и те же фотографические харак¬
теристики пленок воспроизводятся в приборе для
обработки сенситограмм и в проявочной машине.
Такие поправки были установлены методом проб.
Для этого в проявочной машине обрабатывались
120-метровые рулоны фотопленок Тип-18 и И-740
с впечатанными по всей длине сенситограммами.
Наряду с фотографическим (сенситометрическим)
контролем при проявлении пленок применялся ви¬
зуальный контроль. Сущность его состояла в том,
что сначала в машине обрабатывались пробы —
куски экспонированной пленки, скрепленные с
Подача воды для промывки

Глава 7. Обработка материалов фотографирования
раккордом. Оценка качества полученных изобра¬
жений на основе проб позволила произвести окон¬
чательный выбор оптимального времени проявле¬
ния. В процессе анализа проб выявилось, что при
обработке пленок пятого и шестого каналов про¬
явитель № 3 необходимо использовать без метил-
фенидона, но с добавкой бензотриазола (0,2 г на
литр).
Режимы, при которых производилась химико¬
фотографическая обработка фотопленок, исполь¬
зованных в эксперименте «Радуга», а также их
сенситометрические характеристики приведены
в табл. 1.
Таблица 1
Режимы обработки фотопленок и их характеристика
Номер
Тип
Время
прояв¬
Темпера¬
тура рас- _
Сенситометрические
характеристи ки
канала
пленки
ления,
твора,
мин
°C
®с>2 Y Dq 4“ -Од
1
18
4,56
20
18
2,5
0,34
2
18
5,31
22
15
1,2
0,31
3
18
5,31
22
15
1,2
0,31
4
18
5,31
22
15
1,2
0,31
5
И-740
4,09
22
18
1,0
0,14
6
И-840
6,09
22
20
1,3
0,06
Для фиксирования проявленного изображения
применялся кислый фиксаж БКФ-7, в состав кото¬
рого входят тиосульфат натрия безводный, хлори¬
стый аммоний, пиросернистокислый натрий.
В процессе химико-фотографической обработки
проводилось оперативное измерение плотностей
полей сенситограмм (которые обрабатывались
в матине параллельно с пленками) и построение
характеристических кривых, по которым делались
выводы о протекании процесса путем сравнения
с результатами выполненного ранее фотографиче¬
ского контроля.
Все это позволило получить высокое качество
фотоизображений при обработке материалов, по¬
лученных аппаратурой МКФ-6.
7.2
Получение цветных
синтезированных изображений
на приборе МСП-4
Смешением трех основных цветов — красного,
синего и зеленого — в различных пропорциях мож¬
но получить практически все цвета, за исключе¬
нием немногих, очень насыщенных. Важно отме¬
тить, что это утверждение относится к аддитивно¬
му синтезу цветов, т. е. к сложению трех окрашен¬
ных световых потоков. Получение белого и допол¬
нительных цветов при аддитивном смешении ос¬
новных приведено на рис. 1 (цв. вкл., с. 104).
Изменяя интенсивность того или иного окра¬
шенного основным цветом потока, можно в очень
широких пределах варьировать получающиеся 108
смешением оттенки цвета. Так, можно, смешивая
зеленый и красный пучки, получать не только
желтый, но оранжевый и желто-зеленый цвета,
а смешивая красный и синий пучки,— различные
оттенки пурпурного. Таким образом, для получе¬
ния изображения местности в естественных цве¬
тах достаточно ввести в проектор три черно-белых
диапозитива с негативов, снятых за синим, зеле¬
ным и красным фильтрами, и окрасить проеци¬
рующий свет в соответственные цвета. Однако
решение этой задачи не является основной целью
использования многозональных космических фото¬
снимков. Подобные задачи решаются более про¬
стыми средствами. Цель настоящего эксперимента
иная — выделить контрастным цветом некоторые
характерные особенности участков фотографируе¬
мой поверхности Земли, обусловленные их соста¬
вом или состоянием.
В качестве примера такого выделения конт¬
растным цветом интересующих наблюдателя уча¬
стков можно привести фотоснимок (рис. 2, цв.вкл.,
с. 104), где ярко-красным цветом выделены посевы
хлопчатника в долинах и горные луга. Этот сни¬
мок был получен синтезированием негативов, по¬
лученных в трех съемочных зонах, из которых
одна — ближняя инфракрасная с максимумом про¬
пускания 820 нм. Возможность такого выделения
объясняется рис. 3: если рассматривать отражаю¬
щую способность различных видов естественной
зелени в участках видимого спектра, разница меж¬
ду ними будет весьма мало заметна. В инфракрас¬
ной же области коэффициент отражения луговой
растительности настолько возрастает, что, окрасив
этот диапозитив при проецировании красным цве¬
том, можно легко отделить эти участки от другой
зелени.
Многоканальный проектор МСП-4 дает воз¬
можность визуально дешифрировать синтезиро¬
ванные цветные изображения и получать их нега¬
тивы и позитивы. При этом возможны следующие
варианты.
1. Получение позитивного изображения разме¬
ром 33X44 мм при помощи фотокамеры «Пентакон
сикс» на фотоматериале с прозрачной основой.
Для этого используются негативная пленка (типа
AY7-19 или ДС-5) или позитивная пленка (РС-7
или ЦП-8) в фотокамере, а исходным материалом
служат негативы, закладываемые в проектор. Тот
же результат может быть достигнут при исполь¬
зовании обратимой пленки (tZT-18, C7Æ-14) в фо¬
токамере, но в качестве исходного материала бе¬
рутся позитивы на пленке, выполненные с нега¬
тивов МКФ-6.
2. Получение позитивного изображения на не¬
прозрачной основе размером 275X400 мм. Для это¬
го используются любые сорта цветной фотобумаги,
а в качестве исходного материала используются
негативы, вводимые в проектор.
3. Получение негативов на прозрачной подлож¬
ке размером 275X400 мм на позитивной пленке
(РС-7, ЦП-8). Исходный материал — черно-белые
позитивы, вводимые в проектор.

Глава 7. Обработка материалов фотографирования
Возможны и другие варианты (негативы раз¬
мером 33X48 мм, позитивы размером 275X400 мм
на прозрачной основе и негативы того же размера
на непрозрачной основе), но практическое приме¬
нение получили лишь первые три, поскольку по¬
зитивы малого формата удобны для проецирования
на экран с помощью обычных диапроекторов, не¬
гативы большого формата удобны для последую¬
щего печатания копий, а увеличенные позитивы
на бумаге уже являются материалом, наиболее
пригодным для дешифрирования.
Позитивы на бумаге удобны еще и тем, что
этот вид регистрации может быть получен с наи¬
меньшими затратами времени, поскольку исход¬
ным материалом могут служить оригинальные не¬
гативы (выпадает промежуточный процесс изго¬
товления черно-белых диапозитивов). Кроме того,
обработку цветной фотобумаги можно вести упро¬
щенным методом, тогда как получение цветных
негатива или диапозитива требует фотообработки
по «классическому методу».
Успешно был использован следующий режим
обработки фотобумаги, причем одинаково удовлет¬
ворительные результаты получались при примене¬
нии бумаги «Фотоцвет-1», «Foma» и «Forte»
(табл. 2).
Растворы, в которых производилась обработка
фотоотпечатков, являются стандартными для бу¬
маги «Фотоцвет» и характеризуются тем, что для
уменьшения возможностей возникновения цветной
вуали обе фиксирующие ванны и отбеливающая
имеют слабокислую реакцию. Время промывки
сокращено, что способствует меньшему набуханию
желатинового слоя. Это важное обстоятельство
позволяет вести интенсивную сушку фотоотпечат-
Рис. 3
Различие в спектральных коэффициентах отражения у раз¬
личных видов природной зелени
1 — хвойный лес,
2 — лиственный лес,
3 — луговая растительность
Таблица 2
Режим обработки фотобумаги
Операция
Время, мин
Температура, °C
Цветное проявление
4—5
20
Ополаскивание
0,5-1
10
Первое фиксирование
4
20
Ополаскивание
0,5
10
Отбеливание
5
20
Ополаскивание
1
10
Второе фиксирование
4
20
Промывка
15
10
ков при повышенной температуре, а интенсивная
сушка в свою очередь уменьшает возможность
возникновения цветной вуали и повышает «соч¬
ность» готового отпечатка.
Для того чтобы синтезировать цветное изобра¬
жение, необходимо последовательно предпринять
следующие действия для каждого из каналов:
включить лампу канала и вывести заслонку;
просмотреть на экране загрязнения прижим¬
ных стекол и удалить их;
вывести рамку в среднее положение по углу
«ср» разворота;
вывести проекционный объектив в среднее по¬
ложение относительно подвижек «х» и «у»;
вложить в рамку негатив (диапозитив), пред¬
варительно удалив с него пыль колонковой
кисточкой;
навести на резкость клавишей «z»;
совместить на экране изображения пяти кре¬
стов с нанесенными на стекле, используя для это¬
го клавиши «х», «у», «ср» и «fi».
Затем выполняется более точное совмещение
изображений, для чего, вводя в каналы контрасти¬
рующие светофильтры (например, синий и крас¬
ный), более тщательно совмещают кресты до ис¬
чезновения цветной каймы, включая каналы
попарно (1—2-й, 1—3-й, 1—4-й). При этом изоб¬
ражение на экране просматривается в 8—10-крат¬
ную лупу для повышения точности совпадения.
Теперь можно подбирать те сочетания спектраль¬
ных зон, светофильтров и яркостей проекционных
ламп, которые дадут ожидаемые результаты.
Практика опытной эксплуатации проектора МСП-4
показала, что совмещение изображений во всех
четырех каналах производится за 12—15 мин. Эта
величина не превышает время достижения прибо¬
ром устойчивого теплового режима.
Перед тем как приступить к фотографической
регистрации, необходимо заменить в каналах си¬
ний (№ 4) и зеленый (№ 7) визуальные фильтры
соответственными фотографическими (№ 6 и 8).
Поскольку цветные трехслойные материалы обла¬
дают способностью вредного поглощения света
в слоях, немонохроматические цвета воздействуют
не только на «свои» слои, но и на соседние, вы¬
зывая в них изменения, «загрязняющие» цвета
фотоизображения. Эта особенность цветофотогра-

Глава 7. Обработка материалов фотографирования
Рис. 4
Полезное (светлые прямоугольники) и вредное (темные пря¬
моугольники) поглощение света слоями цветного трехслой¬
ного фотоматериала
1 — 3 — чувствительные слои, соответственно синий, зеленый,
красный
фических материалов показана на рис. 4. Яркие
синий или зеленый цвета, хорошо воспринимае¬
мые глазом, являются недостаточно «строгими»
для фотографии, а при использовании узкополос¬
ных фильтров получаем более темные тона, кото¬
рые плохо «выглядят» визуально. Вот почему для
фотографирования фильтры № 4 и 7 не должны
использоваться, а вместо них вводят фильтры
№ 6 и 8.
В красной зоне наилучший для визуального
восприятия фильтр пригоден и для фотографии.
Окончательная корректировка цветов производит¬
ся после окончания фотохимической обработки
пробного снимка. При этом руководствуются тре¬
мя правилами.
1. Для устранения избыточного цветового тона
требуется увеличить интенсивность светового по¬
тока в канале, где введен светофильтр того цвета,
который преобладает на снимке, или уменьшить
интенсивность светового потока в канале, где вве¬
ден фильтр того цвета, которого недостает на
снимке. В случае применения обращаемых цвет¬
ных фотоматериалов, наоборот, уменьшается ин¬
тенсивность того цвета, который преобладает.
2. Для сохранения общей плотности фотогра¬
фического изображения уменьшение интенсивно¬
сти освещения в одном из каналов должно сопро¬
вождаться пропорциональным ее увеличением
в других каналах и, наоборот, увеличение осве¬
щения в одном канале требует уменьшения ее
в других. Для обращаемых материалов это пра¬
вило также действительно.
3. В случае, если предпринятая корректировка
оказалась чрезмерной, на снимке появляется но¬
вый избыточный цвет, дополнительный к перво¬
начальному. На обращаемых фотоматериалах та¬
кое явление не возникает.
7.3 но
Машинные методы обработки
многозональной
фотографической информации
Постановка задачи. Задача исследований Зем¬
ли из космоса со всей остротой ставит проблему
широкого использования вычислительной техники
для обработки полученных многозональных изоб¬
ражений. Необходимость и целесообразность при¬
менения вычислительных средств обусловлена:
требованиями обработки больших массивов
данных за ограниченное время;
невозможностью корректного визуального ана¬
лиза спектральных характеристик наземных обра¬
зований по совокупности данных многозональных
съемок.
Это в полной мере относится и к материалам,
полученным в эксперименте «Радуга» с «Сою¬
за-22». Для оценки объема данных, полученных
во время этого эксперимента, достаточно указать,
что всего было получено около 2300 снимков зем¬
ной поверхности, в шести спектральных диапазо¬
нах каждый, или ~14 тыс. черно-белых снимков.
Фотокамера МКФ-6 обеспечивает высокое про¬
странственное разрешение (160 линий/мм, что со¬
ответствует разрешению —25 м на земной поверх¬
ности), и при захвате на местности 160X110 км
общее число разрешаемых элементов на одном
снимке равно 2,8-ІО7, а по всем черно-белым сним¬
кам 3,9-1011. Описывая яркость каждого элемента
изображения восьмиразрядным двоичным числом,
или одним байтом (28 градаций яркости), получа¬
ем, что одно изображение в шести спектральных
диапазонах эквивалентно 170 Мбайт данных, а все
снимки 390 000 Мбайт. Таким образом, как общее
количество снимков, так и соответствующее коли¬
чество цифровых данных весьма велико и не мо¬
жет быть обработано в разумные сроки без кар¬
динального привлечения вычислительных средств.
Точно так же очевидна принципиальная невоз¬
можность эффективного визуального анализа мно¬
гозональных изображений. Даже если бы имелась
гипотетическая возможность одновременного ви¬
зуального восприятия яркостей одного и того же
элемента изображения во всех шести спектраль¬
ных диапазонах, то при 28 градациях яркости каж¬
дого черно-белого снимка потребовалось бы раз¬
личать (28)6=248=2,8-1014 различных комбинаций
спектральных яркостей, что совершенно невозмож¬
но. На самом деле человеческий глаз в среднем
воспринимает около 10 градаций яркости черно¬
белого изображения, но и в этом случае ІО6 воз¬
можных комбинаций яркостей, описывающих
спектральную характеристику, было бы невозмож¬
но визуально отождествлять или сопоставлять.
В то же время не представляет труда описание
данных, относящихся к одному разрешаемому
элементу, последовательностью шести восьмираз¬
рядных двоичных чисел, которые можно самым
различным образом сравнивать и отождествлять
в ЭВМ.

Глава 7. Обработка материалов фотографирования
С помощью вычислительных средств можно
выполнять следующие основные этапы обработки
многозональной видеоинформации.
1. Каталогизация, хранение и поиск изображе¬
ний по заданным координатам участка земной по¬
верхности.
2. Проведение геометрической и яркостной
коррекции (для снимков МКФ-6 необходимо про¬
ведение только яркостной коррекции).
3. Координатная привязка и трансформирова¬
ние изображений в заданную картографическую
проекцию.
4. Совмещение изображений одних и тех же
участков земной поверхности, полученных в раз¬
личных спектральных диапазонах или в разное
время, позволяющее анализировать спектральные
характеристики отдельных разрешаемых элемен¬
тов и их изменение.
5. Тематическая обработка (распознавание,
классификация, измерение параметров, составле¬
ние тематических карт и т. д.) и решение сопут¬
ствующих интерпретационных задач (выделение
контуров, подсчет площадей и т. д.).
6. Преобразование изображений к виду, облег¬
чающему их интерпретацию (получение линейных
комбинаций шести исходных изображений с целью
выделения некоторых объектов, повышения конт¬
растов и т. д.).
Видеоинформация может храниться в исходном
виде на фотопленке или (после ее преобразования
в цифровую форму) на магнитной ленте. Каждый
из этих способов имеет свои преимущества и не¬
достатки, и наиболее целесообразно их разумное
совмещение.
Наиболее эффективные, точные, а иногда и
единственно возможные способы выполнения вто¬
рого, третьего и четвертого этапов связаны с при¬
менением ЭВМ.
При тематической обработке могут использо¬
ваться как спектральные характеристики каждо¬
го разрешаемого элемента изображения, так и
пространственные (точнее, поверхностные) свой¬
ства однородных объектов (их форма, текстура
и т. д.).
Как уже отмечалось, спектральный анализ
можно эффективно выполнить лишь с помощью
ЭВМ, в то время как пространственные изменения
яркости легко воспринимаются визуально. Шестой
этап, который удобнее всего выполнять с помощью
специализированных оптических устройств, слу¬
жит для повышения эффективности именно визу¬
ального анализа.
Таким образом, в целом решение всех перечис¬
ленных задач предполагает использование специ¬
ализированной системы цифровой обработки мно¬
гозональной видеоинформации, включающей ЭВМ
и комплекс внешних устройств, обеспечивающих
ввод информации с фотопленки (сканирующий
денситометр), хранение (память на магнитной
ленте и дисках), промежуточный контроль резуль¬
татов обработки (графический, полутоновой и
цветной дисплеи), вывод результатов обработки
(устройство визуализации).
Задачи машинной обработки многозональной 111
видеоинформации носят в основном информацион¬
но-поисковый характер и требуют выполнения
большого числа несложных арифметических опе¬
раций. Поэтому для решения большинства задач
необходимо использовать спецпроцессоры или
аналоговые устройства, реализующие, например,
отдельные процедуры распознавания или геомет¬
рические преобразования в заданную картографи¬
ческую проекцию. Однако на этапе отработки
методов и поиска эффективных алгоритмов целесо¬
образно использование универсальных ЭВМ боль¬
шой мощности.
Несмотря на то что такая обработка в целом
ориентирована на использование ЭВМ, участие че¬
ловека в этом процессе также совершенно необхо¬
димо. При этом прежде всего следует отметить две
задачи, связанные с тематической обработкой.
Тематическую обработку целесообразно орга¬
низовать таким образом, чтобы во всех случаях,
когда это возможно, к решению привлекались
только спектральные признаки отдельных разре¬
шаемых элементов, а соответствующий анализ вы¬
полнялся на ЭВМ без привлечения человека. Но
в спорных случаях желательно выполнить совмест¬
ный анализ, т. е. одновременно использовать как
спектральные, так и пространственные характе¬
ристики. При этом возникает необходимость орга¬
низации диалога «человек — машина», который
может быть реализован различными способами.
Необходимость организации такого диалога оп¬
ределяется высокой информативностью простран¬
ственных признаков. Справедливость последнего
утверждения основывается на многолетней прак¬
тике дешифрирования черно-белых изображений.
В то же время алгоритмизация (и возложение на
ЭВМ) процесса формирования пространственных
признаков наталкивается на существенные труд¬
ности. Последнее вполне естественно, поскольку
эта задача относится к распознаванию очень слож¬
ных образов, а известные алгоритмы распознава¬
ния не очень эффективны и в значительно более
простых ситуациях.
Для иллюстрации рассмотрим фотографию
района Памиро-Алая, полученную с борта корабля
«Союз-22» с помощью МКФ-6 (см. рис. 2 гл. 7,
§ 2). Неформализованные пространственные при¬
знаки позволяют уверенно утверждать, что на фо¬
тографии изображен горный район, а области
максимальной яркости соответствуют заснежен¬
ным горным вершинам. В то же время не вызы¬
вает сомнения, что на фотографии, например, райо¬
на оз. Байкал (см. рис. 4 гл. 1, § 1) области мак¬
симальной яркости не имеют никакого отношения
к заснеженным горным вершинам и являются, ве¬
роятнее всего, облаками. Однако очень трудно или
вообще невозможно описать процесс получения та¬
ких выводов и тем более разработать соответствую¬
щий алгоритм разумной трудоемкости.
Участие человека может также значительно
уменьшить трудоемкость тематической обработки.
В частности, выделив визуально на изображении
однородные объекты, можно производить основ¬
Глава 7. Обработка материалов фотографирования
ные процедуры (распознавание, классификация,
измерение параметров) не для каждого разрешае¬
мого элемента этого объекта, а лишь для одного
или нескольких «представительных» элементов.
В результате затраты машинного времени умень¬
шаются на 2—3 порядка или еще больше.
Описанные способы привлечения человека
к обработке позволяют совместно использовать ос¬
новные преимущества как визуального, так и ма¬
шинного анализа.
Рассмотрим конкретные решения с помощью
ЭВМ некоторых основных задач, возникающих при
обработке снимков, полученных в эксперименте
«Радуга», таких, как координатная географическая
привязка, поэлементное совмещение и анализ
спектральных измерений.
Подготовка информации для ввода в ЭВМ. Для
того чтобы возложить на ЭВМ решение различных
задач интерпретационной и геометрической обра¬
ботки, необходимо преобразовать многозональные
фотоснимки к виду, удобному для ввода в ЭВМ.
Такая подготовка информации заключается в сле¬
дующем:
преобразование яркостей элементов многозо¬
нальных изображений в цифровой вид и запись
их на магнитную ленту (МЛ) в последовательной
структуре (снимок за снимком) ;
получение совмещенной цифровой записи пу¬
тем поэлементного совмещения всех шести изоб¬
ражений одного и того же участка, полученных
в разных спектральных диапазонах, и преобразо¬
вание структуры записи из последовательной в па¬
раллельную.
На первом этапе с помощью специального ска¬
нирующего денситометра яркость каждого элемен¬
та изображения (степень потемнения фотопленки)
преобразуется в цифровой вид и последователь¬
ность цифр записывается на МЛ. При этом яркость
каждого элемента представлена числом, занимаю¬
щим 1 байт. Каждая строка изображения пред¬
ставляет собою блок записи, а все изображение —
файл. Таким образом, исходные фотоизображения
преобразуются в последовательность цифр, пред¬
ставляющих собою двумерный массив, каждый
элемент которого характеризуется номером строки
и номером столбца (номером элемента в строке).
Шесть изображений одного участка в разных
спектральных диапазонах образуют шесть после¬
довательных файлов записи на МЛ. Объем запи¬
санной на МЛ информации зависит от размеров
снимка, числа спектральных диапазонов и апер¬
туры, с которой происходит считывание. Ниже
приведены объемы записей на МЛ для снимков,
полученных фотокамерой МКФ-6 в шести спект¬
ральных диапазонах (размер снимков 56X80 мм)
для различных апертур считывания.
Апертура считывания, мм 0,100 0,050 0,025 0,0125
Объем информации, Мбайт 2,7 10,8 43,2 172,8
Отметим, что минимальная апертура считыва¬
ния 0,0125 мм позволяет переводить снимки
в цифровой вид практически без потери разреше¬
ния, но объем информации при этом достигает
173 Мбайт. Для хранения потребуется 10 стан-
дартных МЛ.
При такой форме записи интерпретационная
обработка информации затруднительна, во-пер¬
вых, в силу того, что все шесть изображений не
совмещены поэлементно (присутствует сдвиг и
разворот), и, во-вторых, потому, что яркости од¬
ного и того же разрешаемого элемента земной
поверхности расположены на разных, весьма уда¬
ленных друг от друга частях ленты. Поэтому не¬
обходимо проведение упомянутого выше второго
этапа подготовки информации. Для того чтобы
можно было точно выполнить совмещение сним¬
ков одного участка земной поверхности, получен¬
ных в шести спектральных диапазонах, к кон¬
струкции многозональной фотокамеры предъявля¬
лись специальные требования, заключавшиеся
в параллельности координатных осей всех шести
объективов камеры и равенстве их фокусных рас¬
стояний.
На снимках, полученных в каждом спектраль¬
ном диапазоне, впечатывались изображения 9 ко¬
ординатных крестов, совмещением которых и до¬
стигается поэлементное совмещение снимков. Для
совмещения цифровых записей на МЛ была раз¬
работана программа автоматизированного поиска
и идентификации изображении крестов. Для каж¬
дого из шести преобразованных в цифровой вид
изображений отождествлялись четыре одноимен¬
ных креста и определялись их координаты (номер
строки записи и номер элемента в строке), которые
затем использовались для определения параметров
преобразования вида
хі=ао+а1хі+а2Уі, (1)
ўі^й+Ь^Хі+ЬгУі,
где xh Уі — исходные координаты, Хі, ўі — преобра¬
зованные координаты, а0, а2, Ьо, Ь2 — пара¬
метры преобразования, учитывающие сдвиг, раз¬
ворот изображений, а также изменение масштабов
по осям. Полученные таким образом параметры
преобразования использовались для отождествле¬
ния спектральных яркостей одних и тех же раз¬
решаемых элементов земной поверхности и преоб¬
разования последовательной структуры записи на
МЛ в параллельную. Параллельная структура за¬
писи, при которой спектральные яркости каждого
элемента изображения записываются друг за дру¬
гом, более удобна при проведении анализа спект¬
ральных характеристик. В этом случае запись на
МЛ можно рассматривать как один трехмерный
массив, каждый элемент которого характеризуется
номером строки, столбца и спектральной зоны.
В процессе подготовки информации к виду,
удобному для ввода в ЭВМ, целесообразно прово¬
дить радиометрическую коррекцию (учет иска¬
жения яркостных характеристик, обусловленных
влиянием объективов, фильтров, фотопленок и
процесса проявления). Подробнее о радиометри¬
ческой коррекции см. гл. 1, § 3 настоящей работы.
Такая коррекция позволит в дальнейшем выпол¬
нять сопоставление результатов обработки мате¬
Глава 7. Обработка материалов фотографирования
риалов многозональных съемок, проводимых в раз¬
ное время разными приборами.
Координатная привязка видеоинформации. Од¬
ним из видов обработки видеоинформации о зем¬
ной поверхности является ее координатная при¬
вязка. Цель координатной привязки состоит в том,
чтобы дать возможность исследователю отождест¬
вить на земной поверхности любой разрешаемый
элемент, для которого в результате дистанцион¬
ного зондирования были измерены спектральные
яркости. В результате проведения координатной
привязки можно определять географические коор¬
динаты снятых объектов и их геометрические ха¬
рактеристики. Координатная привязка видеоин¬
формации позволяет сопоставлять результаты
повторных съемок, проводить совмещение и мон¬
таж изображений, полученных в разных спект¬
ральных диапазонах, в разное время, разной ап¬
паратурой.
Под координатной привязкой обычно понима¬
ют следующее:
составление (расчет) и нанесение на изобра¬
жение координатных сеток (плановых и вы¬
сотных) ;
преобразование видеоинформации в заданную
картографическую проекцию принятого масштаба.
Рассмотрим геометрические основы координат¬
ной привязки фотоснимков. При фотографической
съемке земной поверхности полученные изобра¬
жения представляют собою центральную проекцию
снимаемой территории на плоскость. При этом
существует взаимно однозначное соответствие
между координатами срм, Нм (или Хм, YM1 ZM)
любой точки снимаемой поверхности и ее коорди¬
натами хт, ут на снимке. Если известны так на¬
зываемые элементы внешнего ориентирования
(шесть параметров, определяющих пространствен¬
ное положение и ориентацию фотокамеры в мо¬
мент фотографирования в системе координат сни¬
маемого объекта — в нашем случае в географиче¬
ской системе координат), то это соответствие
задается известными в аналитической фотограм¬
метрии уравнениями коллинеарности
(Хм- Xs) ап+ (YM-YS) a12±(ZM- ZJ а.3
Хт 2+ (^M-Zs)a33
(2)
X^a2V-\-(YM — Y^a22)-\r(ZM—Z^a23
Здесь /, ^о, Уо — фокусное расстояние камеры и
координаты главной точки снимка, Яи, аі2, я13, ...,
язз — элементы матрицы, определяющие ориента¬
цию фотокамеры в момент съемки, X, У5, Zs —
геоцентрические координаты, задающие простран¬
ственное положение камеры, Хм, YM, ZM - гео¬
центрические координаты точки 71/, изобразившей¬
ся на снимке, а хт, ут — координаты ее изображе¬
ния (см. рис. 1).
Формулы (2) позволяют рассчитать на снимке
с любой дискретностью точки, принадлежащие ме¬
ридианам и параллелям, конечно, если известны
элементы внешнего ориентирования снимка. По¬
этому первостепенной задачей при проведении ЦЗ
координатной привязки является определение эле¬
ментов внешнего ориентирования. В том случае,
когда не требуется высокая точность привязки,
эти элементы определяются с помощью орбиталь¬
ных данных. При проведении точной обработки
применяется метод определения элементов внеш¬
него ориентирования с использованием опорных
точек. В этом методе на снимке требуется опознать
как минимум три точки, географические (геоцент¬
рические) координаты которых известны. Три
опорные точки позволяют составить систему из
шести уравнений вида (2) с шестью неизвестными
элементами внешнего ориентирования. Из реше¬
ния такой системы и определяют (или уточняют)
искомые параметры. Полученные тем или иным
способом, эти величины используются при расчете
координатных сеток и при преобразовании сним¬
ков в картографическую проекцию. Для расчета
координатных сеток (вычисления координат ди¬
скретных точек меридианов и параллелей) обычно
используются непосредственно формулы (2), по¬
скольку число точек сетки сравнительно невелико
(несколько сотен для снимков с МКФ-6)
(см. рис. 2).
Преобразование снимка в картографическую
проекцию является гораздо более трудоемкой опе¬
рацией, поскольку в этом случае необходимо пе¬
ресчитать в проекцию каждый элемент (в лучшем
случае их будет —500 000). С использованием точ¬
ных формул преобразование выполняется в два
этапа. Сначала элемент изображения преобразу¬
ется в географическую систему координат, а затем
уже в систему координат картографической про¬
екции (см. рис. 3). Заметим, что преобразование
может осуществляться и обратным путем, по прин¬
ципу «какому элементу снимка соответствует дан¬
ный элемент карты». При этом яркостная харак¬
теристика найденного элемента снимка присваи¬
вается соответствующему элементу карты. Так,
поэлементно в памяти ЭВМ формируется строка
выходного изображения и выводится на специали¬
зированное устройство визуализации.
Применение точных аналитических зависимо¬
стей, связывающих систему координат снимка,
карты и географическую систему координат, тре¬
бует больших затрат машинного времени и может
оказаться просто нецелесообразным при перера¬
ботке больших объемов информации. Поэтому
точные, но сложные аналитические зависимости
целесообразно заменить менее точными, но более
простыми эмпирическими зависимостями. При
этом отпадает необходимость использования про¬
межуточной географической системы координат.
Для установления эмпирических зависимостей
между снимком и картой необходимо отождествить
на изображении контурные точки, координаты
которых известны (опорные точки). В зависимости
от площади, охватываемой снимком, число таких
опорных точек может колебаться от трех до не¬
скольких десятков. На снимках с МКФ-6 меридиа¬
ны и параллели изображаются почти прямыми
линиями и, следовательно, системы координат
1/28 «Союз-22»

Глава 7. Обработка материалов фотографирования
снимка и карты различаются в основном положе- 114
нием начал и разворотом координатных осей. По¬
этому в качестве эмпирических зависимостей ис¬
пользовались степенные полиномы вида
^і=ао+аіиі+а2Ѵі+азііі2+аіиіѵі+а5Ѵі2+ ...,
(3)
J/i=bo+biUi+b2Vi+b3iii2+biizivi+b5ViZ+...
с удержанием членов второй степени для учета
имеющейся кривизны. Использование таких поли¬
номов потребует опознавания на каждом снимке
не менее шести опорных точек. Из решения си¬
стемы уравнений вида (3) вычисляется набор ко¬
эффициентов ah bj, которые и используются для
преобразования снимка в выбранную проекцию.
Процедура преобразования такова. Выбирают¬
ся координаты первого элемента н=1, ѵ=1 выход¬
ной строки карты, подставляются в выраже¬
ния (3) и вычисляются координаты соответствую¬
щего элемента снимка xh, yh, яркость которого и
ставится на месте первого элемента выходной
строки. Далее берется следующий элемент с коор¬
динатами н=1, ѵ=2, и процедура повторяется до
тех пор, пока в памяти ЭВМ не сформируется це¬
лая выходная строка нового изображения.
В итоге следует отметить, что процесс преоб¬
разования снимка в картографическую проекцию
является одним из наиболее трудоемких и требу¬
ет применения ЭВМ с большим объемом памяти
прямого доступа (обычно память на магнитных
дисках).
Тематические исследования. Как уже упомина¬
лось выше, фотографирование с помощью МКФ-6
позволяет измерить совокупность спектральных
яркостей и=(ні, н2, ..., и6) каждого разрешаемого
элемента поверхности в шести выбранных диапа¬
зонах. Измеренные значения и некоторые априор¬
ные сведения о земной поверхности являются
исходными данными при исследовании природных
ресурсов Земли. Тематические исследования со¬
стоят в распознавании или классификации при¬
родных образований, соответствующих рассматри¬
ваемым элементам поверхности, или в оценке не¬
которых числовых характеристик природных
образований, или в совместном решении задач
распознавания и измерения параметров.
Распознаванием обычно называют определение
вида природного образования (из некоторого
списка) по полученному измерению и.
Список представляет собой перечень исследуе¬
мых природных образований. Он формируется на
основании априорных данных о распределении
различных образований в рассматриваемом райо-
Рис. 1
Связь географической системы координат и систем коор¬
динат снимка
Рис. 2
Координатная сетка меридианов и параллелей (снимок 578,
азимут 31°)
Рис. 3
Варианты преобразования снимка в картографическую про¬
екцию

Глава 7. Обработка материалов фотографирования
не (например, применительно к районам средних
широт списки не содержат различных видов тро¬
пической и приполярной растительности) и вида
тематической задачи (например, при исследовании
сельскохозяйственных культур список не содержит
других видов растительности, почвы и т. д.). Не¬
которые наименования в списке могут включать
в себя сразу несколько близких по тематическим
свойствам природных образований (например,
почвы, независимо от их конкретного вида, сель¬
скохозяйственные культуры, леса и т. д.).
Возможность распознавания основывается на
предположении, что измерения и, соответствую¬
щие различным природным образованиям из дан¬
ного списка, отличаются своими детерминирован¬
ными и (или) статистическими свойствами. Эти
свойства могут быть изучены заранее (например,
по результатам наземного спектрометрирования)
или выделены уже в процессе многоспектральной
съемки на основе анализа изображений тестовых
участков (для которых имеется описание видов
соответствующих природных образований и харак¬
теризующих их параметров). Чем точнее изучены
свойства всех рассматриваемых природных обра¬
зований, тем эффективнее может быть выполнено
распознавание. В то же время с увеличением дли¬
ны списка эффективность распознавания умень¬
шается.
Классификацией называется такое объедине¬
ние поступивших измерений и в непересекающие-
ся группы, что все измерения одной группы соот¬
ветствуют природным образованиям, близким по
цекоторому тематическому признаку или призна¬
кам (насколько это возможно). При этом, как пра¬
вило, остается неизвестным, каким природным
образованиям или группам образований соответ¬
ствуют выделенные классы. Задача классификации
ставится обычно лишь в тех случаях, когда имею¬
щиеся сведения о свойствах измерений и недоста¬
точны для распознавания с требуемым качеством
(надежностью).
Измерение некоторого параметра природного
образовайия (температуры воды, влажности или
засоленности почвы и т. д.) возможно только
тогда, когда изменение его величины приводит
к изменению некоторых свойств измерений и.
Зная эту зависимость и оценив свойства получен¬
ных измерений, можно решить обратную задачу
и найти (оценить) значение параметра, соответ¬
ствующего этим свойствам.
Применительно ко всем перечисленным зада¬
чам удобно использовать геометрическую интер¬
претацию измерений, которой будем пользоваться
ниже. При этом любую последовательность вели¬
чин (или вектор) и=(щ, и2, ..., иг) представляют
точкой г-мерного пространства (для МКФ-6, оче¬
видно, г=6).
Рассмотренные методы развиты применительно
к измерениям и, соответствующим отдельным раз¬
решаемым элементам поверхности, и никак не
связаны со структурой и свойствами всего изоб¬
ражения в целом. Точно так же интерпретация
совокупности измерений точками г-мерного про¬
странства не связана с исходным изображением. И5
Однако после решения задач распознавания, клас¬
сификации и (или) измерения параметров для
каждого и, т. е. разрешаемого элемента изображе¬
ния, можно вернуться к исходному изображению.
В результате для одного и того же района можно
построить различные тематические карты (поч¬
венные, сельскохозяйственных культур, видов
растительности и т. д.) и нанести на них значе¬
ния исследуемых параметров.
Все перечисленные задачи решаются очень
просто, если отсутствуют случайные искажения
вектора и. В этом случае каждому природному
образованию соответствует единственный вектор и,
определяющий его детерминированные свойства
(см. рис. 4, а). Компоненты каждого такого векто¬
ра однозначно определяются спектральной харак¬
теристикой природного образования и параметра¬
ми регистрирующего прибора, в нашем случае
МКФ-6 (числом, расположением и формой спект¬
ральных диапазонов, коэффициентами усиления
и т. д.). При этом распознавание состоит в простом
определении, с каким из заданного набора векто¬
ров (природных образований из заданного списка)
совпадает полученное измерение. При классифи¬
кации достаточно помнить, что различные и соот¬
ветствуют различным природным образованиям.
Если же число полученных классов оказывается
чрезмерно большим, то можно объединить полу¬
чаемые измерения в группы по некоторому приз¬
наку (на рис. 4, б это сделано по принципу ком¬
пактности классов по евклидовому расстоя¬
нию) .
Наконец, измерение некоторого параметра а
известного природного образования возможно в
том и только в том случае, если единственное воз¬
можное измерение и, полученное при фиксиро¬
ванном а, зависит от а, т. е. и=и(а) ={иі (а),
іі2(а),. .. , &г(а)}. В общем случае не обязательно
все г спектральных яркостей в выбранных диапа- [
зонах зависят от а, но по крайней мере в одном из
диапазонов такая зависимость должна иметь мес¬
то. Например, если а характеризует интенсивность
заболевания леса, то с увеличением а одновремен¬
но изменяются спектральные яркости сразу в не¬
скольких диапазонах: в зеленой области спектра
яркость уменьшается, в желтой и красной — уве¬
личивается и т. д. В простейшем случае достаточно
использовать лишь один компонент для
определения a=a(uf). Но если такая зависимость
неоднозначна или а — совокупность нескольких
параметров, то необходимо использовать два или
более (вплоть до г) компонентов измерения и. На
рис. 4, в показана кривая, определяющая зависи¬
мость u={zzi(a), м2(а)}. Каждому значению а
соответствуют вполне определенные значения щ и
и2 и, следовательно, некоторая точка на плоскости.
Получив измерение и, нетрудно найти соответ¬
ствующую ему точку кривой и значение а=а(и).
Отметим, что в примере, приведенном на рис. 4, в,
зависимости а(^і) и a(zz2) неоднозначны, и лишь
одновременное использование обоих компонентов
позволяет решить задачу.
8*

