Текст книги "Журнал «Вокруг Света» №8 за 2004 год (2767)"
Автор книги: Вокруг Света Журнал
сообщить о нарушении
Текущая страница: 3 (всего у книги 9 страниц)
Дмитрий Иванов
Зоосфера: Колючий недотрога
Вторые сутки в верховьях Амударьи бушевал афганец – ураганный югозападный ветер, несущий тучи пыли и невыносимую сушь. Солнце превратилось в багровую точку, вокруг не было видно ни зги. Вот уже два дня я безвылазно сидел в своей палатке, проклиная вынужденное безделье. Наступившая ночь не принесла никаких перемен, «крылья» моего брезентового дома бились под неистовым натиском ветра, и при этом стояла одуряющая духота. Я включил фонарь– все вокруг было покрыто слоем пыли, она висела в воздухе, лежала на вещах, и даже устроившийся у меня в ногах пес по кличке Туман приобрел желтовато-серую окраску. Он любил ночевать в палатке, чему я обычно решительно противился, но непогода вынудила меня согласиться с таким соседством. Спустя какое-то время мне показалось, что ветер как будто начал стихать, я выключил свет и уже сквозь дрему почувствовал, что пес растянулся на моих ногах. «Мерзавец», – подумал я и провалился в забытье…
…Что-то оглушительно хлопнуло прямо у меня над ухом, на грудь навалилась какая-то тяжесть, мне показалось, что я задыхаюсь. Не понимая, что происходит, ошеломленный и полузадушенный, я стал отчаянно метаться во все стороны. Когда ко мне вернулась способность спокойно соображать, я вдруг понял, что придавлен брезентовой тканью палатки, которая, видимо, рухнула под напором урагана. Когда мне кое-как удалось выбраться из-под брезента на свет, я с удивлением обнаружил, что ветра почти нет, а из шести растяжек, которыми крепилась палатка, три были начисто перегрызены у самых колышков, вбитых в землю. Это показалось мне странным, но поскольку искать злоумышленника было некогда, я принялся восстанавливать свое жилище. Пока я возился с палаткой, стало совсем светло. Наконец на улицу выбрался и мой «бдительный» Туман, который во время всей этой кутерьмы продолжал как ни в чем не бывало спать. «Тоже мне, сторож», – укоризненно сказал я ему. Пес отвернулся, всем своим видом давая понять, что не разделяет моего возмущения. Я тщательно осмотрел все вокруг, но никаких следов на твердой сухой почве не нашел. Кем бы ни был ночной гость, действовал он вполне профессионально – зашел изпод ветра, так что собака его не почуяла. Это странное происшествие, наверное, так и осталось бы для меня загадкой, если бы не последовавшие вслед за этим события, которые едва не стоили моему Туману жизни.
Вечером того же дня с гор приволокло огромную черную тучу. Невероятной силы ливень, в одночасье хлынувший с небес, заставил меня поспешно ретироваться в палатку, куда вслед за мной, конечно, юркнул и Туман. Воздух заметно посвежел, ливень вскоре превратился в мелкий моросящий дождичек, под шум которого я отлично выспался.
Утром, выбравшись из палатки, я остолбенел. Влажная после дождя земля была испещрена многочисленными следами. Но самое удивительное было не в этом. На подсыхавшей глине отчетливо проступали отпечатки детских ног! Словно два ребенка лет 4—5, шедшие рядом друг с другом, истоптали все вокруг моей палатки. Только наклонившись поближе к земле и внимательно рассмотрев следовую дорожку, я понял, что передо мной отпечатки лап какого-то животного, относящегося, как и человек, к стопоходящим. Это обстоятельство первоначально и ввело меня в заблуждение. Вскоре обнаружились и другие последствия ночного визита. Рукоятка топора, который я, спасаясь от ливня, оставил на улице, оказалась обглодана начисто, досталось и моим кедам, также позабытым мною в спешке. Туман, все это время вертевшийся у меня под ногами, нюхал следы и периодически грозно рычал. «Раньше надо было рычать, – сказал я собаке. – Пойдем-ка лучше посмотрим, кто это повадился наше имущество грызть».