Глава 7. Обработка материалов фотографирования
116

Глава 7. Обработка материалов фотографирования
Проведенное рассмотрение основано на исполь¬
зовании детерминированных свойств измерений и
и позволяет однозначно решить задачу, если раз¬
личным природным образованиям (из списка) со¬
ответствуют различные и и (или) различным зна¬
чениям параметра а различные и (а). Этот случай
позволяет лишь пояснить характер решаемых за-
д4ч, поскольку он никогда не встречается на прак¬
тике из-за обилия случайных воздействий, искаже¬
ний и шумов. Так, во времени и пространстве из¬
меняются свойства атмосферы и условия освещен¬
ности объекта, имеются шумы регистрирующего
прибора и т. д. Спектральные характеристики
различных элементов, соответствующих одному и
тому же природному образованию, также могут
несколько отличаться. Наконец, на форму этих
спектральных характеристик влияют дополнитель¬
ные факторы, которые при решении конкретной
задачи могут не представлять самостоятельного
интереса (например, уже упоминавшиеся выше
температура воды, влажность почвы и т. д.).
Влияние всех перечисленных причин приводит
к тому, что измерение и, полученное для некото¬
рого природного образования, не является единст¬
венным. В геометрической интерпретации это оз¬
начает, что единственная точка (для детермини¬
рованного случая) превращается в некоторое мно¬
жество точек (совокупность измеряемых значе¬
ний и), образующих некоторую область г-мерного
пространства. Сразу же отметим, что различные
области отличаются их положением и ориентацией
в пространстве, размерами и формой (даже такие
общие сведения о виде областей могут быть по¬
лезными при распознавании и классификации).
Если рассматриваемый список природных об¬
разований таков, что соответствующие области
в г-мерном пространстве не пересекаются, то ре¬
шение вышеупомянутых задач не очень сильно
усложняется по сравнению с детерминированным
случаем. Теперь для распознавания нужно опре¬
делять принадлежность измерения и к одной из
соответствующих областей (рис. 5, а), а не просто
сравнивать и со всеми векторами из заданного
списка. Усложнение процедуры распознавания
связано с необходимостью описания всех областей
(для природных образований из рассматриваемого
списка) и ‘увеличением трудоемкости определения
принадлежности и какой-либо области (по сравне¬
нию с детерминированным случаем).
Более трудные проблемы возникают в задаче
классификации. Несмотря на то что различные
области не пересекаются, классификация может
быть выполнена с ошибкой, т. е. измерения, соот¬
ветствующие одному и тому же образованию, мо-
Рис. 4
Распознавание (а), кластерный анализ (б) и измерение па¬
раметра (в) в отсутствие случайных искажений измерений
(детерминированный случай)
Рис. 5
Распознавание (а), кластерный анализ (б) и оценка пара¬
метра (в) при наличии случайных искажений и флуктуации
измерений
гут оказаться в различных классах. Предположим, 117
например, что для трех природных образований,
непересекающиеся области которых изображены
на рис. 5, а, получены измерения, изображенные
точками на рис. 5, б (истинные области, которым
они принадлежат, обозначены пунктиром). Не
зная истинных областей (а это специфика кластер¬
ного анализа) и группируя измерения в три «до¬
статочно компактных» (разумных) класса, полу¬
чим группы, выделенные на рис. 5, б сплошными
контурами. Нетрудно проверить, что первая из
этих групп включает измерения только первого
образования, вторая — только второго образования,
а в третью группу попадают все измерения третье¬
го образования и частично первого и второго.
В результате измерения, обозначенные буквами 4,
В и С и принадлежащие к трем различным обра¬
зованиям, будут ошибочно отнесены к одному и
тому же классу 3х.
При измерении параметра теперь необходимо
учитывать, что один и тот же вектор и может быть
получен при различных значениях а, но с разны¬
ми вероятностями. Естественно, что в этих усло¬
виях измерение выполняется с ошибкой (поэтому
часто говорят об «оценке» параметра, а не его из¬
мерении). Искомый метод оценки а должен ми¬
нимизировать погрешность по выбранному крите¬
рию (например, минимизировать постоянную со¬
ставляющую ошибки или дисперсию ошибки
и т. д.). При оценке, как и ранее, можно исполь¬
зовать от одного до г компонентов, но теперь уве¬
личение числа используемых компонентов всегда
увеличивает точность. Такой же эффект имеет
место, если оценивать параметр по совокупности
измерений и (а не одному измерению), соответ¬
ствующих одному и тому же значению а. Наибо¬
лее распространено оценивание по методу макси¬
мальной апостериорной вероятности и по методу
максимального правдоподобия.
Рис. 5, в позволяет проиллюстрировать сходство
и различие этого случая оценки параметра с пре¬
дыдущим (см. рис. 4, в). Каждому значению пара¬
метра .а соответствует область возможных изме¬
рений и. При изменении значения параметра
происходит смещение центра этой области н0(а)
(на рис. 5, в оно показано пунктиром), ее поворот
в пространстве, изменение формы и размеров.
Оценивание может, например, состоять в простом
проецировании полученного измерения и на кри¬
вую ио (а) (см. рис. 5, в).
Наиболее общим и одновременно наиболее
сложным для решения рассматриваемых задач
является случай, когда области значений и взаим¬
но пересекаются. В результате полученное изме¬
рение и может принадлежать сразу нескольким
областям (см. рис. 6, а), и нельзя однозначно
(и, следовательно, безошибочно) решить задачу
распознавания.
Использование любого способа (правила) рас¬
познавания фактически означает разбиение г-мер-
ного пространства на такие непересекающиеся
области, что при попадании измерения и в одну
из них выносится решение о принадлежности это¬
Глава 7. Обработка материалов фотографирования
го измерения соответствующему образованию
(на рис. 6, б приведен пример такого разбиения
для областей, приведенных на рис. 6, а). Сам
факт взаимного пересечения исходных областей
означает, что любое выполняемое разбиение
лишь в некоторой степени соответствует со¬
вокупности этих областей. Поэтому возникает
вопрос о том, какое разбиение является наилуч¬
шим. Для ответа на него можно использовать са¬
мые различные критерии и понятия (например,
понятие расстояния от точки и до «центров» всех
областей, в которые попадает и, некоторые косвен¬
ные признаки, такие, как площадные распределе¬
ния, и др.). Но намного более естественно, эффек¬
тивно и потому широко распространено привлече¬
ние статистических методов, и в первую очередь
введение вероятностей рДп) того, что для /-го
(в списке) природного образования будет получе¬
но измерение и.
Рис. 6
Распознавание при взаимном пересечении областей
а — истинные области,
б — результат разбиения на непересекающиеся области
Из-за пересечения истинных областей при ис- 118
пользовании любого алгоритма распознавания
принимаемое решение не всегда правильно и каж¬
дому природному образованию соответствует не¬
которая вероятность его неправильного распозна¬
вания. Все известные критерии качества алгорит¬
мов распознавания — функции от совокупности
таких вероятностей для всех природных образова¬
ний из рассматриваемого списка. Одна из основ¬
ных задач распознавания — поиск наилучшего (по
заданному критерию) алгоритма.
Алгоритмы классификации в одинаковой (или
почти одинаковой) степени приспособлены к слу¬
чаям пересекающихся и непересекающихся обла¬
стей. Введение вероятностей рДи) позволяет ис¬
пользовать количественный критерий качества
различных алгоритмов и сформулировать задачу
поиска оптимального алгоритма. Наконец, задача
измерения параметров рассматривается примени¬
тельно к единственному образованию (в простей¬
шем случае), и факт пересечения областей не
имеет значения. Однако в более сложном случае
совместного решения задач распознавания и из¬
мерения параметров подход также изменится.
Кратко описав характер и подход к решению
задач распознавания, классификации и измерения
параметров в различных ситуациях, перечислим
наиболее существенные трудности, возникающие
при их реализации применительно к исследованию
природных ресурсов Земли.
Одна из важнейших проблем связана с тру¬
доемкостью алгоритмов, требуемым объемом па¬
мяти ЭВМ и т. д. Поиск оптимальных алгоритмов
распознавания и классификации должен произво¬
диться с учетом имеющихся вычислительных
средств, что значительно усложняет этот поиск
(в меньшей степени проблема сложности относит¬
ся к задаче измерения параметров). В частности,
при распознавании может быть оказано предпоч¬
тение такому разбиению, которое довольно грубо
аппроксимирует истинные области, но удобно опи¬
сывается и позволяет достаточно просто опреде¬
лить принадлежность измерения и к одной из них.
В большинстве случаев распределения Рі(и) та¬
ковы, что при разбиении можно ограничиться
г-мерными эллипсоидами и (или) параллелепи¬
педами, произвольным образом развернутыми в
пространстве.
Другая серьезная проблема обусловлена тем,
что распределения рДи), как правило, неизвестны
и об их виде можно лишь в большей или меньшей
степени судить по предварительно выполненным
или текущим измерениям. В зависимости от объе¬
ма и качества данных о рДи) изменяется и способ
распознавания. Например, могут использоваться
лишь средние значения и для каждого і или к ним
добавляются значения некоторых моментов рас¬
пределения. Для практики очень важно знать, до
какой степени детализации необходимо исследо¬
вать Рі(и). Ответ на этот вопрос тесно связан
с используемыми методами описания р<(и) и фор¬
мой областей. Например, если все области — эллип¬
соиды или параллелепипеды с осями, параллель-

Глава 7. Обработка материалов фотографирования
ними осям координат, то для всех рДи), «несиль¬
но» отличающихся от нормального распределения,
достаточно определить лищь средние значения и
дисперсии компонентов. Если же указанные фи¬
гуры могут быть развернуты в пространстве, то
необходимо знать не только дисперсии, но и всю
ковариационную матрицу.
Еще одна трудность обусловлена сравнительно
слабой разработанностью методов классификации
(кластерного анализа) и их недостаточной обосно¬
ванностью. Практически во всех известных мето¬
дах кластерного анализа тем или иным способом
определяются понятия расстояний или мер близо¬
сти между двумя любыми точками (измерениями)
и двумя любыми классами. Естественно, что в за¬
висимости от используемых определений будет
меняться и окончательный результат кластерного
анализа. Но в настоящее время имеются лишь
самые общие качественные аргументы в пользу
тех или иных определений, и решение этой труд¬
ной задачи во многом будет, по-видимому, основы¬
ваться на экспериментальных данных. Аналогич¬
ные трудности связаны с введением «функции
штрафа» за увеличение числа классов, а также
«эталонного множества» точек в начале анализа,
существенно влияющих на результат.
Выбор «эталонного множества» точек (цент¬
ров классов), по сути дела, означает некоторую
предварительную классификацию (нулевое при¬
ближение) . Он не может быть основан на исполь¬
зовании каких-либо математических моделей или
гипотез. Практически имеется всего два возмож¬
ных пути: случайный выбор или выбор на основе
визуального анализа рассматриваемого множества
точек. Но визуальный анализ в абстрактном г-мер-
ном пространстве невозможен, и необходимо рас¬
смотреть проекцию всех точек на плоскость. Коор¬
динатные плоскости обычно не дают наилучшего
решения. Весьма эффективным представляется ис¬
пользование метода главных компонентов, хорошо
известного в теории многомерного статистического
анализа.
Наконец, следует отметить, что метод главных
компонентов очень полезен при решении еще од¬
ной задачи — визуализации г-спектральных сним¬
ков, что важно, как отмечалось ранее, для оценки
и использования текстурных и геометрических
признаков оператором-дешифровщиком. В этом
случае линейные комбинации исходных компонен¬
тов вектора и, образующие главные компоненты,
используются в виде широко применяемых услов¬
ных цветов, а поскольку число цветов обычно
равно трем, то можно воспроизводить столько же
главных компонентов.
Полезными могут оказаться самые различные
способы адаптации применительно к кластерному
анализу и методу главных компонентов. Так, ор¬
тогональные преобразования, приводящие к глав¬
ным компонентам, могут выбираться различными
для различных частей г-мерного пространства,
заведомо принадлежащих разным классам. Это
позволяет увеличить точность описания • точек
с помощью фиксированного числа главных ком*
понентов, а также уменьшить трудоемкость кла-
стерного анализа, растущую с увеличением числа
точек быстрее чем линейно. Такой адаптивный
подход может быть повторен несколько раз по от¬
ношению ко все меньшим и меньшим частям про¬
странства.
Поскольку при проведении эксперимента «Ра¬
дуга», позволившего получить корректные в фо¬
тометрическом отношении многоспектральные
снимки, наземные обследования, сопровождавшие
съемку, проводились на ограниченных тестовых
участках, то априорные данные о наземных обра¬
зованиях и характеризующих их параметрах но¬
сят весьма ограниченный характер. В этих усло¬
виях основными процедурами тематической обра¬
ботки являются кластерный анализ и визуализация
изображений с использованием метода главных
компонентов.
Для этой цели шесть изображений одного
участка земной поверхности записываются в циф¬
ровом виде на МЛ с разрешением 0,1 мм, что соот¬
ветствует участку местности с размерами 200Х
Х200 м. Все изображения совмещаются на МЛ
с точностью до элемента разрешения (в дальней¬
шем точность совмещения предполагается увели¬
чить) . При этом общее число элементов составляет
800X560=448 000. Даже при таком сравнительно
небольшом объеме данных реализация кластерной
процедуры на ЭЦВМ оказывается весьма трудо¬
емкой. Более целесообразной представляется сле¬
дующая многошаговая процедура, которую пред¬
полагается использовать.
На первом этапе на изображении выделяются
однородные по спектральному признаку объекты
(автоматизированно или визуально, на экране
дисплея) и для них вычисляются некоторые ста¬
тистические характеристики: V — вектор средних
значений яркостей; К — ковариационная матрица
шестого порядка, а также одномерные, двумерные
и шестимерные гистограммы распределения ярко¬
стей. Число таких участков на изображении на
несколько порядков меньше общего числа разре¬
шаемых элементов и в среднем составляет не¬
сколько сотен.
На втором этапе к полученным векторам сред¬
них значений яркостей применяется метод глав¬
ных компонентов. Использование первых двух
главных компонентов позволяет получить предва¬
рительную визуальную оценку числа классов и их
центров.
На третьем этапе выполняется , кластерный
анализ с использованием полученной предвари¬
тельной информации.
Преимущество описанного подхода заключает¬
ся не только в том, что итеративные кластерные
процедуры применяются к существенно сокращен¬
ному числу объектов, но и в том, что появляется
возможность использования более сложных про¬
цедур классификации. Действительно, при поэле¬
ментной классификации можно оперировать толь¬
ко с 6-мерными векторами яркостей, и в качестве
меры близости двух объектов (точнее, совокупно¬
сти соответствующих измерений) использовать
Глава 7. Обработка материалов фотографирования
только евклидово расстояние
6
= S (ит — Ukj)2’
s=i
где і и ; соответствуют номерам различных об¬
разовании или классов, или сумму модулей раз¬
ностей
6
Rij = I і ик j |’
k=L
В то же время во втором случае можно использо¬
вать более тонкие критерии близости, такие, как
нормированное евклидово расстояние
Rij = («І — Uj)T К-1 (u{ — Uj),
дивергенция
Dy = tr [(Æi - K}) (ÆJ1 - Æ?1)] +
+ 4- tr {(К-1 - K-1) (Uj - U;) (щ - u/1
или величина
2 t y ('V-2*j — ЛГ1У{)2
X — Ni — Л'г 2_J 4- Уі
i=l
Две последние величины определяют различие
распределений, заданных параметрами или гисто¬
граммами.
Результатом обработки является магнитная
лента с записью, где каждому элементу изображе¬
ния присваивается либо номер соответствующего
класса, либо соответствующая градация серой
шкалы. Если в качестве устройства визуализации
применяется лайнпринтер, то каждый элемент
изобразится алфавитно-цифровым символом. При
воспроизведении в условных цветах каждому диа¬
пазону градаций яркости серой шкалы будет по¬
ставлен в соответствие свой цвет.
В настоящее время описанный выше подход и
конкретные алгоритмы обработки находятся в ста¬
диях анализа, экспериментальной проверки и
внедрения на специализированный комплекс об¬
работки и ЭВМ ЕС.
7.4
Фотометрические задачи
в программе эксперимента
Изучение яркостного поля Земли. В науках о
Земле все чаще стремятся перейти от качествен¬
ных, описательных методов изучения природной
среды к количественным. Космическое фотографи¬
рование, обладающее измерительными возможно¬
стями, может служить одним из важнейших спо¬
собов непосредственного количественного изуче¬
ния географических закономерностей.
Особенности каждого региона проявляются
в характерных оптических свойствах ландшафта,
формирующих его внешний облик. Выявляя одно¬
родные области по их оптическим характеристи¬
кам, мы можем решать задачи физико-географиче¬
ского районирования.
Распределение яркостных свойств земной по- 120
верхности в зависимости от географических коор¬
динат составляет ее яркостное поле. При фотогра¬
фировании мы фиксируем его мгновенное состоя¬
ние. Пространственная структура этого поля
такова, что его можно делить на составные ча¬
сти-объекты. Понятие «объект» формируется на
основе критериев, вытекающих из решаемых за¬
дач. В одном случае это может быть отдельное
поле пли лесной массив, в другом — это целиком
выделенный регион. Очевидно, что представление
об объекте связано с масштабом изучения, с мас¬
штабом съемки. Делением на более мелкие объек¬
ты выбирается и более крупный масштаб. С точки
зрения последовательности изучения методически
правильнее производить деление на объекты от
общего к частному.
Изучение оптических свойств ландшафтов Зем¬
ли является в первую очередь глобальной задачей.
Закономерности изменения оптических характе¬
ристик ландшафтов в целом связаны с закономер¬
ностями широтных изменений согласно смене гео¬
графических зон и поясов. Известна, например,
закономерность возрастания отражательной спо¬
собности растительности при продвижении с севе¬
ра на юг. Для каждого географического пояса ха¬
рактерны сезонные изменения оптических свойств
ландшафтов. Оптические характеристики природ¬
ных ландшафтов служат фоновыми характеристи¬
ками, основой для обнаружения и изучения ло¬
кальных явлений и объектов. В то же время проб¬
лема описания яркостных свойств ландшафтов
Земли еще не решена.
Съемочная система для изучения оптических
характеристик земной поверхности должна удов¬
летворять следующим требованиям:
иметь достаточно большой запас пленки для
фотографирования обширных территорий;
обеспечивать получение снимков, обладающих
измерительными свойствами как в геометрическом,
так и фотометрическом отношениях;
иметь фотометрическую привязку каждого
снимка для учета изменений в условиях фотогра¬
фирования.
Подобной системой является камера МКФ-6,
предназначенная для решения широкого круга
задач, в том числе и для глобальной спектрофото¬
метрии Земли.
В эксперименте на «Союзе-22» планировалось
изучение общих закономерностей оптических ха¬
рактеристик различных ландшафтов территории
Советского Союза. Для этого был проложен ряд
базовых маршрутов фотографирования, пересе¬
кающих природные зоны СССР, вытянутые в ши¬
ротном направлении (съемочные витки показаны
на рис. 1).
Рис. 11, цв. вклейка ►
Результаты псевдоколорирования рис. 2, а (к § 7.5, с. 134)
Рис. 11а, цв. вклейка
Пример цветного синтезированного изображения (к § 7.5,
с. 134)

Глава 7. Обработка материалов фотографирования
Полученные снимки использовались для изме¬
рения яркостных характеристик значительной ча¬
сти территории Советского Союза: эти измерения
позволяют построить профили распределения яр¬
кости земной поверхности для каждой из зон
спектра вдоль трассы полета. Яркостные профили
получаются на ЭВМ преобразованием измеренных
профилей оптической плотности изображения
в каждом из съемочных каналов с учетом калиб¬
ровок аппаратуры, баллистических характерис¬
тик и программы изменения режимов экспониро¬
вания.
В данном эксперименте использовалась мето¬
дика обработки, опробованная ранее в экспери¬
менте по многозональному фотографированию во
время полета «Союза-12». Опыт обработки этих
материалов позволил внести в нее некоторые уточ¬
нения. Методика анализа полученного материала
основана на корреляционной теории и выбороч¬
ных методах.
Многократное фотографирование одних и тех
же районов Земли с космических кораблей позво¬
ляет выявить общие регулярные особенности оп¬
тических свойств ландшафтов и закономерности
их изменения. В качестве примера можно приве¬
сти съемку Каспийского моря и прилегающих
к нему районов с «Союза-12» и «Союза-22» (рис. 2).
Маршруты съемок пересекались в северо-западной
части Казахстана, у берегов Каспийского моря.
Этот район уже давно стал традиционным экспе¬
Рис. 1
Базовые маршруты съемки с КК «Союз-22»
риментальным участком космической съемки, что 121
объясняется его малой облачностью, перспектива¬
ми освоения и наличием больших оптически одно¬
родных поверхностей. Побережье Каспийского
моря и плато Устюрт многократно спектрофото-
метрировалось с космических кораблей «Союз-7,
-8, -9», с орбитальной станции «Салют». Съемка
многозональной камерой, позволяющей выявить
спектральные особенности яркости земной поверх¬
ности, также является спектрофотометрированием,
но в отдельных спектральных зонах.
Измеренные профили распределения яркостного
поля Земли могут быть отображены в виде по¬
верхности, представленной фрагментами на
рис. 3, я, б для двух витков «Союза-22» (маршрут
№ 1 и 2) и на рис. 3, в для одного витка «Союза-12»
(маршрут № 3). На рис. 3, а, б показаны профили,
полученные в шести зонах спектра, на рис. 3, в —
в трех. Географическая привязка полученных
,профилей и сопоставление их с картой природных
зон (см. рис. 1) позволяют наблюдать четко вы¬
раженную корреляцию данных с широтной сме¬
ной природных зон. На соседних витках в преде¬
лах одной природной зоны отмечается достаточно
хорошее совпадение, что говорит о возможности
экстраполяции полученных результатов в широт¬
ном направлении.
Последующая обработка всего объема получен¬
ных в эксперименте на «Союзе-22» данных в це¬
лом, по виткам и в пределах природных зон
с целью изучения оптических свойств ландшафтов
Земли позволит разработать методику построения
оптической модели Земли.
!/28* «Союз-22»

Глава 7. Обработка материалов фотографирования
Фотометрические методы в решении локаль¬
ных задач. Изучение общих закономерностей яр¬
костного поля Земли позволяет решать глобальные
географические задачи. Вместе с тем существует
множество региональных и локальных задач, ко¬
торые уже сегодня решаются по отдельным сним¬
кам, полученным из космоса. К ним относятся
исследования по прикладным направлениям наук
о Земле, задачи, решаемые в народнохозяйствен¬
ных целях, и др.
Повышению эффективности решения локаль¬
ных задач должны способствовать фотометриче¬
ские методы анализа результатов космического
фотографирования: инструментальное дешифри¬
рование, приведение всех измерений к энергети¬
ческим величинам, их стандартизация, использо¬
вание данных наземной привязки, формализация
задач.
Возможность определения энергетических яр¬
костных характеристик снимаемых объектов по
их изображениям позволяет провести сопоставле¬
ние получаемых характеристик с расчетными дан¬
ными, учитывающими условия освещения и отра¬
жения на эталонных участках-полигонах. Много¬
численные данные о спектрально-яркостных
характеристиках различных природных образова¬
ний разрешают оценить состояние объектов по
материалам фотографирования. Расхождение этих
оценок с реальным состоянием объектов, опреде¬
ленным при непосредственном наблюдении объек¬
та в момент съемки, дает возможность уточнить
роль среды и используемую модель построения
изображения.
Рис. 2
Фрагменты перекрывающихся маршрутов многозональной
съемки с «Союза-22» (№ 1 и 2) и «Союза-12» (№ 3)
При решении локальных задач элемент выбор- 122
ки на изображении стремится к своему пределу,
задаваемому геометрическим разрешением. Зна¬
чение яркости такого элемента зависит не только
от значения яркости самого объекта, наблюдаемо¬
го в данной точке, но и от характеристик яркости
окружающих элементов. Их взаимодействие опре¬
деляется прежде всего дифракционной теорией
построения изображения. Восстановление инфор¬
мации возможно при известных законах преобра¬
зования. Они в первую очередь определяются
передаточными свойствами оптической системы и
фотопленки. Кроме того, необходимо рассматри¬
вать передаточные свойства атмосферы.
Особенностью локальных задач является то,
что объект может быть четко выделен на Земле
(поле, лесной массив, выдел), описан, обмерен. На
Земле можно получить статистический набор ха¬
рактеристик этого объекта или набор характери¬
стик непрерывно меняющегося состояния с оцен¬
ками воздействующих факторов. Такой набор
характеристик для большого количества объектов
является «банком данных». Он может быть пред¬
ставлен в виде каталогов оптических характери¬
стик объектов с соответствующим их описанием,
записан наборами на перфокартах, магнитной
ленте или непосредственно в памяти ЭВМ. «Банк
данных» служит для выбора эталонов при распо¬
знавании по яркостным признакам, для формиро¬
вания обучающей выборки в задачах автоматиче¬
ской классификации, для выбора оптимальных
характеристик съемочных систем. Определение
яркостных характеристик различных объектов пу¬
тем наземного обследования и сопоставление их
с характеристиками, отображаемыми на снимках,
является важным этапом в анализе локальных
явлений и объектов.
Снимки, полученные МКФ-6, сопровождаются
единым фотометрическим клином, который впеча¬
тывается в каждый кадр. При копировании кад¬
ров фотометрический клин преобразуется точно
так же, как и изображение. Это всегда позволяет
вернуться к действительным яркостным характе¬
ристикам объекта. Благодаря единой системе фо¬
тометрической привязки, измерения, выполняемые
по снимкам МКФ-6 различными ведомственными
организациями для решения самых разных науч¬
ных и народнохозяйственных задач, характеризу¬
ются сопоставимостью результатов и могут объе¬
диняться. Таким образом, можно получать оценки
наиболее важных объектов и явлений и сводить
эти характеристики в «банк данных», формируе¬
мый уже не по наземным измерениям, а на основе
космической информации.
Широкое использование материалов космиче¬
ской съемки для решения локальных задач обус¬
ловлено описательным характером процессов де¬
шифрирования снимков, визуальной оценкой яв¬
лений, корреляцией оптических свойств объектов
с природными закономерностями. Одним из на¬
правлений внедрения космических методов в связи
с этим является повышение эффективности про¬
цесса дешифрирования. Это достигается оптимиза¬
Глава 7. Обработка материалов фотографирования
цией условий рассматривания, цветокодированием,
путем визуализации скрытых, но присутствующих
на снимке элементов. Многие из этих преобразо¬
ваний требуют применения сложной аналоговой и
цифровой техники, приспособленной для обработ¬
ки видеоинформации.
Космическая съемка является молодым научно-
йрикладным направлением, фотометрическая об¬
работка еще моложе. Пока сделаны лишь первые,
но достаточно уверенные шаги в этой области.
Результаты предварительного анализа снимков,
полученных с «Союза-22», позволяют утверждать,
что фотометрические методы обработки снимков
существенно повысят эффективность использо¬
вания многозонального космического фотогра-
Рис. 3
Оценки характеристик яркостного поля Земли вдоль трас¬
сы полета на участке маршрута № 1 (а), № 2 (б) («Союз-22»)
и № 3 (в) («Союз-12»)
X — длина волны,
Ф — географическая широта
фирования при изучении природных ресурсов |23
Земли.
Фотометрическое обеспечение эксперимента.
Приведение получаемых по снимкам характери¬
стик к единой системе является одним из важных
этапов фотометрической обработки. Это позволяет
обеспечить сопоставимость получаемых оценок
для разных районов съемки, различных задач, ре¬
шаемых отраслевыми организациями, и последую¬
щего изучения динамики изменения яркост¬
ных характеристик при проведении повторных
съемок.
Фотометрическая привязка материалов фото¬
графирования необходима для: получения абсо¬
лютных энергетических характеристик снятых
объектов; получения точных относительных спек¬
тральных характеристик этих объектов; сравне¬
ния результатов измерений указанных характе¬
ристик, полученных на разных кадрах и на раз¬
ных витках; сопоставления результатов съемки с
данными наземных наблюдений. Она позволяет
использовать количественные методы анализа при
обработке снимков.
Фотометрическое обеспечение эксперимента
«Радуга» включало:
определение значений солнечной постоянной
для каждого из шести каналов съемочной системы
с учетом результатов ее калибровки по характе¬
ристикам солнечного излучения, измеряемого на
границе атмосферы;
определение энергетических характеристик сен¬
ситометрического эталона и привязка к нему фо¬
тометрических клиньев фотокамеры;
контрольное определение фотометрических ха¬
рактеристик по материалам фотографирования
Луны (для повышения надежности измеряемых
параметров и обеспечения их сопоставимости при
последующих съемках).
Значения солнечной постоянной определялись
расчетным путем, методами численного интегри¬
рования.
Канал 1 2 3 4 5 6
Солнечная 0,206 0,193 0,180 0,157 0,138 0,109
постоянная,
Вт-см-2мк~1
Они характеризуют энергетическую освещенность
фотоматериала в каждом из каналов при условии
падения прямых солнечных лучей, т. е. величину
действующей части солнечного излучения с уче¬
том потерь на иллюминаторе космического кораб¬
ля и элементах оптической системы фотоаппарата.
Солнечная постоянная позволяет перейти к опре¬
делению абсолютных яркостных характеристик
при известных баллистических условиях фотогра¬
фирования, включая местную высоту Солнца при
съемке. В фотографической сенситометрии приня¬
та визуальная система единиц (люкс), поэтому
для каждого канала МКФ-6 была определена
энергетическая сенситометрическая постоянная,
которая позволила затем перейти к энергетической
освещенности, создаваемой за полями фотометри¬
ческого клина в фотокамере.
8**

Глава 7. Обработка материалов фотографирования
Знание характеристик условий фотографиро¬
вания, фотометрических характеристик системы и
параметров фотометрического клина позволяет не¬
посредственно переходить от измеренных плотно¬
стей изображения на снимке к эквивалентным
яркостным характеристикам объекта. Наиболее
просто этот переход можно выполнять графически,
что удобно для потребителей-интерпретаторов.
При этом принципиально несущественно, исполь¬
зуется копия или оригинал снимка. Различие бу¬
дет лишь в увеличении ошибок при контратипи-
ровании изображений.
Яркостные характеристики фотографируемых
объектов определяются по характеристической
кривой, построенной на основании измерений
плотности полей фотометрического клина на изоб¬
ражении одновременно с измерениями плотности
изображений объектов. Характеристическая кри¬
вая при этом строится на специальном сенсито¬
метрическом бланке, рассчитанном индивидуально
для каждого канала.
Аналогичная операция для больших массивов
измерений может быть выполнена аналитически.
Следует добавить только, что в яркостные харак¬
теристики вводится коррекция для учета неравно¬
мерности освещенности, создаваемой оптической
системой по полю кадра.
Любая измерительная система подвержена
действию ошибок, как систематических, так и слу¬
чайных. Ошибки могут возникать на всех этапах
получения результатов съемки и накапливаться.
Для компенсации влияния значительного числа
ошибок в программу эксперимента входила внеш¬
няя фотометрическая привязка по снимкам Луны.
Канал 1 2 3 4 5 6
Светимость, 0,039 0,057 0,062 0,064 0,071 0,099
Вт • см-2
Луна является достаточно большим, однород¬
ным в фотометрическом отношении объектом. Ее
яркостные свойства хорошо изучены для различ¬
ных фаз. Так же как и Земля, Луна освещается
Солнцем и находится от него на том же удалении,
а коэффициент отражения поверхности нашего
спутника близок к отражению темных земных
образований. К тому же на Луне нет атмосферы,
что обеспечивает постоянство ее яркостных
свойств.
По характеристикам солнечного излучения и
спектральному альбедо лунной поверхности были
рассчитаны априорные яркостные оценки. Их со¬
поставление с результатами микрофотометрирова-
ния изображений Луны, полученных в процессе
эксперимента на одном из витков, позволило уточ¬
нить результаты фотометрической привязки систе¬
мы и повысить надежность связи фотометрических
определений между каналами, т. е. между спект¬
ральными зонами.
Особенности конструкции МКФ-6 /гозволяют
с большой надежностью связать фотометрические
измерения, выполненные на отдельных кадрах,
в единую систему.
7.5
Подготовка многозональных
аэрокосмических снимков
к визуальной
тематической интерпретации
Цель обработки многозональных снимков, по¬
лученных камерой МКФ-6, заключается в том,
чтобы, используя снимки в разных спектральных
диапазонах, получить полезную информацию как
о мелких деталях, так и о пространственных
взаимосвязях и соотношениях разных объектов.
В ходе обработки многозональных снимков
важно получить качественные характеристики
(физические, химические, биологические) сфото¬
графированных объектов. Только опытный интер¬
претатор, систематически анализируя содержание
снимков и используя при этом обширную допол¬
нительную информацию, сможет получить такие
характеристики. Такой интерпретатор, как прави¬
ло, обладает знаниями и опытом ученого-специа¬
листа и важной способностью комплекса глаз —
мозг.
Работа интерпретатора будет значительно
облегчена и надежность результатов существенно
возрастет, если на снимке предварительно будут
выделены признаки, характерные для той или иной
специальной задачи. Такое выделение признаков
производится в процессе предварительной обра¬
ботки снимков. Эта обработка может осуществлять¬
ся как с использованием электронной аппаратуры,
так и цифровыми методами.
Свойства комплекса глаз — мозг как основа ви¬
зуальной интерпретации. Главную роль при визу¬
альной интерпретации играют физиологические и
психологические особенности комплекса глаз —
мозг интерпретатора. Известно, что этот комплекс
обладает меньшей разрешающей способностью
к перепадам серой шкалы, чем цветовой. Кроме
того, интерпретатор хорошо различает контраст
близко расположенных друг к другу объектов и
хуже — объектов, удаленных или расположенных
на разных снимках. При этом комплекс глаз — мозг
в состоянии очень быстро выделить существенное
содержание снимка в целом.
Комплекс глаз — мозг предпочитает резкие и
высококонтрастные снимки, поскольку глаз пози¬
тивно реагирует на высокие пространственные
частоты. Отсюда следует, что предварительная
обработка снимков, учитывающая упомянутые
особенности комплекса, позволит улучшить ре¬
зультаты интерпретации и свести к минимуму
возможные ошибки.
Подготовка снимков, полученных в экспери¬
менте «Радуга», для визуальной интерпретации
в ГДР осуществлялась аналого-оптическими ме¬
тодами с использованием многокамерного синте¬
зирующего проектора МСП-4 и соответствующих
фотографических средств и цифровыми методами
с применением ЭВМ.
Ниже подробнее рассмотрены некоторые
цифровые и цифроаналоговые методы обработки
124

Глава 7. Обработка материалов фотографирования
снимков для последующей визуальной интерпре¬
тации.
Основные понятия о цифровой обработке сним¬
ков. Для цифровой обработки фотоснимков с по¬
мощью ЭВМ их необходимо ввести в память ма¬
шины. В качестве вводных устройств используют¬
ся сканирующие денситометры построчного типа,
имеющие различную апертуру считывания. Для
каждого элемента разрешения на снимке уровень
почернения фотопленки преобразуется в число
(обычно в диапазоне от 0 до 255). Таким образом,
над каждым элементом изображения можно вы¬
полнять математические операции. Обычно разли¬
чают преобразования двух типов: поэлементные и
локальные, использующие некоторую окрестность
преобразуемой точки.
В зависимости от структуры оператора снимка
различают линейные, нелинейные, неоднородные
и однородные операции; в последнем случае для
каждого элемента изображения применяется один
и тот же оператор.
Использование одного спектрального канала.
Для некоторых интерпретационных задач доста¬
точно провести классификацию по снимку, полу¬
ченному в каком-либо одном спектральном диапа¬
зоне. Необходимым условием при этом является
удачный выбор спектрального диапазона. Напри¬
мер, может оказаться достаточным определить со¬
стояние водоемов только по снимку в диапазоне
480 нм, а для решения некоторых вопросов сель¬
ского хозяйства может оказаться достаточным
снимок в ПК-диапазоне.
Расширение динамического диапазона. Это наи¬
более простой метод повышения контраста на
снимке, и он заключается в растяжении реального
диапазона градаций черно-белой шкалы интере¬
сующего нас объекта равномерно на весь динами¬
ческий диапазон от 0 до 255. Применение этого
принципа иллюстрируется рис. 1. Оператор пре¬
образования в данном случае линейный и одно¬
родный. На рис. 2, а, б представлены результаты
преобразования аэроснимка тестового участка Мо-
ритцбург. Повышение контраста проводилось толь¬
ко для области озера, в котором таким образом
удалось выявить ряд структур, поддающихся гид¬
рологической интерпретации.
Специальным формированием передаточной
функции /(g) можно объединить несколько гра¬
даций черно-белой шкалы в зависимости от поро¬
говых значений. В этом случае функция /(g) имеет
ступенчатую форму (рис. 3). На рис. 4 приводит¬
ся пример использования такой передаточной
функции. Снимок представляет собой эквиденситу
первого порядка. Такой вид обработки особенно
удобен для однородных областей изображения.
Иногда для выделения объектов с неизвестной
яркостной характеристикой используют переда¬
точную функцию пилообразной формы (рис. 5).
В этом случае вместе с увеличением контраста
интересующих нас объектов увеличивается и уро¬
вень шумов, поэтому такие снимки целесообразно
интерпретировать с использованием оригинала.
На рис. 6 представлен пример использования
функции /(g) пилообразной формы для снимка 125
тестового участка Моритцбург. Все мелкие детали
теряются в шуме. Особенно интересно в данном
примере появление структур в пределах малого
озера.
Выравнивание гистограммы. Описанные выше
методы применимы только для повышения контра¬
ста некоторых объектов или фрагментов снимка.
Для повышения контраста на всем снимке исполь¬
зуется метод, основанный на эквализации гисто¬
граммы распределения яркостей (рис. 7). Извест¬
но, что информативность изображения в некотором
смысле характеризуется величиной энтропии рас¬
пределения, которая принимает максимальное
значение в случае равномерного распределения.
Используя подходящую нелинейную передаточ¬
ную функцию, можно преобразовать исходный
снимок в такой, для которого распределение будет
близко к равномерному (рис. 8, а, б). Метод вы¬
равнивания гистограммы был применен при по¬
вышении контраста космического снимка северо-
западной части ГДР, полученного с «Союза-22».
Относительная информативность оригинального
кадра характеризуется величиной энтропии 0,81,
а информативность улучшенного снимка — величи¬
ной 0,99. На улучшенном снимке, например, от¬
четливо видны различные структуры в водах
прибрежных заливов, что позволяет сделать за¬
ключение о качестве воды. Ясно вырисовывается
граница между морской водой заливов и заилен¬
ной в прибрежной зоне.
Фильтрация и генерализация снимков. Описан¬
ные выше методы обработки основываются на пре¬
образовании яркостей отдельных элементов изоб¬
ражения без учета их ближайшего окружения.
При проведении фильтрации необходимо прини¬
мать во внимание также и яркости соседних эле¬
ментов изображения.
С помощью цифровой фильтрации можно вы¬
делять на изображении участки или объекты, со¬
держащие различные части спектра пространст¬
венных частот. Один из относительно простых
методов такой обработки заключается в так назы¬
ваемом интегрировании снимка (рис. 9, а). В этом
случае в пределах ближайшего окружения эле¬
мента снимка выполняется усреднение яркостей
и полученное среднее значение присваивается дан¬
ному элементу. Таким образом осуществляется
сглаживание помех и убирается высокочастотная
составляющая пространственного спектра, что при¬
водит к естественной генерализации изображения
и устранению ненужной избыточности.
В некоторых случаях, наоборот, необходимо
выделить высокие пространственные частоты. Это
достигается образованием разностей между ориги¬
нальным снимком и снимком, в котором отфильт¬
рованы высокие частоты. Выделение объектов с
высокой пространственной частотой может быть
осуществлено также применением «оператора
Лапласа». Так как оператор Лапласа образует
вторую производную двумерного распределения
яркостей, то на полученном после обработки сним¬
ке почернение появляется только в тех местах,

Глава 7. Обработка материалов фотографирования
рис. 1 ^26
Трансформация с линейной функцией f(g) для расширения
малого диапазона градации почернения
Ступени серого тона:
g — различаемые электронным сканером,
g' — различаемые глазом
Рис. 2
Оригинальный снимок тестового участка Моритцбург (а)
и улучшенный (б) путем расширения диапазона градации
в изображении озера

Глава 7. Обработка материалов фотографирования
где имелось нелинейное изменение значений яр¬
кости. На рис. 9, 6 приведен пример использования
такого оператора. Такая генерализация снимка^
может рассматриваться как первый шаг к автома¬
тическому составлению карты по аэроснимку.
Комбинированные оптико-аналоговые и циф¬
ровые методы обработки снимков. Комбинирован¬
ные методы основываются на получении с по¬
мощью цифровой техники трех черно-белых
изображений и последующего синтеза цветных
изображений на многокамерном синтезирующем
проекторе МСП-4.
Представление одного черно-белого снимка
в условных цветах. При применении этого метода
используется способность комплекса глаз — мозг
лучше воспринимать перепады цветовой шкалы,
рис. з 127
Ступенчатая передаточная функция f(g) для создания экви-
Денситы 1-го порядка при одновременном расширении диа¬
пазона градации
Ступени серого тона:
g — различаемые электронным сканером
g' — различаемые глазом

Глава 7. Обработка материалов фотографирования
Рис. 4
Расширение диапазона градации почернения с изображе¬
нием эквиденсит 1-го порядка (оригинал — рис. 2, а)
Рис. 5
Пилообразная передаточная функция (обозначения g и д'
те же, что на рис. 1)
Рис. 12, цв. вклейка ►
Многозональное контурное изображение (к § 7.5, с. 134)
Цветные контуры соответствуют структурам в воде, выделяю¬
щимся в трех спектральных диапазонах

Рис. 13
Результат обработки снимка для повышения цветной диф¬
ференциации многозонального снимка при одновременном
объединении объектов с близкими спектральными качест¬
вами в один класс

Глава 7. Обработка материалов фотографирования
129
9 «Союз-22»
Рис. 6
Изображение, полученное после применения пилообразной
передаточной функции к рис. 2, а
Рис. 7
Передаточная функция f(q) для выравнивания гистограмм
п — число элементов изображения, попавших в заданный ин¬
тервал яркости, обозначения g и g' те же, что на рис. 1;
1 — оригинальная гистограмма,
2 — выравненная гистограмма
Рис. 8 ►
Результат цифровой обработки снимка зоны Балтийского
моря ГДР (а), полученного камерой МКФ-6, и изображение
после выравнивания гистограмм (б) (см. с. 130 — 131)
Рис. 9 ►
Выделение тонких структур методом интегрирования (а) и
генерализация снимка применением двумерного оператора
Лапласа (б) (см. с. 132 — 133)

Глава 7. Обработка материалов фотографирования
130

Глава 7. Обработка материалов фотографирования

Глава 7. Обработка материалов фотографирования
Рис. 10
Кодирование трехчерно-белых изображений красным,
зеленым и синим цветами
чем черно-белой. Комбинированный оптико-ана¬
логовый и цифровой метод обработки позволяет
представить 256 градаций черно-белой шкалы
в виде 64 цветовых полутонов. Один черно-белый
снимок цифровыми методами преобразуется в три
черно-белых изображения (рис. 10), которые за¬
тем устанавливаются на МСП-4 и проецируются
на экран проектора под тремя разными фильтра¬
ми. На рис. 11 (цв. вкл., с. 120) видны характерные
структуры на поверхности воды. Особенно отчетли¬
во эти структуры наблюдаются в северной части
озера, что, очевидно, обусловлено заносом биопро¬
дуктов из расположенного по соседству другого
озера (рис. 11 а, цв. вкл., с. 120).
Изготовление многозонального контурного
снимка. Часто оказывается полезным при интер¬
претации относительно однородных поверхностей
(особенно водных) иметь цветовой снимок с под¬
черкнутыми границами. Для этой цели используют
следующие процедуры: сначала интегрированием
изображения убирают высокие пространственные
частоты для трех выбранных спектральных диапа¬
зонов, затем, применяя контурный оператор 3X3
элемента, выделяют контуры. Полученные таким
образом три контурных снимка совмещают на
МСП-4 и получают цветной снимок с хорошо раз¬
личимыми границами (рис. 12).
Улучшение дифференциации цветов на много- 134
зональных снимках и цветовое кодирование клас¬
сов объектов. Для повышения цветового контраста
синтезированного на МСП-4 снимка целесообраз¬
но использовать процедуру выравнивания трех¬
мерной гистограммы распределения. После пост¬
роения такой гистограммы и соответствующего
анализа распределения три исходных черно-белых
снимка преобразуются таким образом, чтобы вновь
полученная трехмерная гистограмма была по воз¬
можности ближе к равномерной. Полученное пос¬
ле этого цветное изображение будет обладать бо¬
лее высоким цветовым контрастом (рис. 13). При
этом точки одинакового цвета соответствуют объ¬
ектам с приблизительно одинаковыми спектраль¬
ными свойствами и одинаковой частотой появле¬
ния, т. е. выполняется своеобразная классифика¬
ция. Кроме того, при использовании данного
метода устраняются случайные дефекты в разных
спектральных диапазонах.
Формирование контраста, разности и отноше¬
ния двух спектральных каналов. Все три метода
основываются на сопоставлении яркостей одних
и тех же элементов изображения в двух спект¬
ральных каналах и соответствующем кодировании
полученных различий. Таким образом существен¬
но уменьшается избыточная информация и выде¬
ляются спектральные различия между объектами.
Применение этих методов частично ослабляет эф¬
фект затененности облаками или горными мас¬
сивами.
Методы цифровой и оптико-аналоговой обра¬
ботки снимков позволяют оптимальным образом
подготовить их для последующей визуальной ин¬
терпретации и дают возможность выявить важную
дополнительную информацию. Благодаря приме¬
нению описанных, а также некоторых других
методов обработки, визуальная интерпретация
снимков, полученных в эксперименте «Радуга»,
позволила решить ряд интересных в научном и
народнохозяйственном отношении задач.

Глава 8
Первые результаты
тематического
дешифрирования
снимков
8.1 135
Основные дешифровочные
характеристики снимков
Зональные снимки, полученные с «Союза-22»
в видимой области спектра, обладают весьма вы¬
сокой детальностью воспроизведения объектов
земной поверхности. При подготовке фотографи¬
ческого эксперимента был выполнен расчет ожи¬
даемого геометрического разрешения на местности,
получаемого на снимках каждого спектрального
канала. При этом значительную роль играют ре¬
альные частотные характеристики оптических
звеньев, функции порогового контраста применяе¬
мых в них фотоматериалов, вероятное значение
зонального контраста природных объектов с уче¬
том влияния атмосферы. Усредненные по полю
изображения фотоаппарата теоретические значе¬
ния разрешения на местности приведены в табл. І
для плоскостных объектов при высоте Солнца 30°.
Таблица 1
Средние значения различных параметров для шести кана¬
лов МКФ-6
Номер канала
Параметр
1
2
3
4
5
6
Эффективная длина волны 480
съемочной зоны, нм
540
600
660
720
820
Вероятное значение зональ- 0,13
ного контраста объектов
0,16
0,18
0,21
0,24
0,26
Расчетное разрешение сним- 24
ка на местности для плос¬
костных объектов, м
18
17
16
45
43
Фактически достигнутое 22
разрешение снимка для
плоскостных объектов, м
18
16
16
48
40
Ухудшение качества изображения на снимках,
получаемых в ближней инфракрасной области
спектра (съемочные каналы 5 и 6 МКФ-6), в пер¬
вую очередь объясняется невысокими структуро¬
метрическими показателями инфрачувствительных
фотоэмульсий.
Теоретическим значениям в табл. 6 сопостав¬
лены фактически достигнутые космическими зо¬
нальными снимками усредненные по полю изобра¬
жения фотоаппарата значения геометрического
разрешения для плоскостных объектов. Сравнение
показывает весьма хорошее соответствие данных.
Определение разрешающих способностей зо¬
нальных изображений проводилось по оригиналь¬
ным негативам снимков, экспонированным при
высоте Солнца 30°. В качестве опорных объектов
на местности использовались населенные пункты
с различной густотой внутриквартальной застрой¬
ки и некоторые сельскохозяйственные объекты,
имеющие соответствующую геометрическую струк¬
туру, а также шоссейно-дорожные пути. При та¬
кой разрешающей способности зональных снимков
каналов 1—4 МКФ-6 по всему полю изображения

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
распознается планировка практически всех насе¬
ленных пунктов, а также отдельно стоящие строе¬
ния. С достаточной полнотой отображаются до¬
рожная сеть, вплоть до полевых дорог, просеки
в лесах и другие линейные объекты.
Структурометрические показатели космиче¬
ских снимков, как известно, можно также харак¬
теризовать пределом оптического увеличения ори¬
гинальных зональных негативов, при котором еще
не наблюдается ухудшение качества фотографиче¬
ского изображения, связанное с чрезмерным уве¬
личением. В этом отношении при дешифрировании
малых деталей изображений, полученных в види¬
мой области спектра, можно рекомендовать опти¬
ческое линейное увеличение зональных снимков
в 60 раз, а для снимков в зонах ближнего ИК-диа-
пазона линейное увеличение в 7—10 раз.
Хорошая фотометрическая обеспеченность ма¬
териалов многозональной съемки, определяемая
исчерпывающими сведениями о световых и про¬
странственных передаточных характеристиках
фотоаппарата МКФ-6 и сенситометрической при¬
вязкой каждого зонального негатива, позволяет
производить по ним высокоточные измерения яр¬
костных характеристик природных объектов.
Цветные космические снимки, синтезированные
на приборе МСП-4 по зональным изображениям
с 5-кратным увеличением, имеют достаточную для
визуального наблюдения резкость изображения и
высокий цветовой охват отображаемых на них
природных объектов.
Хорошее качество снимков, наличие зональных
изображений, полноценных для фотометрической
обработки, и возможность цветового синтеза изоб¬
ражения при различных комбинациях зон опре¬
деляют их большую практическую и научную
ценность для изучения природных ресурсов Земли.
8.2
Примеры комплексного
географического изучения территории
и тематического картографирования
Многозональной съемкой с «Союза-22» охваче¬
ны высокоширотные районы Советского Союза,
получена возможность иметь изображения различ¬
ных ландшафтных зон.
Широкий круг научных и хозяйственных за¬
дач, решаемых с помощью снимков, полученных
в эксперименте «Радуга», проиллюстрируем на
примере трех снимков на территории: нижнего
течения р. Вилюй в зоне лиственничной тайги
в Якутии; средней части оз. Байкал с дельтой
р. Селенга и южных таежных среднегорий При¬
байкалья; высокогорных хребтов центральной ча¬
сти Памиро-Алая и южной окраины Ферганской
котловины.
Район нижнего течения р. Вилюй. Часть Ви-
люйской низменности, изображенная на снимке,
представляет собой слабо расчлененную равнину,
относительно однородную по природным особен¬
ностям. От других таежных территорий привилюй- 136
ская полоса отличается засушливостью умеренно
холодного климата. Почвенно-растительный покров
относится к подзоне северной тайги. Под листвен¬
ничными лесами господствуют дерново-лесные
почвы, в аласных западинах встречаются пятна
солончаков, на открытых пространствах преобла¬
дают заболоченные почвы. Причиной заболочен¬
ности является повсеместное распространение
многолетнемерзлых грунтов. На плакорах много
термокарстовых и старичных озер. Вокруг озер,
в аласных западинах и в пойме р. Вилюй распо¬
лагаются луга, дающие высокий урожай трав.
Кроме лугов часто встречаются лугово-остепнен-
ные березняки и еловые леса. Песчаные террасы
р. Вилюй и ее притоков заняты сосновыми борами.
В долине развито зерновое земледелие и животно¬
водство на базе луговых кормовых угодий. В при¬
устьевой части р. Вилюй разрабатываются камен¬
ные и бурые угли.
Многозональные космические снимки, получен¬
ные для зоны вечной мерзлоты, дают исключитель¬
но ценный материал для изучения и дальнейшего
освоения северных и восточных районов нашей
страны.
Район Вилюйской низменности относится к об¬
ласти развития вечномерзлой толщи мощностью
120—250 м с температурой (—7)н-(—3)° С на глу¬
бине 10—12 м. По долинам рек Вилюй и Тюнг
развиты полигонально-жильные льды в морозо-
бойных трещинах и одновозрастных со льдом от¬
ложениях. Для водораздельных пространств ха¬
рактерны миграционные льды в виде сети просло¬
ек и прожилок как в ранее сформировавшихся,
так и в одновозрастных со льдом отложениях.
Встречаются также ледяные ядра торфяных буг¬
ров пучения.
Проявление мерзлотных процессов в виде
крупных форм и типов мерзлотного рельефа хо¬
рошо отобразилось на снимке. Четко выделяются
районы развития форм термокарстового рельефа
(котловины таликовых озер), хорошо прослежи¬
ваются динамические стадии их развития, под¬
тверждая теоретическую схему развития этих
мерзлотных форм (рис. 1,А,Б). Недавно сформи¬
ровавшиеся таликовые озера на месте протаива¬
ния льдов, расположенные среди залесенных про¬
странств, на начальных стадиях зарастания отме¬
чены появлением по их периферии бордюра из
луговой растительности, хорошо выделяющегося
на снимке в виде светлой полосы, соответствующей
пожелтевшим от заморозков лугам. Округлые впа¬
дины бывших озер (аласов), заросших луговой
растительностью, образуют узорчатый рисунок, и
площади этих продуктивных лугов, являющихся
высокоценными кормовыми угодьями, выделяются
на снимке с большой детальностью. Разделяются
аласы с остаточными озерами и полностью осох-
шие. Развитие термокарстового рельефа на право¬
бережье Вилюя связано с образованием здесь
больших площадей гарей 20—30 лет назад. Пони¬
жение альбедо поверхности свежих гарей вместе
с поражением напочвенного покрова создают осо-

Глава S. Первые результаты тематического дешифрирования
Рис. 1
Стадии развития форм термокарстового рельефа (А), про¬
слеживаемые по космическому снимку (Б)
1 — недавно сформировавшиеся термокарстовые озера на месте
протаивания подземных льдов;
2 — термокарстовые озера в начальной стадии зарастания с бор¬
дюром растительности по периферии;
бые условия теплообмена и при благоприятном 137
криогенном состоянии слагающих пород способст¬
вуют массовому развитию термокарстовых форм.
В пределах некоторых аласов выделяются пятна
отдельных наиболее крупных бугров пучения. Эти
формы рельефа неблагоприятно сказываются на
различных строительных объектах.
Сопоставление рисунка таликовых озер и ала¬
сов на разновременных аэрофотосъемочных и кар¬
тографических материалах позволяет установить
темпы развития этих мерзлотных форм рельефа
(рис. 2,А— В). Контуры многих крупных талико¬
вых озер, отмеченных на карте 1952 г., к настоя¬
щему времени заметно сократились, площади
осохших аласов расширились. Таким образом, на
этом участке отмечается увеличение площадей
кормовых угодий.
По длине р. Вилюй местами прослеживаются
полигональные формы с размером полигонов 20—
100 м, связанные с жильными льдами.
Многозональная съемка открывает большие
возможности для изучения лесной растительности.
Богатая гамма цветов синтезированного изображе¬
ния отражает смену различных типов леса и по¬
род в древостое. Четко разделяются еловые леса,
развитые в пойме рек Вилюй и Тюнг, сосновые
насаждения на террасах р. Вилюй и ее правобе¬
режье и лиственничные леса на водораздельных
плато. Сопоставление площадей сосновых насаж¬
дений, показанных на картах лесов и выделяемых
по снимку (рис. 3,Л— В), позволяет уточнить и
обновить карты лесов по материалам космической
съемки. Среди лиственничных лесов, занимающих
большую часть территории, видны контуры гарей
разной давности, определяемые по степени вос¬
становления растительного покрова. Контуры га¬
рей, показанные на карте и не обнаруженные на
космическом снимке, свидетельствуют о полном
изменении картины пирогенного воздействия на
лесную растительность (рис. 4,Л,Б и рис. 3,5)
за определенный период времени.
Многозональные снимки с «Союза-22» следует
использовать для решения проблем судоходства
по р. Вилюй. В связи с разведкой месторождений
полезных ископаемых на данной территории эта
речная артерия приобрела огромное транспортное
значение. Предварительный анализ полученных
снимков показывает, что они могут быть положены
в основу разработки генеральной схемы улучше¬
ния условий судоходства. Информация о строении
рельефа поймы и долины р. Вилюй применима для
создания геоморфологической карты, изучения
(окончание продписи к рис. 1)
3 — котловины зарастающих термокарстовых озер — формирую¬
щиеся аласы с остаточными озерами;
4 — полностью осохшие, заросшие котловины бывших термокар¬
стовых озер — сформированные аласы
Рис. 2 ►
Изображение аласов на топографической карте издания
1952 г. (А) и отдешифрированное (Б) по космическому сним¬
ку 1976 г. (В) (см. с. 138)
1 — озера, 2 — осохшие аласы

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
138

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
139

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
русловых процессов, условий паводковых течений 140
и т. д. (рис. 5, А— Г).
Пример детализации контуров недавно издан¬
ной геоморфологической карты приведен на
рис. 6, А— В. По космическому снимку выполнено
дешифрирование «тукулаанов» — эоловых песча¬
ных образований позднечетвертичного возраста,
сформировавшихся на месте озерно-аллювиальных
и аллювиальных равнин и террас р. Тюнг, левого
притока р. Вилюй. Многообразные формы эолово¬
го рельефа (дюны, дюнные цепи, ячеистые и буг¬
ристые пески) представляют собой уникальное
явление природы — участок песчаной пустыни
в зоне развития вечной мерзлоты.
Район оз. Байкал. Космический снимок Запад¬
ного Прибайкалья захватывает часть акватории
оз. Байкал и устьевую область р. Селенга.
Прибайкальская физико-географическая об¬
ласть характеризуется преобладанием сильно рас¬
члененных средневысотных гор. В течение всего
года над территорией Прибайкальской области
господствуют массы местного континентального
воздуха. Зима здесь сравнительно холодная, а лето
умеренно теплое.
Прибайкалье — область преимущественно гор¬
но-таежных ландшафтов. Господствуют листвен¬
нично-сосновые леса с травянисто-кустарниковым
покровом. На участке с многолетней мерзлотой
в древостое лесов преобладает даурская листвен¬
ница. Наиболее влажные склоны прибайкальских
хребтов покрыты темпохвойной тайгой с преобла¬
данием пихты и кедра, а местами ели. Выше по
склонам леса сменяются предгольцовым редко¬
лесьем из низкорослых кедров и зарослей кедро¬
вого стланика. В гольцовом поясе господствуют
кустарниковые горные тундры.
В речных долинах и межгорных котловинах
развита степная растительность. Степи в настоя¬
щее время распаханы. Сельскохозяйственные
угодья сосредоточены на выровненных простран¬
ствах межгорных котловин в верховьях рек Мурин
и Ходанец.
Природные ресурсы Прибайкалья богаты и раз¬
нообразны. Из полезных ископаемых здесь добы¬
ваются руды цветных металлов, железная руда,
бурые угли, слюда, строительные материалы.
В лесных массивах заготавливается строевая дре¬
весина, кедровые орехи, пушнина.
Союзное значение имеет рыболовство на
оз. Байкал.
На анализируемом космическом снимке хорошо
отобразилось геоморфологическое строение терри-
Рис. 5
Пойма р. Вилюй на топографической нарте (А) и от дешифри¬
рованные изображения (Б и В) по космическому снимку (Г)
А — изображение поймы и ее границ;
Б — система старичных понижений в пойме;
В — типы поймы (стадии формирования) ;
1 — прирусловые отмели,
2 — зарастающие прирусловые отмели,
3 — 5 — участки низкой поймы разного уровня (от более низких
к более высоким),
6 — высокая пойма

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
тории и степень эрозионного расчленения. Четко
прослеживается древняя долина р. Лена, заложив-
шаяся по тектоническому разлому, по которой
прежде осуществлялся сток из оз. Байкал. Долина
выявляется по заболоченным участкам в межгор¬
ной котловине, террасам с сосновыми лесами,
древним карстовым озерам, изменению характера
эрозионного расчленения территории. Поэтому об¬
наружение этих крупных геоморфологических
форм на космическом снимке имеет большое прак¬
тическое значение.
Снимок позволяет получить сведения, касаю¬
щиеся механизма распределения твердого стока
р. Селенга, впадающей в оз. Байкал.
Анализ двух вариантов цветного изображения 141
синтезированных снимков, одного в видимой части
спектра, а другого с использованием ближней
ИК-зоны, позволил установить характерную осо¬
бенность — быстрое погружение взвесей у фронта
предустьевого взморья дельты р. Селенга. Сопо¬
ставляя снимки, полученные в красной и зеленой
зонах спектра, можно выделить две части поля
взвеси.
Внешняя граница взвесей, погруженных под
поверхность воды и имеющих наибольшую кон¬
центрацию, строго следует контуру берега, не от¬
ходя от него более чем на 2 км. При этом граница
распространения взвеси наибольшей концентрации
соответствует контуру распределения песчаных
осадков на взморье реки.
По форме поля взвеси (рис. 7, А, Б) несложно
установить, что в момент съемки перемещение
основной массы взвешенных веществ происходило
с юга на север по внешней границе дельты и даль¬
ше вдоль коренного берега на видимое расстояние
до 20 км. Внешняя граница вод с высокой кон¬
центрацией взвеси в целом повторяет конфигура¬
цию береговой линии, но на отдельных участках
наблюдается волнообразная поверхность раздела
с чистыми озерными водами.
Более тонкозернистая взвесь, обладающая зна¬
чительно меньшей концентрацией, наблюдается
в более глубоких слоях воды. На снимках в зеле¬
ной зоне спектра ее изображение образует как бы
Рис. 6
Изображение песков-тукулаанов на геоморфологической кар¬
те (А) и результаты дешифрирования форм эолового рель¬
ефа (Б) по космическому снимку (В)
1 — дюны,
2 — дюнные цепи,
3 — ячеистые пески,
4 — озера

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
2 — участки с высокой концентрацией крупнозернистой взвеси 4 1}
в приповерхностном слое, *
3 — участки повышенной концентрации органических веществ,
4 — незагрязненная водная поверхность,
5 — направление перемещения взвести, 6 — бары
Рис. 7
Распределение взвесей, поступающих в оз. Байкал из р. Се¬
ленга, отдешифрированных (А) по космическому снимку (Б)
1 — участки с малой концентрацией полузатопленной тонкозер¬
нистой взвеси,

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
ореол вокруг отчетливо выраженного контура
распространения более грубозернистой взвеси.
Языки тонкозернистой взвеси имеют тенденцию
к смещению в направлении с севера на юг и уда¬
ляются от берега на расстояние 10—15 км. В по¬
верхностном слое воды, как свидетельствует изоб¬
ражение в ближней ИК-зоне, концентрация взвеси
ничтожно мала.
Установлено, что распространение мелкодис¬
персных взвесей подчинено действию относитель¬
но постоянных вдольбереговых течений как океа¬
на, так и внутреннего водоема, в то время как
вдольбереговое перемещение сравнительно круп¬
нозернистых наносов (галька, гравий, песок) под¬
чинено действию вдольбереговой составляющей
энергии штормовых волн, а также направлению
течений, вызываемых штормами. Поэтому оно не¬
редко может быть направлено в сторону, противо¬
положную направлению перемещения мелкозер¬
нистых осадков. В рассматриваемом случае
направление движения основной массы взвеси
противоположно направлению вдольберегового пе¬
реноса.
На синтезированном цветном снимке в преде¬
лах зал. Провал прослеживается полоса вод с боль¬
шим содержанием органических веществ. Несмот¬
ря на благоприятные условия седиментации взве¬
сей в мелководном заливе (как в отстойнике),
значительная часть их удаляется из залива, пере¬
мещаясь в придонном слое воды.
Благодаря высокому разрешению, многозональ¬
ные снимки позволяют судить о некоторых дета¬
лях строения подводной части дельты. В момент
съемки зафиксирован высокий уровень воды в
оз. Байкал. Оказались под водой части баров
(аккумулятивных форм рельефа), цепочка кото¬
рых как бы окаймляет дельту р. Селенга и отде¬
ляет заливы-лагуны к северу от нее. Бары хорошо
видны на зональных снимках, особенно в зеленой
зоне спектра видна асимметричная форма их по¬
перечного сечения с отмелым мористым склоном и
крутым склоном, обращенным к берегу, выявля¬
ются даже некоторые возрастные генерации баров.
Высокий уровень воды в озере вызвал затопле¬
ние заболоченных низких участков в периферий¬
ной части дельты и образование исключительно
густой и сложной сети проток. Внешний контур
дельты в момент съемки и сеть проток хорошо
видны на синтезированном цветном изображении,
включающем снимок в ближней ИК-зоне спектра;
затопленная часть дельты с луговой и болотной
растительностью выявляется при сопоставлении
обоих синтезированных снимков (рис. 8,Л,Б).
Территория, изобразившаяся на снимке, очень
разнообразна в ботанико-географическом отноше¬
нии. На цветном снимке, синтезированном с уча¬
стием ИК-зоны, отчетливо опознаются различные
типы естественной растительности: леса, степи,
болота и луга. Лесные массивы могут быть диффе¬
ренцированы по основным лесообразующим поро¬
дам. Безошибочно вычленяются массивы с преоб¬
ладанием лиственницы сибирской, выделяются
леса с господством сосны, темнохвойные леса.
Рис-8 из
Дельта р. Селенга, отдешифрированная (А) по космическому
снимку (Б)
1 — урез воды в момент съемки,
2 — затопленные периферийные части дельты с луговой и бо¬
лотной растительностью,
3 — бары,
4 — границы дельтовой равнины р. Селенга

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
W ■> И- ■■ Ш'- S” EZP

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
Особую ценность представляет информация
о степени антропогенной нарушенности лесов.
Прибайкалье обладает большими лесными ресур¬
сами. Однако горный характер территории обус¬
ловливает необходимость особенно осторожного их
изъятия и использования. При проведении лесоза¬
готовок недопустимо вести сплошные рубки на
склонах с крутизной более 15° и выборочные руб¬
ки на склонах круче 25°.
Космические снимки позволяют следить за
правильным и рациональным использованием лес¬
ных богатств. В бассейнах рек Голоустная и Бу-
гульдейка отчетливо прослеживаются участки све¬
жих вырубок, регулярно расположенные с черес¬
полосным примыканием (рис. 9,Л,Б). По снимку
можно выявить характер рубок, площади лесосек
(их длину и ширину), ориентировку лесосек отно¬
сительно склонов и т. д., проследить процесс лесо¬
восстановления. Например, на левобережье р. Бу-
гульдейка на вырубках процесс лесовосстановле¬
ния идет достаточно интенсивно: контуры лесосек
смазаны и не так отчетливы, как в бассейне р. Го¬
лоустная. Цветовой фон снимков дает возможность
судить о направленности лесовосстановительных
смен: на месте вырубленных темнохвойных и со¬
сновых лесов поселяются береза и лиственница.
Этих сведений оказывается вполне достаточно для
осуществления централизованного надзора за соб¬
людением норм эксплуатации лесосырьевых ресур¬
сов и их восстановлением и для обеспечения не¬
прикосновенности участков, выделенных в каче¬
стве защитных.
◄
Рис. 9
Свежие и облесенные вырубки в лесах Прибайкалья, отде-
шифрированные (А) по космическому снимку (Б)
1 — свежие вырубки,
2 — территории с облесившимися вырубками,
3 — гари
«
Рис. 10
Уточнение карты растительности по космическому снимку
А — фрагмент изданной карты растительности юга Восточной
Сибири,
Б — уточненный фрагмент;
1 — коренные пихтово-кедровые леса,
іа — лиственнично-сосновая восстановительная серия,
16 — сосново-лиственничная восстановительная серия;
2 — коренные кедрово-лиственничные и лиственничные леса;
3 — коренные сосновые и лиственнично-сосновые леса;
4 — коренные сосновые остепненные леса, часто в сочетании
со степными формациями;
5 — коренные кедрово-пихтовые леса (а — сосновая восстано¬
вительная серия,
6 — осиново-березовая восстановительная серия) ;
6 — типчаковые и мятликовые, иногда смешанные мелкодерно-
винно-злаковые степи в сочетании с зарослями степных
кустарников
Рис. 11 ►
Фрагмент карты растительности, составленной в 1958 г.
(А), и результаты дешифрирования растительности того же
участка (Б) по космическому снимку (В)
1 — пашни,
2 — луговые степи,
3 — торфянистые луга,
4 — осоковые болотистые луга,
5 — настоящие луга и залежные пырейники
145
1 0 «Союз-22»

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
в- ЕЗЗ2 VZZÀ* ■>
5 — населенные пункты;
В: 1 — пашни,
2 — сенокосы,
3 — леса,
Рис. 12
Схема размещения посевов (А) и сельскохозяйственного ис¬
пользования земель (Б), составленная по космическому
снимку (В)
А- 1 — распашка под зябь,
2 — стерня зерновых,
3 — овес,
і 4 — картофель,
4 — населенные пункты
Как видно на снимке, лесозаготовки ведутся на
значительной части Прибайкалья, в том числе на
территориях, для которых на картах растительно¬
сти, составленных 10 лет назад, показывался ко¬
ренной растительный покров (рис. 10,Л). На при¬
веденном фрагменте карты растительности юга
Восточной Сибири по рекам Голоустная и Бугуль-
дейка показаны коренные сосновые и лиственнич¬
но-сосновые леса. В соответствии с информацией,
полученной по космическому снимку, эти терри¬
тории, затронутые рубками, должны быть
переведены в категорию производных лесов
(рис. 10, Б).
Не меньшее значение могут иметь космические
снимки в выявлении пожаров и организации про¬
тивопожарных мероприятий. На данном снимке
можно оконтурить значительные площади гарей
на месте сосновых лесов.
Достоверный и точный материал дают снимки
для выявления нарушенности естественного рас¬
тительного покрова вследствие распашек. На
рис. 11, Л, Б приведены фрагменты карты расти¬
тельности одного и того же участка: составленной
в 1958 г. и по космическому снимку 1976 г.
Рис. 13 ►
Районы с различными агроклиматическими условиями (А),
выделенные по космическому снимку (Б)
1 — граница районов,
2 — убранные поля зерновых культур,
3 — неубранные поля под кормовыми культурами и картофелем,
4 — населенные пункты

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
(рис. 10,5). Они наглядно иллюстрируют сокра¬
щение площади луговых степей вследствие их
распашки.
Многозональные снимки весьма эффективны
при сельскохозяйственном изучении территории.
Снимки с «Союза-22», благодаря высокому разре¬
шению, имеют особое значение, так как предостав¬
ляют возможность изучения не только общих ре¬
гиональных особенностей сельскохозяйственного
использования территории, но и рассмотрения от¬
дельных полей в районах древнего орошаемого
земледелия, площадь которых зачастую не превы¬
шает 1 га.
Возможности использования полученных сним¬
ков в сельскохозяйственных целях показаны на
примере участков в Усть-Ордынском Бурятском
национальном округе, расположенных в остепнен-
ных районах Иркутской области, которые в сель- 148
скохозяйственном отношении являются наиболее
освоенной ее частью.
Рис. 12, А— В иллюстрирует возможности ис¬
пользования снимков с целью распознавания со¬
става культур. По снимку уверенно разделяются
поля, распаханные под зябь, убранные поля зер¬
новых культур (преимущественно пшеницы) со
стерней, посевы овса. Менее уверенно различаются
посевы кукурузы (на корм), картофеля, сахарной
свеклы. Однако при наличии данных о составе
культур на небольшом эталонном участке имеется
принципиальная возможность разделить и эти
культуры.
На рис. 12,5,5 изображена схема сельскохо¬
зяйственного использования земель, составленная
по снимку с «Союза-22».

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
С помощью снимков можно проводить сельско¬
хозяйственное районирование территории (рис. 13,
Л, 5). На космическом снимке отчетливо выяви¬
лись различия в сельскохозяйственном использо¬
вании земель. В северной части территории поля
заняты в основном зерновыми культурами, уборка
урожая которых практически завершается ко
второй декаде сентября. В южной половине рас¬
сматриваемой площади значительная часть полей
занята под посевы кукурузы, картофеля, сахарной
свеклы, период вегетации которых больше, и по¬
этому многие поля в момент съемки были еще не
убраны.
Высокое качество снимков ценно для дешиф¬
рирования населенных пунктов и транспортной
сети. На цветном снимке, синтезированном по
изображениям, полученным в видимой области
спектра, уверенно опознаются все населенные
пункты с численностью более 100 человек. Более
мелкие населенные пункты, включая зимовья
охотников и другие отдельно стоящие строения,
как правило, также могут быть опознаны при
сравнении снимков с топографической картой.
На снимках хорошо читается планировка сель¬
ских населенных пунктов и достаточно уверенно
прослеживается дорожная сеть, в том числе доро¬
ги, соединяющие зимовья охотников с основными
сухопутными и водными транспортными путями,
а также с ближайшими сельскими населенными
пунктами. Изображения, полученные в разных зо¬
нах спектра, позволяют установить не только на¬
личие дороги и проследить ее направление, но в ря¬
де случаев определить вид дорожного покрытия
(грунтовые, улучшенные грунтовые и шоссе).
Указанные особенности снимков в сочетании
с большой обзорностью позволяют использовать
их для решения ряда социально-экономических
проблем. Одна из них — определение производст¬
венного типа сельских поселений. Производствен¬
ный тип поселений в ряде случаев может быть
определен по характеру использования их природ¬
ного ландшафта и по направлениям основных
транспортных связей (рис. 14, Л, 5). Сельскохо¬
зяйственные поселения опознаются по расположе¬
нию в их окружении пашен и больших массивов
естественных кормовых угодий. Большинство по-
Рис. 14
Производственные типы населенных пунктов и зоны хозяй¬
ственного использования территории (А), выделенные по
космическому снимку (Б)
I. Производственный тип населенных пунктов:
1 — сельскохозяйственные,
2 — лесопромышленные,
3 — рыболовецкие,
4 — лесопромысловые.
II. Зоны хозяйственного использования территории:
5 — сельскохозяйственная,
6 — лесных промыслов и рыболовства,
7 — лесопромышленная,
8 — необжитые территории, слабо используемые в хозяйствен¬
ном отношении.
III. Прочие обозначения:
9 — важнейшие дороги, соответствующие основным направле¬
ниям связей между населенными пунктами
селений характеризуется большими размерами 149
приусадебных участков.
Для поселков, связанных с лесоразработками,
характерно наличие поблизости больших лесных
массивов с вырубками. Поселок связан дорогой
с вырубками и с населенным пунктом, к которому
направлены его технологические связи по транс¬
портировке и переработке древесины. Вокруг на¬
селенных пунктов отсутствуют пахотные земли.
На снимках отчетливо прослеживается приуро¬
ченность вырубок к рекам, по которым произво¬
дится сплав леса.
Рыболовецкие поселки, так же как и лесопро¬
мышленные, не имеют в окрестностях сельскохо¬
зяйственных полей и располагаются в низовьях
рек, впадающих в оз. Байкал, или на берегу озера.
Однако данная производственная специализация
населенного пункта часто сочетается с другими
функциями, и это снижает возможности дешифри¬
рования. Зимовья охотников располагаются в наи¬
более глухих местах и бывают связаны дорогой
с ближайшим населенным пунктом, бухтой на бе¬
регу озера или имеют выход на какую-то сухопут¬
ную трассу.
Возможность определения производственных
типов поселений по снимкам позволяет использо¬
вать этот источник информации при создании карт
типов поселений, что значительно упрощает и уде¬
шевляет технологию их создания, а также перей¬
ти к созданию карт природоохранного значения.
На рис. 14, А показан один из возможных вари¬
антов такой карты, где на основании данных о
производственных типах поселений и зон хозяйст¬
венного использования окружающего ландшафта
производится районирование территории по видам
хозяйственного воздействия на нее. В то время
как зоны сельскохозяйственного использования
земель и зона таежных лесных промыслов могут
существовать и развиваться по соседству, промыш¬
ленная эксплуатация лесов представляет постоян¬
ную угрозу для соседних лесопромысловых терри¬
торий. Районирование территории по видам хозяй¬
ственного воздействия — необходимый этап рацио¬
нального использования природных ресурсов.
Другое возможное направление использования
полученных космических снимков — выделение си¬
стем населенных пунктов. Методика выделения
систем населенных пунктов по данным снимкам
аналогична той, которая применялась при работе
с аэро- и космическими снимками, полученными
ранее, и основывается на анализе направления и
интенсивности связи между населенными пункта¬
ми, оцениваемых по рисунку изображения дорож¬
ной сети. На основе этого анализа выделяются
агломерирующие центры и тяготеющие к ним по¬
селения. Системы населенных пунктов представ¬
ляют собой группы поселений, в которых связи
внутри группы оказываются сильнее, чем связи
с населенными пунктами, находящимися за ее
пределами. Наиболее интенсивные потоки связей
в такой группе населенных пунктов бывают на¬
правлены к населенным пунктам, играющим роль
центров по отношению к другим поселениям. Ри-

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
I. Виды центров:
1 — центры внутрирайонных связей,
2 — вспомогательные центры,
3 — прочие населенные пункты (рядовые поселения).
II. Виды связей:
Рис. 15 4 — единственное преобладающее направление связей рядового fJQ
Системы населенных пунктов (А), выделенные по космиче- поселения,
скому снимку (Б) 5 — одно из нескольких преобладающих направлений связей
рядового поселения,
6 — единственное преобладающее направление связей вспомога¬
тельного центра,
7 — одно из нескольких преобладающих направлений связей
вспомогательного центра,
8 — границы районов

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
сунок потоков связей определяет структуру систе¬
мы населенных пунктов. Она может меняться от
района к району, а также во времени по мере раз¬
вития района. От места населенного пункта в си¬
стеме во многом зависит значение данного насе¬
ленного пункта для других поселений системы и
потенциальные возможности его собственного ро¬
ста и развития. Анализируемые снимки, благодаря
сочетанию в них высокой детальности с необхо¬
димой обзорностью, позволяют выделить системы
населенных пунктов, находящиеся на разных фа¬
зах развития, и провести их анализ. На рис. 15, А,
Б приведены системы населенных пунктов, выде¬
ленные по данному космическому снимку в райо¬
не высокотоварного молочно-мясного скотоводства
и зернового хозяйства с плотностью населения от
5 до 20 чел/км2 (район I), а также в слабоосвоен-
ном районе (II) молочно-мясного животноводства,
рыболовства и промышленной эксплуатации леса.
Плотность населения в этом районе до 5 чел/км2.
Системы населенных пунктов в первом районе
сравнительно хорошо развиты. Они носят компакт¬
ный характер. В системах большое число вспомо¬
гательных центров, которые берут на себя часть
центральных функций по отношению к близрас-
положенным поселениям. Однако центр района не
является единственным центром, объединяющим
вокруг себя все населенные пункты своего района.
Наряду с административным районным центром
в районе существуют другие населенные пункты,
которые фактически являются центрами того же
уровня, что и районный центр. Во втором районе
системы населенных пунктов развиты значитель¬
но слабее. В нем также существует несколько са¬
мостоятельных разрозненных систем населенных
пунктов. Они имеют значительно более протяжен¬
ные линии связи, вытянутые в отдельных направ¬
лениях, и редкую сеть вспомогательных центров.
Поэтому, например, возможности обслуживания
населения в двух названных районах различны,
и это требует организации различных форм такого
обслуживания.
Район Памиро-Алая. Снимок охватывает тер¬
риторию юго-восточной части Ферганской долины
и северные хребты Памиро-Алайской горной си¬
стемы — Туркестанский и Алайский (Приферган-
ской физико-географической области), Алайской
долины и Заалайского хребта (Памирской об¬
ласти) .
Обе области (Приферганская и Памирская)
расположены в субтропическом климатическом
поясе. Климат недостаточно влажный, с теплым
летом и умеренно мягкой (в горах холодной) зи¬
мой. Годовое количество осадков 200—800 мм. На
Памире местами выпадает не более 60—70 мм.
Господствующие на подгорных равнинах пустыни
южного типа сменяются в предгорьях (адырах)
полупустынями субтропического типа, а выше
(1000—1500 м) — субтропическими степями.
В среднегорье (2000—3000 м) в условиях лучшего
увлажнения располагается лесолуговостепная зо¬
на. Гребни высоких хребтов относятся к горно-лу¬
говой зоне (3400—3800 м) с субальпийским, аль¬
пийским и субнивальным поясами, часто с разре- 151
женным и фрагментарным почвенно-растительным
покровом, и (с 3400—3800 м) к гляциально-ни-
вальной зоне.
Естественные ландшафты южной окраины Фер¬
ганской котловины относятся к пустынному типу.
Сохранились участки каменистой пустыни с по-
лынно-гипсофитной растительностью, песчаной и
солончаковой пустыни, на невысоких адырных
грядах — участки эфемеровой пустыни. Поймы рек
Алайской долины сложены аллювиальным песча¬
но-галечниковым материалом. Основные внепой-
менные пространства долины (надпойменные тер¬
расы) заняты полынными пустынными степями
в сочетании с субальпийскими лугостепями, на
базе которых наметилась животноводческая спе¬
циализация района.
В предгорьях и горных долинах располагаются
массивы богарных и поливных земель. Ферганская
долина — типичный район орошаемого земледелия
с хлопководческим направлением, где развиты и
другие отрасли сельского хозяйства: садоводство,
виноградарство, шелководство. Горные пастбища
используются для отгонного животноводства.
Приферганская и Памирская области богаты
разнообразным минеральным сырьем, гидроэнер¬
гетическими, водными и другими природными ре¬
сурсами. Лесные запасы невелики. Лесоэксплуата¬
ция требует большой осторожности, так как горные
леса играют большую водоохранную и проти-
воэрозионную роль. Селевые потоки, оползни, кам¬
непады, высоко в горах снежные лавины осложня¬
ют хозяйственную деятельность и дальнейшее ос¬
воение территории.
На снимке четко дифференцируются основные
типы ландшафтов территории: гляциально-ниваль-
ный, горно-луговой, горно-степной, горно-полупу¬
стынный.
Благодаря цветопередаче и высокому разреше¬
нию, на снимке выделяются как природные комп¬
лексы в целом (ландшафты), так и отдельные
элементы ландшафтов. Хорошо видны долины
крупных рек, днища которых сложены валунно-га¬
лечниковым материалом, пролювиальные конусы
выноса с руслами временных водотоков и водо¬
сборные бассейны. В поймах рек прослеживаются
участки сазовых лугов с кустарниками. На под¬
горной равнине и в нижних частях горных скло¬
нов видны полынные и полынно-типчаковые по¬
лупустыни, которые в восточной части Алайской
долины переходят в субальпийские луга.
На рис. 16, А, Б представлен фрагмент ланд¬
шафтной карты, составленной по космическому
снимку, свидетельствующий о том, что снимки мо¬
гут служить ценным источником для получения
физико-географических сведений, важных для
дальнейшего изучения и освоения горных тер¬
риторий.
Изучение межгорных котловин Средней Азии
имеет большое народнохозяйственное и научное
значение. В них концентрируются очаги антропо¬
генного воздействия на природную среду горных
систем. Интенсивный выпас скота на горных паст-

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
I
рис. 16 152
Схема основных типов и подтипов ландшафтов (А) в бас¬
сейне р. Алтындарья (Северный Памир), выделенных по кос¬
мическому снимку (Б)
I. 1 — Гляциально-нивальный тип ландшафтов.
II. Горно-луговой тип ландшафтов:
2 — субнивальный и каменистого высокогорья,
3 — альпийский,
За — альпийский с разреженной растительностью,
4 — степной субальпийский с редкими кустарниками.
III. Горно-степной тип ландшафтов:
5 — горно-степной и лугово-степной склонов южной экспози¬
ции,
fi — горно-сухостепной склонов южной экспозиции,
7 — лугово-степной нижних частей склонов,
8 — лугово-степной всхолмленных поверхностей древних долин.
IV. Горно-полупустынный тип ландшафтов:
9 — горно-полупустынный плоских аккумулятивных днищ до¬
лин,
10 — галечниковых русел,
11 — сазовых лугов по поймам.
12 — Освоенные земли.
13 — Границы типов ландшафтов,
14 — границы подтипов ландшафтов
Рис. 17 ►
Уточненная схема ландшафтных зон Алайской долины (А),
составленная по космическому снимку (В), и фрагмент кар¬
ты ландшафтных зон той же территории, составленной без
использования космических снимков (Б)
А: долинные полупустынно-степные:
1 — поймы валунно-галечниковые с разреженной растительно¬
стью и отдельными участками сазовых лугов, пастбищные;
2 — конусы выноса с полынно-солянкэвыми полупустынями на
светло-бурых почвах в сочетании с бугристыми песками,
пастбищные;
3 — террасы и конусы выноса с полынно-солянковыми полупу¬
стынями на бурых почвах, пастбищные;
4 — подгорные наклонные равнины и конусы выноса с по¬
лынно-солянковыми полупустынями на бурых почвах
с сазовыми лугами, пастбищно-земледельческие;
5 — подгорные наклонные равнины, террасы и конусы выноса
с злаково-полынными степями на светло-каштановых
почвах, пастбищно-земледельческие ;
6 — моренные холмы и гряды с разнотравно-злаковыми сте¬
пями на темно-каштановых почвах, пастбищные. Горные
степные:
7 — адыры с полынно-злаковыми сухими степями на светло-
каштановых почвах, пастбищно-земледельческие;
8 — низкогорья, сложенные пестроцветами, с полынно-злако¬
выми и типчаковыми сухими степями на светло-каштано¬
вых почвах, пастбищные;
9 — среднегорья, сложенные массивными известняками и доло¬
митами, с разнотравно-злаковыми степями на темно-каш¬
тановых почвах и остепненными субальпийскими лугами
на горно-луговых субальпийских почвах, пастбищные. Гор¬
ные степные — лугово-степные:
10 — низкогорья, сложенные пестроцветами, с полынно-злако¬
выми сухими степями и разнотравно-злаковыми степями на
светло- и темно-каштановых почвах, пастбищные;
11 — среднегорья, сложенные красноцветами и зелеными мета¬
морфизованными сланцами, с субальпийскими злаково¬
разнотравными лугами на горно-луговых субальпийских
почвах, пастбищные;
12 — высокогорья, сложенные красноцветами и зелеными мета¬
морфизованными сланцами с растительностью скал и осы¬
пей и отдельными кобрезиевыми пустошами и альпийски¬
ми лугами, преимущественно неудоби;
13 — ледники и снежники;
14 — границы типов ландшафтов;
15 — границы групп видов и видов ландшафтов
В: 1 — долинно-террасовые полупустынно-степные на бурых
полупустынньк и степных каштановидных скелетных поч¬
вах, пахотно-пастбищные (2300—3600 м);
2 — чукуровая лугово-степная на влажных черноземовидных
почвах, летнепастбищная (3000—3500 м);
3 — низкогорная сухостепная на степных каштановидных поч¬
вах, земледельческо-пастбищная (2900—3600 м);

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
ПЛИ1 ЁЭ2 ИЬ ШИ4 Is
EE É22’ ЕЕШ
™>2 [23b Ѳи Ед»
■ ■ Е'Е' ШПЕ HS4 И’
Кі’ ЕЗ" Ѳ» И14
(окончание подписи к рис. 17)
4 —. среднегорная степная лугово-степная на горных степных
каштановидных почвах, зимнепастбищная (3600—4600 м);
7 — низкогорная субальпийская лугово-степная на горно-луго¬
вых субальпийских почвах, земледельческо-пастбищная
(3200—4000 м) ;
8 — среднегорная альпийская луговая на горно-луговых дерно-
во-полуторфянистых почвах, летнепастбищная (4000—4500 м);
9 — высокогорная альпийская снежно-ледниковая (4500—6000
(7000));
11 — бугристо-грядовые закрепленные и развеваемые пески;
13 — граница ландшафтной зоны;
14 — граница подтипов высотных ландшафтных зон
153
бищах и фрагментарная распашка почв полу¬
пустынь в межгорных котловинах приводят к не¬
умеренному стравливанию пастбищ и деградации
почв. Это вызывает необходимость систематически
контролировать состояние природных ландшафтов
и степень их практического использования. По¬
этому в настоящее время одной из актуальных
проблем является изучение взаимосвязей между
природными условиями и характером хозяйствен¬
ного освоения межгорных котловин.
Решение этой задачи оказалось возможным
с помощью полученных многозональных космиче¬
ских фотографий. Изучение природных ландшаф¬
тов западной части высокогорной Алайской до¬
лины и ее освоения проводилось по цветному
фотоотпечатку в рабочем масштабе 1 :400 000
с привлечением литературных и картографических
материалов. По цвету и структуре изображения
четко определяются геологическое строение регио¬
на, литология, рельеф, гидрографическая сеть, вы¬
ходы грунтовых вод, почвенные и растительные
группировки, а также характер и степень хозяйст¬
венного использования территории (рис. 17, А, В).

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
Схема ландшафтных зон западной части Алай¬
ской долины, составленная на основе космического
снимка, уточняет фрагмент ландшафтной карты,
составленной в результате полевых исследований
и анализа картоматериалов (рис. 17,Б). Исполь¬
зование космических снимков позволило разрабо¬
тать более детальную легенду в соответствии со
структурой изображения, уточнить границы и пло¬
щади контуров.
Проведенный опыт составления схем ланд¬
шафтных зон и типов хозяйственного использова-
Рис. 18
Изображение ледников северных отрогов Алайского хребта,
отдешифрированное (А) по космическому снимку (В) и на
топографической карте (Б)
ния западной части Алайской долины убедительно 154
показывает, что космические снимки, полученные
в эксперименте «Радуга», могут служить хорошей
основой для составления не только мелкомасштаб¬
ных, но и среднемасштабных тематических карт.
Высокая зона хребтов Памиро-Алая и Памира
с горным оледенением, изображенная на космиче¬
ском снимке, в период съемки находилась в усло¬
виях, когда склоны максимально очистились от
снега, поэтому достаточно хорошо прослеживаются
контуры отдельных ледников, включая каровые
ледники площадью 0,2 км2. На крупнейших лед¬
никах (в нижнем правом углу часть ледника Фед¬
ченко) видны гряды поверхностных морен. При¬
веденная на рис. 18, А, В схема дешифрирования
ледников северных отрогов Алайского хребта
в верховьях р. Ходжаачкан (бассейн р. Сох) дает
достаточно полную картину оледенения этого
района, неудовлетворительно отображенную на
топографических картах (рис. 18,Б). По космиче¬
скому снимку дешифрируется 106 ледников, в то
время как на топографической карте той же тер¬
ритории показано лишь 27 ледников. Таким обра¬
зом, снимки предоставляют ценный материал для
составления каталога ледников СССР, работа над
которым ведется сейчас АН СССР и Гидромет-
службой, и для создания Атласа снежно-ледовых
ресурсов мира, работа над которым начата в Со¬
ветском Союзе. Космическая съемка окажет су¬
щественную помощь в деле учета ресурсов снега
и льда, являющихся основными источниками вод¬
ных ресурсов в районах Средней Азии.
Предварительный анализ многозональных кос¬
мических снимков с «Союза-22» показывает, что
снимки, полученные с пилотируемых космических
кораблей аппаратурой МКФ-6 с орбит с наклоне¬
нием 65°, обладают рядом преимуществ по сравне¬
нию с ранее полученными материалами и будут
использоваться для решения важных народнохо¬
зяйственных и научных задач, при географических
исследованиях и тематическом картографировании.

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
8.3
Некоторые результаты
геологического дешифрирования снимков
территории СССР
Съемки из космоса дали в руки геологов новое
средство изучения геологического строения Зем¬
ли. Можно с уверенностью говорить, что геологи¬
ческая информация, получаемая при дешифриро¬
вании космических снимков, в ряде случаев уни¬
кальна и не может быть получена другими извест¬
ными методами. На космофотоснимках с изобра¬
жением целых материков удалось увидеть крупные
складчатые системы, колоссальные зоны разломов,
неизвестные ранее кольцевые образования и т. п.
Это связано со специфическими особенностями
космических снимков, главнейшими из которых
являются огромная обзорность, сверхмелкий мас¬
штаб изображения, высокое разрешение на мест¬
ности, что приводит к появлению нового качест¬
ва — естественной генерализации деталей ланд¬
шафта. Многие структурные элементы земной
коры имеют дискретную выраженность на дневной.
поверхности, и их обнаружение и прослеживание
на значительных территориях впервые стало воз¬
можным при дешифрировании космических сним¬
ков. При сопоставлении результатов дешифриро¬
вания космических снимков с имеющимися мате¬
риалами по глубинному строению земной коры
выяснилось, что многие вновь выявленные при
дешифрировании геологические элементы отража¬
ют глубинное строение земной коры.
Специфика геологических исследований заклю¬
чается в том, что геологам для решения различных
задач приходится иметь дело с разными по вели¬
чине объектами — от глобальных до микроскопи-
ческцх. При этом эмпирическим путем установле¬
но, что качественное изменение получаемой ин¬
формации при прочих равных условиях происходит
при изменении масштаба наблюдения примерно
на половину порядка. Таким образом, даже для
космических фотографий можно выделить как ми¬
нимум три группы масштабов (1:200 000,
1: 1 000 000, 1: 5 000 000), характеризующихся
своими уровнями генерализации, оптимальными
для решения определенного круга геологических
задач.
Дешифрирование и геологическая интерпрета¬
ция фотографий, полученных из космоса, позволи¬
ли по-новому осветить многие проблемы, связан¬
ные с общим структурным планом крупных тер¬
риторий, установить закономерности соотношений
геологических объектов, роль разрывных наруше¬
ний, выявить некоторые новые структурные зако¬
номерности размещения полезных ископаемых,
наметить пути их прогноза. При этом использова¬
лись как черно-белые, так и цветные (с натураль¬
ной или искаженной цветопередачей) изобра¬
жения.
Опытное фотографирование геологических объ¬
ектов, проведенное с «Союза-22», производилось
новой многозональной камерой. Использование
этого вида фотопродукции позволило сопоставить fÿj
полученные результаты интерпретации с данными
других видов съемок, проводившихся ранее.
В ходе эксперимента были получены фотогра¬
фии территорий, существенно различающихся по
геологическому строению. В число трех объектов,
исследование которых было произведено, входят
регионы, принципиально отличающиеся по при¬
родно-климатическим особенностям, по морфоло¬
гии поверхности и геологическому строению.
Участок бассейна р. Вилюй располагается
в пределах Вилюйской синеклизы, в которой с ме¬
зозойской эры происходит устойчивое медленное
опускание, лишь иногда сменявшееся относитель¬
но кратковременными поднятиями. Распространен¬
ные здесь мезозойские и кайнозойские отложения
залегают почти горизонтально или с углами на¬
клона, не превышающими долей градуса. Трудно¬
сти геологического изучения этих мест обусловле¬
ны большой заболоченностью района и крайне
плохой его обнаженностью — при полевых иссле¬
дованиях изредка удается обнаружить выходы
горных пород в ненарушенном состоянии и опре¬
делить условия их залегания.
Район Западного Прибайкалья сложен сущест¬
венно иными геологическими образованиями.
Здесь преобладают наиболее древние докембрий¬
ские и частично кембрийские сильнометаморфизо-
ванные толщи горных пород. В этой области раз¬
виты процессы гранитизации; имеются массивы
изверженных пород, в том числе и основных, типа
габбро. Для данной территории характерно пре¬
обладание длительных поднятий, и лишь в юрском
периоде ненадолго устанавливался водный режим.
В это время в отдельных бассейнах отлагались
осадки, сохранившиеся сейчас в виде «наложен¬
ных структур» в пределах отдельных блоков и за¬
легающие с небольшими углами падения. Древнее
основание исследуемого района разбито разлома¬
ми различных направлений.
Район Памиро-Алая характеризуется чрезвы¬
чайной сложностью геологического строения.
Здесь известны отложения различного возраста,
начиная с палеозойских, в составе которых есть
силурийские, девонские, каменноугольные и перм¬
ские, мощные толщи осадочных пород мезозоя и
кайнозоя, а также четвертичные отложения раз¬
личного генезиса. Процессы складкообразования
неоднократно сменялись последующим размывом
ранее отложившихся толщ и накоплением более
молодых отложений. Многочисленные разломы
разбивают эту территорию на ряд зон, протягиваю¬
щихся на десятки и сотни километров и глубоко
проникающих под земную кору, в мантию. Силь¬
нейшая вулканическая деятельность привела
к развитию мощных толщ эффузивных образова¬
ний и к внедрению многочисленных массивов
интрузивных пород различного состава. Здесь
имеются разные по возрасту массивы гранитов,
гранодиоритов и ультраосновных пород.
В тектоническом отношении район съемки яв¬
ляется областью максимального сближения Пами¬
ра и Тянь-Шаня, которые представляют собой
Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
сильно нарушенные новейшими движениями крае¬
вые части двух литосферных плит: Индостано-
Памирской и Евразийской. Индостано-Памирская
плита представлена на снимке зонами Заалайско-
го хребта и Северного Памира, а Тянь-Шаньская
часть Евразийской плиты — новейшим поднятием
Алайского хребта и южной частью Ферганской
впадины. Зажатая между двумя плитами восточ¬
ная часть Таджикской депрессии здесь резко су¬
жена и сложно деформирована.
Для целей геологического дешифрирования,
для выявления тонких различий в цветовой окрас¬
ке отдельных типов геологических образований
особенно ценна возможность получения цветных
изображений с самыми различными сочетаниями
исходных зональных снимков в различных вариа¬
циях цвета. Образования, неразличимые при одном
варианте, оказывались хорошо видными в другом.
Поэтому изучение снимков, полученных в разных
вариантах цветового синтеза, проводилось вначале
по отдельности, а затем путем одновременного рас¬
сматривания их под стереоприбором. Полученные
при этом данные сводились на единую (суммар¬
ную) схему геологического дешифрирования.
Объем полученной информации определялся сопо¬
ставлением данных дешифрирования с геологиче¬
скими картами близких масштабов.
В пределах площади снимка района р. Вилюй
(рис. 1) наиболее древними образованиями явля¬
ются верхнемеловые отложения. Их разделяют на
две свиты, однако близкий литологический состав
отложений и значительное сходство в окраске не
позволяют четко разграничить их по снимкам, но
в совокупности выделение их не представляет
трудности.
Наиболее отчетливо эти отложения выделяются
по склонам долин рек Тюнг и Тонгуо. Для них
характерны интенсивный фототон1 изображения
il густая эрозионная сеть, развивающаяся по всей
площади их распространения. По длине р. Тюкян
отложения верхнего мела дешифрируются менее
отчетливо. Особенно это относится к левобереж¬
ной части долины. В нижнем течении р. Тюнг и
цоколе террасы р. Вилюй верхнемеловые отложе¬
ния образуют обрыв и отчетливо выделяются по
полосе темной окраски.
Образования верхнего мела перекрыты чехлом
четвертичных отложений, среди которых выделя¬
ются аллювиально-озерные образования средне- и
верхнечетвертичного возраста и аллювиальные от¬
ложения р. Вилюй и ее притоков. Среднечетвер¬
тичные отложения (Qn2) отличаются от меловых
весьма резко. Граница их распространения прово¬
дится уверенно по изменению цвета изображения.
Площади развития этих отложений выделены
в междуречье рек Тюнг и Тюкян.
Выше, на среднечетвертичных аллювиально¬
озерных отложениях, располагаются образования
так называемой эйкской свиты средневерхнечет¬
вертичного возраста (Qn-ш—Ik). Для них харак-
1 Здесь и далее нигде не дается название цвета или от¬
тенка, так как при синтезировании цветного изображе¬
ния могут быть получены самые различные цвета.
терна более светлая окраска фотоизображения и 156
своеобразный «оспенный» рельеф, появление ко¬
торого вызвано развитием многочисленных озер
и заболоченных блюдцеобразных котловин на
участках с вытаявшими линзами подземного льда.
Оконтуривание таких участков, в большинстве
случаев приуроченных к повышенным водораз¬
дельным пространствам, дает возможность откар-
тировать площади развития «эйкской»свиты и тем
самым ограничить районы развития среднечетвер¬
тичных отложений.
Аллювиальные отложения бассейна р. Вилюй
удается расчленять довольно дробно, с выделением
пойменных и русловых фаций и комплекса террас.
Наиболее древняя из них — третья, относимая по
возрасту к средневерхнечетвертичным отложениям
(Qii-iii) (£ на рис. 1), довольно четко ограничи¬
вается уступами. Для нее характерен пятнистый
фототон, обусловленный неравномерным развити¬
ем растительности. На ряде участков отмечается
резкая прямолинейность границ распространения
третьей террасы, хорошо читающихся по измене¬
нию окраски фотоснимка; аналогичные линейные
элементы видны и на поверхности самой террасы.
Анализ этих линеаментов позволил предположить
наличие здесь отдельных блоков в подстилающих
геологических образованиях, сместившихся друг
относительно друга по разломам. Смещение конту¬
ров третьей террасы, так же как и перестройка
всей системы р. Вилюй и ее притоков, после отло¬
жения «эйкской» свиты дает основание считать,
что последние движения по этим разломам прои¬
зошли после формирования третьей террасы.
Ранее при геологических исследованиях в пре¬
делах этой части Вилюйской впадины подобной
структуры не отмечалось. По аэрофотоснимкам
удавалось обнаружить лишь фрагменты разрывной
тектоники. Предполагаемое блоковое строение
территории весьма интересно, так как с пунктами
пересечения разрывных нарушений различного
направления могут быть связаны локальные изги¬
бы пластов на глубине. Ряд разрывов совпадает
с данными геофизических исследований, что под¬
тверждает реальность их существования.
Рис. 1
Схема геолого-структурного дешифрирования района ниж¬
него течения р. Вилюй
1 — современные аллювиальные отложения;
2 — современные и верхнечетвертичные эоловые отложения;
3 — верхнечетвертичные аллювиальные отложения, слагающие
первую террасу;
4 — верхнечетвертичные аллювиальные отложения, слагающие
вторую террасу;
5 — средне- и верхнечетвертичные аллювиальные отложения,
слагающие третью террасу;
6 — средне- и верхнечетвертичные отложения («эйкская» сви¬
та) ;
7 — верхняя часть среднечетвертичных отложений, слагающих
четвертую террасу;
8 — среднечетвертичные аллювиально-озерные отложения;
9 — верхнемеловые отложения;
10 — 12— отдешифрированные уверенно (А), предположительно
(Б) соответственно тектонические линеаменты (следы раз¬
рывов), элементы кольцевых структур, границы геологиче¬
ских комплексов

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
157

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
Помимо выявленных разрывных нарушений,
на полученных снимках было впервые обнаруже¬
но несколько так называемых кольцевых структур
в долине р. Вилюй и его левых притоков, рек Тю-
кян и Тюнг. Среди них можно отметить две наи¬
более крупные: Верхневилюйская, диаметром 35—
40 км, ограниченная с севера излучиной р. Вилюй,
к западу от г. Верхневилюйска; Большая Тюнгов-
ская, представляющая собой полукольцо диамет¬
ром около 35 км, ограниченное с юго-запада из¬
лучиной р. Тюнг в районе песков-тукулаанов, а с
северо-востока срезанное зоной дробления, выра¬
женной отдешифрированным линеаментом. Дру¬
гие более мелкие кольцевые структуры диаметром
4—24 км, обнаруженные на данной территории,
показаны на рис. 1.
Для второй террасы (Qin) (4 на рис. 1) ха¬
рактерными дешифровочными признаками явля¬
ются хорошо выраженные уступы, озера, осохшие
плоскодонные котловины (аласы) и ложбины, ча¬
сто сохраняющие следы ориентировки по древним
веерам блуждания русла.
Первая терраса (Qin) (5 на рис. 1) встреча¬
ется фрагментарно в долине р. Вилюй. Для нее
типично наличие хорошо выраженных вееров
блуждания русла, и участки этой террасы выделя¬
ются без затруднений. Так же хорошо распозна¬
ются на снимке пойменные и русловые отложения,
для которых типичны более темные и насыщенные
тона фотоизображения вееров блуждания и свет¬
лые полосы русловых отложений, представленных
песками.
В северо-восточной части площади выделяются
участки развития эоловых отложений (Qin-iv)
(2 на рис. 1), для которых характерен очень свет¬
лый фототон, иногда почти белый, и своеобразный,
как бы мелковолокнистый рисунок, обусловлен¬
ный наличием барханов.
Надежное дешифрирование полей четвертич¬
ных отложений различного возраста и генезиса
имеет большое значение для инженерно-геологи¬
ческих исследований как с точки зрения выявле¬
ния месторождений строительных материалов, так
и при проектировании дорожного строительства.
На космическом снимке Западного Прибай¬
калья (рис. 2) по различию в цвете фотоизобра¬
жения отчетливо выделяется ряд полос, в пределах
которых развиты различные по возрасту и степе¬
ни метаморфизма породы. Так, на западном побе-
Рис. 2
Схема геолого-структурного дешифрирования Байкальской
рифтовой зоны
1 — нижнеюрские отложения;
2 — нижнекембрийские отложения;
3 — протерозойские отложения;
4 — архейские отложения;
5 — изверженные породы основного состава (габброиды);
6 — тектонические линеаменты (следы разрывов), отдешифри-
рованные уверенно (А), предположительно (Б);
7 — элементы кольцевых структур;
8 — границы геологических комплексов, отдешифрированные
уверенно (А), предположительно (Б);
9 — простирание фотомаркирующих горизонтов;
10 — направление падения слоев
режье оз. Байкал вполне удовлетворительно вы- 159
деляется полоса развития архейских образований
А, в ее пределах крупный массив габброидов ѵА,
где обнаружена кольцевая структура диаметром
4 км. Последний отличается более темным, насы¬
щенным фототоном. В пределах распространения
пород архейского возраста по тонкой струйчатости
рисунка фотоизображения и при увеличении
снимка можно наметить направления простирания
фотомаркирующих пластов, выявить элементы
внутренней структуры, выделить жильные обра¬
зования, представляющие интерес для обнаруже¬
ния гидротермальной минерализации. При боль¬
шем увеличении снимка элементы слоистости и
сланцеватости, а также мелкие, секущие их раз¬
рывные нарушения дешифрируются по всей пло¬
щади развития пород архейского возраста.
Отчетливо устанавливаемый крупный разлом,
пересекающий побережье в районе р. Бугульдейка,
является известным ограничением рифта, по ко¬
торому происходили левосдвиговые перемещения
в протерозое.
К западу от этих территорий расположены пло¬
щади распространения протерозойских (PR) силь-
нометаморфизованных образований. На снимке
для них характерен более светлый и менее насы¬
щенный фототон, позволяющий отчленить их от
архейских образований.
Далее на запад располагается еще более свет¬
ло окрашенная полоса, по которой может быть
выделена площадь распространения отложений
нижнего кембрия ^і. В пределах этой площади по
более интенсивному цвету и существенно иному
характеру структуры речной сети, ее рисунку,
можно произвести выделение площадей, занятых
мезозойскими терригенными отложениями Ji,
в пределах которых так же по рисунку гидросети
и цветовым оттенкам выделяются участки, где
обнажается весь или значительная часть разреза
нижнеюрских отложений, некоторые пачки кото¬
рых наиболее устойчивы к выветриванию. С уче¬
том очертаний выходов отдельных горизонтов мож¬
но подойти к определению направления падения
мезозойских образований и даже примерно опре¬
делить углы падений, оказывающиеся весьма по¬
логими.
Все поле распространения протерозойских,
нижнекембрийских и залегающих на них нижне¬
юрских образований имеет блоковое строение,
причем основная часть разломов ориентирована
в северо-северо-восточном и северо-западном на¬
правлениях. Расшифровка тектонического строе¬
ния позволяет надежно устанавливать связь из¬
вестных месторождений и рудопроявлений с опре¬
деленными структурными формами и прогнозиро¬
вать новые скопления минерального сырья.
Линеаменты в пределах полей развития юрских
толщ скорее всего являются отражением разломов
в подстилающих породах, обновленных в более
позднее время.
Юрские отложения, представленные песчано-
глинистыми породами, дешифрируются на распа¬
ханных площадях, ими занятых.

Qal /
Qgl 2
Qfg 3
Qpr 4
KZ 5
MZ-KZ 6
MZ 7
14
о
O
Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
Большие возможности открывает дешифриро¬
вание многозональных снимков при изучении об¬
разования современных осадков. Так, при изуче¬
нии дельты р. Селенга на космических снимках
с разной цветовой коррекцией было установлено,
что на каждом из них выявляются разные конту¬
ры, отражающие различную степень заболоченно¬
сти, а значит, и различную степень уплотнения
осадков.
Выделение площадей, сложенных осадками
различных фаций аллювия (пойменных и русло¬
вых отложений), отделение их от террасового
комплекса долин рек имеет немаловажное значе¬
ние при поисках и изучении россыпных месторож¬
дений. Вероятно, после проведения соответствую¬
щих корреляций станет возможным от различий
в составе растительности, отчетливо проявляющих¬
ся на снимке, подойти к выявлению различий
в литологическом составе пород в пределах выде¬
ленных толщ.
Основное количество данных при дешифриро¬
вании космического снимка Западного Прибай¬
калья, как уже отмечалось, было получено по
разрывной тектонике (см. рис. 2). Наиболее отчет¬
ливо дешифрируются крупные разломы северо-се¬
веро-восточной ориентировки. Разломы более мел¬
кие выражены менее отчетливо. При сопоставле¬
нии снимков с различной цветокоррекцией было
установлено, что некоторые разрывные нарушения
на одном из вариантов выявляются с большей от¬
четливостью. К таким разрывам относятся более
молодые, вероятно, наложенные структуры. Отсю¬
да следует вывод о том, что при выборе оптималь¬
ных вариантов цветовой коррекции возможно об¬
наружение таких сочетаний их, при которых раз¬
деление разрывов различного возраста будет
наиболее четким. Например, в области развития
четвертичных отложений в дельте р. Селенга раз¬
рывы лучше дешифрируются в видимой зоне
спектра, а на территории сильно эродированного
Западного Прибайкалья, где развиты комплексы
древних пород, разрывы лучше дешифрируются
в комбинации с инфракрасной зоной.
Для этой территории было проведено опытное
дешифрирование черно-белых отпечатков с 15-крат¬
ным увеличением. Установлено, что в этом случае
Рис. з
Схема геолого-структурного дешифрирования района
Памиро-Алая
1 — аллювиальные четвертичные отложения;
2 — гляциальные четвертичные отложения;
3 — флювиогляциальные четвертичные отложения;
4 — пролювиальные четвертичные отложения;
5 — кайнозойские отложения;
6 — мезозойские и кайнозойские отложения (нерасчлененные);
7 — мезозойские отложения;
8 — палеозойские отложения;
9 — граниты;
lü — гранодиориты;
11 — 13— тектонические линеаменты (следы разрывов), эле¬
менты кольцевых структур, границы геологических ком¬
плексов, отдешифрированные уверенно (А), предположи¬
тельно (Б) соответственно;
11 — направление падения пластов
1/21 1 «Союз-22»
возрастает возможность выявления большого ко- 161
личества деталей тектоники, уточнения строения
крупных зон разломов, обнаружения серии более
мелких разрывных структур. На увеличенных
снимках лучше видны наложенные, более молодые
разрывные нарушения северо-восточного направ¬
ления. Новой является информация о кольцевых
структурах, отдешифрированных в Западном При¬
байкалье.
Космический снимок Алайского хребта в самой
северной части захватывает участок Ферганской
впадины в районе р. Кызыл-Кия (рис. 3). В ни¬
зовьях рек Исфайрамсай и Аксу по светлым тонам
отчетливо дешифрируются площади, занятые от¬
ложениями мезозойского и кайнозойского возра¬
ста. Большая разрешающая способность снимка
и наличие в составе мезокайнозойских отложений
горизонтов и пачек пород различного цвета позво¬
ляют протягивать их на расстояние в десятки, ки¬
лометров и выделять разрывные нарушения даже
при малой амплитуде смещений по ним. Не менее
отчетливо могут быть выделены мезокайнозойские
отложения и в центральных частях горной систе¬
мы. Так, по северной окраине Алайской долины
удается не только откартировать эти образования,
но и сделать заключение о направлении их паде¬
ния по характеру выражения в рельефе. По нали¬
чию трех резко различающихся по цвету полос
можно отделить палеогеновые отложения от мело¬
вых и последние от юрских образований. По рез¬
кому отличию и моноклинальным формам залега¬
ния мезокайнозойские отложения с большой чет¬
костью отделяются от палеозойских и могут быть
определены даже в тех местах, где они распростра¬
нены в виде небольших по площади участков.
К таким участкам относится, например, западное
окончание Алайской долины в том месте, где
р. Кызылсу выходит из нее.
Площади палеозойских (PZ) образований от¬
четливо выявляются по окраске и более темному
фототону. Вследствие, развития сильной складча¬
тости и многочисленных мелких разрывных нару¬
шений выявление элементов и прослеживание от¬
дельных маркирующих горизонтов обычно затруд¬
нительно. Однако в ряде случаев это удается
сделать.
При проведении дешифрирования возникло
предположение о возможности выделения более
древних частей палеозойского разреза (силурий¬
ских) , претерпевших зеленокаменное изменение,
по специфическим тонам окраски фотоизображе¬
ния. Однако это предположение требует дополни¬
тельной проверки.
В восточной части снимка, в пределах Алай¬
ского хребта, среди палеозойских отложений до¬
статочно отчетливо выделяются участки более
светлых и более густых тонов. Первые из них
можно сопоставлять с интрузиями гранитов у,
вторые — с массивами гранодиоритового уб соста¬
ва. Имеющиеся на территории ультраосновные
породы непосредственно на снимке выделить не
удалось. Однако привязка двух мелких массивов,
отмеченных на обзорной геологической карте мае-

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
штаба 1: 2 500 000, показала, что они приурочены
к зонам разрывных нарушений, выделяющимся на
космическом снимке и отсутствующим на геологи¬
ческой карте.
В пределах горно-складчатых сооружений Алая
и Памира хорошо различается их общая новейшая
структура и отдельные ее элементы. Как и на
большинстве других космических изображений
близких масштабов, здесь хорошо разделяются
комплексы палеозойского основания и мезокайно-
зойского осадочного чехла. Фотоснимок дает до¬
статочно отчетливое представление о сложной
внутренней структуре палеозоя. Более или менее
ясно дифференцируются разновозрастные литоло¬
го-стратиграфические подразделения, образуемые
ими складки и отдельные разрывы. Менее отчет¬
ливо обособлены кислые и щелочные интрузии.
Надвиговые и покровные структуры, характерные
для палеозоя Алайского хребта, не проявлены
столь отчетливо, как прямолинейные крутопадаю¬
щие разрывы. В этом отношении интересна пят¬
нистость рисунка палеозоя, которая отчасти может
отражать высотную растительную и ландшафтную
поясность (на снимке она хорошо видна), а отча¬
сти может быть отражением глубоко эродирован¬
ной покровной структуры (тектонические останцы,
окна и т. п.).
Значительно лучше на снимке проявлены отло¬
жения мезозоя и кайнозоя, стиль их деформаций,
складки основания и складки покрова, разрывы.
В отношении молодых образований снимок наибо¬
лее информативен.
Сравнение рассматриваемого снимка и изобра¬
жений, полученных ранее с других космических
аппаратов, выявляет наличие устойчивых призна¬
ков групп пород разного возраста, но близких по
литологии. Одинаково характеризуются вулкано-
генно-терригенные палеозойские толщи Алая и
Памира и нижнемеловой терригенный комплекс
Заалайского хребта. Другая группа — карбонатно¬
глинистые отложения палеозоя Алая и верхнего
мела — палеогена Заалайского хребта.
Покровно-складчатая структура мезозойских и
кайнозойских отложений читается лучше, чем
в осадках палеозойского возраста. На северном
склоне Заалайского хребта тектонические покровы
юрских и нижнемеловых пород резко отличаются
от перекрываемых ими верхнемеловых образова¬
ний (рис. 4).
При сравнении фотоизображения и геологиче¬
ских карт южного обрамления Ферганской впади¬
ны обнаруживается, что практически все разры¬
вы, показанные на картах, читаются и на фото¬
изображении. Местами снимок дает возможность
уточнить рисунок разрывов. Хорошо дешифриру¬
ются разрывы субширотного простирания, особен¬
но в Южно-Ферганской флексурно-разрывной
зоне. Линеаменты «антитяныпанских» направле¬
ний, выделенные ранее на более мелкомасштабных
снимках, дешифрируются хуже, что связано, ве¬
роятно, с возросшей детальностью изображения.
Они прослеживаются в виде коротких (порядка
нескольких километров) прямолинейных отрезков.

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
Намечаются более крупные линеаменты северо-
западного, северо-восточного и меридионального
простираний, которые, по-видимому, являются от¬
ражением в поверхностной структуре скрытых
глубинных разломов трансзонального типа. В ка¬
честве примера можно привести линеамент мери¬
дионального простирания, проходящий через до¬
лину р. Исфайрамсай, и линеамент северо-запад¬
ного простирания, прослеживающийся на правом
борту р. Сох.
В области широкого распространения четвер¬
тичных отложений (южный борт Ферганской впа¬
дины) отчетливо проявились молодые (поздне-
плейстоцен-голоценовые) тектонические деформа¬
ции. Они выражены (и в цветовой гамме, и в
геометрии рисунка) дифференциацией пролюви¬
ального шлейфа на длинные полосы антиклиналь¬
ных линейных поднятий и синклинальных проги¬
бов. В осевых частях поднятий вскрываются нео¬
геновые, нижне- и среднечетвертичные отложения,
четко различающиеся цветом, тоном и рисунком
изображения. В более высоких частях склона Фер¬
ганской впадины в ядрах поднятий появляются,
а затем, по существу, преобладают палеозойские
породы. Четвертичные покровы, сохраняя особен¬
ности своего проявления, приобретают некоторую
специфику рисунка, которая отражает, по-видимо¬
му, малую мощность этих покровов по сравнению
с предгорными равнинами.
Одна из важнейших тектонических линий
Памиро-Алая — зона Дарваз-Каракульского раз¬
лома — образует северо-западное ограничение Ин-
достано-Памирской литосферной плиты. Этот раз¬
лом, простираясь на северо-северо-восток, раз¬
деляет внутренний и внешний Дарваз и затем,
пересекая реки Обихингоу и Муксу, отклоняется
к востоку, в осевую часть Заалайского хребта.
Особый интерес вызывают самые молодые,
позднечетвертичные движения, регистрируемые
деформациями четвертичного рельефа. Они инте¬
ресны тем, что существенно влияют на современ¬
ный сейсмический режим.
Рис. 4
Схема строения зоны сочленения Памира и Алая по мате¬
риалам дешифрирования космических снимков
Отложения:
1 — четвертичные,
2 — нерасчлененные мезокайнозойские,
3 — верхнего олигоцена — плиоцена,
4 — верхнего мела — олигоцена,
5 — нижнемеловые,
6 — палеозойские.
7—Границы тектонических покровов палеозойских серий (а),
мезозойских и кайнозойских (б).
8 — Разрывные нарушения: взбросы (а), прочие (б).
9 — Геологические границы (стрелками показано направление
сближения Памира и Алая и общее надвигание последнего)
Рис. 5
Позднечетвертичные разрывные нарушения зоны Дарваз-
сного разлома по данным дешифрирования космических
снимков
1 — позднечетвертичные взбросы и надвиги,
2 — отдешифрированные позднечетвертичные разрывы с невыяс¬
ненным направлением перемещения,
3 — области широкого развития позднечетвертичных отложений
Исследования последних лет убедительно по- 163
казали, что в западной части, где Дарвазский
разлом простирается субмеридионально и на севе¬
ро-восток, по нему преобладали позднечетвертич¬
ные левосдвиговые перемещения, скорость кото¬
рых считают 1,2—1,4 см/год. Подобные деформа¬
ции фиксируются и далее на северо-восток, до
левого берега р. Муксу, где позднечетвертичная
краевая морена смещена влево на 60 м по одной
из ветвей разлома. При этом зона активных раз¬
рывов на пересечении р. Обихингоу и северо-во¬
сточнее не совпадает с древним, геологически ре¬
гистрируемым Дарваз-Каракульским разломом,
который здесь все более отгибается к востоку, и
проходит к северу от него. Ее продолжение на
восток от р. Муксу в область Заалайского хребта
было, однако, не вполне ясно. Изучение космиче¬
ских изображений с «Союза-22» (рис. 5) помогло
выяснить этот вопрос.
К востоку от урочища Ляхш и долины р. Гу-
лома главная активная ветвь Дарвазского разлома
простирается на восток-северо-восток и проходит
непосредственно в тыловом шве нижней (голоце¬
новой) террасы р. Кызылсу. Здесь имеет место
надвигание коренных пород мезокайнозоя на го¬
лоценовый аллювий. Сдвиговая составляющая пе¬
ремещений не регистрируется. Подобные соотно¬
шения имеют место и восточнее, за кишлаком
Карамык, где разлом простирается широтно и ме¬
стами представлен двумя ветвями.
Вблизи долины р. Алтындарья единая линия
разлома отсутствует. На снимке дешифрируется
несколько мелких нарушений субширотного и се¬
веро-западного направлений, образующих ромбо¬
видную в плане систему. По одному из широтных
разрывов, наклоненному под средними углами на
юг, наблюдается небольшое надвигание в краевой
позднеплейстоценовой морене. Далее к востоку
разлом протягивается параллельно южному борту
Алайской долины. Одна из ветвей проходит по
бровке верхнеплейстоценовой террасы, а другая
рассекает ее. Оба нарушения, по-видимому, явля¬
ются взбросами.
Таким образом, в восточной части Дарвазской
зоны разломов левосдвиговые молодые подвижки
сменяются надвиговыми и взбросовыми. В сово¬
купности с левым сдвигом на западе разлома они
указывают на горизонтальное движение Индоста-
но-Памирской плиты на север, точнее, в северо¬
северо-западном направлении. Наиболее выдвину¬
тая к северу часть плиты, отчетливо дешифрируе¬
мая на космическом снимке, приходится на район
кишлака Карамык. Это движение вызывает попе¬
речное сжатие Тянь-Шаня и специфическое раз¬
давливание и отжимание к западу мезокайнозой-
ских образований хр. Петра Первого, с чем связа¬
на высокая сейсмичность региона.
Все эти факторы, и в первую очередь деталь¬
ность рисовки структурного плана этой сложно
построенной территории, позволяют делать выво¬
ды о закономерностях размещения полезных иско¬
паемых и металлогенические прогнозы. При мно¬
гократном увеличении изображения возникает
11*

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
возможность выявлять рудоконтролирующие струк¬
туры более низкого порядка.
Интересными и пока не всегда геологически
объяснимыми элементами являются кольцевые
структуры. Они не находили отражения на ранее
составленных геологических картах, и их изучение
и металлогеническая значимость — дело ближай¬
шего будущего. Некоторые элементы таких струк¬
тур выделены в пределах Алайского хребта.
Четвертичные отложения горноледниковых
районов анализируемой территории выделяются
с большой уверенностью. По более светлому фото¬
тону и несколько отличающейся окраске хорошо
выделяются площади, занятые флювиогляциаль¬
ными отложениями (Qfg) (см. рис. 3).
Отчетливо дешифрируются пролювиальные
шлейфы (Qpr) (см. рис. 3) и отдельные крупные
конусы выноса. Примером таких участков может
служить северный склон Заалайского хребта
в пределах Алайской долины, конус выноса р. Ис-
файрамсай в Ферганской долине и ряд других.
В пределах пролювиальных шлейфов возможно
выделение конусов, принадлежащих к различным
генерациям и связанных с разными уровнями
речных террас. По участкам интенсивной ок¬
раски можно выделять области разгрузки подзем¬
ных вод.
С полной отчетливостью выделяются и подда¬
ются картированию аллювиальные отложения
(Qal) (см. рис. 3) во всех случаях, когда площади
их распространения достаточны для оконтурива¬
ния.
На крупных реках типа Кызылсу, Муксу,
Исфайрамсай и Аксу удается выделить комплекс
поймы и высокие террасы. При использовании оп¬
тического увеличения возможно проведение более
дробного расчленения террасового комплекса.
Возможность изучения и детального картиро¬
вания различных генетических типов четвертич¬
ных отложений трудно переоценить, особенно в
случае проведения регулярно повторяющихся
многократных съемок. Это дает возможность в
условиях горного рельефа прогнозировать дина¬
мику экзогенных процессов, устанавливать лави¬
ноопасные районы, правильно проектировать гид¬
ротехнические сооружения, строительство дорог,
прогнозировать вопросы водоснабжения за счет
таяния ледников и решать многие другие специ¬
альные вопросы гидрогеологии и инженерной гео¬
логии, выявлять активные складки, растущие на
неотектоническом этапе развития.
Таким образом, использование космических
фотографий, полученных с «Союза-22»? дает гео¬
логам существенный прирост информации, не го¬
воря уже о резком повышении надежности карти¬
рования различных геологических объектов и яв¬
лений.
Особенно хочется еще раз подчеркнуть две
особенности этих фотографий:
возможность получения различных синтезиро¬
ванных цветных изображений, каждое из которых
несет свою информацию, полезную для решения
конкретных геологических задач;
возможность получения широкого диапазона 164
масштабов изображения, охватывающего как ми¬
нимум два масштабных ряда.
Это позволяет вести изучение территории от
общего к частному, от установления общих зако¬
номерностей геологического строения до выявле¬
ния локальных структурных форм, подлежащих
оценке на перспективы обнаружения новых скоп¬
лений полезных ископаемых, а также давать прог¬
ноз сейсмической опасности изучаемых регионов.
8.4
Результаты
геологической интерпретации
многозональных снимков
территории ГДР
Территория ГДР располагается в пределах За¬
падно-Европейской эпигерцинской платформы,
в структурно-тектоническом плане которой выде¬
ляются две крупные единицы: Северо-Германская
синеклиза и северная окраина Чешского массива.
В современном рельефе им соответствуют Герма¬
но-Польская низменность, восточные отроги Гар¬
ца, Тюрингенский Лес и северные склоны Рудных
гор. На поверхности севернее городов Магдебург
и Хойерсверд залегают ледниковые и аллювиаль¬
ные отложения, южнее — субаквальные осадки
мощностью около 50 м. В перигляциальной зоне
шириной 60 км распространены лёссовые отложе¬
ния. В южной, горной части территории на поверх¬
ности наблюдаются выходы отложений палеозой¬
ского и мезозойского возраста. Геологическое
строение ГДР является сложным объектом для
дистанционного зондирования аэрокосмическими
методами. Однако уже в первых опытах примене¬
ния многозональных снимков, полученных с по¬
мощью МКФ-6, и космических снимков с ИСЗ
«Метеор» для изучения геологического строения
этого района Европы был получен большой объем
новой ценной информации. Установлены границы
разномасштабных структурно-тектонических зон,
региональных структур, тектонических деформа¬
ций, границы распространения пород различного
генезиса и возраста и т. д.
Дешифрирование линеаментов. На мелкомас¬
штабных космических снимках наиболее отчетли¬
во проявляются линейные и кольцевые разрывные
нарушения различной протяженности и глубины
заложения. При изучении снимков территории
ГДР были обнаружены и ранее известные разло¬
мы, и новые, которые не удавалось выявить обыч¬
ными методами, так как вдоль них не произошли
Рис. 1
Основные линеаменты на территории ГДР, выявленные при
дешифрировании многозональных снимков, сделанных с
борта КК «Союз-22» с помощью МКФ-6, а также с ИСЗ
«Метеор» (А), и фрагмент — область Гарца (Б)
Буквы — начальные буквы названий городов Росток, Берлин,
Галле, Лейпциг, Дрезден, Мудебург, Эрфурт

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
ни вертикальные, ни горизонтальные смещения
горных пород.
Многозональные снимки характеризуют свой¬
ства отражения света и собственного излучения
различных объектов земной поверхности. Изуче¬
ние минералов и их распознавание осуществля¬
ются по их отражательным характеристикам.
Световые волны, отраженные от поверхности Зем¬
ли, изменяются как по своей интенсивности, так
и по поляризации. Падающий неполяризованный
свет в результате отражения поляризуется благо¬
даря взаимодействию с неоднородной рассеиваю¬
щей средой. Векторные свойства световых волн
проявляются ввиду отсутствия объемной симмет¬
рии вещества подстилающей поверхности. Отража¬
тельные свойства поверхностных слоев земной по¬
верхности определяются ее химическим составом
и степенью шероховатости. Суммарное воздейст¬
вие этих двух факторов на характеристики отра¬
жения света приводит к неоднозначности измере¬
ния реальных характеристик минералов, входящих
в состав горных пород и почв.
При фотогеологических исследованиях были
использованы материалы эксперимента «Радуга»:
многозональные снимки, полученные с борта «Сою-
за-22», с ИСЗ «Метеор», а также самолетные
снимки.
Геологическая интерпретация космических
снимков требует создания новой методики, так
как информация о геологическом строении выра¬
жается на них в опосредованном виде. На совре¬
менном этапе разработки такой методики дешиф¬
рирования устанавливаются фотоинтерпретацион-
ные признаки известных геологических объектов,
определяются их соответствие и характер прояв¬
ления на снимках разного масштаба и разрешения
на местности. Основной целью методических ис¬
следований является создание каталога признаков,
устанавливающих соответствие их комбинаций
(цвет, форма, пространственное положение, про¬
тяженность, структурно-текстурные характеристи¬
ки изображения, плотность фототона и его изме¬
нения для разных спектральных диапазонов и т.п.)
с различными геологическими объектами. Труд¬
ность решения такой задачи очевидна. Поэтому
такие методические работы целесообразно прово¬
дить на хорошо геологически изученном регионе,
для которого имеется исчерпывающий справочный
материал, крупномасштабные тематические карты
и геофизические данные. Такие районы выбира¬
ются в качестве тестовых участков, на которых
одновременно с аэрокосмической съемкой прово¬
дятся наземные полевые исследования изучаемых
геологических объектов. На решение этих задач
были направлены некоторые работы, проводившие¬
ся на территории ГДР в рамках эксперимента
«Радуга».
Целью геологической интерпретации является
комплексный отбор типичных признаков некото¬
рой структуры, проявившихся на снимке, для от¬
деления ее от структур других типов. Для этого
наиболее рациональным было сравнение сделан¬
ных с разных мест снимков, на которых изобра¬
жалась одна и та же известная геологическая 166
структура. Анализ таких снимков позволяет уста¬
новить вариацию форм ее проявления. На снимках
с ИСЗ «Метеор» ясно видно, что крупные линеа¬
менты, известные на территории ГДР, являются
составной частью широких континентальных ли¬
нейных структур. На снимках с «Союза-22» линеа¬
менты проявляются в виде узких линейных эле¬
ментов, оттененных цветом и некоторыми компо¬
нентами ландшафта. Линеаменты, опознанные
и выявленные на снимках с «Метеора», прояви¬
лись и на многозональных снимках с «Союза-22» в
виде густой сети линий, расположенных под
углом к простиранию основной зоны и параллель¬
но ей.
На многозональных аэроснимках, сделанных с
высоты около 7 км, обнаруживаются детали тех
объектов и их совокупностей, которые оттеняют
линеаменты (рельеф, растительность, грунтовые
воды и т. д.). Благодаря большой разрешающей
способности снимки, сделанные камерой МКФ-6
с борта «Союза-22», при многократном увеличении
тоже позволяют получить детальное изображение
поверхности, что дает возможность в некоторых
случаях исключить аэросъемку при проведении
таких методических и практических исследо¬
ваний.
Линеаменты большой глубины заложения, раз¬
ломы фундамента, скрытые толщей рыхлых отло¬
жений, на аэроснимках не видны. Наземными по¬
левыми методами эти элементы геологического
строения вследствие их своеобразия выявляются
не всегда или с трудом, в то время как на мелко¬
масштабных спутниковых снимках они проявля¬
ются довольно отчетливо.
Такое поэтапное исследование позволяет лучше
изучить тектонический план региона и является
качественно новой ступенью в развитии геологи¬
ческих методов, позволяя выявить генезис, морфо¬
логию и соподчинение отдельных тектонических
структур и линеаментов.
Методика дешифрирования геологических про¬
цессов в земной коре иллюстрируется некоторыми
примерами.
Для этих целей использованы цветные синте¬
зированные снимки, результаты их машинной об¬
работки, эквиденситные изображения, изображе¬
ния с расширенным диапазоном и с усиленным
контрастом, а также проведенный визуальный
анализ снимков на проекторе МСП-4.
Интерпретация глубоколежащих геологических
структур. Независимо от густоты и видового со¬
става растительного покрова с увеличением высо¬
ты съемки улучшается фотографический облик
структур фундамента платформы, выходящих на
поверхность и залегающих на небольшой глуби¬
не (например, Богемский массив, Гарц, Тюрин¬
генский лес, массив Лаузиц и др.)- Среди осадоч¬
ных пород отчетливо выделяются магматические
комплексы. Одновременно с улучшением прояв¬
ления качественных различий пород разного воз¬
раста и генезиса изображения их морфологиче¬
ских свойств.

Рис. 2
Блоковая структура Средней Европы, выявленная по кос¬
мическим снимкам с советских ИСЗ
Тектонические области распознаются по сгущенному рисунку
линеаментов (Богемский массив, Альпы и Карпаты)
Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
168
Рис. 3
Структуры четвертичных отложений
А — дугообразные осадочные структуры, Б — криотурбации
В северной части территории ГДР на снимках
дешифрируются ледниковые отложения, слагаю¬
щие характерные формы рельефа земной поверх¬
ности. В этом регионе выявлено большое число
линеаментов (рис. і,а). Их простирание и прост¬
ранственное положение уверенно устанавливается
из области распространения твердых пород (Гарц,
Лаузиц) на север, в районы, сложенные рыхлыми
осадками. Эти линеаменты не согласуются ни со
структурными, ни с геологическими границами.
Установлено также, что северная часть террито¬
рии республики расчленена линеаментами или
зонами разломов северного простирания, свойст¬
венного Тюрингенскому бассейну. В северной
части они располагаются примерно в 80 км друг
от друга и подразделены на отдельные зоны ши¬
риной до 40 км. Однако установленный геометри¬
ческий план этих линеаментов прослеживается не
везде, а на юге, в Богемском массиве, исчезает.
Линеаменты Среднесаксонской зоны, параллель¬
ной зоне р. Эльба, простираются к западу от
г. Дрездена, в направлении на города Лейпциг и
Галле, и, расходясь веерообразно, проходят север¬
нее и южнее Гарца и прослеживаются в юго-во¬
сточном направлении далеко за пределами ГДР
(рис. 2). Другие крупные линеаменты, пересекая
территорию ГДР, протягиваются до северных скло¬
нов Восточных Карпат. К северо-западу от Гарца,
севернее разлома Гарца, располагается линейная
структура протяженностью около 100 км, а в 10 км
параллельно ей располагается другая. В предгорье
Гарца эти линеаменты, пересекаясь с другими, бо¬
лее мелкими, юго-восточного направления, образу¬
ют сложный геометрический рисунок (рис. 1,6).
В этой системе наряду с вертикальными могли
иметь место и горизонтальные перемещения гор¬
ных пород. Более крупные линеаменты глыбовых
гор простираются в северо-западном направлении
и располагаются под острым углом к краю Восточ¬
но-Европейской равнины. Исключением является
зона р. Эльба, линеаменты которой вытянуты на
северо-запад. Эта зона состоит из отдельных бло¬
ков, что свидетельствует о более раннем ее воз¬
никновении.
Северо-восточное направление линеаментов яв¬
ляется унаследованным и проявляется сквозь мощ¬
ную толщу платформенных отложений, так как
соответствует основному направлению деформаций
структур фундамента. В местах выхода структур
фундамента на земную поверхность это генераль-
Рис. 1 (цв. вклейки к § 8.5, с. 174)
Цветное синтезированное изображение, полученное в ре¬
зультате цифровой обработки отдельных зон по фрагменту
снимка Северной Мекленбургской прибрежной области, сде¬
ланного 21.09 1976 г. с помощью камеры МКФ-6 с борта КК
«Союз-22», и фрагмент снимка северного Дарса, представлен¬
ного с большим увеличением (цветной синтез выполнен с ис¬
пользованием каналов 2, 4 и 6 МКФ-6, см. оборот вкл.).

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
ное направление прослеживается в густой сети
мелких линеаментов. На территориях с глубоким
эрозионным расчленением платформенного чехла
отмечается также северо-восточная ориентировка
Рис. 4
Простирание слоев подпочвенных пород на территории се¬
вернее оз. Зюсер-Зе, установленное по самолетным сним¬
кам, сделанным с помощью МКФ-6
речной и овражно-балочной сети. 169
Таким образом, несмотря на имевшиеся геоло¬
гические данные, только с помощью космических
снимков удалось установить возраст линеаментов
различного простирания и последовательность их
активизации.
На основе аэрокосмической информации и по¬
лученных результатов представляется возможным
дополнить тектоническую карту ГДР и Средней
«Союз-22»

Рис. 5
Направления разрывов в песчаниках, располагающихся
юго-восточнее г. Дрезден, установленные по самолетным
снимкам, сделанным с помощью МКФ-6
Фотолинеамент
Геологически установлении
Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования

Рис. 6
Линеаменты северо-восточной части ГДР, выявленные при
дешифрировании снимков с КК «Союз-22»
Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
Европы. Предположительно установлено, что «ва-
рисцийское» направление — северо-восток-юго-за¬
пад,— тектонически реактивированное в эпоху аль¬
пийской складчатости, проявилось и в Альпах, и в
Карпатах (см. рис. 2) в большем разрушении фун¬
дамента, чем это считалось ранее. Общая картина
дополняется второй системой хорошо выраженных
линеаментов меридионального и широтного про¬
стираний. Меридиональные линеаменты просле¬
живаются в направлении: г. Лейпциг — г. Висмар,
г. Лейпциг — г. Росток и г. Фрейберг — г. Дрезден.
Упомянутые линеаменты (см. рис. 1, а) представ¬
ляют собой упрощенную схему, в то время как на
многозональных снимках их число, расположение,
соподчинение и морфологические особенности пред¬
ставляются более сложными.
Значение качества снимков МКФ-6 для геоло¬
гической интерпретации. Высокая разрешающая
способность, возможность многократного увеличе¬
ния и повышения детальности изображения, син¬
тезирование разноканальных снимков МКФ-6 по¬
зволяют успешно использовать их при изучении
некоторых геологических структур и составлении
специальных тематических карт. Для дешифриро¬
вания линеаментов и механизма их образования
увеличение снимков имеет большое значение. При
этом достигается прямое увеличение объема ин¬
формации, извлекаемой со снимка при его дешиф¬
рировании. При большом увеличении изображе¬
ния, равно как и при его уменьшении, границы
лесов и полей, мешающие геологической интерпре¬
тации, отходят на второй план. На увеличенных
снимках, сделанных с высоты 250—900 км, выде¬
ляются структуры, скрытые растительным покро¬
вом, а на увеличенных низковысотных (в несколь¬
ко километров) снимках они не видны. На мелко¬
масштабных снимках проявляются некоторые
структуры, залегающие на большой глубине от
поверхности и скрытые толщей рыхлых отложе¬
ний. Выявленные детали фотогеологической струк¬
туры позволяют реконструировать геологические
процессы, наметить кольцевые, дугообразные,
слоистые разломы и другие структурно-тектониче¬
ские элементы изучаемого региона, а также опре¬
делить время их образования и активности. На
рис. 3 приведены два примера различных назем¬
ных структур, находящихся на севере ГДР. На
фрагменте снимка (рис. 3, а) изобразились струк¬
туры облакообразной формы, покрывающие крио-
турбационные деформации осадочных отложений
плейстоцена. В перигляциальной области в ре¬
зультате многократного замерзания и оттаивания
грунтов при увеличении и уменьшении их объемов
произошло нарушение первичного залегания рых¬
лых осадков и их механическая деформация.
Характер их изображения на снимке позволяет
установить ритмичность протекания этих про¬
цессов.
Дугообразные структуры осадочных отложе¬
ний, представленные на рис. 3, б, возникли в про¬
цессе таяния льда. На снимке обнаруживают¬
ся две системы наложенных разновозрастных
структур.
К использованию многозональной фотографии 172
в геологии. Наглядный пример использования
многозональной фотографии для целей геологиче¬
ского картирования представлен на рис. 4. Поло¬
сообразные цветовые различия почв севернее
пос. Зеебург (округ Галле) соответствуют подсти¬
лающим слоям пестрого песчаника северной части
седловины Тойтшенталер, перекрытым осадками
плейстоценового возраста. Целенаправленным цве¬
товым синтезом удалось усилить эти цветовые раз¬
личия и нанести границы распространения песча¬
ников на геологическую карту с большой
точностью и детальностью. Кроме того, выявлены
ложбины стока талых ледниковых вод, располо¬
женные вкрест простирания пластов осадков. На
всей территории ГДР обнаружено большое коли¬
чество линейных региональных и мелких фото-
геологических элементов. Анализ рисунка трещи¬
новатости песчаников верхнего мела в долине
р. Эльба юго-восточнее г. Дрездена позволил выя¬
вить ряд новых сведений. Следует отметить, что
на многозональных снимках разломы прослежива¬
ются и на территориях, покрытых лесной расти¬
тельностью; обнаруживается волнообразное рит¬
мичное колебание направлений их простирания.
Это явление схематично представлено на рис. 5.
При изучении простого линеамента, располо¬
женного на северо-востоке ГДР (рис. 6), выясни¬
лось, что при соответствующем увеличении мас¬
штаба изображения он представляет собой зону
длиной около 60 км, в юго-восточной части вееро¬
образно разветвленную на пять узких линеамен¬
тов различной длины. Морфологические свойства
этой зоны позволяют рассматривать ее как раз¬
лом. Во время образования он расширялся с севе¬
ро-запада на юго-восток, на что указывает геомет¬
рическое строение его окраинной части. Направ¬
ление А представляет, очевидно, деформации
более ранние, чем в центральной зоне тектоническо¬
го нарушения (5). В зоне меридиональных разло¬
мов С нарушения в земной коре фиксируются по
разрывам перисто расположенных поверхностей.
Другая зона разломов протяженностью около
40 км (рис. 7, а) складывается из семи отдельных
сегментов различной длины. По аналогии с дру¬
гими зонами разломов можно предположить, что
она формировалась в течение продолжительного
периода в результате последовательного причле-
нения отдельных фрагментов. В последующее вре¬
мя эта зона была активной лишь на некоторых
участках. Одновременное проявление тектониче¬
ских процессов на всем ее протяжении привело бы
к иному морфологическому облику. Зона разлома
имеет сложное строение, которое выявляется при
большом увеличении снимков. В краевых частях
этого линеамента в узкой зоне шириной 1,5—1,8 км
обнаруживаются группы мелких разломов.
Внешние границы разломной зоны характери¬
зуются сложностью и изрезанностью. Комплексы
осадочных отложений более молодого возраста в ее
пределах указывают на то, что во время их накоп¬
ления тектоническая активность или сохранялась,
или возобновлялась.

Рис. 7
Внутренняя структура помехообразных линеаментов на се¬
веро-западе ГДР, установленная при дешифрировании сним¬
ков с борта КК «Союз-22» (а), и увеличенный фрагмент (б)
Цифры 1 — 7 — сегменты разломной зоны,
А — линеаменты внутри зоны (краевые нарушения),
В — общая ширина зоны нарушений,
С — осадочные структуры внутри зоны нарушений (четыре сег¬
мента)
Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования

Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
Большая часть линеаментов указанного типа
имеет сложное строение. Зачастую они слагаются
из перистообразно расположенных фрагментов,
комплексов площадных и линейных элементов.
Детальное дешифрирование космических снимков
даст много новых данных для геологической нау¬
ки и практики.
8.5
Некоторые примеры
тематической интерпретации
многозональных снимков
тестовых участков ГДР
Многозональные снимки, полученные с по¬
мощью камеры МКФ-6, по сравнению с обычными
черно-белыми и цветными снимками позволяют
решать более сложные научно-практические зада¬
чи. Это требует, однако, усовершенствования су¬
ществующих и создания новых технических
средств обработки, разработки новых методов де¬
шифрирования и анализа изображений и предпо¬
лагает тесное сотрудничество различных специа¬
листов.
При тематическом дешифрировании различные
природные и хозяйственные объекты классифици¬
руются по характерным признакам, проявившим¬
ся на снимке, а также по ряду косвенных призна¬
ков. На подготовительном этапе интерпретации
собирают все имеющиеся данные по изучаемому
региону, включая справочно-картографический
материал и результаты наземных полевых иссле¬
дований. В процессе анализа снимков сравнивают¬
ся изображения природных объектов в различных
спектральных зонах и сопоставляются с имеющи¬
мися данными, характеризующими их фактическое
состояние в момент съемки. В результате этих ра¬
бот формируется некоторый набор дешифровочных
признаков, которые являются «ключом интерпре¬
тации». С помощью таких ключевых каталогов для
тестовых участков путем экстраполяции произво¬
дится дешифрирование снимков более крупных ре¬
гионов. При выработке определенных методиче¬
ских навыков осуществляется достоверный и эф¬
фективный анализ снимков незнакомых районов.
Для отработки методики интерпретации косми¬
ческих многозональных снимков, полученных
с борта «Союза-22» камерой МКФ-6, в качестве
тестового участка на территории ГДР было выбра¬
но Мекленбургское побережье Балтийского моря.
Для методических исследований информативности
и практической ценности самолетных многозональ¬
ных снимков, сделанных той же камерой, был
выбран район оз. Зюсер-Зе в окрестностях г. Галле.
При обработке снимков этих районов, довольно
типичных для территории ГДР, геологами, геогра¬
фами, океанологами, гидрологами, картографами
и другими специалистами из различных научных
организаций ГДР были получены первые практи¬
ческие результаты.
Балтийское побережье ГДР. На фрагмен¬
те снимка (рис. 1, цв. вкл. между с. 168—169)
представлено Балтийское побережье ГДР с цепью ^74
полуостровов Фишланд, Даре, Цингст, островами
Хиддензе и Рюген и западная часть зал. Грейфс-
вальдер-Бодден. В пределах площади снимка рас¬
полагаются крупные города северной части ГДР —
Рибниц-Дамгартен, Штральзунд и Гриммен.
Район съемки расположен в северной части
Германо-Польской низменности, находящейся в
пределах Средне-Европейской равнины. В текто¬
ническом плане это часть Восточно-Европейской
платформы, складчатый докембрийский фундамент
которой перекрыт шестикилометровой толщей рых¬
лых отложений палеозойского, мезозойского и кай¬
нозойского возраста, накапливавшихся в течение
350 млн. лет. В четвертичном периоде эта терри¬
тория подверглась воздействию плейстоценового
оледенения, следы которого сохранились в виде
моренных холмов и гряд, сложенных мергелисты¬
ми глинами и песками. Мощность ледниковых от¬
ложений — несколько десятков метров.
Генезис и морфология рельефа внутренних и
прибрежных районов суши, а также дна Балтий¬
ского моря тесно связаны с последним вислинским
оледенением и его деградацией. Последующее раз¬
витие прибрежных ландшафтов связано с основ¬
ными событиями голоценовой истории моря.
Детальный анализ полученных многозональных
снимков позволил получить новую ценную инфор¬
мацию о геолого-геоморфологическом строении
изучаемого региона, которая дополнит имеющиеся
сведения о сырьевых ресурсах. В результате де¬
шифрирования снимков выявлены разномасштаб¬
ные элементы структурно-тектонического плана:
линеаменты и кольцевые структуры. Обнаружен¬
ная на снимках система малых дугообразных
структур предположительно связана с особенно¬
стями деградации материкового оледенения.
Многозональные снимки имеют большое науч¬
но-практическое значение при составлении новых
и обновлении имеющихся тематических карт ис¬
пользования земель. Традиционные методы состав¬
ления таких карт до сих пор были связаны с боль¬
шими материальными и временными затратами.
Пахотные земли, луга, леса, водоемы, поселения
и т. п. характеризуются быстрой пространственной
изменчивостью, что делает актуальным постоян¬
ное обновление карт. С помощью космических
снимков высокого пространственного разрешения
карты землепользования составляются быстро и
точно, так как эта часть природного пространства,
благодаря своей мозаичной структуре, проявляет¬
ся на снимках с наибольшей отчетливостью.
При составлении других тематических карт
в процессе дешифрирования снимков используется
ландшафтно-индикационный метод. Например, при
составлении карты четвертичных отложений чрез¬
вычайно важны следующие факты. На п-ове Фиш¬
ланд моренные холмы, сложенные валунной мер¬
гелистой глиной, находятся в пахотном использо¬
вании, а на юге п-ова Дарса эти формы рельефа
покрыты лесом. На п-ове Цингст морские песча¬
ные отложения голоценового возраста индициру¬
ются засоленными луговыми почвами и травяни¬
Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
стой растительностью (в случае неглубокого зале¬
гания грунтовых вод) или лесными массивами
(при глубоком залегании грунтовых вод). В при¬
брежных районах суши отложения плейстоцена и
голоцена разделяются по пространственному по¬
ложению. Первые, представленные моренными ва¬
лунными мергелистыми глинами, на которых сфор¬
мировались плодородные выщелоченные почвы,
располагаются на повышенных элементах релье¬
фа и в большинстве случаев распаханы. Опесча-
ненные моренные отложения покрыты лесами.
Осадки- голоценового возраста приурочены к по¬
ниженным элементам рельефа.
Космические многозональные снимки несут
ценную информацию о геоморфологическом строе¬
нии и динамике береговой зоны Балтийского по¬
бережья ГДР, а также о строении дна прибрежно¬
го мелководья. По увеличенному фрагменту сним¬
ка территории северного Дарса (рис. 1, цв. вкл.,’
с. 168—169) можно реконструировать процессы
образования полуостровов Фишланд, Даре, Цингст.
На снимке отчетливо видны параллельные гряды
древних береговых валов, вытянутых с запада на
восток. Межгрядовые понижения покрыты зарос¬
лями тростника, а валы — соснами. Информатив¬
ность снимка возрастает даже при 50-кратном
увеличении фрагмента, величиной 0,5% от пло¬
щади всего снимка.
Для целей изучения седиментационных и гид¬
родинамических процессов в береговой зоне полу¬
ченные космические снимки тоже имеют большое
значение. Установлено, в частности, что абразион¬
ные процессы на западном побережье п-ова Даре
приводят к отступанию берега, а песчаные отло¬
жения из этой зоны перемещаются во вдольбере-
говом потоке наносов и наращивают аккумулятив¬
ный берег в северо-восточной части полуострова.
На примере изменений конфигурации о-ва Бок ус¬
танавливаются темпы изменений очертаний суши.
По многозональным космическим снимкам изу¬
чается геоморфологическое строение морского дна
до глубин 3—5 м. Хорошо видны фарватеры на
г. Штральзунд и на о-в Хиддензе, многочисленные
мели, подводные русла рек и следы ветровых сгон¬
но-нагонных течений.
После обработки с помощью аналоговых и циф¬
ровых методов многозональные снимки успешно
применяются при изучении состояния различных
водоемов. На повышенных элементах рельефа за¬
легают более древние четвертичные отложения.
Дно бывшего озера сложено лёссовидными черно¬
земами, кое-где встречаются вкрапления известко¬
вого суглинка. В местах неглубокого залегания
пестроцветного песчаника, как следствие процес¬
сов выветривания этой породы, сформировалась
песчаная почва. Плодородные почвы этой местно¬
сти используются под виноградники и для возде¬
лывания различных овощных культур.
Теплый и сухой климат обусловил появление
элементов степного ландшафта на крутых склонах
северного побережья оз. Зюсер-Зе. В окрестностях
пос. Азелебен встречаются засоленные луговые
почвы, формирование которых тоже обусловлено
местными климатическими условиями и неглубо- 175
ким залеганием сильно минерализованных грун¬
товых вод. Этот своеобразный ландшафтный запо¬
ведник имеет особое значение для планомерного
его освоения и превращения в крупную зону от¬
дыха жителей промышленного центра г. Галле и
высокоэффективный овощеводческий район.
С помощью многозональных самолетных сним¬
ков выявлена специализация землепользования
тестового участка (см. рис. 2; цв. вкл.). Прак¬
тически однозначно выделяются пахотные земли,
луга, площади многолетних культур, пастбищные
загоны и другие сельскохозяйственные угодья.
При более детальном изучении снимков можно
делать выводы о видах сельскохозяйственных
культур и стадиях развития, их состояниях, о не¬
обходимых агротехнических мероприятиях и т. д.
Тоновая раскраска и полосатая текстура снимка
в пределах оз. Зальцигер-Зе обусловлена длитель¬
ным использованием плодородных почв после осу¬
шения этого водоема; видны границы полей, их
плановое расположение. Низкие отлогие берега
оз. Зюсер-Зе покрыты травами, в заболоченных
местах — густой травянистой растительностью.
На рис. 3 представлена обобщенная схема ис¬
пользования земель, составленная по результатам
дешифрирования многозональных самолетных
снимков. Высокое качество снимков позволяет
использовать их для выявления структуры транс¬
портной сети и путей сообщения. Дороги с раз¬
личным типом покрытия и грунтовые, пешеход¬
ные тропы хорошо видны на снимках. В зоне
отдыха на берегу оз. Зюсер-Зе на снимках
можно рассмотреть отдельно стоящие бунгало,
а в прибрежной части — лодочные мостки. Другая
зона отдыха находится северо-западнее пос. Зее-
бурга, где располагаются дачные поселки с харак¬
терной планировкой, строениями и участками.
Сравнивая снимки различных спектральных
диапазонов, можно проводить изучение почвенного
покрова. Такое исследование не исключает назем¬
ных полевых работ, а зачастую, особенно на экспе¬
риментальном этапе, требует надежных дан¬
ных о содержании гумуса в почве того или
иного типа, механическом составе, влажности
и т. п. На первом этапе работ по составлению
почвенной карты многозональные снимки дают
точную информацию о пространственной диффе¬
ренциации почв. На последующих стадиях проис¬
ходит идентификация выделенных почвенных кон¬
туров на основе имеющихся данных, полученных
методами традиционных почвенных исследований
(рис. 4). В перспективе — полностью автоматизи¬
рованный процесс составления таких карт.
На снимках инфракрасного диапазона в преде¬
лах засоленных лугов и тростниковых зарослей
в окрестностях пос. Азелебен в прибрежной части
озера выделяются узкий вал и переувлажненные
участки в местах выхода грунтовых вод.
Многозональные снимки имеют большое науч¬
но-практическое значение при изучении с их по¬
мощью состояния водоемов. Традиционные методы
изучения водных масс, их характеристик, биологи¬
Глава 8. Первые результаты тематического дешифрирования
ческих и гидродинамических процессов являются
трудоемкими и дают информацию по дискретным
точкам. С помощью методов аналого-цифровой об¬
работки снимков в изображении водной поверхно¬
сти оз. Зюсер-Зе было выделено большое количе¬
ство структур (см. цв. вкл.), обусловленных раз¬
личной концентрацией механических взвесей рас¬
творенных химических веществ из сточных вод и
т. п. В частности, была установлена максимальная
концентрация различных примесей в водных мас¬
сах северной части этого водоема. В направлении
стока в р. Зальцд, севернее пос. Зеебург, происхо¬
дит самоочищение озерной воды.
Чрезвычайно важными и интересными являют¬
ся данные о развитии и проявлении карстовых
явлений в этом районе. Процессы выщелачивания
известняковых пород приводят к сильным дефор¬
мациям грунтов и построек, обвалам, просадкам
и т. д. Многолетними исследованиями накоплен
большой материал об этих явлениях, а многозо¬
нальные снимки в существенной мере дополнили
эти данные. С их помощью удалось оконтурить
зоны развития и проявления карстовых процессов
и их интенсивности, области распространения кар-
стующихся пород.
Самолетный тестовый участок — оз. Зюсер-Зе.
На снимке (рис. 2, цв. вкл.) изобразилась восточная
часть озера и большая часть дна бывшего оз. Заль-
цигер-Зе с мелкими водоемами, образовавшимися
на месте просадок грунта. В пределах снимка рас¬
полагаются населенные пункты Зеебург и Азе¬
лебен. Этот район является объектом многолетних
комплексных исследований: накоплен богатый
материал по структурно-тектоническому и геоло¬
го-геоморфологическому строению, собраны дан¬
ные о почвенном и растительном покрове, о сель¬
скохозяйственном использовании и т. п.
Поэтому он был выбран в качестве тестового
участка для оценки информативности самолетных
многозональных снимков. Район съемки располо¬
жен в юго-восточном предгорье Гарца, в южной
части Мансфельдской впадины, центральная часть
которой сложена ракушечным известняком и пест¬
роцветным песчаником, а краевые области — цех-
штейном и красным лежнем. Активно протекаю¬
щие здесь карстовые процессы привели к образо¬
ванию крупных подземных пещер и впадин, в ко¬
торых образовались оба названных озера. В 1892—
1894 гг. вследствие обрушения сводов крупных пе¬
щер под дном оз. Зальцигер-Зе оно осушилось.
В пределах изучаемого района широко распро¬
странены флювиогляциальные отложения, пред¬
ставленные лёссом, местами опесчаненным.
Результаты предварительной обработки сним¬
ков свидетельствуют о перспективности приме¬
нения фотографических методов при комплексном
изучении природных ресурсов. Эти методы особен¬
но эффективны при изучении геолого-геоморфоло¬
гического строения и структурно-тектонического
плана, при проведении работ по инвентаризации
природных и сельскохозяйственных объектов, при
гидрологических исследованиях, при составлении
тематических карт и т. д.
Рис. 2 (цв. вклейки) >
Цветное синтезированное изображение тестового участка
оз. Зюсер-Зе, полученное для 2-й, 3-й и 6-й зон МКФ-6 по
снимку, сделанному 14.06 1976 г. самолетной лабораторией
Ан-30 Института космических исследований АН СССР с вы¬
соты 6500 м, и фрагмент — специальная обработка сним¬
ка (псевдоцвета после цифровой обработки снимка в синем
спектральном диапазоне МКФ-6) для выявления структур
водной поверхности оз. Зюсер-Зе (см. оборот вкл.)
Красный — меньшая прозрачность (большая замутненность во¬
ды), зеленый—средняя прозрачность, синий — большая про¬
зрачность (меньшая замутненность)
176
Рис. 3 (на с. 177, верхний рис.)
Структура землепользования окрестностей оз. Зюсер-Зе
1 — дачные участки;
2 — мелкие опытные участки;
3 — плантации яблонь (посадки 1970 г.);
4,9 — плантации яблонь (посадки 1954 г., открытое пространство);
5 — плантации вишневых деревьев (посадки 1975 г.);
6 — парцеллы;
7 — паровые поля;
8 — плантация абрикосовых деревьев (террасы, склоны с ес¬
тественной растительностью);
10 — посадки, преимущественно абрикосовые и черешневые;
11 — кучи камней;
12 — каменистый склон с естественной растительностью;
13 — пастбище;
14 — осыпной склон с естественной растительностью;
15 — травянистый склон с отдельными деревьями;
16 — кладбище;
17 — фруктовая плантация;
18 — отдельные мелкие участки;
19 — фруктовая плантация (а — абрикосы, b — черешня);
20 — склон, покрытый лиственными деревьями (липой, тополем,
белой акацией);
21 — пустырь (свалка, засыпанная землею);
22 — площадка, покрытая гравием (автостоянка) ;
23 — асфальт;
24— .плантация вишневых деревьев (посадка 1975 г.);
25— плантация черешен (посадка 1975 г.);
26 — дачный поселок;
27 — обнаженный склон;
28 — болотистый луг, опоясанный зарослями тростника, направ¬
ление стока оз. Зальца;
29 — пляж, лодочная станция и песчаные участки;
30 — палаточный городок;
31 — дачи, сооружения и отдельно стоящие деревья;
32— луг с засоленными почвами (заповедник);
33 — дачи, отдельные деревья и пляж;
34 болотистый луг (заповедник);
35 — строительная площадка;
36 — поселки;
37 — террасы с естественной растительностью;
38 — болотистая местность;
39 — старые поврежденные фруктовые деревья (а — северное по¬
ле, яблони и груши, b — южное поле, черешни) ;
40 — свинарник;
41 — литниковая чаща;
42 — сухие склоны, покрытые люцерной;
43—.кукуруза на песчаной почве (бывшее дно озера)
Рис. 4 (на с. 177, нижний рис.)
Карта разновидностей почв окрестностей оз. Зюсер-Зе
1 — слабосуглинистый песок,
2 — суглинистый песок,
3 — сильносуглинистый песок,
4 — песчаный суглинок,
5 — суглинок глубокого залегания,
6 — суглинок мелкого залегания,
7 — торфяник,
8 — погребенная почва

12 «Союз-22»

Заключение
СССР-ГДР:
пример социалистической
интеграции
в космических
исследованиях
Плодотворно развивается политическое, эконо- 178
мическое и научно-техническое сотрудничество
социалистических стран. Планомерное последова¬
тельное углубление взаимных связей открывает
перед каждой из этих стран новые возможности
для повышения эффективности экономики и уско¬
рения научно-технического прогресса.
Братское сотрудничество в исследовании и ис¬
пользовании космического пространства ведется
уже более десятилетия и представляет собой одну
из граней социалистической интеграции. Резуль¬
таты этой деятельности, в частности в области
связи, службы погоды, изучения природных ресур¬
сов и охраны окружающей среды, приобретают все
большее значение.
Рассматривая свои достижения в изучении и
освоении космоса как достояние всего человечест¬
ва, Советский Союз всегда стремился к тому, что¬
бы космос был ареной международного сотрудни¬
чества. Этот курс проводится последовательно и
неуклонно, и к настоящему времени международ¬
ное сотрудничество в космических исследованиях
осуществляется по многим каналам. Имеются спе¬
циально созданные для этой цели международные
организации, заключены различные двусторонние
и многосторонние соглашения, организуются меж¬
дународные конгрессы и конференции ученых, ве¬
дется обмен научно-технической информацией.
С каждым годом все более широкий характер
приобретает сотрудничество братских стран со¬
циалистического содружества.
Новым важным шагом сотрудничества социа¬
листических стран в освоении космического про¬
странства в мирных целях явился полет космиче¬
ского корабля «Союз-22» и успешное проведение
на нем эксперимента «Радуга».
Созданная совместными усилиями ученых, ин¬
женеров и рабочих СССР и ГДР многозональная
космическая фотоаппаратура МКФ-6, отлично ор¬
ганизованная кооперация и слаженная работа
специалистов этих стран в ходе разработки, испы¬
таний и опытного применения новой аппаратуры
для изучения Земли из космоса — яркий пример
эффективной социалистической интеграции в рам¬
ках программы «Интеркосмос».
В свете успешного завершения эксперимента
«Радуга» представляется уместным кратко оста¬
новиться на развитии сотрудничества социалисти¬
ческих стран в изучении и освоении космоса,
и в частности на участии в этой работе Герман¬
ской Демократической Республики.
В результате договоренности, достигнутой в
1965 г. между главами правительств Болгарии,
Венгрии, ГДР, Кубы, Монголии, Польши, Румынии,
Советского Союза и Чехословакии, в апреле 1967 г.
в Москве состоялось совещание экспертов — пред¬
ставителей социалистических стран, посвященное
выработке многосторонней программы сотрудниче¬
ства в области изучения и использования косми¬
ческого пространства в мирных целях. Особое вни¬
мание на этом совещании было уделено вопросам
разработки специалистами социалистических стран
приборов и оборудования для космических иссле-

Заключение. СССР — ГДР: пример социалистической интеграции е космических исследованиях
дований, исходя из научно-технических возмож¬
ностей и ресурсов каждой страны.
Намеченная на совещании научная программа
совместных работ охватывала космическую физи¬
ку, космическую метеорологию, космическую связь,
космическую биологию и медицину. Для выполне¬
ния этих исследований Советский Союз предостав¬
ляет своим партнерам искусственные спутники
Земли, геофизические и метеорологические ракеты.
Процесс создания первых спутников серии «Ин¬
теркосмос» занял всего лишь два с половиной года,
хотя и требовал решения многих сложных органи¬
зационных, технических и научных проблем.
14 октября 1969 г. состоялся запуск первого
спутника по программе «Интеркосмос». Научная
аппаратура для этого спутника была создана в ла¬
бораториях Германской Демократической Респуб¬
лики, Советского Союза и Чехословакии. Спутник
предназначался для исследований коротковол¬
нового излучения Солнца и его влияния на
процессы, происходящие в верхней атмосфере
Земли.
В числе приборов, установленных на спутнике,
работали Ла-фотометр и передатчик непрерыв¬
ного действия, разработанные специалистами ГДР;
последний позволял при пролете спутника «Интер¬
космос-1» в зоне радиовидимости наземных
приемных станций в Нойштрелице (ГДР), Крас¬
ной Пахре (СССР), Ондржейове и Панске-Весе
(ЧССР) получать практически мгновенно показа¬
ния приборов спутника и соответственно менять
программу наблюдений. Специальный передат¬
чик, Ьа-фотометр и наземные телеметрические
УКВ-приемники для обсерваторий стран —
участниц эксперимента были разработаны в Цент¬
ральном институте солнечно-земной физики.
АН ГДР.
В последующие годы специалистами этого ин¬
ститута и Института электроники АН ГДР в коопе¬
рации с советскими учеными были созданы новые
приборы для измерения ультрафиолетового излу¬
чения и его поглощения в атмосфере на высотах
70—300 км: Шуман — Рунге-фотометр (1350—
1550 А), кварцевый УФ-фотометр (2600 А) и ана¬
лизатор фотоэлектронов (>600 А).
Исследования ультрафиолетового излучения
Солнца были продолжены специалистами ГДР,
СССР и ЧССР на спутниках «Интеркосмос-4»,
«Интеркосмос-7», «Интеркосмос-11» и «Интеркос¬
мос-16», а также на геофизических ракетах типа
«Вертикаль». Ученые и инженеры социалистиче¬
ских стран принимали самое непосредственное
участие во всех этапах работ со спутниками и ра¬
кетами — от проектирования и создания научной
аппаратуры до ее предстартовых испытаний и
установки на борт космических объектов. При
этом непрерывно возрастала сложность решае¬
мых задач, совершенствовалась создаваемая ап¬
паратура.
К разработке и изготовлению аппаратуры для
спутников и ракет в социалистических странах
привлекались высококвалифицированные научные
коллективы и ведущие промышленные объедине¬
ния (фирма «Тесла», комбинаты «Карл Цейс 179
Йена», «Роботрон» и др.).
В 1972 г. в Академии наук ГДР был создан
Институт электроники. В этом институте уже в
первые годы был разработан ряд приборов для
исследования верхней атмосферы: аппаратура для
измерения концентрации и температуры электро¬
нов в ионосфере, двухчастотный передатчик «Маяк»
для измерения суммарной концентрации электро¬
нов между спутником и радиоприемными пунктами
на Земле, а также для исследования влияния
радиоизлучения передатчика на работу других
приборов спутника. Кроме того, специалисты этого
института разработали бортовое запоминающее
устройство для регистрации научной информации
вдоль всей траектории полета спутника. Это позво¬
лило значительно увеличить информативность
научных экспериментов и дало возможность полу¬
чить более детальную картину состояния ионосфе¬
ры в различных ее областях.
Серия экспериментов была выполнена с по¬
мощью этих приборов на спутниках «Интеркос-
мос-2», «Интеркосмос-8», «Интеркосмос-10», «Ин¬
теркосмос-12», геофизических ракетах «Верти¬
каль-1», «Вертикаль-2», «Вертикаль-3» и «Верти¬
каль-4», а также метеорологических ракетах МР-12
и М-100.
Ученые СССР и ГДР начиная с 1971 г. ежегод¬
но участвуют в экспериментах на метеоракетах
МР-12 и М-100 на станции ракетного зондирова¬
ния в Волгограде. Для этих экспериментов в Ин¬
ституте электроники АН ГДР разработаны кон¬
денсаторы Жардьена, радиочастотный емкостной
зонд, специальный телеметрический передатчик,
датчики ориентации и ускорений, зонд Лэнгмюра,
кварцевый УФ-фотометр, а в Аэрологической об¬
серватории метеослужбы ГДР в Линденберге —
майларовые оболочки для измерения ветра и плот¬
ности атмосферы методом падающей сферы. Спе¬
циалистами ГДР, ПНР, СССР ведется совместная
разработка малогабаритного ракетного комплекса.
Важной особенностью развития сотрудничества
в рамках программы «Интеркосмос» является все
больший упор на использование космоса в при¬
кладных целях, в интересах народного хозяйства
социалистических стран. Освоение космического
пространства и использование космической техни¬
ки становятся составной частью народнохозяйст¬
венных планов.
Совместные работы, проводимые специалиста¬
ми социалистических стран в рамках Рабочей
группы по космической метеорологии, позволили
успешно освоить методику использования данных,
получаемых с метеоспутников, в оперативной
службе погоды с целью повышения достоверности
прогнозов.
Наряду с развитием отечественной системы
связи с использованием ИСЗ Советский Союз ак¬
тивно участвует в международной системе косми¬
ческой связи «Интерспутник». С вступлением
в феврале 1970 г. в строй наземной станции типа
«Орбита» в Улан-Баторе передачи по системе «Ор¬
бита» вышли за пределы границ Советского Союза;
12*

Заключение. СССР — ГДР: пример социалистической интеграции в космических исследованиях
такие станции созданы в НРБ, ВНР, ГДР, ПНР,
ЧССР и на Кубе.
С каждым годом космические эксперименты по
программе «Интеркосмос» все усложняются.
Многочисленные исследования параметров
верхней атмосферы позволили ученым и специа¬
листам социалистических стран накопить значи¬
тельный опыт в разработке методов и аппаратуры
для дистанционного зондирования параметров ат¬
мосферы и земной поверхности. На этой основе
были начаты перспективные работы по созданию
спектральной аппаратуры с высокой разрешаю¬
щей способностью для вертикального зонди¬
рования атмосферы в инфракрасной области
(5—25 мк) с метеорологических спутников. Она
позволяет получать вертикальный профиль эле¬
ментов атмосферы (распределения температуры,
озона и водяного пара) в диапазоне высот 0—50 км.
Знание этих параметров поможет сделать прогно¬
зы погоды более надежными. Кроме того, изучение
оптических свойств атмосферы, ее передаточной
функции имеет большое значение для выбора
спектральных характеристик ИК- и фотоаппара¬
туры для дистанционного зондирования.
В 1976 г. на метеорологическом спутнике «Ме¬
теор» был установлен инфракрасный спектрометр-
интерферометр, созданный специалистами ГДР.
Прием информации осуществляется пунктами, рас¬
положенными в СССР и ГДР.
В 1970 г. специалистами ГДР по техническому
заданию ВНР, ГДР, ПНР, СССР и ЧССР разрабо¬
тана, изготовлена и прошла испытания наземная
аппаратура для приема изображений облачности,
передаваемых с метеорологических спутников
в режиме непосредственной передачи. Станция де¬
монстрировалась в 1971 г. на Международной
ярмарке в Лейпциге. Летом 1971 г. во время рейса
научно-исследовательского судна «Профессор Ви¬
зе» проводились испытания этой модификации
аппаратуры для приема спутниковой информации.
Испытания показали, что упомянутая аппаратура
является принципиально новой разработкой, не
имеющей аналогов в Советском Союзе и за рубе¬
жом, и может быть рекомендована для эксплуата¬
ции на судах и полярных станциях. Особый инте¬
рес представляет ее фоторегистрирующее устрой¬
ство.
С помощью созданного комплекса на станции
в Потсдаме с 1972 г. осуществляется прием теле¬
визионной (ТВ) и инфракрасной (ИК) информа¬
ции с метеоспутников в режиме непосредственной
передачи. Этот комплекс состоит из антенны с ши¬
рокополосным усилителем, двухканального радио¬
приемника и единого фоторегистрирующего устрой¬
ства для регистрации, автоматической обработ¬
ки и выдачи ТВ- и ИК-снимков облачности. В
перспективе планируется расширить частотный
диапазон и увеличить поток принимаемых данных.
В странах — участницах программы «Интеркос¬
мос» выросли научные коллективы, сложились
промышленные центры, оснащенные современным
оборудованием, которые успешно работают по кос¬
мической тематике.
Сейчас в распоряжение «Интеркосмоса» посту- 180
пила новая техника — автоматические универсаль¬
ные орбитальные станции, обладающие существен¬
но более высокими эксплуатационно-техническими
возможностями.
От постановки общих научных экспериментов,
изготовления отдельных приборов и кооперации и
в обработке данных специалисты социалистических
стран уже перешли к совместному созданию бор¬
товых космических систем. На спутнике новой
модификации «Интеркосмос-15» (19 июня 1976 г.)
была установлена единая телеметрическая система
(ЕТМС) для передачи на наземные приемные
пункты социалистических стран научной инфор¬
мации с космических объектов «Интеркосмос».
Эта аппаратура разрабатывалась, испытывалась и
изготавливалась общими усилиями специалистов
социалистических стран. ГДР разработала для
этой системы кодирующее устройство и цифровые
магнитофоны с разными скоростями записи науч¬
ной информации. Наземные станции ЕТМС для
приема космической информации установлены
в ГДР, в Болгарии, Венгрии, на Кубе, в СССР и
Чехословакии.
От эксперимента к эксперименту усложняется
бортовая и наземная аппаратура и заметно растет
вклад ГДР в программу «Интеркосмос». За время
сотрудничества, начиная с 1967 г., специалистами
ГДР создано свыше 100 приборов, побывавших
в космосе, и около 150 приборов, работавших на
Земле, включая контрольно-испытательную аппа¬
ратуру.
В последние годы космические средства нахо¬
дят широкое применение для исследования при¬
родных ресурсов и контроля состояния окружаю¬
щей среды. Создание в 1975 г. Рабочей группы
социалистических стран по дистанционному зон¬
дированию Земли с помощью аэрокосмических
средств несомненно будет способствовать развитию
исследований природных ресурсов Земли в инте¬
ресах народного хозяйства этих стран.
Наконец, совместными усилиями ученых и спе¬
циалистов СССР и ГДР была разработана и изго¬
товлена в ГДР высокоточная многозональная кос¬
мическая фотоаппаратура МКФ-6, предназначен¬
ная для изучения природных ресурсов Земли и
контроля окружающей среды. Только в ГДР в этой
работе принимало участие 20 различных научно-
исследовательских учреждений и организаций.
О значении полета космического корабля «Со¬
юз-22» и эксперимента «Радуга» президент Ака¬
демии наук СССР Анатолий Петрович Александ¬
ров в своем выступлении перед журналистами
накануне запуска сказал:
«Фотографирование земной поверхности в ше¬
сти зонах спектра — важный шаг в изучении при¬
родных ресурсов в целях рационального их исполь¬
зования. Многозональная фотосистема обладает
достаточным разрешением для выявления геоло¬
гического строения земной поверхности, прежде
всего зон разломов, которые обычно особенно бо¬
гаты рудными залежами. Фотосъемки из космоса
позволяют судить о состоянии посевов и лесов,
Заключение. СССР — ГДР: пример социалистической интеграции в космических исследованиях
помогают контролировать увлажненность и появ¬
ление засоленности земель, оценивать продуктив¬
ность сельскохозяйственных угодий.
Эта аппаратура многое обещает народному хо¬
зяйству, особенно в области геологии и геологораз¬
ведки, сельского и лесного хозяйства.
Результатов этого совместного космического
эксперимента «Радуга», в ходе которого мы рас¬
считываем получить богатую научную информа¬
цию, ждут в различных отраслях науки и эко¬
номики.
Фотосистема была разработана и привязана
к космической технике в короткий срок, что гово¬
рит о плодотворной и творческой работе специа¬
листов ГДР и СССР.
Убежден, что кооперация усилий ученых со¬
циалистических стран, научная и техническая ин¬
теграция стран — членов СЭВ — хороший путь
к решению важных для человечества задач».
Президент Академии наук ГДР академик Гер¬
ман Кларе отметил: «Каков бы ни был вклад спе¬
циалистов любой страны в совместную программу 181
,,Интеркосмос“, помноженный на коэффициент со¬
циалистической экономической интеграции, он
ощутимо влияет на суммарный научный и инже¬
нерный потенциал наших стран — всех вместе и
каждой в отдельности».
Успешная кооперация специалистов СССР и
ГДР в создании сложной аппаратуры не ограни¬
чивается выполнением эксперимента «Радуга» на
пилотируемом космическом корабле «Союз-22».
В 1978 г. эксперимент «Радуга» был продолжен на
орбитальной станции «Салют-6».
В настоящее время ученые СССР и ГДР про¬
должают совместно трудиться в области разра¬
ботки новых методов и технических средств иссле¬
дований природных ресурсов Земли из космоса.
При проведении этих работ они ставят перед собой
благородную цель — содействовать развитию на¬
родного хозяйства СССР, ГДР и других социали¬
стических стран, способствовать экономическому
процветанию всех народов мира.

Документально¬
хроникальные
материалы полета
космического корабля
«Союз-22»

Подготовка
к полету
Подготовка космического экипажа к полету — дело тонкое и не- 185
простое. Перед специалистами, готовящими экипаж, возникает ряд
вопросов. Чему уделить главное внимание? Что должны знать и
уметь космонавты? Как распределить обязанности между членами
экипажа космического корабля? Эти вопросы зачастую приходится
решать каждый раз по-своему, в зависимости от персонального со¬
става экипажа, а также от степени сложности и характера работы,
которую предстоит ему выполнить в космосе.
Подготовленный экипаж должен обладать определенным уров¬
нем технических, физических и моральных качеств, определенными
навыками, сыгранностью, совместимостью, способностью творчески
воспринимать происходящие процессы и явления.
Подготовка космонавта к полету — процесс длительный. До за¬
числения в состав экипажа космонавт, как правило, проходит курс
так называемой общекосмической подготовки, куда входит изуче¬
ние дисциплин, необходимых при выполнении любого космического
полета, независимо от типа космического корабля, состава экипажа,
его роли в экипаже и;полетного задания. Затем уже в составе эки¬
пажа космонавты осваивают особенности конструкции конкретного
космического корабля (или станции), методику работы на борту, по¬
летное задание, сущность и методику выполнения запланированных
научных и технических работ и экспериментов.
Понятно, что этот вид подготовки должен быть проведен пре¬
дельно скрупулезно и тщательно. Человеку предстоит работать в не¬
обычной, сложной обстановке, где каждое неправильное действие,
ошибка в управлении, неточность могут привести к необратимым,
тяжелым, а порою и трагическим последствиям. Очень высока от¬
ветственность экипажа, который завершает труд многотысячных
Работа с бортовой документацией

Подготовка к полету
Тренировка вестибулярного аппарата
на «качелях»
коллективов высококвалифицированных специалистов. В руках эки¬
пажа находятся немалые материальные ценности, приоритет, а по¬
рою и международный престиж государства.
К такой работе надо быть технически и морально готовым. Это
достигается работой космонавтов в условиях, имитирующих кос¬
мический полет, на тренажерах, стендах, в летающих лаборато¬
риях.
Работа проводится не только в условиях нормального, штатного
протекания процессов. Во время тренировок имитируются возмож¬
ные отказы и ненормальности в работе аппаратуры, аварийные
и нерасчетные ситуации. Нужно находить единственно правильный
путь, который должен привести не только к спасению экипажа, но
и к выполнению полетного задания. А это немыслимо без серьезных
инженерных знаний, понимания взаимодействия систем космическо¬
го корабля, творческого подхода к требованиям бортовых инструк-

Подготовка к полету
Приводнение во время тренировок
ций. Обычно подготовка длится два-три года, даже если в космиче¬
ский полет собираются опытные инженеры и летчики.
Состав экипажа корабля «Союз-22» был определен лишь в янва¬
ре 1976 г., всего за восемь месяцев до полета. Сроки подготовки
были очень сжатые, однако мы верили в успех: ведь члены экипажа
были не новички в космической работе.
За плечами Валерия Быковского — космический полет на кораб¬
ле «Восток-5» в 1963 г., затем учеба в Военно-инженерной акаде¬
мии им. Жуковского, аспирантура и защита кандидатской диссер¬
тации, подготовка в качестве дублера к космическим полетам на
кораблях типа «Союз». Валерий Федорович непосредственно участ¬
вовал в организации подготовки экипажей и в управлении полетами
космических кораблей, в том числе по проекту «Союз» —
«Аполлон».

Подготовка к полету
У Владимира Аксенова — путь конструктора, а затем — испыта- 188
теля космической техники в конструкторском бюро; участие в созда¬
нии и отработке различного типа космических аппаратов, в обуче¬
нии и подготовке экипажей, в разработке бортовой полетной доку¬
ментации, в управлении полетами космических кораблей.
Наша вера в успех оправдалась. Подготовить столь опытных лю¬
дей к управлению кораблем «Союз-22» оказалось делом относитель¬
но несложным. Более того, в процессе подготовки космонавты сами
занимали активную позицию. Многие советы и рекомендации, вы¬
данные ими в процессе тренировок, реализованы.
Основное внимание при подготовке было уделено детальному
изучению выполнения научных и технических экспериментов, по¬
скольку именно они составляли основную цель данного космическо¬
го полета.
Особое значение было уделено пониманию научной основы экспе¬
римента. Это позволяло экипажу сознательно в случае необхо¬
димости изменять ход выполнения некоторых операций, что во
многом способствовало успешному выполнению всего полетного
задания.
При подготовке к полету «Союза-22» была принята методика,
согласно которой оба члена экипажа могут выполнять все полетные
операции. Во-первых, это позволяло членам экипажа дублировать
друг друга, во-вторых, приводило к пониманию действий партнера.
Принятая методика приводила к увеличению надежности всей ра¬
боты.
Однако некоторая специализация все же была введена; Влади¬
мир Аксенов в полете должен был заниматься проведением научно-
технических экспериментов и работ, а Валерий Быковский — управ¬
лением систем корабля, обеспечивающих эти работы.
Наиболее же ответственные полетные операции, такие, как ма¬
невры корабля, тестовые проверки систем, подготовка к спуску ко¬
рабля на Землю, спусковые и посадочные режимы, выполнялись
обоими членами экипажа, и каждый контролировал другого. Мето¬
дика работы при этом и взаимодействие космонавтов отрабатыва¬
лись во время наземных тренировок.
Быковский и Аксенов ясно понимали, что готовятся к выполне¬
нию важной и ответственной работы. Часто они вместе, а иногда и в
одиночку уже в который раз продумывали все детали предстоящего
полета.
Бывало и так, что кто-либо из экипажа утром приходил на
работу и излагал специалистам некий новый вариант обстановки,
могущий возникнуть в полете. За этим следовало обсуждение и воз¬
никала договоренность, каким образом рациональнее всего в такой
ситуации надо действовать.
Особое внимание уделялось разбору экстренных случаев. Разби¬
рались самые сложные и опасные ситуации типа пожара в корабле
на орбите, быстрого падения давления воздуха в жилых отсеках ко¬
рабля, утечки топлива из двигательных систем, аварии ракеты-но¬
сителя и других, когда надо было действовать слаженно, быстро, без
слов понимая друг друга.
Разбор подобных ситуаций является хорошей технической, а так¬
же психологической подготовкой космонавта, она чрезвычайно важ¬
на и позволяет ему в случае реальной опасности не терять головы
и действовать обдуманно и четко.
Помимо этого, большое внимание уделялось физической подго¬
товленности экипажа, способности длительно работать в условиях
повышенной нагрузки, в условиях воздействия неблагоприятных,
вредных факторов. Космонавт должен быть выносливым, иметь креп¬
кие нервы и бодрое, жизнерадостное настроение.
Нам приходилось много раз наблюдать работу Быковского и
Аксенова на комплексном тренажере, где имитируется полностью
полетная обстановка. Работа на тренажере отличается от реального
полета только тем, что отсутствует невесомость, а также тем нема-

Подготовка к полету
Ученые СССР и ГДР просматривают
первые снимки, полученные с по¬
мощью аппаратуры МКФ-6 во время
ее самолетных испытаний
189
ловажным фактором, что в любой момент космонавты имеют воз¬
можность открыть двери тренажера и оказаться в обычной земной
обстановке.
Экипаж трудился дружно, вдумчиво, творчески. Быстро освоив¬
шись в тренажере, Быковский и Аксенов зачастую откладывали
в сторону бортовые инструкции. При этом методисты, ведущие тре¬
нировку, в такие моменты были обычно недовольны, считая необхо¬
димыми действия только по инструкциям. Ведь в этих бортовых
документах сфокусированы опыт и знания десятков специалистов.
На комплексной зачетной тренировке экипажу были предъявле¬
ны самые трудные, сложные варианты отказов в работе систем и ава¬
рийные ситуации. Экипаж выполнил тренировку на «отлично». Мож¬
но сказать, даже с некоторыми элементами лихости и молодцевато¬
сти, за что строгие члены зачетной комиссии не преминули сделать
соответствующие замечания.
Нет сомнения в том, что собранность, вдумчивость экипажа, его
творческое отношение к предполетной подготовке помогли экипажу
полностью выполнить полетную программу, успешно преодолеть те
затруднения, которые возникали в реальном полете. Этому способ¬
ствовала также правильно составленная и спланированная програм¬
ма подготовки.
Но самой главной причиной успеха, безусловно, следует считать
высокий начальный уровень подготовленности членов экипажа —
полковника Быковского и инженера Аксенова.

От замысла до старта
От замысла
до старта
Успешный полет космического корабля «Союз-22» положитель- 190
но характеризует предшествующую работу по подготовке экспери¬
мента «Радуга».
Всю подготовительную работу по созданию многозональной фо¬
тоаппаратуры МКФ-6 можно разделить на два этапа: первый —
определение основных технических параметров фотоаппаратуры, и
второй — разработка и конкретная увязка конструкции фотоаппа¬
ратуры, ее характеристик и электрических параметров с конструк¬
цией и системами «Союза-22».
На первом этапе были определены цели эксперимента и наме¬
чены сроки проведения эксперимента «Радуга» с использованием
фотоаппаратуры МКФ-6. Советские ученые провели исследования
с целью выбора оптимальных параметров фотоаппаратуры, опреде¬
лили требования к ее оптическим и спектральным характеристикам
и совместно со специалистами ГДР разработали предварительные
принципиальные схемы блоков и провели конструктивную разработ¬
ку отдельных узлов.
Вплотную к вопросу создания конструкции многозональной фо¬
тоаппаратуры МКФ-6 стороны подошли в сентябре 1975 г. С этого
времени начинается напряженный этап работы специалистов СССР
и ГДР, направленной на решение организационных и технических
проблем, неизбежно возникающих при решении задач, связанных с
установкой аппаратуры на космические корабли.
Специалистам предстояло:
сформулировать и согласовать организационные принципы вза¬
имодействия;
подготовить и согласовать план-график совместных работ;
В. Ф. Быковский и В. В. Аксенов
на космодроме

До полета и на орбите
разработать и утвердить единую систему документации; 191
определить и согласовать объем необходимых совместных испы¬
таний и сроки их проведения;
разработать принципы взаимодействия при проведении экспери¬
мента «Радуга»;
изготовить и испытать штатные и экспериментальные образцы
фотоаппаратуры;
провести комплекс работ по подготовке космического корабля
«Союз-22» к эксперименту «Радуга».
Задачи этого этапа потребовали распределить силы специали¬
стов СССР и ГДР. Совместным решением были созданы три рабочие
группы, назначены технические и научные руководители работ.
Первая рабочая группа должна была решать задачи проектной
увязки фотоаппаратуры с конструкцией и системами корабля, вклю¬
чая электрическую стыковку, вопросы, касающиеся испытаний фо¬
тоаппаратуры, подготовки экипажей корабля к полету, определения
условий эксплуатации фотоаппаратуры на борту корабля в полете
и разработки методологии управления МКФ-6.
Второй рабочей группе предстояло решать вопросы разработки
требований к фотоаппаратуре, в первую очередь в части оптических
характеристик и режимов съемки, а также разработки аппаратуры
для обработки полученной информации.
Задачей третьей рабочей группы было создание методик экспе¬
римента и обработки информации, полученной в эксперименте.
Был разработан и согласован детальный план-график, регламен¬
тирующий объем и сроки поставки материальной части, программу
и сроки совещаний и совместных испытаний, объем и сроки выпуска
технической и эксплуатационной документации. Разработана и ут¬
верждена единая форма совместных технических документов и до¬
кументов, выпускаемых в одностороннем порядке, и система их
обозначений.
Для оперативного решения вопросов, возникающих в процессе
испытаний фотоаппаратуры, была принята двухэтапная форма про¬
ведения приемо-сдаточных испытаний. Первая часть работ выпол¬
нялась на народном предприятии «Карл Цейс Йена» в ГДР, а завер¬
шались работы в Институте космических исследований АН СССР в
Москве.
В течение полугода специалисты СССР и ГДР провели восемь
совместных работ по приемо-сдаточным испытаниям штатного и ре¬
зервного комплектов фотоаппаратуры МКФ-6 и ее эксперименталь¬
ных образцов.
В августе 1976 г. штатный комплект фотоаппаратуры МКФ-6 на
космодроме Байконур был установлен на космический корабль
«Союз-22». Здесь, на втором этапе, совместно со специалистами ГДР
были проведены заключительные испытания фотоаппаратуры в со¬
ставе корабля. Специалисты СССР и ГДР пришли к заключению,
что трудный этап подготовки к эксперименту «Радуга» успешно за¬
вершен. (В период с сентября 1975 г. по август 1976 г. было прове¬
дено 11 встреч специалистов, изготовлено 6 комплектов фотоаппа¬
ратуры, подготовлено 293 технических и эксплуатационных доку¬
мента.)
Приятно вспомнить, что все совместные работы проходили в об¬
становке полного взаимопонимания и- дружеского делового сотруд¬
ничества.
До полета
и на орбите
Когда в январе 1976 г. нам сообщили, что мы утверждены пер¬
вым экипажем «Союза-22», мы ощутили одновременно и радость и
огромную ответственность за выполнение намеченной программы
полета.
Это была вторая международная программа пилотируемых поле¬
тов. Первая — полет «Союз» — «Аполлон» — была успешно выпол-

До полета и на орбите
цена в июле 1975 г. От нее остался наш корабль, выполнявший в 192
программе «Союз» — «Аполлон» роль корабля-дублера.
В то же время полет «Союза-22» должен был открыть новый этап
сотрудничества социалистических стран в области исследовация кос¬
мического пространства по программе пилотируемых полетов. Глав¬
ной задачей полета было испытание первого образца новой много¬
зональной фотоаппаратуры МКФ-6, созданной для будущих плано¬
мерных исследований Земли из космоса.
Важность результатов испытаний первого образца многозональ¬
ной аппаратуры, в которую был вложен труд многих людей — уче¬
ных, инженеров и рабочих двух стран; подтверждение заложенных
расчетов и инженерных решений; отработка методики эксплуатации
аппаратуры и, наконец, желание получить как можно лучшие ре¬
зультаты — фотоснимки Земли — и определяли основную ответст¬
венность экипажа в этом полете.
В этой программе экипажу были предоставлены широкие воз¬
можности управления с пультов системами и движением корабля.
Наземный комплекс управления обеспечивал экипаж информа¬
цией для проведения полетных операций, выдавал необходимые ра¬
диокоманды, контролировал по телеметрической информации со¬
стояние систем и правильность действий экипажа.
Кроме основных задач были и другие очень интересные экспе¬
рименты: отработка методов управления космическим кораблем по
новым навигационным приборам, исследования земной атмосферы
и видимого горизонта Земли, медико-биологические эксперименты и
большое количество кино- и фотосъемок на борту корабля серийны¬
ми кинофотоаппаратами.
Началась непосредственная подготовка к полету.
Любая операция отрабатывалась
до автоматизма

До полета и на орбите
Основное внимание на этом этапе было уделено изучению науч-
ных основ планируемых экспериментов, конструкции приборов, ме¬
тодов управления аппаратурой, так как вопросы общекосмической
подготовки были предварительно освоены как нами, так и нашими
дублерами.
По общекосмической подготовке в нашей программе была про¬
ведена только дополнительная тренировка по действиям экипажа в
лесисто-болотистой местности после посадки. Возможность такой
посадки в северных широтах Советского Союза возникла вследствие
выбора орбиты с наклонением 64,8°. Космический корабль был в
значительной мере переработан под установку многозональной аппа¬
ратуры, поэтому много внимания было уделено изучению особен¬
ностей новой компоновки и конструкции корабля. Она осваивалась
на тренажерах, где были установлены действующие макеты аппара¬
туры и агрегатов корабля, в сборочных цехах и на контрольно-испы¬
тательной станции на этапах подготовки и сборки штатного корабля.
В процессе подготовки к работе с многозональным фотоаппара¬
том были специально организованы занятия и беседы с конструк¬
торами и специалистами народного предприятия «Карл Цейс Йена».
Эти занятия принесли много пользы, так как были обсуждены са¬
мые тонкие места аппаратуры, особенности работы некоторых узлов.
При этом мы ближе познакомились и узнали друг друга, что очень
важно в совместной работе.
Участие в отработке и отладке аппаратуры МКФ-6 помогло нам
изучить особенности конструкции и эксплуатации аппаратуры.
Иногда целесообразно было в процессе испытаний изменить пред-
Сборка ракетно-космического лагаемый ранее порядок и методику работы в целях повышения
комплекса надежности и получения лучших результатов.
1 з «союз-zz»

До полета и на орьите
Но вот подготовка экипажа, ракеты-носителя и космического
корабля закончена, и наступил день старта. Все волнения остались
позади.
Каждый экипаж много раз мысленно проходит минуты стар¬
товой готовности, участка выведения на орбиту, работы на орбите
по выполнению программы полета, подготовки к спуску и самого
спуска. Обсуждаются возможные варианты, действия в аварийных,
так называемых нештатных ситуациях.
Поэтому, когда наступило время старта и волнения остались
позади, мы как бы шли давно знакомой дорогой, узнавая особенно¬
сти ее участков и в то же время мысленно представляя ее возмож¬
ные ответвления.
Отделение от последней ступени ракеты-носителя было довольно
четким, и невесомость вступила в свои права. Но в первые минуты
ощущениям предаваться было некогда — нужно было проверить
состояние всех элементов и систем корабля, вышедшего на орбиту.
Однако даже беглого взгляда в иллюминатор было достаточно, что¬
бы ощутить необычайность картины и красоту Земли с высоты кос¬
мического полета.
Все дни полета, когда выпадала свободная минута, мы подплы¬
вали к иллюминатору и любовались нашей замечательной пла¬
нетой.
Первый день полета был загружен до отказа, как, впрочем, и
последующие. Нужно было проверить работу всех систем корабля,
опробовать все варианты ручного управления, полуавтоматических
и автоматических режимов и, наконец, провести маневры форми¬
рования рабочей орбиты. День закончился подготовкой, проверкой
Консультируют специалисты
предприятия «Карл Цейс Йена»

До полета и на орбите
Предстартовая работа с аппаратурой
в беспылевой камере
195
и тестовым включением аппаратуры МКФ-6. Мы, усталые, но до¬
вольные результатами, с аппетитом поужинали, подготовили спаль¬
ные мешки и погрузились в сон.
В полете мы оба не чувствовали неприятных ощущений от
невесомости. Это позволило все мысли направить на работу. Неве¬
сомость даже помогала нам. Мы использовали все преимущества
в перемещениях и переносе отдельных блоков аппаратуры, которые
она дает.
Со второго по седьмой день полета время летело незаметно, так
как от подъема до сна целиком было занято работой. Программа
была очень плотной. Распорядок определялся витками. На каж¬
дом витке — сеанс связи с Землей, доклады о проделанной ра¬
боте, обсуждения различных ситуаций и выработка совместных
решений.
Телевизионные репортажи с орбиты приходилось, как правило,
проводить без предварительной подготовки. Времени хватало, что¬
бы только расставить телевизионную аппаратуру и подготовить ее
к телерепортажу.
Работалось хорошо, этому способствовало и полное взаимопони¬
мание с Землей, и четкая работа аппаратуры и систем корабля.
Конечно, не обходилось и без непредвиденных задержек и некото-
торых осложнений, но их удалось устранить и преодолеть.
Надо сказать, что аппаратура МКФ-6 успешно выдержала кос¬
мический экзамен. Были подтверждены все основные принципы,
заложенные в конструкции, и методики эксплуатации ее в полете.
Радовали результаты и по другим экспериментам программы
«Союза-22».
13*

Хроника полета
После полета. У поискового вертолета
196
Единственно мы оставили «на потом» бортовые кинофотосъемки
быта экипажа, видов Земли, отдельных моментов нашей работы.
Делали мы это сознательно, отступая от программы полета, потому
что стремились выполнить прежде всего сами эксперименты, да и
времени, откровенно говоря, у нас не хватало.
Кинофотосъемки мы выполнили в последнюю орбитальную
«ночь», т. е. во время, отведенное на сон перед спуском. Чувство¬
вали мы себя хорошо и решили лучше не поспать, чем оставить
неизрасходованную пленку.
Подготовка к спуску и спуск прошли полностью по программе,
и мы в начале девятых суток оказались на гостеприимной земле
Казахстана.
Хроника
полета
Расчетная программа
полета
Согласно расчетной программе ракета-носитель с космическим
кораблем «Союз» запускается со стартового комплекса космодрома
Байконур 15 сентября 1976 г. в 12 час 48 мин 30 с по московскому
времени. Стартовое окно для запуска 15 сентября составляет 10 мин.
Оно обеспечивает заданное освещение поверхности Земли для конт¬
роля ориентации и съемки территорий СССР и ГДР и требования
освещенности на орбите и при спуске. Задержка старта на время,
превышающее длительность стартового окна, влечет за собой пере¬
нос запуска на следующие сутки.
Третья ступень ракеты-носителя с кораблем «Союз» выводится
на эллиптическую орбиту с периодом обращения примерно 89 мин
и наклонением к плоскости экватора 64,8°. После отделения ко¬
рабля от последней ступени ракеты-носителя выполняется раскры¬
тие антенн и солнечных батарей. Система ориентации и управ¬
ления движением корабля гасит возмущающее воздействие от
разделения. Далее следуют тестовые проверки аппаратуры и си¬
стем корабля.
На 4—5-м витках проводится двухимпульсный маневр для фор¬
мирования околокруговой рабочей орбиты, удобной для фотографи¬
рования.
Во вторые — седьмые сутки полета выполняются сеансы фото¬
графирования Земли, медико-биологические и научно-технические
эксперименты. Раз в сутки проводится телевизионная передача с
Хроника полета
борта, приуроченная к прохождению корабля над станциями еле- 197
жения.
На восьмые сутки полета репетируется спуск с пробным вклю¬
чением двигательной установки и проводится укладка оборудова¬
ния, возвращаемого на Землю.
Сход с орбиты искусственного спутника планируется на первом
витке девятых суток. Космический корабль «Союз-22» совершает
управляемый спуск в атмосфере и мягкую посадку на расчетный
полигон на территории Казахстана. В район приземления высы¬
лаются поисковые вертолеты.
Дневник полета
День первый,
15 сентября, среда
Три часа до старта. По трехчасовой готовности персонал под¬
московного Центра управления полетом занял рабочие ме¬
ста. На космодроме Байконур идут последние предстартовые
операции.
В специальном помещении в 2 км от старта закончилось пред¬
полетное снаряжение основного экипажа.
Непосредственная предстартовая подготовка космонавтов —
одновременно и ритуал, и сумма строгих, тщательно выверенных
операций.
Необычный, красивый, созданный по спецзаказу автобус везет
их к старту. В тамбуре автобуса щетка-пылесос удаляет земную
пыль с одежды и обуви космонавтов. Система кондиционирования
автобуса обеспечивает вентиляцию скафандров.
Это начало пути в космос. Километры шоссе до старта, метры
пешком по бетону стартового покрытия. И далее вверх, от Земли,
на тихоходном лифте к вершине ракеты, где под головным обтека¬
телем находится корабль «Союз».
Ровно четырнадцать месяцев тому назад этот космический ко¬
рабль уже стоял на стартовом столе космодрома. Он был резервным
кораблем советско-американской программы «Союз» — «Аполлон»
и должен был уйти в полет в случае задержки старта американско¬
го корабля.
Но он не понадобился. Его вернули на завод-изготовитель для
реконструкции. В соответствии с новыми задачами с него сняли
стыковочные мишени, аппаратуру сближения и связи с «Аполло¬
ном», вместо стыковочного узла установили фотоотсек.
Поскольку полет проводился по программе международного
сотрудничества, вместе с советскими учеными космонавтов на космо¬
дроме провожала официальная делегация из ГДР.
Двое в бело-голубых скафандрах подошли к подножию ракеты,
где собрались: стартовая команда, испытатели, конструкторы, уче¬
ные. В руках у космонавтов ранцы автономной системы жизнеобес¬
печения (СЖО). Однако их не возьмут в космос; автономные СЖО
нужны только для перехода от автобуса к кораблю.
Командир Валерий Быковский доложил Председателю Государст¬
венной комиссии:
— Экипаж корабля «Союз-22» к старту готов.
Коротки космические проводы. Пожелания хорошего старта, лег¬
кой невесомости, мягкой посадки. Космонавты машут провожающим
с лестницы у основания ракеты. Желтый лифт несет их вверх, к ее
вершине. Теперь последний «привет» с верхней площадки ферм об¬
служивания.
За два с половиной часа до старта космонавты заняли свои места
в космическом корабле и приступили к проверке оборудования и со¬
стояния его систем.
В радиообмене появилось слово «Ястреб». «Ястреб» — позывной
экипажа «Союза-22». Он был у Быковского, когда 13 лет тому назад
в космос взлетел «Восток-5». Тогда над планетой в совместном поле¬
те парили «Ястреб» и «Чайка» — Валентина Терешкова. Пять суток
пробыл Валерий Быковский в космосе. По тем временам это был
рекордный полет.

Хроника полета
По традиции в повторном полете позывной не меняется. 198
За 20 мин до старта космонавты затянули плечевые ремни, за
5 мин — опустили стекла гермошлемов.
Скафандры — внешний защитный покров космонавтов. Их наде¬
вают перед участками выведения и спуска. Под ними легкая натель¬
ная одежда. Однако буквальное выражение «своя рубашка ближе
к телу» не подходит к космонавтам. Прямо на теле у них медицин¬
ские пояса с датчиками частоты дыхания и ритма сердца. В корабле
они подключаются к разъемам в креслах спускаемого аппарата (СА)
и обеспечивают предстартовый и полетный медицинский контроль
экипажа.
При надевании скафандров регистрируются опорные значения
частоты пульса и частоты дыхания космонавтов, так называемый
фон. У экипажа «Союза-22» он составил соответственно: 81 и 21 у
командира, 65 и 18 у бортинженера. За 5 мин до старта частота пуль¬
са командира равнялась 103 ударам в минуту, бортинженера 70.
В момент отделения от ракеты-носителя 102 и 62 соответственно.
Обычный график старта... Разошлись фермы обслуживания.
Закрыты дренажные клапаны кислородных баков. Белое облако, ок¬
ружавшее ракету, рассеялось... Отошли мачта дозаправки и кабель-
мачта «Земля — борт». Зажигание. Сначала отдельные струи, затем
грохочущий огненный водопад... Половодье огня.
Ракета-носитель оторвалась от стартового стола в 12 час 48 мин
30,026 с по московскому времени. С космодрома начался репортаж
о ходе выведения ракеты-носителя.
Заря. 10... 30... 40... 50 с. Полет нормальный. Ракета идет устой¬
чиво. 50... 80... 100 с. Полет нормальный. Давление в камерах дви¬
гателей в норме. Отделилась первая ступень. Сброшен головной
обтекатель (ГО).
Ястреб-1 (командир корабля). Есть сброс ГО... Есть свет в СА.
Эх, красота какая! (Быковский точно повторил слова первого челове¬
ка, увидевшего Землю с орбиты, Юрия Гагарина). А небо все темнее
и темнее.
Заря. 250... 260 с. Полет нормальный.
Ястреб-2 (бортинженер). Есть разделение. Отделилась вторая
ступень.
Ястреб-1. Равномерно работает двигатель третьей ступени.
Заря. 520 с. Полет нормальный.
Ястреб-1. Есть отделение от носителя.
Ястреб-2. БЧК1 пошли.
Неполные 9 мин занимает путь от Земли до орбиты. По контакту
отделения включились БЧК, запустился бортовой глобус. С этого
момента управление полетом космического корабля передается под¬
московному Центру управления.
С космодрома экипаж поздравили с успешным выходом на орбиту.
Технический руководитель и Председатель Государственной ко¬
миссии:
— Благополучного полета. Будем ждать вашего возвращения.
Старт теперь пуст. Тюльпаном раскинулся силовой пояс опорных
конструкций. По традиции на фермах обслуживания поставлена еще
одна красная звезда, отмечающая запуск корабля с экипажем.
Двадцать восьмой советский пилотируемый корабль — на орбите
спутника Земли.
После отделения автоматическая система корабля погасила его
вращение, полученное от прощального толчка ракеты-носителя. Рас¬
крылись солнечные батареи. Наземная телеметрия зафиксировала
раскрытие антенн и элементов конструкции.
Заря9. Вам разрешается отстегнуть привязные ремни и присту¬
пить к выполнению программы.
В соответствии с программой полета экипаж, не снимая скафанд¬
ров, приступил к контролю герметичности отсеков корабля. А рядом
1 БЧК — бортовые часы космонавта.

Хроника полога
199
День старта. Почетные гости космо¬
дрома Байконур (слева направо): пре¬
зидент АН ГДР профессор Г. Кларе,
заместитель председателя Комитета по
науке и технике при Совете Минист¬
ров СССР М. Ковалев, президент АН
СССР академик А. Александров, заме¬
ститель Председателя Совета Мини¬
стров ГДР министр по науке и техни¬
ке Г. Вайц, член Политбюро ЦК СЕПГ
первый заместитель Председателя Со¬
вета Министров ГДР Г. Миттаг

Хроника полета
шло необычное, космическое... Стартовав с ослепительно яркой от 200
солнца земли Казахстана, «Союз» двинулся в сторону заката. Всего
5 мин корабль летел по орбите над освещенной Землей.
— Земля темная,— сообщили космонавты.
И через несколько минут корабль нырнул в плотную тень
планеты.
В последующих сеансах связи космонавты не раз отмечали кра¬
соту ночной и освещенной Земли, необычные краски закатов, ча¬
рующую картину ночных городов. Но это будет потом. Наблюдать
во время первых витков им просто было некогда. Они даже не успе¬
ли переодеться. Сняли скафандры и, не успев надеть полетные
костюмы, начали проверку системы управления движением
корабля.
На случай выведения «Союза» с отклонением от планируемого
экипаж сразу же готовится к выполнению срочного маневра изме¬
нения орбиты. Цепочка измерительных пунктов, вытянувшаяся по
трассе полета, с выходом корабля на орбиту начала траекторные
измерения. Их цель — определение истинной орбиты, прогноз дви¬
жения «Союза» на ближайшее время.
Корабль летел по эллипсу с наклонением плоскости орбиты к
экватору 64,8°.
Эта трасса была хорошо известна Валерию Быковскому. По ор¬
битам с таким наклонением летали первые советские космонавты
на «Бостоках» и «Восходах». Для кораблей «Союз» были выбраны
более экономичные орбиты с наклоном около 52° к экватору.
Но у «Союза-22» была особая задача — сфотографировать не
только южные и центральные, но и северные районы нашей страны
Уникальная фотоаппаратура требова¬
ла особого внимания

Хроника полета
и ГДР. Для этого и потребовалось большее наклонение орбиты, а для 201
удобства фотографирования необходимо было изменить траекторию
движения корабля, сформировать почти круговую рабочую орбиту,
отслеживающую форму Земли.
После получения сообщения Земли об отсутствии необходимости
срочного маневра космонавты выключили систему управления дви¬
жением корабля и доложили о герметичности отсеков «Союза», о ре¬
зультатах проверки бортовых систем.
— Такой послушный корабль,— отметил командир.
— Контроль систем показал,— доложил бортинженер,— что все
параметры на борту в норме.
Доклад экипажа полностью соответствовал телеметрической ин¬
формации, полученной Центром. Руководство полетом разрешило
экипажу приступить к выполнению штатной, запланированной про¬
граммы полета.
Программа работы первых суток очень насыщена. Упаковав ска¬
фандры в полетные сумки и уложив их в контейнер, космонавты
приступают к детальной проверке системы ориентации и управле¬
ния движением корабля. Она проверяется во всех режимах, пред¬
усмотренных программой полета, в том числе и в режиме маневра
формирования рабочей орбиты.
Пообедав, экипаж приступил к подготовке маневра. Земля рас¬
считала и сообщила на борт необходимые данные для коррекции
орбиты: момент включения и продолжительность работы корректи¬
рующего двигателя. Маневр проводится так, чтобы корабль пере¬
шел на нужную орбиту, затратив минимум топлива.
Рабочая орбита была сформирована в два приема выдачей им¬
пульсов: в 18 час 54 мин 14 с и в 19 час 37 мин 7 с. При этом
Заставка служебного телевидения
в Центре управления полетом

Хроника полета
приращение скорости корабля составило 11,76 и 20,39 м/с соответ- 202
ственно.
Изменение орбиты было проведено без замечаний. Действитель¬
ные параметры рабочей орбиты практически совпали с расчетными.
Космонавты выполнили закрутку корабля, при которой активные
поверхности солнечных батарей сохраняют направление на Солнце.
Итак, орбита была сформирована. Система ориентации и управ¬
ления движением корабля проверена в режиме для фотографиро¬
вания. Оставалось убедиться в работоспособности фотоаппаратуры,
перенесшей воздействие вибрации и перегрузок на участке выве¬
дения.
По программе проверка МКФ-6 выполнялась на 6—7-м полет¬
ных витках после установки кассет на камерный блок фотоаппара¬
та. В этом месте экипаж отступил от предписанного: перед тестом
МКФ-6 он по собственной инициативе погасил вручную вращение
корабля, опасаясь влияния закрутки на работу фотоаппарата. И хотя
забота, может, и была чрезмерной (вращение не должно было по¬
влиять на работоспособность МКФ-6), Центр не сделал ему заме¬
чания, видя в действиях экипажа трогательное отношение к уни¬
кальной фотоаппаратуре.
Проверка показала, что МКФ-6 отлично перенес выход на ор¬
биту. Занимаясь опробованием его, бортинженер даже не заметил,
как побил личный рекорд пребывания в невесомости, установлен¬
ный еще на Земле.
Аксенов — единственный из космонавтов, проведший несколько
часов в невесомости еще до полета. Занимаясь испытаниями кос¬
мических систем, он налетал на самолетах-лабораториях около 9 ч
чистотой невесомости. Это были не пассивные полеты, а часы ин¬
тенсивной работы. Время невесомости на самолете измеряется не¬
сколькими десятками секунд. За столь короткое время по опера¬
циям отрабатывались сложные космические процессы: переходы,
шлюзование, космические монтажные работы. Владимир Аксенов
был таким испытателем-«первопроходцем», определявшим косми¬
ческие возможности на Земле. За плечами у него две с половиной
сотни полетов на невесомость.
На 7-м витке был проведен первый сеанс телевизионной переда¬
чи с борта.
Программа первого дня полета была выполнена полностью и без
замечаний. Центр управления полетом разрешил экипажу отдох¬
нуть. Но впечатления первого дня не давали уснуть космонавтам.
Только в час ночи по московскому времени после настойчивых на¬
поминаний Земли они легли спать. Их первый сон на орбите был
короче запланированного: 6 час вместо 7 час 10 мин.
Из стенограммы
радиопереговоров
экипажа
с Центром управления
полетом
12 час 58 мин
Заря. Ястребы, я Заря. Как меня слышите?
Ястреб-1. Слышу вас отлично!
Заря. Как самочувствие?
Ястреб-1 и Ястреб-2. Самочувствие отличное!
Заря. Вам разрешается отстегнуть привязные ремни и присту¬
пить к выполнению работы.
Ястреб-2. В ВСК 1 Земля яркая, хорошая.
Заря. Выведение прошло нормально.
Ястреб-1. Какая красота здесь! Вы можете нам завидовать. Ой,
как прекрасно здесь! Как я давно этого ждал.
Ястреб-2. Контроль систем показал, что все параметры на борту
в норме.
Ястреб-1. Ждем ваших указаний на открытие люка СА и пере¬
хода в ОМ 2.
СРП 3. Вам разрешается перейти в ОМ, снять скафандры и про¬
должать работу.
1 ВСК — визир-ориентатор. 2 ОМ — орбитальный модуль (отсек).
3 СРП — сменный Руководитель полета.

Хроника полета
15 час 50 мин
17 час 22 мин
20 час 21 мин
В. Д. Благов — сменный Руководитель
в Центре управления полетом
Ястреб-2. Давление и температура в корабле нормальные. Прак¬
тически все воспринимается как на Земле.
Заря. Ястребы, по нашим данным у вас все в норме. Есть прось¬
ба медиков в начальный период избегать резких движений.
Ястреб-1. Так и делаем.
Ястреб-2. Избегаем, избегаем. Скафандры мы сняли, когда они
были практически сухие, белье сухое, так что сушка будет даже
меньше заданного времени.
Заря. Ястребы, желаем вам приятного аппетита. Особенно Ястре¬
бу-2 за его первым обедом.
Ястреб-1. Он настроен, по-моему, очень хорошо. Боюсь, что он
и за меня все съест.
Ястреб-2. Спасибо. Сейчас попробую.
Заря. Ястребы, Ястребы, я Заря. На связь.
Ястреб-1. Заря, я Ястреб. Слышу вас отлично. Как меня?
Заря. Слышу вас, Ястреб, тоже отлично.
ЯстребЯ. В 17.03 приступили к ручной ориентации с курсовым
углом 180—0.
В 17.20 перешли в режим У+ДУС1. Режим доржится очень точ¬
но, очень точно и по крену, и по тангажу, и по курсу.
Ястреб-2. Замечаний по режиму нет.
Заря. У нас для вас есть сообщение. По данным медицинского
контроля на 3-м витке: частота пульса у командира 70, частота ды¬
хания 22; у бортинженера соответственно 52 и 20. Изменений в
электрокардиограмме нет.
Все показатели адекватны периоду и условиям полета. Как по¬
няли?
Ястреб-1. Ты молодец, даже стал так заумно говорить.
Ястреб-2. Ты как медик. Тебе звание скоро присвоят.
Ястреб-1. Профессора...
Ястреб-1. Режим у нас сейчас интересный — закрутка. А то и
по сторонам не посмотришь.
1 У + ДУС — режим орбитальной ориентации на Землю.

Хроника полета
В. Г. Кравец — сменный Руководитель
полета
Заря. Да, режим сейчас у вас хороший.
Ястреб-2. Крутимся, как на карусели.
Ястреб-1. Как орбита?
СРП. Орбиту мы еще не посчитали, но вы идете по целеуказа¬
нию, точно с двумя импульсами. Все отлично.
Ястреб-1. Мы так и поняли: чтобы первым немножко опустить
апогей, а вторым импульсом немного приподнять перигей.
СРП. Ну, вот видите, вам и не нужны баллистические расчеты.
Вы все сами отлично понимаете.
Ястреб-1. Да нет. Мы тут посмотрели и рассчитали по углам.
СРП. На следующем витке мы вам дадим параметры.
21 час 47 мин Заря. Как дела на борту?
Ястреб-1. Приступили к тесту МКФ. Установили две кассеты;
буквально все выполнили и проверили включение на двух кассетах.
Аппаратура сработала отлично! Проверили открытие и закрытие
крышки бленды иллюминатора. Все прошло нормально. Как по¬
няли?
Заря. Поняли вас хорошо.
Ястреб-1. Как орбита?
СРП. 250 на 280.
Ястреб-1. Нормально. Сколько надо.
Из телевизионных
репортажей
с борта
космического корабля
«Союз-22»
Ястреб-2. Добрый день, дорогие товарищи! Мы начинаем пер¬
вый репортаж с борта космического корабля «Союз-22».
Мы в первый день провели включение всех систем корабля, про¬
верили их работу для того, чтобы оценить, какие приборы, какие
узлы систем будут оптимальны при дальнейшей работе. Надо ска¬
зать, что все приборы, которые мы включали, все системы работали
хорошо. Самочувствие у нас тоже хорошее. Так что мы довольны
проделанной сегодня работой.
Ястреб-1. Рабочий день у нас скоро закончится. Начинался он
далеко отсюда, еще с утра, на космодроме.
После участка выведения на орбиту, который прошел для нас
очень хорошо, мы с большим удовольствием попали в прекрасное
Хроника полета
Дневник полета
День второй,
16 сентября, четверг
состояние невесомости, в котором себя хорошо чувствуем. Наш ко- 205
рабль также себя отлично чувствует, хорошо нам подчиняется, лег¬
ко, приятно им управлять.
В этот день космонавты проснулись в 7 час утра, позавтракали
и приступили к выполнению основной задачи — фотографиро¬
ванию земной поверхности. Командир сориентировал корабль так,
чтобы он летел двигателем вперед, «на торможение», а МКФ-6
смотрел все время на центр Земли. Бортинженер занял свое рабочее
место в орбитальном отсеке корабля перед пультом управления фо¬
тоаппаратом. Перед ним на откидном столике была разложена до¬
кументация с целеуказаниями на сеанс фотографирования и карта
с трассой полета корабля.
На коротком цилиндре фотоотсека, одетом, как и весь «Союз»,
в изумрудную экранно-вакуумную изоляцию, открылась защитная
крышка. Шесть «зрачков» фотообъективов через иллюминатор
взглянули строго вниз, на Землю.
Многое в «Союзе-22» сделано для удобства фотографирования.
В его оснастке предусмотрен для этого ряд приспособлений и уст¬
ройств. В их числе — иллюминатор, через который «смотрит» на
Землю МКФ-6. Это не просто стекло, это целая оптическая систе¬
ма, обеспечивающая фотографирование. Она не мерзнет, не запоте¬
вает, не пылится. Поверхность этого иллюминатора — идеальная
плоскость. С нее даже сняли обычные покрытия, чтобы не исказить
краски Земли. Материал его — кварц — помимо видимого света про¬
пускает еще и инфракрасные лучи.
Обычные иллюминаторы лишены крышек. Но для этого, через
который смотрят камеры МКФ-6, крышка необходима. Она позво¬
ляет обеспечить особый температурный режим и тем самым избе¬
жать деформации его поверхности, защитить его от микрочастиц,
царапающих стекло.
Чтобы подчеркнуть уникальность этого иллюминатора, следует
добавить, что на космическом корабле каждый грамм на счету и все
делается чрезвычайно легким. А «окно» для МКФ-6 имеет массу
около 50 кг.
Первый сеанс фотографирования земной поверхности начался на
15-м полетном витке. Красная точка, отмечающая положение ко¬
рабля на экране Центра управления полетом, подошла к Байкалу.
Ястреб-2. Горная местность. Видимость очень хорошая. Просмат¬
риваются горы, озера, реки. МКФ работает отлично.
Ястреб-1. Облачность 2—3 балла. Полугористая лесистая мест¬
ность.
Ястреб-2. А вот сейчас балльность — ноль. Большая река, идем
вдоль реки.
Ястреб-1. Между прочим, Лена. Недавно прошли Якутстк.
Ястреб-2. Отлично видны хребты, разломы.
Съемка земной поверхности продолжается.
Эксперимент по многозональному фотографированию Земли на¬
зван красиво «Радугой». Его название определилось многоцветьем
синтезированных портретов Земли.
На 17-м витке фотоаппарат МКФ-6 фотографировал уже гори¬
зонт Земли. Его фотокамеры были нацелены на ярко окрашенную
полоску атмосферы. Причем «видели» они ее каждая по-своему,
чуть иначе, через свой светофильтр. И это «чуть-чуть» открывало
новые возможности изучения земной атмосферы.
На 19-м витке был выполнен второй сеанс фотографирования
земной поверхности.
Начались медико-биологические исследования. Их обобщенная
задача — выяснение влияния факторов космического пространства
на жизнедеятельность различных организмов. На корабле масса под¬
опытных: от микроба протея обыкновенного до животных и выс¬
ших растений.

Хроника полета
Некоторые из экспериментов ставятся не впервые. Они продол- 206
жают начатые ранее исследования. Эксперименты «Рост микроор¬
ганизмов», «Генетические исследования», «Изучение рефракции и
прозрачности атмосферы» выполнялись по программе ЭПАС. Это
характерно для сегодняшних полетов. В космосе ведутся система¬
тические исследования.
На 20—21-м витках объектом изучения стал сам космонавт.
За 15 мин до района Бразильской магнитной аномалии бортин¬
женер надел специальные светозащитные очки. Четверть часа от¬
водилось программой на привыкание глаз — адаптацию их к темно¬
те. Следующие 40 мин космонавт должен был наблюдать появление
вспышек, комментировать их форму, момент возникновения свето¬
вых ощущений. Но он не увидел вспышек. Однако это не означало
неудачу эксперимента.
Оснащение космонавта сложной техникой наблюдения стало
привычным. На космическую высоту поднимались не раз телеско¬
пы, фотоаппараты и другие оптические приборы. Но, оказывается,
и невооруженному глазу доступны весьма тонкие наблюдения. Он
способен в космических условиях стать очень точным инструмен¬
том. Адаптировавшийся, привыкший к темноте глаз способен реаги¬
ровать на отдельные заряженные частицы, входящие в состав кос¬
мических лучей. Попадая в глаз космонавта они могут вызывать у
него своеобразное световое ощущение. По одной из гипотез на око¬
лоземных орбитах световой феномен должен быть наиболее интен¬
сивным над районами магнитных аномалий.
Проводя эксперимент, космонавт надевал специальные светоза¬
щитные очки. Толщина их объясняется тем, что они состоят
из слоев особой ядерной эмульсии. Именно эти слои и являют¬
ся регистраторами частиц, по предположению ответственных за
вспышки.
В первом после эксперимента сеансе связи бортинженер доло¬
жил:
— Об эксперименте «Вспышка». В заданное время экспе¬
римент был проведен. Результатов нет... вернее, есть,— поправился
Ястреб-2,— вспышек нет. :
Этот эксперимент формой проведения неизменно вызывал шутки
космонавтов. Уже в этом сеансе связи на 21-м витке командир ко¬
рабля добавил:
В любом положении (телесеанс
с орбиты)

Хроника полета
Подмосковный Центр управления. Ге¬
неральный директор народного пред¬
приятия «Карл Цейс Йена» В. Бирман
(в центре) знакомится с информацией
о работе аппаратуры МКФ-6 на борту
207
— Насчет эксперимента. Я перешел в СА, а из ОМ здоровый
храп слышится.
Ястреб-2, Нет. Я просто глаза закрыл. Серьезно: по эксперимен¬
ту вспышек не обнаружено.
Докладывая на 48-м витке о повторении этого эксперимента,
бортинженер отметил:
— Вспышки действительно наблюдались. Они различного ха¬
рактера: то как метеор проходит со следом, то типа всполоха грозы,
а то как светящееся пятно. Вспыхивает и гаснет.
Ястреб-1, Да, когда у него молнии сверкали, я на него кассету
«уронил».
Заря, Понятно, понятно {Смех). А МКФ не пробовал?
Ястреб-2. Мы МКФ как зеницу ока бережем.
На 22-м витке космонавты провели очередной телевизионный ре¬
портаж. Они рассказали о фотографировании Земли.
— Программа вторых суток выполнена полностью, отклонений
и замечаний нет,— доложил командир корабля.
16 сентября Центр управления полетом посетила делегация ГДР
во главе с Гюнтером Миттагом. Гости осмотрели Центр, встретились
с группой ученых и инженеров из ГДР, работающих здесь вместе
с советскими коллегами.
Из стенограммы
радиопереговоров
экипажа
с Центром управления
полетом
и час 54 мин
Ястреб-2. Дайте нам сверку глобуса.
СРП. Вы почему не спите?
Ястреб-2. Мы только что поужинали.
СРП. Рады за вас, что у вас все так удачно началось! Вся вто¬
рая смена желает вам спокойного сна.
Ястреб-2. Ничего, ничего! Отдохнем, не беспокойтесь. Мы тут
сами начали уже по глобусу подсчитывать.
СРП. Коррекцию глобуса можем дать; включение 01.14.55, дол¬
гота 16,7°.
Ястреб-1. Ну, правильно — 17°. Я подсчитал сам. У меня полу¬
чилось: 01.14.29; период 89,59.

Хроника полета
СРП. Молодец, Ястреб, молодец. Ястребы, вы работаете без вся- 208
ких вычислительных центров. Здорово!
Ястреб-1. Уж куда там.
СРП. Прекрасно, Ястреб-1! Отдыхайте, отдыхайте. Сегодня полу¬
чилось все прекрасно.
Ястреб-2. Мы поужинали. Мясо было хорошее. Соки были вкус¬
ные.
Заря. Теперь давайте отдыхать.
Ястреб-2. Да вы не беспокойтесь. Отдохнем.
Заря. Спасибо вам большое. Конец связи. Счастливого вам по¬
лета!
14 час 10 мин
Ястреб-1. Заря, я Ястреб. Слушаю вас.
Заря. Ждем доклада о проведении эксперимента по фотографи¬
рованию горизонта.
Ястреб-1. Понял. Эксперимент по фотографированию горизонта
выполнен полностью, без отклонений и без замечаний. Режим
Y+ДУС в течение часа держал точно. По выходу из тени проконт¬
ролировал по линзовому и матовому экрану — ориентация была точ¬
ная. В заданное время разарретировал, выполнил разворот. Факти¬
ческое время 145 с. По ВСК наблюдал горизонт точно в центре
экрана, направление 270—90. Ястреб-2 то же наблюдал по иллю¬
минатору и производил съемку.
Ястреб-2. Замечаний по режиму нет.
Ястреб-1. Заря, дайте расходы *, чтобы я представлял, что у меня
получается.
Заря. Все говорят, что расходы хорошие, на круглое отлично.
Все нормально. Молодцом!
17 час 16 мин
Заря. Как ходят ваши ВЧК?
Ястреб-1. Точно.
Заря. Дайте нам сверку времени.
Ястреб-1. 5, 4, 3, 2, 1. Пуск!
Заря. Часы идут у вас точно, Ястребы.
20 час 08 мин
Заря. Большое спасибо, Ястребы. Молодцы. Отличный телере¬
портаж. Особо подчеркиваю отличное операторское искусство...
Ястреб-1. Смеешься?!
Заря. Честно.
Ястреб-2. Он перед этим полчаса тренировался.
Заря. Не выдавай.
Ястреб-2. Я не выдаю, а говорю, что человек серьезно относится
к этому делу.
Заря. Так и следует.
Ястреб-2. Конечно.
21 час 41 мин
Заря. Ждем доклад о выполнении программы вторых суток.
Ястреб-1. Программа вторых суток выполнена полностью. Откло¬
нений и замечаний нет.
Заря. Приняли. Ястребы! Вым передают большой привет ваши
родители, жены и дети. Дома все благополучно. Мы все время под¬
держиваем с ними связь.
Ястреб-1. Большое спасибо. Передайте им привет.
Ястреб-2. От меня тоже большой привет. Целую всех.
Заря. Все передадим. Сегодня же позвоню.
Ястреб-2. У нас здесь, на борту есть фотокарточка общая. В день
отъезда фотографировались, так что они у нас все время перед гла¬
зами.
СРП. Как у вас там, не прибавилось еще экипажа на борту?
Мальки не появились?
Ястреб-2. А мы по программе их сегодня только запустили...
Пока нет.
1 Имеются в виду расходы рабочего тела.

Тренировки экипажа
в лесисто-болотистой местности

На борту полный порядок

Хроника полета
СРП. Через день-два, значит, будут. 209
Ястреб-2. Да, да.
СРП. Ну, тогда вам еще веселее будет.
Ястреб-1. До чего же красиво!
Ястреб-2. Очень интересно наблюдать Землю. Огни яркие, видны
на огромном расстоянии. Небо безоблачное над нашей страной.
СРП. Чудесная планета! Не правда ли?
Ястреб-2. Великолепная планета! Пусть она останется такой, ка¬
кая есть, прекрасной!
Заря. Счастливого полета!
Из телевизионных
репортажей
с борта
космического корабля
«Союз-22»
Ястреб-1. Добрый вечер, товарищи телезрители! Мы продолжаем
наш репортаж с борта корабля «Союз-22».
Сегодня мы приступили к выполнению экспериментов, заплани¬
рованных в нашей программе. Одним из интересных экспериментов
была съемка земной поверхности.
Как проводилась сама съемка, я думаю, сейчас Володя вам луч¬
ше расскажет. А я попытаюсь показать тот аппарат, с помощью ко¬
торого мы проводили эту съемку.
Ястреб-2. Одной из основных задач космонавтики является изу¬
чение Земли из космоса.
В нашем полете эта задача решается с помощью многозонально¬
го фотоаппарата МКФ-6. Фотоаппарат установлен в специальном
фотоотсеке нашего корабля.
Практически это шесть фотоаппаратов, работающих одновремен¬
но на одну и ту же поверхность. Четыре камеры снимают в види¬
мом диапазоне спектра, и две камеры — в инфракрасном диапазоне
спектра.
Такой набор различных зон спектра дает огромные возможности
для использования этих снимков в интересах народного хозяйства.
Дневник полета
День третий,
17 сентября, пятница
Программа полета третьего дня работы предусматривала четыре
сеанса фотографирования земной поверхности, фотографирование
Луны, продолжение экспериментов «Эмбриональное развитие», «Био¬
ритм», «Гравитация», начатых накануне.
Однако, рассмотрев предложение Института космических иссле¬
дований АН СССР, группа планирования полета изыскала возмож¬
ность для дополнительного сеанса фотографирования Земли на
34-м витке.
Процесс фотографирования аппаратурой МКФ-6 — образец вза¬
имодействия экипажа и автоматики корабля. Сеанс фотографирова¬
ния начинается ориентацией «Союза». При подходе к нашей терри¬
тории командир корабля ориентирует его с помощью ручного управ¬
ления. Земля, наблюдаемая через оптическое устройство — визир
космонавта, сжимается оптикой до небольшого диска. Командир
выполняет наведение на центр его. А движение наземных предметов
по экрану визира («бег местности») позволяет выполнить курсовую
ориентацию корабля.
Орбита выбрана так, чтобы Земля в это время была хорошо осве¬
щена. Поддержание ориентации корабля выполняется бортовым ав¬
томатом.
Многое в «Союзе» доверено автоматическим системам. Автоматы
заботятся о комфорте: поддерживают температуру и атмосферу ко¬
рабля. Автомат способен взять на себя и однообразную работу по
поддержанию ориентации при съемке. Один из бортовых прибо¬
ров — инфракрасная вертикаль воспринимает инфракрасное излу¬
чение планеты, наводит корабль аппаратом на центр Земли. А бор¬
товой вычислитель поддерживает курсовое направление. Причем
автомат делает это тщательно и педантично. Этим самым он развя¬
зывает руки экипажу.
х/214 «Союз-22»

Хроника полета
Человек в отличие от автомата обладает удивительной особен- 210
ностью узнавания, даром мгновенного отсеивания несущественного,
способностью делать обобщения. Именно так, с использованием
сильных сторон космонавтов и «способностей» помогающих им ав¬
томатических партнеров, и построена эта работа.
При съемке бортинженер диктует свои комментарии на магни¬
тофон. Ему очень трудно порой удержаться от эмоций при виде кра¬
сок Земли.
И в редкие свободные минуты космонавты любовались красотой
Земли, говорили о ней в сеансах связи. Этому масса примеров. Так,
в конце третьего дня на 38-м витке командир с чувством сказал:
— Да, такой заход Солнца увидишь только отсюда.
Заря. Счастливые.
Ястреб-1. Вот сейчас наблюдаем. До чего же красиво.
Ястреб-2. Мы это отснимем на цвет.
Заря. Обязательно на цвет, ребята.
Ястреб-2. Вот сейчас Солнце зашло у нас. Заря заходная. Полго¬
ризонта в цвете. Ореол оранжевый, желтый, вверху голубой.
На следующем 39-м витке перед сном:
Ястреб-1. Я вот сейчас наблюдаю города. Сколько огней. Какие
они по цвету разные. Сколько населенных пунктов. Вид пано¬
рамный: тысяча километров влево, тысяча вправо.
СПР. Мы вам очень завидуем.
Ястреб-2. А меня особенно необыкновенном поражает вид восхо¬
да и захода Солнца. Валерий-то уже видел это раньше. Все цвета
радуги.
Не только краски Земли волновали космонавтов. Экипаж был
весьма восприимчив и к музыке.
Увлечение музыкой началось на 17-витке во время сеанса фо¬
тографирования.
— Подстилающая поверхность без облаков,— рассказывал Земле
командир.— Прекрасно видна азиатская часть страны.
— Картина великолепная,— добавил бортинженер.
— А целинные поля какие красивые.
— Осваиваете? — пошутила Заря.
И тут Быковский спросил:
— А музыку можно послушать?
Заря. Телепатия. СРП как раз предложил вас немного развлечь
музыкой.
И в космосе зазвучала мелодия «Там за облаками».
Музыка и в динамиках ЦУП. Так и повелось с тех пор: в начале
сеансов связи радиопереговоры, а затем — мелодии. Иногда пере¬
говоры Центра с экипажем так и шли на фоне песен и музыки. Это
было необычно, не практиковалось до сих пор. Именно поэтому
экипаж «СоЮза-22» прозвали музыкальным.
Перед полетом корреспондент радио попросил космонавтов на¬
звать музыкальные произведения, которые желательно передать во
время их полета.
— Любую песню Александры Пахмутовой или Аркадия Остров¬
ского,— сказал Быковский.
— А мне бы первый концерт для фортепьяно с оркестром Чай¬
ковского и русские народные песни,— попросил Аксенов.
Когда Земля медлила, с орбиты следовал запрос:
Ястреб-1. А где обещанный концерт?
Заря. Начинаем. Мы знаем, вы самый музыкальный экипаж.
Обычно предлагала Земля.
Заря. Вам музыка не помешает отдыхать?
Ястреб-1. Всегда ее рады слышать.
Или в иной раз.
Заря. Музыку мы будем давать по вашему запросу.
Ястреб-2. Вы можете передавать всегда музыку по своему вкусу.
Ваш вкус нам известен. Мысли ваши нам нравятся.
Так повторялось много раз.

Хроника полета
Из стенограммы
радиопереговоров
экипажа
с Центром управления
полетом
6 час 26 мин
11 час 04 мин
12 час 33 мин
20 час 03 мин
Из телевизионных
репортажей
с борта
космического корабля
«Союз»
Дневник полета
Заря. Есть предложение устроить ужин с музыкой.
Ястреб-2. От музыки мы никогда не отказываемся. Музыка всег¬
да приятна с одним условием, чтобы она хорошая была.
Или:
Заря. Если музыка вам нужна, сделаем.
Ястреб-1. Такие вещи можно не спрашивать, а нужно делать.
Заря. Доброе утро! Как отдохнули?
Ястреб-2. Доброе утро! Отдохнули хорошо. Выспались очень хо¬
рошо. Оба спали в ОМ в спальных мешках. Учитывая закрутку, спа¬
ли головами к центру масс. Так что все нормально!
Заря. По будильнику проснулись?
Ястреб-1. Будильник разбудил нас в 6.05. Самочувствие отлич¬
ное. Готовы к работе сегодняшнего дня.
Ястреб-1. Если погоду оценивать по-авиационному, т. е. по види¬
мости, то вижу влево и вправо на тысячи километров.
Заря. Понятно, видимость — миллион на миллион.
Ястреб-1. Комфортные условия. Я все время нахожусь в СА.
У меня в пределах 17°. Если нужно устроить «Ташкент», я иду в
ОМ, там 21°.
Ястреб-2. Несколько раз наблюдал светящиеся частицы вокруг
корабля. Особенно при входе в тень. Они сопровождают корабль.
Относительная скорость небольшая, порядка 0,5—1 м/с. Идут на
разном расстоянии. Яркость соизмерима с яркостью звезд.
Ястреб-2. Сообщаю параметры СЭП напряжение — 32 В, ток
заряда 21 А, ток нагрузки 10 А.
Заря. Какие получены значения на счетчике биогравистата?
Ястреб-2. Очень маленькие.
Заря. А вы наблюдали изменение цвета в эксперименте «Рост»?
Ястреб-2. Ампула разбита. Изменения цвета и каких-либо дру¬
гих изменений пока нет.
Заря. Поняли вас, спасибо.
Ястреб-1. Сегодня мы весь день с Володей занимались проведе¬
нием научных экспериментов. Мы хотим рассказать вам об одном
из них. Обратите внимание, перед вами плавают необычные очки.
Они как раз и были одним из виновников этого эксперимента.
Ястреб-2. В этом эксперименте объектом исследования является
сам человек. Эксперимент называется «Вспышка».
Дело в том, что в предыдущих полетах и американские, и наши
космонавты отмечали эффект световых вспышек в глазах, когда глаз
адаптирован к темноте.
Вот в нашем полете, чтобы продолжить эти исследования и выя¬
вить природу этого эффекта, и проводится этот эксперимент. Мы его
только начали, проводили всего один раз, но надо сказать, нам пока
не повезло. Ни я, ни Валерий пока не наблюдали таких явлений.
В общем эти эксперименты будут продолжены. Это один из тех
небольших экспериментов, которые можно проводить в любое вре¬
мя. Но дело в том, что есть предположение, что эффект вспышки
связан с магнитным полем Земли и радиационными поясами Земли.
Поэтому рекомендуется этот эксперимент проводить в местах, где
радиационные пояса Земли «прогибаются» в сторону Земли и орби¬
та космического корабля проходит через радиационный пояс.
Этот день работы на борту «Союза-22» можно по праву назвать
«субботником». И не только потому, что в космосе нет каникул.
211
1 СЭП — система электропитания.
14:

Хроника полета
День четвертый,
18 сентября, суббота
А еще и оттого, что помимо запланированной работы экипаж про- 212
вел ряд исследований дополнительно, по собственной инициативе.
Отсутствие вспышек в эксперименте, видимо, «не давало спать»
бортинженеру, потому что рано утром, пролетая над Австралией,
он провел незапланированный эксперимент.
В последующие сутки полета эксперимент «Вспышка» прово¬
дился еще несколько раз. Космонавты описывали, как «вспышки»
выглядят.
Гипотезы, объясняющие возникновение вспышек, неоднозначны.
Полагают, что вспышки, наблюдаемые космонавтами, «на совести»
тяжелых многозарядных частиц. По другой гипотезе, в их основе
лежит черепковский эффект. Частица, проходящая через глаз со
скоростью, большей, чем скорость света в этой среде, сопровождает¬
ся излучением, которое и наблюдается глазом.
Механизм возникновения светового ощущения при космических
полетах пока очень мало изучен. Выяснение его важно для науки,
для понимания, как «чувствует» излучение живая ткань. И еще
с точки зрения безопасности, для оценки воздействия частиц при
длительных космических полетах.
Программой полета на четвертый рабочий день было заплани¬
ровано пять сеансов фотографирования земной поверхности. После
этого пленка в кассетах фотосистемы должна была закончиться и
планировалась перезарядка кассет.
Однако группа планирования полета предложила перераспреде¬
лить сеансы фотографирования земной поверхности и дополнитель¬
но провести эксперимент «фотографирование Луны», повторно.
Эксперимент «фотографирование Луны» уже проводился космо¬
навтами накануне. Его цель — подтверждение оптических характе¬
ристик системы иллюминатор — фотоаппарат МКФ-6. В этом слу¬
чае хорошо изученная Луна служит фотоэталоном. Кроме то¬
го Луна, снимаемая через земную атмосферу, сообщает особен¬
ности атмосферной рефракции и ослабления светового потока
в атмосфере.
Для проведения эксперимента корабль ориентируется. Вручную
строится орбитальная ориентация. В определенный момент времени
осуществляется переход в автоматический режим поддержания
ориентации в положении, неподвижном относительно звезд. Затем
рядом программных разворотов, выполненных автоматически по за¬
данию Земли, МКФ-6 наводится на Луну.
При подготовке эксперимента на борт были выданы ошибочные
данные разворотов. В результате фотоаппарат был «нацелен» не в
сторону Луны. Экипаж, контролируя эксперимент, сообщил Земле
о нерасчетном наведении перед фотографированием, и ЦУП выдал
космонавтам указания — прекратить эксперимент.
Этот случай — еще одно подтверждение преимущества космо¬
навта на борту космического корабля перед автоматом. Человек
способен быстро оценить нерасчетную ситуацию и принять целе¬
сообразное решение, как и было в этом случае. В результате запла¬
нированная пленка не была «отщелкана» впустую, а эксперимент
удачно выполнен на 46-м витке.
Четвертым рабочим днем завершился первый этап работы с ап¬
паратурой МКФ-6. В результате пленка в кассетах была полностью
отснята. В конце дня космонавты приступили к перезарядке кассет.
И тут, выполняя сложную и ответственную операцию, они не изме¬
нили своих музыкальных склонностей.
— Вам музыка не мешает работе? — спросила Земля.
— Нет, нет,— отвечал Быковский,— мы крутимся в темноте,
а с музыкой даже приятнее.
Они успели выполнить перезарядку непосредственно перед бор¬
товым телевизионным репортажем. Удовлетворение прямо-таки све¬
тилось на их лицах при проведении очередного телевизионного се¬
анса. И Земля понимала без слов: все в порядке, успешно закончен
важный этап работ.

Хроника полета
Из стенограммы
радиопереговоров
экипажа
с Центром управления
полетом
7 час 57 мин
Заря. Ястреб, Ястреб. Я Заря. На связь. 213
Ястреб-1. Отлично вас слышу. Проводим эксперимент по фото¬
графированию Луны. В 07.32 приступил к ручной ориентации;
07.40 — переход в режим Y+ДУС; 07.56 — РО1; 07.57 — разаррети¬
рование, тангажный разворот. Сейчас идет разворот 3 мин 40 с.
Нормально.
Заря. Поняли вас, Ястреб.
Ястреб-1. Идет тангажный разворот, контролируется и по ВСК,
и по иллюминаторам. Вот Земля у меня полностью ушла из ВСК.
5 мин. 20 с.
Заря. Поняли вас.
Ястреб-1. Разворот по тангажу длился 384 с.
Заря. Поняли вас. Правильно.
Ястреб-1. Сейчас разворот по У2. Только по бликам Солнца че¬
рез иллюминатор могу понять о развороте.
Разворот по У длился 373 с.
Заря. Время 3 подтверждаем.
Ястреб-1. Ястреб-2 находится в ОМ.
Заря. Ястреб-2, по концу 3 наблюдайте Луну, должна быть.
Ястреб-2. Обязательно, обязательно буду смотреть.
Заря. Сейчас угол между Луной и Солнцем около 72°.
Ястреб-2. Поняли вас. Наблюдаю Луну. Луна 20° над горизонтом.
Заря. Все нормально, Ястреб-2. Работайте.
Ястреб-1. Третий разворот продолжался 165 с.
12 час 15 мин
Заря. Приятного аппетита. Оцените вкусовые качества пищи.
Ястреб-1. А чего их оценивать? Если бы нам не нравилось, не
ели бы, как и на Земле.
Из телевизионных
репортажей
с борта
космического корабля
«Союз-22»
Ястреб-1. Для выполнения сеанса фотографирования необходи¬
ма ориентация корабля — специальная трехосная ориентация на
Землю. Эту операцию выполнял я, находясь в спускаемом аппарате,
а после ручной ориентации на Землю управление кораблем и под¬
держание ориентации передавалось уже автоматическим системам.
В это время Володя в орбитальном модуле занимался подготовкой
аппарата к дальнейшей работе с ним.
Ястреб-2. Ну, вы, конечно, понимаете, что у нас здесь двухком¬
натная квартира. В одной комнате — в спускаемом аппарате коман¬
дир выполняет ориентацию, а вот в этом отсеке мне приходится
работать. Здесь происходит вся работа с МКФ: его зарядка, переза¬
рядка, управление во время работы. Во время съемок мы так и на¬
ходимся: командир в спускаемом аппарате следит за тем, как ведет
себя корабль, а я здесь, ’в орбитальном модуле, слежу за работой
аппаратуры.
Дневник полета
Если день накануне был назван «субботником», этот может по
День пятый,
19 сентября, воскресенье
праву называться «воскресником». Фотографирование земной по¬
верхности явилось основным содержанием программы пятого рабо¬
чего дня «Союза-22». Журналисты назвали его «днем большой съем¬
ки». Шесть рабочих витков были посвящены фотографированию.
Снималась территория СЙСР.
В сеансах фотографирования МКФ-6 выполняется съемка с од¬
новременными наблюдениями космонавтов.
Визуальные наблюдения Земли с орбиты начались уже в пер¬
вом пилотируемом полете. Ю. А. Гагарин отмечал: «Отчетливо вы¬
рисовываются горные хребты, большие лесные массивы, пятна ост-
1 PO — ручная ориентация.
2 Y — ось рыскания корабля.
3 ах, ау — углы программных разворотов корабля.

Хроника полета
ровов, береговая кромка морей...» Некоторые космонавты замечали 214
повышение остроты зрения в космических условиях (например,
В. И. Севастьянов на «Союзе-9» и «Салюте-4»). С орбит наблюдали
поезда, пыльные шлейфы за автомашинами, корабли, мосты, сетку
улиц, фермы с приусадебными участками.
Первая космическая фотография Земли была получена 15 лет
назад Г. С. Титовым с корабля «Восток-2». Первые опыты много¬
зонального фотографирования Земли выполнялись американскими
астронавтами с космических кораблей «Меркурий» и «Аполлон».
Экипаж «Союза-12» — В. Г. Лазарев и О. Г. Макаров — доставил на
Землю 100 фотографий, сделанных камерой с девятью объективами
в разных зонах спектра. Синтезированные, окрашенные с помощью
светофильтров, они напоминали необычной раскраской детские ри¬
сунки.
Продолжались биологические эксперименты.
В одном из них, названном «Биоритм», проверялся очень любо¬
пытный этап развития живых существ — выход из анабиоза. Это
необычное состояние сохраняет жизнь без видимых признаков жиз¬
ни. Овладение секретами анабиоза позволит решить немало земных
дел.
Но особенно оно интересно для длительных космических пере¬
летов. Для них необходим программируемый анабиоз, сохраняющий
силы и жизнь экипажа. В качестве изучаемого объекта на этот раз
на борт космического корабля взято известное водное растение —
ряска.
В другом эксперименте в лабиринте из оргстекла растет колония
микроба протея обыкновенного. Как влияют космические условия на
его рост, выясняется в этом опыте. Скорость роста микроорганиз¬
мов в полете — один из показателей. На Земле микробов ждет пол¬
ное послеполетное обследование. В одной из проб тельца микробов
разрезаются на десятки слоев и изучаются под электронным микро¬
скопом.
В воскресенье было много поздравлений. На 68-м витке Земля
поздравила экипаж.
Заря. Все здесь находящиеся и все, кто дома, поздравляют вас
с юбилейной цифрой, с космическим полетом в 100 час.
Ястреб-1. А кто их считал?
Заря. Здесь у нас табло все правильно показывает.
Ястреб-1. Спасибо.
Ястреб-2. Спасибо. А мы как-то упустили это. Здесь время быст¬
ро летит.
Заря. Ястреба-2 поздравляю с первою сотней, а Ястребу-1 можно
добавить. Как раз хватит на второй класс.
19 сентября страна отметила День работников леса. С борта кос¬
мического корабля «Союз-22» было получено приветствие.
Ястреб-1. Сегодня праздник — День работников леса. Мы с боль¬
шим удовольствием наблюдали наши большие леса. Как мало в них
огней пожаров, дымов. Они хорошо охраняются. Хотелось бы позд¬
равить всех работников леса с праздником.
Заря. Поняли. Спасибо.
Ястреб-2. От экипажа всем им привет.
Это были не просто слова вежливости. Поздравление с орбиты
было послано участниками работ по охране лесного хозяйства. Кос¬
мическая съемка позволила наладить оперативную инвентаризацию
лесов. Она способна различать леса по породам, определять заболев¬
шие участки, выявлять лесные пожары и сигнализировать о них.
Пять рабочих дней экипажа «Союза-22» подошли к концу. За¬
кончилась космическая рабочая неделя.

Хроника полета
Из стенограммы
радиопереговоров
экипажа
с Центром управления
полетом
13 час 50 мин
Заря. Как идет подготовка к обеду? Подогреваете? 215
Ястреб-1. Да, подогреваем, и так едим.
Ястреб-2. Вот я сейчас закладываю в подогреватель борщ и кофе.
Заря. Поняли. Вкусные у вас вещи.
Ястреб-2. Борщ, как вы понимаете, для Ястреба-1 и кофе — тоже
для него. Сейчас обедать будем. Но у нас скользящий обед — между
работой что-нибудь перехватим и дальше потопали.
Ястреб-1. В основном и получается, что все едим да едим.
Ястреб-2. Да, целый день едим.
Ястреб-1. А в перерыве между едой у нас работа есть.
Заря. Повезло вам...
Ястреб-2. В перерыве — работа. Это точно! Как было вчера —
перерывчик между едой часов 8 был.
Ястреб-1. Я и говорю, что в перерыве работаем.
19 час 47 мин
21 час 27 мин
Ястреб-1. Состоялись два автономных сеанса связи с кораб¬
лями *.
Ястреб-2. Очень приятно было поговорить с ними. Знакомые го¬
лоса были. На следующем витке хотим продолжить разговор. Они
нам песню дали послушать. Так мы ее вначале запели вдвоем,
а потом они нам дали эту же песню в музыкальной программе.
Заря. Вот видите, как удачно. Все здорово!
Ястреб-2. Телепатическая связь — новый вид космической связи.
Учтите.
Заря. Взяли на заметку. Вы первые!
Заря. Ждем доклад о выполнении пятых суток.
Ястреб-1. Программа выполнена полностью. Сутками довольны.
Думаем так же работать и завтра.
Ястреб-2. Это наше мнение. Как ваше?
Заря. Наше мнение совпадает.
СРП. Отлично работали, Ястребы! Все отлично! У меня к вам
вопрос: проросли ли у вас семена?
Ястреб-1. Кукурузы?
СРП. Да, кукурузы.
Ястреб-2. Семена проросли. Растут. Только разницы на их счет¬
чиках почти нет. Маленькие цифры.
СРП. С «Академика Сергея Королева» сейчас передали, что по¬
смотрели вашу телеметрию — все нормально, замечаний нет. Мы
сейчас посмотрим от себя и перед сном дадим вам подтверждение.
Ястреб-2. Хорошо. Ждем.
СРП. В 21 час в программе «Время» дали ваш последний репор¬
таж. Отлично получилось. Вообще все репортажи хорошо смотрят¬
ся. Вчера не очень устали?
Ястреб-2. Вчера чувствовалась, конечно, усталость к концу1 2.
Сейчас мы делаем КФ 3 в закрутке. Очень красивые кадры!
СРП. Ястребы! По нашей программе вы сейчас спать должны.
Спать. Спать давайте. Завтра будет напряженный день.
Ястреб-2. Нет, вы не беспокойтесь. Мы чувствуем себя в форме.
СРП. Да, по медицинским параметрам у вас все в норме.
Ястреб-2. Ну, по записям мы не знаем. А вот состояние у нас
великолепное.
СРП. Это самое главное. Самочувствие должно быть. Само —
чувствие!
Ястреб-2. Правильно. Себя чувствую. Так что не беспокойтесь!
Сейчас будем отдыхать. А вообще спать здесь по 7—8 ч — это не¬
позволительная роскошь! Вредно. Вот сейчас заря заходящая на
1 Речь идет о плавучих пунктах слежения — судах АН
СССР.
2 После перезарядки кассет МКФ-6.
3 КФ — кинофотосъемка.

Хроника полета
горизонте. Как же пропустить такую красоту? Она нас удивила и 216
будет удивлять в дальнейшем.
Сейчас над Антарктидой, когда на противоположной стороне
всходило Солнце, было подобие северного сияния. Такие огромные
вертикальные структуры, неоднородные: где выше, где ниже, сто¬
яли над всей Антарктидой до полного восхода Солнца. И частиц
вокруг корабля очень много. Даже, когда они попадают уже на фон
Земли, непонятно, то ли это звезды, то ли это частицы. Посмотришь
на горизонт — с одной стороны звезды, с другой — частицы. Яр¬
кость — одинаковая.
СРП. После «Востоков» вы первые из экипажей «Союзов», кто
видит Антарктиду с орбиты.
Ястреб-2. Да, об этом мы уже тут говорили.
Из телевизионных
репортажей
с борта
космического корабля
«Союз-22»
Ястреб-2. Сейчас наступило время, когда космонавтика дает ре¬
альную отдачу тем средствам, которые затрачены на освоение кос¬
моса. Вот и наш сеанс фотографирования — это не что иное, как
работа, выполняемая в интересах народного хозяйства, в интересах
всей нашей страны.
Сеанс космического фотографирования имеет огромный экономи¬
ческий эффект. Достаточно сказать, что за 5 мин съемки из космоса
нашим фотоаппаратом выполняется работа, которую может выпол¬
нить аэрофотосъемка в течение двух лет, а если взять работу гео¬
дезической партии, то это будет срок около 80 лет.
Трудно назвать ту область народного хозяйства, связанную с
землеведением, где бы не требовалась информация, получаемая из
космоса. Здесь и геология, и география, и геодезия, водное и лесное
хозяйство страны, сельское хозяйство и многие другие отрасли на¬
родного хозяйства.
Все это направлено на то, чтобы все богатства нашей огромной
страны как можно полнее учесть и рационально использовать в
дальнейшем.
Здесь заинтересовано и строительство, потому что отсюда, из
космоса, получаются точнейшие данные о местах, где лучше про¬
кладывать дороги, как строить города, поселки.
В общем, полет наш направлен на цели изучения Земли, на цели
землеведения, на цели получения, я еще раз говорю, того экономи¬
ческого эффекта, который уже дает космонавтика народному хозяй¬
ству.
Записи
из бортового журнала
В. В.’Аксенова
19.09.76 г.
Вчера день был напряженным — шла съемка, затем перезарядка
и зарядка кассет, тест МКФ. Ужинали уже часов в 11 (23 ч), потом
легли спать.
Положение для сна.
— Валерий — прежнее, на серванте, оно ему понравилось.
— Я занял вертикальное — как в первую ночь (по одной пло¬
скости вдоль стенки ОМ, ноги к фотоотсеку).
Исключительно красивы острова вулканического происхождения
в Индийском океане восточнее Африки: гористый остров коричне¬
вого цвета, вокруг на мелководье зеленый ореол — коралловые
рифы, затем белые буруны на обрезе рифа и затем резкий переход
в голубой цвет моря.
Дневник полета
День шестой,
20 сентября, понедельник
Полет продолжается. Службы сопровождения полета работают
вместе с космическим экипажем, как хорошо отлаженный механизм.
И для них и для космонавтов существует единое расписание — про¬
грамма полета. В ней, независимо от конкретного содержания,—
обязательная цикличность, обусловленная суточным ритмом. Про¬
грамму полета составляют с учетом земных привычек, соразмеряя

Космический завтрак

Хроника полета
с ними ритмы работы и сна. И это насущная необходимость. Нару- 217
шение привычных жизненных ритмов опасно для организма.
Суточное время экипажа «Союза-22» планировалось так: сон —
8 ч, выполнение рабочих операций программы полета — 8 ч, веде¬
ние связи и медконтроль — 2 ч, личное время — 4 ч.
Но экипаж «Союза-22» полностью использовал все свободное
время для работы. Когда основная и дополнительная программы
дня были выполнены, он предлагал сверхпрограммные телерепорта¬
жи с борта, выполнял киносъемку для документального фильма о
полете. И в действительно редкие «личные минуты» бортинженер
В. Аксенов брался за «дневник». Он заносил в бортжурнал все осо¬
бенности, замечания, впечатления, боясь, как бы не забылось что-
нибудь, не вытеснялось последующим ярким впечатлением.
Красная точка на светящейся карте мира в зале управления по¬
летом пересекает белую линию. «Союз-22» вошел в зону радиови¬
димости с территории Советского Союза. Районы прямой связи на¬
земных пунктов, зоны видимости, светятся на центральном экране
зала управления в виде овалов и замкнутых колец. Они деформи¬
рованы, растянуты к северу. Но это обманчивое впечатление. В дей¬
ствительности зоны радиозахвата отдельных наземных пунктов
близки друг к другу. Все объясняется особенностью карты. Ее про¬
екции для удобства растянуты к полюсам.
— Доброе утро, Ястребы.
— Ау нас — добрый вечер. Красивый закат начинается, входим
в земную тень.
Идет выдача команд на борт. Некоторые операции, чтобы не
загружать космонавтов, Земля выполняет сама, отдавая по команд¬
ной радиолинии приказы автоматике корабля. Через станции слеже¬
ния, разбросанные по стране, начинается прием и передача в ЦУП
телеметрической, траекторной информации, телевизионного изобра¬
жения с борта.
Информация, передаваемая космическим кораблем, не задержи¬
вается. В темпе приема она передается в ЦУП, проходит «сито»
машинной обработки. ЭВМ берут на себя роль автоматического пе¬
реводчика, трансформируя сигналы телеметрии в форму, удобную
для восприятия специалистами.
В зале ЦУП собраны основные специалисты и руководители по¬
лета. Каждая система станции незримыми нитями радиосвязи свя¬
зана со своим кругом специалистов на Земле. Телеметрия анализи¬
руется. Экипажу выдаются указания. Но вот сеанс связи закончен.
Однако специалисты зала не покидают рабочих мест. Идет опрос
всех служб управления полетом, анализ их замечаний, своего рода
консилиум, уточняющий программу следующего витка. И наконец —
заключение:
— Работать по штатной программе.
И снова «Союз-22» — на радиогоризонте. В ЦУП повсеместно
загораются табло «Внимание, идет сеанс».
Программа полета шестого рабочего дня планировала шесть се¬
ансов фотографирования. Объектом съемки были намечены терри¬
тории СССР и ГДР. Однако большая часть территорий была закры¬
та облаками. Поэтому из-за метеоусловий фотографирование на
80-м и 81-м витках было решено не проводить. Вместо него был
проведен эксперимент «Ориентация по ВПСО» 1 — изучение воз¬
можности построения ручной ориентации с помощью этого прибора.
Интересной особенностью проведения этого эксперимента явилось
то, что прибор испытывался в запрещенном для него диапазоне ус¬
ловий, при заведомо неудачном подборе освещения, с целью выяв¬
ления скрытых резервов этого метода ориентации.
При выполнении ряда задач космическому кораблю придается
определенное положение в пространстве, выполняется ориентация.
15 «Союз-22»
1 ВПСО — визир планетно-солнечной ориентации.

Хроника полета
На корабле «Союз» имеются ручная и автоматическая системы 218
управления ориентацией, многократно проверенные, основные, так
называемые, штатные. С помощью ручного управления экипаж
«Союза-22» ориентируется на Землю, на Солнце. Однако в каждом
полете отрабатываются новые способы управления. Например, кос¬
монавтами «Союза-22» проверяется очень простой метод построения
ориентации — с помощью наблюдения звездного неба или освещен¬
ного горизонта Земли в бортовой иллюминатор.
Находясь в тени Земли, космонавты опознают видимый участок
звездного неба. Затем с помощью ручного управления разворачи¬
вают «Союз» так, чтобы в иллюминаторе появилось заданное со¬
звездие. Положение звезд в иллюминаторе и определяет ориентацию
корабля. Правильность ее построения проверяется после выхода
«Союза» из тени Земли. Ориентированное положение сохраняется
бортовым автоматом. Точность ориентации проверяется по положе¬
нию Солнца на матовом экране визира космонавта.
На освещенной части орбиты отрабатывается ориентация по
наблюдению в иллюминатор за горизонтом планеты. Проверка
опять-таки по положению Солнца на экране визира.
Программа шестого рабочего дня была выполнена без замечаний.
Специальный самолет-лаборатория Ан-30 Института космических
исследований АН СССР, оснащенный двойником космического
МКФ-6, проводил съемку по трассе полета «Союза-22». Накануне
он фотографировал совместно с «Союзом-22» районы поливного зем¬
леделия Ферганской долины. Таким образом, исследования земной
поверхности выполняются на трех «этажах»: из космоса, с борта
самолета и на Земле с помощью портативного полевого спектро¬
метра.
На 82-м витке ЦУП поздравил Валерия Быковского с побитием
его личного рекорда пребывания в космосе.
СРП. Мы вас поздравляем с побитием собственного рекорда в
невесомости. У вас сегодня пошли шестые сутки.
Ястреб-1. Да, смотрю: у меня время полета 5 сут 1 час 8 мин.
СРП. Один час уже сверх личного рекорда.
Ястреб-1. Спасибо. Вспомнили, да?
Из стенограммы
радиопереговоров
экипажа
с Центром управления
полетом
10 час 42 мин
Ястреб-2. Нахожусь в дежурном режиме. Как у вас там с по¬
годой?
Заря. Прохладно. Ясно. Видимость миллион на миллион.
Ястреб-2. Ну, что же. Прозрачная осень.
Заря. Да, прохладная, но хорошая.
Ястреб-2. Какой сегодня день-то, понедельник?
Заря. Да, рабочая неделя началась.
Ястреб-2. Мы здесь в свободное время готовим отчеты, все запи¬
сываем в бортжурнал, так что в нем есть все наши оценки, заме¬
чания, рекомендации и т. д.
СРП. Понятно. Так и должно быть. Все учтем.
Ястреб-1. Садимся на стенку или потолок и пишем.
СРП. Как у вас с перемешиванием воздуха в отсеках корабля?
Ястреб-2. У нас нормальная температура. Мы никаких неудобств
не чувствуем.
СРП. Тогда отлично.
Ястреб-2. Костюмы теплые, удобные. Сами регулируют темпера¬
туру.
12 час 11 мин Ястреб-1. Заря, примите радиограмму участникам торжествен¬
ного заседания, посвященного 25-летию научно-технического со¬
трудничества между СССР и ГДР: «Дорогие товарищи! Экипаж
космического корабля «Союз-22» горячо приветствует вас с 25-лет¬
ним юбилеем научно-технического сотрудничества между СССР и

Хроника полета
ГДР и желает вам дальнейших успехов в развитии этого сотрудни- 219
чества».
Быковский, Аксенов
Заря. Приняли. Спасибо.
15 час 16 мин
Ястреб-2. Вот Ястреб-1 говорит, что в импульсе держать точнее,
чем в У+ДУС.
СРП. Ну, все-таки ведь держать надо, а тут само идет.
Ястреб-1. Да, вот я пробовал, в течение 10 мин сделал максимум
три импульса по трем каналам.
СРП. Хорошо, подумаем.
Ястреб-2. Тоже рабочий режим.
Ястреб-1. В резерв можно взять.
СРП. Поняли. Спасибо.
Ястреб-2. Здесь у нас есть предложение по модернизации ВПСО,
мы их записали, зарисовали. Кажется, должно неплохо получиться.
А так впечатление от эксперимента очень хорошее.
СРП. Передадим специалистам.
Ястреб-1. Следующий сеанс связи 16.44—17.06.
Заря. Точно, как в аптеке.
Ястреб-1. У нас аптеки нет, а вот аптечка есть.
Заря. Значит тогда еще точнее.
18 час 21 мин
Алмаз (А. А. Леонов). Ястреб-1! Я поздравляю вас с побитием
собственного рекорда.
Ястреб-1. Спасибо.
Алмаз. Как настроение у Ястреба-2?
Ястреб-2. Отличное настроение.
Алмаз. Мы очень рады, у вас все идет хорошо, по программе.
Желаю вам успеха.
Ястреб-2. Спасибо. Вам тоже успеха и удачи.
Ястреб-1. Алмаз, ты сейчас домой поедешь? Зайди ко мне, рас¬
скажи, что все нормально.
Алмаз. Я захожу, опекаю. Ведь этажом выше. Сегодня видел
твоих Сережу и Валеру. У них с учебой нормально.
Ястреб-1. Спасибо, Леша!
19 час 53 мин
Ястреб-1. Я посмотрел всю программу на завтра, что вы да¬
ли. Она вся выполнимая. Меня волнует только расход рабочего
тела.
СРП. У вас все хорошо. По отношению к расчетному у вас запас
рабочего тела плюс 2 кг.
Ястреб-1. Мы тоже постараемся считать.
Заря. Вы работаете отлично. Все нормально. Ястребы! С удо¬
вольствием передаю привет от ваших жен. Звонил и Марине, и Ва¬
лентине. Ребятишки ваши тоже передают огромный привет, ждут
вас не дождутся.
Сотрудники, сотрудницы, все тут просят передать вам приветы
и поздравления, тем более, что сегодня у Валерия побитие личного
рекорда. Все желают вам успеха!
Ястреб-1. Ясно, ясно. {Смеется).
Ястреб-2. Да, передайте всем большое спасибо. Мы представля¬
ем, как им трудно приходится.
Заря. Обязательно передадим.
Ястреб-1. У нас-то рабочий день нормальный, нормированный.
Мы утром начинаем, вечером заканчиваем. А у вас работа день и
ночь, день и ночь.
Буран-2 (H. Н. Рукавишников). Ястребы! Все очень довольны
вашей работой. Чувствуется, что у вас отличное самочувствие, хо¬
рошее настроение. Мы желаем вам удачного окончания так хоро¬
шо начатой и блестяще проводимой работы.
15*

Хроника полета
21 час 15 мин Ястреб-2, Мы добились успеха: разбили третью ампулу «Био- 220
ритма».
Заря. Молодцы. Но почему вы не спите?
Ястреб-2. Сейчас ложимся. Действительно, спать хочется. Но мы
только что поужинали, а врачи не рекомендуют сразу после ужина
ложиться спать.
Заря. Это только в условиях земного тяготения.
Ястреб-2. (Смеется). Ложимся.
Заря. Спокойной ночи.
Из телевизионных
репортажей
с борта
космического корабля
«Союз-22»
Утренний репортаж
Ястреб-2. Дорогие товарищи! Мы сейчас вам расскажем о на¬
шем корабле «Союз».
Ястреб-1. Вот вы видите меня через люк-лаз. Это тот люк, кото¬
рый связывает спускаемый аппарат с орбитальным модулем.
Спускаемый аппарат предназначен для выведения на орбиту
экипажа корабля и возвращения его на Землю. Здесь сосредоточены
все органы управления кораблем и индикация приборов, так как
это основное рабочее место на корабле; я думаю, что сейчас мы пе¬
рейдем в орбитальный модуль и покажем вам, что у нас находится
еще на корабле.
Ястреб-2. Надо сказать, что конструктивная схема корабля, со¬
стоящая из двух рабочих отсеков, оправдала себя в эксплуатации
полностью.
Орбитальный модуль представляет собой научную лабораторию,
в которой установлено все научное оборудование и пульты управ¬
ления аппаратурой.
Вот здесь пульты управления фотоаппаратом МКФ. Там распо¬
ложены рационы питания. Здесь стол для приема пищи и другое
оборудование. Здесь же мы и спим. Т. е. орбитальный модуль имеет
у нас многоцелевое назначение. Еще у нас на корабле есть такие
фотографии, которые помогают нам в полете и в минуты отдыха —
это фотографии наших предшественников — космонавтов и наша
общая семейная фотография.
Вечерний репортаж
Ястреб-1. Добрый вечер! Сегодня мы изменили немножко обста¬
новку и ведем наш репортаж из спускаемого аппарата.
Мы хотим сегодня рассказать вам об одном эксперименте, кото¬
рый мы тоже проводим с помощью многозонального фотоаппарата,—
о съемке Луны.
Вначале проводится ручная ориентация корабля на Землю, после
этого выполняются программные развороты так, чтобы Луна была
точно на оптической оси фотоаппарата.
Проводится съемка захода и восхода Луны, а затем несколько
кадров самой Луны. Ну, с какой целью мы это делаем, сейчас Во¬
лодя объяснит.
Ястреб-2. Съемка Луны проводится с несколькими целями. Во-
первых, Луна является фотометрическим эталоном. Она очень хо¬
рошо изучена учеными и поэтому может служить для эталонирова¬
ния и определения оптических характеристик нашего фотоаппа¬
рата.
Это одна задача. Вторая задача — когда Луна проходит через
слои атмосферы при заходе и восходе, определить состав атмосфе¬
ры, плотность ее слоев, т. е. Луна служит науке для изучения ат¬
мосферы, а также для решения задач космической навигации.

Хроника полета
Записи
из бортового журнала
В. В. Аксенова
20.09.76 г.
Дневник полета
День седьмой,
21 сентября, вторник
Передвижения в невесомости. 221
Передвигаться необходимо очень плавно, особенно в СА, где объем
довольно небольшой, иначе можно удариться либо что-нибудь по¬
вредить. При открытом люке-лазе, когда Валерий находился на
своем кресле, я проходил из ОМ на свое рабочее место в зазор меж¬
ду командиром и люком-лазом (и обратно). На четвертый день не¬
весомость воспринималась (в части передвижения) как уже при¬
вычное явление. Передвижения в ОМ, где объем довольно большой,
можно выполнять быстро, но при этом все время понимать, за что
можно взяться рукой для остановки движения.
Ощущения в полете.
После КО 1 и в течение всего полета (до времени записи) никаких
неприятных ощущений не было, так называемой адаптации не ощу¬
щали (как Валерий, так и я). Вкусовые ощущения не менялись,
в первые сутки поужинали нормально — мясо, соки, хлеб, сладкое.
Каких-либо запахов нет, за исключением обычных запахов от
пищи (приятных).
Белье не меняли, после снятия скафандров оно было сухое, ощу¬
щений, что нужно помыться и сменить белье, пока нет.
Время от времени Земля интересовалась, как чувствуют себя
космонавты в невесомости?
Невесомость для организма, выпестованного на Земле, совершен¬
но необычное свойство. В первые дни на орбите кровь приливает
к голове. «Похоже на гриппозное состояние... Будто висишь вниз
головой»,— так говорили космонавты других экипажей. Ощущения,
впрочем, весьма субъективны для каждого космонавта. У одних
период привыкания к невесомости, адаптация, протекает быстро,
у других дольше и с неприятными ощущениями. Заранее трудно
предсказать, кто как перенесет этот период. По мнению медиков,
можно привыкнуть к невесомости, но не считаться с нею нельзя.
При кратковременности полета экипажа «Союза-22» было вполне
вероятным, что космонавты вообще не успеют привыкнуть к этому
состоянию и будут чувствовать на орбите постоянный дискомфорт.
Сразу же после выведения космонавты сообщили Земле.
Ястреб-1. Как приятно здесь в невесомости.
Ястреб-2. Чувствую нормально. Чувство невесомости приятно.
На третьем витке Быковский ответил: «Восхищен этой невесо¬
мостью. Восхищен».
На четвертом...
Заря. Медики интересуются, как вы адаптируетесь к невесо¬
мости?
Ястреб-1. А чего адаптироваться? Мы сразу вошли в работу и
прекрасно себя чувствуем.
Бортинженер также отлично чувствовал себя. Потом он отметит:
— Невесомость — это отлично. Какое мы получали громадное
удовольствие от невесомости, вы не можете себе представить. И так
было жалко с ней расставаться. В последний раз перед посадкой
я протянул руку, и она висела в воздухе невесомая. Но потом сразу
упала, и ее прижало к коленям. Невесомость кончилась.
В седьмой рабочий день были отсняты остатки пленки. Види¬
мость территории ГДР в последний день съемки улучшилась. Об¬
лачность уменьшилась до 2—3 баллов. Это помогло сфотографиро¬
вать территорию ГДР.
На 98-м витке «Союз-22» проходил над подмосковным ЦУПом.
— Ястребы, в 13 час 41 мин 35 с проходите Звездный,— сооб¬
щил им сменный Руководитель полета В. Благов.— Погода ноль
баллов.
— «Радуга» сделает свое дело,— ответил В. Быковский.
Космонавты сфотографировали с помощью МКФ-6 Звездный го¬
1 Речь идет об отделении корабля от ракеты-носителя.

Хроника полета
Из стенограммы
радиопереговоров
экипажа
с Центром управления
полетом
15 час 09 мин
родок. До этого они отсняли крупные города страны, в их числе 222
были и Киев, и Москва, с тем чтобы специалисты смогли изучить
состояние атмосферы над этими городами.
Были выполнены завершающие операции биологических экспе¬
риментов, технические эксперименты. В частности, отрабатывались
методы построения ручной ориентации с помощью ПВКО \ Про¬
грамма дня была выполнена без замечаний.
В конце рабочего дня космонавты разрядили фотоаппарат и
уложили отснятую пленку в пеналы.
СРП. Через некоторое время у вас будет юбилей: 100-й виток.
Ястреб-2. Это хорошо.
Ястреб-1. То 100 витков, то 100 часов, то 100-я радиограмма.
СРП. Начнётся виток в 16.24.09.
Заря. Нахожусь в дежурном режиме.
Ястреб-1. Самая интересная работа впереди.
Заря. Поняли.
СРП. Когда будете снимать кассеты, посмотрите, нет ли на при¬
жимных стеклах пылинок. Не мешало ли что-нибудь?
Ястреб-2. Обязательно посмотрим. Когда мы ставили кассеты,
то делали боковую подсветку и старались сделать все как можно
чище. Как сейчас будет — посмотрим. По «Биоритму» мы разбили
следующую ампулу.
СРП. Трудно было?
Ястреб-2. Повозились минут 10...
СРП. Ну, молодцы. Спасибо.
Ястреб-1. Герметичность не нарушили. Все нормально.
СРП. Главное, чтобы вы корабль не повредили.
Ястреб-2. {Смеется). Нет, не повредили.
Ястреб-1. Какой же чудак ломает свой дом раньше времени.
Корабль хороший!
16 час 35 мин Ястреб-2. Домотку пленки провели нормально. В настоящее вре¬
мя провели разрядку всех шести кассет и укладку пленки в пеналы.
Контроль прижимных стекол: все стекла целы, в нормальном состоя¬
нии, чистые, с внешней стороны пылинок практически нет.
Заря. Приняли. Спасибо.
СРП. Ястребы! Присутствующие здесь, в Центре, специалисты
народного предприятия «Карл Цейс Йена» благодарят вас за хоро¬
шо проведенную работу с МКФ-6. Мы присоединяемся и тоже бла¬
годарим вас в свою очередь за работу и отличный контакт с Землей.
Ястреб-1. Просим передать им от нас большой космический при¬
вет, прямо из корабля, из космоса. Мы сделали все, что могли. Ре¬
зультаты посмотрим потом.
Ястреб-2. Ну, а сейчас мы пойдем пообедаем.
Заря. Приятного аппетита.
Ястреб-1. Да, а то у нас обед немного сдвинулся.
Заря. Поняли.
Ястреб-1. Надо было основное закончить. Теперь можно и по¬
кушать.
СРП. Медики спрашивают, вы все съедаете, что положено?
Ястреб-1. Нет, не все. Банки остаются, тубы остаются...
СРП. Хорошо, мы передадим.
19 час 32 мин СРП. Ястребы! Давайте посмотрим, есть ли у вас вопросы по
укладке возвращаемого оборудования, чтобы мы за ночь могли по¬
думать.
Ястреб-1. Да нет. Мы уже прикинули, у нас особых вопросов
нет, потому что мы все эти вопросы более-менее проиграли на Зем¬
ле, посмотрели, куда что входит, как входит.
1 ПВКО —прибор визуального контроля ориентации.

Хроника полета
223
Заставка служебного телевидения
Из телевизионных
репортажей
с борта
космического корабля
«Союз-22»
Ястреб-2, Работа по эксперименту «Радуга» у нас закончена.
Вся программа съемок выполнена полностью. Все кассеты разряже¬
ны. Пленка уложена в специальные пеналы, которые мы должны
будем вернуть на Землю. Всего 12 пеналов.
После репортажа будем готовиться ко сну, потому что завтра
предстоит тоже напряженная работа, начнется она очень рано,
и нам нужно к ней поберечь свои силы.
Ну, а вам всем мы желаем хорошего здоровья и всего самого
лучшего в жизни. До свидания. До скорых встреч!
Ястреб-2, Про космическую пищу можно сказать, что набор у
нас здесь очень богатый: и натуральное мясо, и хлеб, и творог.
Много сладкого, значительно больше, чем мы принимаем на Земле.
В общем из всего было выбрано то, что каждый хотел по вкусу.
Ястреб-1, Вот некоторые говорят, что возможно, вкус в полете
может измениться. Мы с Володей что-то этого не заметили и с боль¬
шим удовольствием кушаем все, что взяли с собой на борт. Даже
если бы было еще больше, то было бы неплохо. Аппетит у нас пре¬
красный.
Ястреб-2, В понятие быта у нас входят еще гигиенические про¬
цедуры. Мы принимаем здесь так называемые водные процедуры,
естественно, в пределах наших возможностей.

Хроника полета
Технический руководитель экспери¬
мента «Радуга» от ГДР К.-Х. Мюллер
отвечает на вопросы корреспондентов
224
Каждое утро и вечер занимаемся гигиеной, средств для нее доста¬
точно. Врачи, которые обеспечивают полет, много об этом думали,
и тот ассортимент обеспечения нашего быта, который есть, пол¬
ностью удовлетворяет экипаж и способствует его работоспособности.
Дневник полета
Восьмой день,
22 сентября, среда
Этот день полета явился подготовкой к спуску. Программа дня
включала в себя проведение предспускового теста и укладку возвра¬
щаемого оборудования.
Тест перед спуском — генеральная репетиция бортовых систем,
наземных средств, персонала управления полетом перед ответст¬
венной операцией — спуском космического корабля на Землю.
Космонавтами и бортовыми системами выполняются все опера¬
ции, необходимые для выдачи тормозного импульса.
Тест спуска был выполнен на 111-м витке. Его анализ показал,
что бортовые системы, экипаж, наземные средства и персонал управ¬
ления готовы к проведению заключительных операций полета. По
указанию ЦУПа космонавты приступили к укладке возвращаемого
оборудования. Пеналы с пленками, термостаты с результатами
биологических экспериментов были перенесены в СА и уложены в
специальные контейнеры.
Укладка оборудования на космическом корабле является весьма
кропотливой операцией. В условиях невесомости она достаточно
сложна. Но сознание выполненной работы способствовало прекрас¬
ному настроению экипажа «Союза-22».
— И чего только нет вокруг,— сообщил Быковский Земле неза¬
долго перед телевизионным репортажем,— кассеты, пеналы с плен¬
кой, мешки со скафандрами.
— И еще Ястреб-2,— шутя дополнил Аксенов.
В последнем телевизионном выступлении с орбиты космонавты
подвели итог проделанной работы.
Экипаж «Союз-22» провел все запланированные сеансы фотогра¬
фирования. В соответствии с полетным заданием им были отсняты
территории нашей страны и ГДР.
Космические снимки охватывают десятки тысяч квадратных ки¬
Хроника полета
лометров земной поверхности. Они имеют многоцелевой характер. 225
Не стоит думать, что съемка из космоса отменяет обычные земные
дела. Наоборот, она служит началом рациональных комплексных
работ. Например, поиск полезных ископаемых начинается теперь
съемкой с орбит. Затем она дополняется аэрофотосъемкой и назем¬
ным поиском.
Функции космонавтов в этом полете были строго специализиро¬
ванными и в то же время исключительно творческими. Командир
обеспечивал наведение корабля и контролировал точность поддер¬
жания ориентации. Его умением определялось качество съемки, на¬
ведение на снимаемый «сюжет». Ручное управление кораблем не
было привилегией командира. Экипаж был готов заменить друг дру¬
га в случае необходимости. В предполетных тренировках они «ме¬
нялись местами»: роль командира исполнял Аксенов, а Быковский
становился бортинженером. В полете Аксенов строил ориентацию
корабля в экспериментальных режимах и выполнил весь перечень
ручных режимов управления движением «Союза-22». При съемке
бортинженер управлял фотоаппаратурой МКФ-6. Смотря дале¬
ко вперед по ходу полета, он отыскивал «просветы» и «окна» между
облаками и тем самым способствовал рациональнейшему использо¬
ванию космической фотосъемки, выключая уникальную аппаратуру
над завесою облаков.
Погода отнюдь не способствовала выполнению программы. Обыч¬
но в конце сентября в северном полушарии бывает период теплой
и сухой погоды, называемой «бабьим летом». Как правило, этот
период безоблачен, не имеет осадков.
Но в этом году переход от лета к зиме был необычен. Планету
лихорадило. В Атлантическом океане свирепствовали ураганы «Кен-
дис» и «Эмма». В течение недели месячная норма циклонов в этом
районе была перевыполнена. Тропический шторм «Эллен» в Тихом
океане вызвал на побережье ливни и наводнение. Сильнейший тай¬
фун «Фрэн» пронесся над Японскими островами.
Мощный циклон стоял в дни полета и над Центральной Евро¬
пой. Территорию ГДР в первые дни приходилось фотографировать
в разрывах облаков. Часть Украины, Прибалтика были закрыты
облаками. Группа планирования оперативно корректировала про¬
грамму.
Наконец, все было уложено, несколько раз проверено экипажем.
ЦУП разрешил космонавтам отдыхать.
Из стенограммы
радиопереговоров
экипажа
с Центром управления
полетом
5 час 57 мин
Ястреб-1. У нас все нормально. Ястреб-2 еще завтрак доедает,
а я уже покушал и перешел в СА.
Заря. Мы знаем, он любит капитально поесть, не спеша.
Ястреб-1. Да, он там, по-моему, весь стол заставил едой.
Ястреб-2. У меня задача сначала накормить командира, а потом
уж сам.
Заря. И за командира тоже.
Ястреб-2. Э, нет, нет. Командир ест столько, сколько нужно.
Заря. На аппетит не жалуетесь?
Ястреб-2. Нет. Вот только 6 час, а мы уже позавтракали. Такого
у нас еще не было на Земле.
7 час 29 мин Ястреб-2. К тесту спуска готовы. Все мы продумали, что ждать,
что дублировать, что не дублировать, так что по программе есть
полная ясность.
Заря. Отлично, Ястребы.
Ястреб-1. Дайте нам, пожалуйста, еще сверку времени на 7 час
40 мин. Сигналы дайте.
Заря. Будут, будут. {Проходят сигналы).
Ястреб-1. БЧК идут точно!
Заря. До конца сеанса связи осталась 1 мин.
Ястреб-1. У нас все хорошо. Мы готовы к проведению теста

Хроника полета
спуска. Навели уже небольшой марафет в ОМ, продумали с уклад- 226
кой: что, куда и как.
Заря. Принято.
Ястреб-1. Да, вот у нас еще есть работа по КФ.
Заря. До встречи в следующем сеансе. Желаем успеха.
8 час 56 мин
Ястреб-1. Мы находимся в подключенном состоянии. Медики,
пожалуйста, могут смотреть.
Заря. Спасибо. Смотрят.
Ястреб-1. Наши эмоции...
Заря. Отличные эмоции! Медики посмотрели ваши записи. Спа¬
сибо большое.
Ястреб-1. Пожалуйста, пожалуйста.
Ястреб-2. Режим Y+ДУС держит отлично. Рассогласований по
каналам практически нет.
Заря. Принято.
11 час 55 мин
Заря. Ястребы, у нас есть для вас приятное сообщение.
Ястреб-1. Слушаем вас.
Заря. Газете «Советская Россия» вручен орден Трудового Крас¬
ного Знамени. На ваше имя принесли пригласительные билеты.
Мы понимаем, что вы сегодня заняты. Причина вполне веская.
Она учитывается. Поэтому мы с удовольствием передадим все, что
вы скажете в адрес газеты «Советская Россия».
Ястреб-2. Большое спасибо. Передайте, пожалуйста, что мы мыс¬
ленно присутствуем на торжестве. Поздравляем весь коллектив ре¬
дакции «Советская Россия», всех ее корреспондентов с высокой
правительственной наградой и от души желаем им дальнейшей пло¬
дотворной работы по пропаганде всего доброго, человечного, т. е.
так, как они работали до сих пор.
Заря. Поняли вас. Спасибо. Обязательно передадим. Считайте,
что подписка обеспечена.
15 час 01 мин
Заря. Как дела на борту?
Ястреб-1. На борту полный порядок. Занимаемся укладкой. Био¬
логия вся уложена. Пять пеналов из 12 от МКФ-6 тоже уже уло¬
жены.
Заря. А дозиметрические сборки прибора «Вспышка» вы уложи¬
ли во второй контейнер?
Ястреб-1. Да, да, да. Что еще волнует? По времени мы до теле¬
репортажа должны уложиться. Самое трудное — это остальное обо¬
рудование закрепить и привязать в ОМ. Уложить в СА проблемы
нет.
Заря. Это мы понимаем. Самое главное до приземления не терять
чувства юмора.
Ястреб-1. {Смеется}.
Ястреб-2. Не только до приземления, но и после.
17 час 52 мин
Заря. Просьба Земли сегодня вовремя лечь спать. Все желают
вам хорошего, крепкого сна.
Ястреб-1. Мы в этом отношении не нарушаем ничего. Сегодня
будем отдыхать, так как завтра интересная работа.
Ястреб-2. Мы укладываем в ОМ все строго по документации.
Заря. Молодцы. Дисциплинированные люди.
Ястреб-1. Всю науку мы уложили на то место, куда положено.
Ястреб-2. «Рост» (капсула с микроорганизмами) тоже уложили.
Заря. Поместился?
Ястреб-2. Да, да, вырос очень много.
Заря. Выше тебя, Ястреб-2?
Ястреб-2. Вот посмотрите.
Заря. Урожай везешь домой?
Ястреб-2. Не домой, а ученым.

Хроника полета
Дневник полета
День девятый,
23 сентября, четверг
Из стенограммы
радиопереговоров
экипажа с центром
управления полетом
8 час 47 мин
Утром по данным с Земли экипаж провел коррекцию «Глобу- 227
са» — прибора, позволяющего определить, над какой точкой земной
поверхности находится космический корабль и куда он совершит
посадку, если в данный момент включить двигатель.
В это время по командной радиолинии в систему управления
бортовым комплексом вводилась информация, необходимая для обес¬
печения спуска. По данным наземных измерительных пунктов еще
и еще раз уточнялась орбита. Готовились поисково-спасательные
службы.
Заря. Ястреб, Ястреб, я Заря. Как меня слышите?
Ястреб-1. На связи. Слышу хорошо. Проверена герметичность
скафандров. Скафандры герметичны. У нас на борту все хорошо.
Ориентация отличная. К спуску готовы.
Ястреб-2. Все идет нормально. Отклонений нет.
Ястреб-1. Я вам скажу, что надевать скафандры — одно удоволь¬
ствие! Скафандр сам принимает форму человека, сам распрямляет¬
ся, и остается только вплыть в него.
Ястреб-2. Хотелось, чтобы он сам и надевался. Вот тогда будет
совсем здорово.
Ястреб-1. Да... Вот зашнуровываться сам он тоже не может.
Заря. Даем сверку времени. (Сигналы).
Ястреб-1. Часы идут точно.
В. А. Шаталов. Слушал весь репортаж к спуску. На месте при¬
земления все готово к вашей встрече. Как, налетались, наработа¬
лись?
Ястреб-1. Да нет, можно было бы еще. Настроение и самочувст¬
вие прекрасное. Работать одно удовольствие.
Ястреб-2. Да, работать можно было бы.
В. А. Шаталов. Понятно. Наблюдаем за вами каждый день на
экранах телевизоров. Видим, что самочувствие у вас хорошее. На
месте приземления погода тоже хорошая. Выслана группа поиска.
Облачность на месте посадки 2—3 балла, так что вертолеты смогут
сопровождать вас во время спуска. Ветерок небольшой 5—6 м/с
у земли. Надо на всякий случай хорошо затянуться. Погода не¬
жаркая, температура +6° С.
Ястреб-1. Поняли, спасибо.
В. А. Шаталов. Остается 2,5 мин до конца сеанса связи. Еще раз
самое сердечное пожелание вам успешной, мягкой посадки от тех,
кто здесь участвует в управлении полетом, и тех, кто ждет вас на
месте приземления.
Ястреб-2. У нас здесь все в порядке. Не волнуйтесь. Все системы
работают в норме. Режим идет без замечаний. Программа тоже.
Ястреб-1. И «система» нашего здоровья тоже работает нор¬
мально.
В. А. Шаталов. Рады, что все идет успешно! До встречи на Земле!
Ястреб-1. До скорой встречи!
В. А. Шаталов. Ну, еще раз желаем вам мягкой посадки!
Записи
из бортового журнала
В. В. Аксенова
23.09.76 г.
Проснулся раньше времени и решил дописать. Сегодня спуск.
К нему мы подготовились еще вчера, до сна. Все уложили, обго¬
ворили.
Необходимо сказать несколько слов о взаимодействии и об от¬
ношениях между нами в полете.
За весь полет ни одного случая размолвки, недопонимания друг
друга, недоговоренности каких-то мыслей не было — и это очень
помогало! Мы все время разговаривали, знали, что в эту минуту
делает другой, напоминали друг другу о предстоящих операциях,
связанных с привязкой ко времени. Что самое главное — это про¬
исходило как-то само собой, без чувства контроля или недоверия.
Никто ни одного раза не повысил голоса в разговорах.
Не знаю, как у других, но у нас не было никакого чувства брез¬
гливости друг другом. Мы ни разу не меняли мундштуки при питье
Хроника полета
воды из «Колоса», часто пользовались одними столовыми прибора- 228
ми... и другие моменты, которые всегда встречаются в тесном обще¬
нии. Это создавало очень благоприятный климат общения!
О взаимодействиях с группами управления,
1. Взаимопонимание, с нашей точки зрения, было полным, это
настраивало на хороший, инициативный лад. Все наши предложения
внимательно воспринимались и, как правило, принимались.
2. Очень важно знать друг друга. Это относится в первую оче-
рек к сменным Руководителям полета и к операторам системы
связи.
Надо обязательно как можно больше контактировать между со¬
бой (экипаж, с одной стороны, и сменные Руководители и операто¬
ры — с другой) до полета!
Ну, вот и кончается время. Писал в свободные минуты, так как,
если не записать сразу, после вспоминать и описывать сложнее —
это я знаю по опыту испытаний.
Все! Остальное на Земле!
Дневник полета
После завтрака на 125-м витке космонавты, надев скафандры,
закрыли люк между СА и ОМ, проверили его герметичность, еще
раз проконтролировали состояние бортовых систем.
В зоне связи 126-г‘о витка был проведен телеметрический меди¬
цинский контроль состояния экипажа. Все было нормально. На этом
же витке было запущено программно-временное устройство, по сиг¬
налу которого на 127-м витке должен был включиться временной
цикл автоматической посадки.
Космонавты проверили герметичность скафандров и приступили
к выполнению операций, обеспечивающих спуск.
Снова родные просторы!

Хроника полета
Первый автограф
229
— Ястребы,— обратился к экипажу Центр управления поле¬
том — Примите самые теплые пожелания от товарища Леонида
Ильича Брежнева, пожелания успешного завершения полета и мяг¬
кой посадки. До встречи на Земле.
На 127-м витке точно в указанное время была включена так
называемая жесткая программа управляемого спуска. По «меткам»
этой программы были последовательно включены все системы, обес¬
печивающие спуск.
Двигательная установка, выдавшая тормозной импульс, вклю¬
чилась точно в заданное время 9 час. 55 мин 20,7 с. Затем произо¬
шло разделение отсеков космического корабля «Союз-22».
Выполнив управляемый спуск в атмосфере, спускаемый аппарат
с космонавтами совершил мягкую посадку в расчетной точке.
— Ястребы работали отлично,— сказал после посадки Руково¬
дитель полета, дважды Герой Советского Союза А. С. Елисеев.—
Полет был насыщен динамическими операциями. Около сорока раз
космонавты включали систему ориентации корабля для обеспечения
съемки. Быковский с высоким качеством проводил ручное управле¬
ние кораблем. Аксенов выполнял фотографирование, делал подроб¬
ные доклады. Несмотря на большую загруженность, экипаж в сво¬
бодное время проводил резервные эксперименты. Работали Быков¬
ский и Аксенов спокойно, квалифицированно, очень продуктивно.
ЦУП очень доволен их работой.
По традиции на месте посадки корреспонденты вручили космо¬
навтам по кусочку мела. Командир и бортинженер размашисто рас^
писались на обгоревшем боку спускаемого аппарата. Затем Аксенов
обнял командира, и, видно от избытка чувств, космонавты расце¬
ловались.
Специалисты ЦУПа выключили мониторы пультов.

Оглавление
Предисловие 5
Официальные
материалы
Сообщение ТАСС. В полете «Союз-22» 9
Сообщение ТАСС. Полет успешно завершен 9
Генеральному секретарю Центрального Комитета
Коммунистической партии Советского Союза
товарищу Леониду Ильичу Брежневу ю
Генеральному секретарю Центрального Комитета
Социалистической единой партии Германии
товарищу Эриху Хонеккеру и
Ученым, конструкторам, инженерам, техникам и рабочим,
всем коллективам и организациям Советского Союза и Гер¬
манской Демократической Республики, участвовавшим в под¬
готовке и осуществлении орбитального полета космического
корабля «Союз-22» с многозональной фотоаппаратурой
Советским космонавтам товарищам Быковскому Валерию
Федоровичу, Аксенову Владимиру Викторовичу и
Центральному Комитету КПСС, Президиуму Верховного
Совета СССР, Совету Министров СССР 12
Научно-технические
аспекты
эксперимента «Радуга»
Введение
Исследования Земли из космоса 15
Глава 1
Научно-методические основы эксперимента «Радуга» 20
1.1. Предпосылки и задачи эксперимента 20
1.2. Выбор и обоснование основных параметров МКФ-6 28
1.3. Выбор зон спектральной чувствительности 40
Глава 2
Космический корабль «Союз-22» 45
2.1. Конструкция корабля 45
2.2. Ракета-носитель корабля 48
2.3. Особенности установки аппаратуры МКФ-6 на корабле «Союз» 48
2.4. Бортовое оборудование других экспериментов 51
2.5. Система управления движением 52
Глава 3
Многозональная фотоаппаратура 54
3.1. Многозональный космический фотоаппарат МКФ-6 54
3.2. Многоканальный синтезирующий проектор МСП-4 67

Оглавление
Глава 4 231
Подготовка фотоаппаратуры к полету то
4.1. Комплексные испытания 70
4.2. Калибровки МКФ-6 73
Глава 5
Обеспечение полета 8о
5.1. Особенности баллистического проектирования полета 8q
5.2. Планирование полета - 84
5.3. Управление полетом - 87
Глава 6
Научная программа эксперимента и ее выполнение 91
6.1. Подготовка и реализация программы съемок 91
6.2. Самолетная программа эксперимента «Радуга» 97
6.3. Изучение оптических характеристик элементов ландшафта 99
6.4. Съемка территории Германской Демократической Республики Ю2
Глава 7
Обработка материалов фотографирования юз
7.1. Химико-фотографическая обработка материалов 105
7.2. Получение цветных синтезированных изображений на приборе МСП-4 108
7.3. Машинные методы обработки многозональной фотографической ин¬
формации - но
7.4. Фотометрические задачи в программе эксперимента по
7.5. Подготовка многозональных аэрокосмических снимков к визуальной
тематической интерпретации 124
Глава 8
Первые результаты тематического дешифрирования снимков 135
8.1. Основные дешифровочные характеристики снимков 135
8.2. Примеры комплексного географического изучения территории и те¬
матического картографирования ізб
8.3. Некоторые результаты геологического дешифрирования снимков тер¬
ритории СССР 155
8.4. Результаты геологической интерпретации многозональных снимков
территории ГДР 164
8.5. Некоторые примеры тематической интерпретации многозональных
снимков тестовых участков ГДР 174
Заключение
СССР — ГДР: пример социалистической интеграции в космиче¬
ских исследованиях 178
Документально-хроникальные
материалы полета
космического корабля «Союз-22»
Подготовка к полету 185
От замысла до старта 190
До полета и на орбите 191
Хроника полета

«Союз-22»
исследует
Землю
Утверждено к печати
Институтом
космических
исследований
Академии наук СССР
Редактор
М. И. Штерн
Художник
Е. К. Самойлов
Художественный редактор
Т. П. Поленова
Художественно-технический
редактор
А. П. Гусева
Художественный редактор
по графике
В. Н. Невзорова
ИБ № 7557
Сдано в набор 29.03.79.
Подписано к печати 25.09.79.
Т-16333. Формат 60х90’/8
Бумага люксоарт
Гарнитура обыкновенная
Печать высокая
Усл. печ. л. 31,5. Уч.-изд. л. 32,1
Тираж 5000 экз. Тип. зак. 1755
Цена 4 р. 70 к.
Издательство «Наука»
117864 ГСП-7,
Москва, В-485, Профсоюзная ул., 90
2-я типография издательства «Наука»
121099, Москва, Г-99, Шубинский пер., 10
Корректор
Л. И. Кириллова
Цветные иллюстрации и суперобложка
отпечатаны в ГДР

■Союз-22 исследует Землю

Dieses Buch berichtet uber das Experiment ..Radugc'', das
zur Erforschung natürlicher Erdressourcen im Rahmen des
Programms Interkosmos der sozialistischen Lander auf
der Basis des Fluges des Raumschiffes ,,Sojus-22" mit einer
Multispektralkomera durchgeführt wurde. Diese Kamera ist
eine gemeinsame Entwicklung von Fachleuten der Union
der Sozialistischen Sowjetrepubliken und der Deutschen
Demokratischen Republik.
Der wissenschcftliche Teil des Bûches vermittelt dem Leser
die Prinzipien der Erforschung der Erde aus dem Kosmos.
Es macht ihn mit den Grundlagen der kosmischen
MultispektraIfotografie, mit der fur das Experiment
entwickelten Kamera, den konstruktiven Besonderheiten des
Raumschiffs ,,Sojus-22“, der Ballistik und Leitung des Fluges,
mit dem wissenschaftlichen Programm des Experiments
,,Raduga", sowie mit Beispielen der Auswertung, Interpretation
und vielseitigen praktischen Nutzung der gewonnenen
Aufnahmen bekannt.
Als organische Ergdnzung des wissenschaftlichen Teils
vermittelt die Dokumentation und Chronik Vorstellungen über
den Verlauf des Fluges des Raumschiffs ,,Sojus-22”, über die
Arbeit der Fliegerkosmonauten der UdSSR W. F. Bykowski
und W. V. Axjonow sowie des groBen gemeinsamen Kollektivs
der Wissenschaftler, Konstrukteure, Ingenieure, Techniker und
Arbeiter aus der UdSSR und der DDR, die dieses Experiment
vorbereiteten und durchführten.
Das Buch ist mit einzigartigen Aufnahmen der Erde aus dem
Kosmos, mit Dokumenten, Abbildungen und Kartendarstellungen
ausgestattet. Es wurde von den unmittelbar Beteiligten des
Experiments verfaBt und ist fur einen breiten Kreis von
Lesern bestimmt, die sich für eine neue angewandte Richtung
der Kosmonautik, die Erforschung der Erdressourcen unter
Verwendung von Kosmostechnik, interessieren.
Sojus-22
erforscht
die Erde
<М
CM
00
2
2
наук
Ф
наук
Ф
Союз-22
E
Ф
Академия
СССР
Академия
ГДР
Москва
Наука*
исследует
Землю
Эта книга об эксперименте «Радуга» по исследованию природных
ресурсов Земли, проведенном в рамках программы «Интеркосмос»
на базе полета космического корабля «Союз-22» с многозональной
фотоаппаратурой, разработанной совместно специалистами
Советского Союза и Германской Демократической Республики.
Научная часть книги знакомит читателя с принципами исследования
Земли из космоса, основами многозонального космического фотогра¬
фирования, разработанной для эксперимента фотоаппаратурой,
особенностями конструкции «Союза-22», баллистическим обеспе¬
чением и управлением полета, с научной программой эксперимента
«Радуга» с примерами дешифрирования и разностороннего практи¬
ческого использования полученных снимков. Документально-хрони¬
кальная часть книги, органически дополняя научную, дает представ¬
ление о том, как проходил полет космического корабля «Союз-22», о
работе летчиков-космонавтов СССР В.Ф. Быковского и В.В. Аксенова
и большого единого коллектива ученых, конструкторов, инженеров,
техников и рабочих СССР и ГДР, обеспечивших подготовку и
проведение этого эксперимента.
Книга иллюстрирована уникальными снимками Земли из космоса,
документами/ рисунками, картосхемами. Она написана непосред¬
ственными участниками эксперимента и рассчитана на широкий
круг читателей, интересующихся новым прикладным направлением
космонавтики — исследованием природных ресурсов нашей планеты
с помощью космической техники.