Взяв собаку, я двинулся по следу. На глинистой почве отпечатки ног нашего таинственного гостя были заметны хорошо, но на камнях след терялся, и не будь со мной Тумана, я бы, наверное, оставил эту затею. Нам пришлось пройти не меньше километра, прежде чем я нашел то, что все объяснило. На следовой дорожке, там, где наш ночной гость проходил между двух валунов, лежала длинная пестрая дикобразья игла.
Я не раз слышал, что этот зверь необычайно падок до соли. Пытаясь восполнить недостаток минеральных веществ, которых в природе найти не так-то просто, дикобраз нередко навещает людей, обгрызая седла, весла, топорища, словом, все, на чем осаждается выходящая с потом соль. Говорят, в Америке зимой на автомобильных дорогах, обильно посыпанных солью, эти зверьки нередко гибнут под колесами машин.
Взяв собаку на поводок и продолжая путь, я размышлял о своем незваном госте. Дикобразы, распространенные практически по всей Азии, Южной Европе и Африке, считаются довольно крупными грызунами. В зависимости от вида эти оригинальные животные достигают порой почти метровой длины и веса до 30 кг. Будучи исключительно вегетарианцем, дикобраз предпочитает в своем меню корешки различных трав, плоды и побеги деревьев и кустарников. Кроме того, этот зверь – большой любитель навещать сады, огороды, бахчи, где он с удовольствием лакомится и овощами, и фруктами. С виду неуклюжий, дикобраз в поисках пищи способен уходить от своего убежища более чем на 10 км. Вспомнив об этом, я прибавил шагу, и вскоре след привел меня к расщелине в скалах, где и обитал мой ночной гость. Дикобразы обычно живут в довольно внушительных норах, длина которых иногда может превышать 18 м, а глубина 3 м, но порой не брезгуют и готовыми убежищами в виде небольших пещер и каменистых лазов.
Стоя у дикобразьего жилища, я разглядывал найденную иголку. Колючий наряд составляет главное оружие любого дикобраза, правда, у разных видов животных иглы весьма существенно отличаются своей длиной. Твердые, хрупкие иголки дикобраза, покрывающие всю спину, бока и хвост, – это видоизмененные волосы. Они полые изнутри и очень мало весят. Даже новорожденный дикобраз располагает несколькими тысячами игл, однако поначалу они мягкие и лишь спустя некоторое время твердеют, превращаясь в надежную защиту от хищников. В минуту опасности, если нет возможности убежать, дикобраз сворачивается клубком, расправляет свои иглы и подставляет их врагу. При этом он делается чуть ли не вдвое больше, скрежещет зубами, трещит иголками. Если на хищника эта демонстрация не производит должного впечатления, то дикобраз совершает короткие резкие рывки всем телом, подпрыгивает и бьет хвостом в надежде на то, что кинувшийся в погоню враг наткнется на его колючую броню и покинет поле битвы, утыканный иглами. А поскольку иголки очень слабо держатся в коже дикобраза, неудачливый хищник рискует нарваться на крупные неприятности. Ломкие иглы глубоко входят в тело, причиняя жгучую боль, вытаскивать их очень трудно, а потому для неопытного волка, лисицы или рыси охота на дикобраза порой заканчивается трагически.
Осмотрев еще раз вход в убежище дикобраза, я решил вернуться сюда вечером – мне хотелось понаблюдать за этим скрытным, ведущим уединенный ночной образ жизни зверем. Когда солнце стало клониться к закату, я собрался в путь. На мое счастье, этой ночью наступало полнолуние. Собаку я решил не брать – зная охотничий азарт Тумана, не приходилось сомневаться в том, что пес непременно распугает все зверье в округе. Усадив Тумана перед палаткой и строго приказав: «Сидеть, сторожить!», я отвернулся и зашагал прочь, не обращая внимания на заискивающие взгляды и жалобный скулеж.
Добравшись до логова дикобраза, я занял позицию за кустом тамариска, сразу оценив все ее преимущества. Выход из норы был прямо передо мной как на ладони, взошедшая луна обеспечивала прекрасное освещение, а легкий ветерок относил мой запах в сторону. Оставалось только ждать.
Прошло не более часа, как вдруг какая-то серая тень метнулась ко мне из-за камней и принялась лизать мне лицо. «Туман, бессовестная собака, – страшным шепотом принялся отчитывать я пса. – Тебе кто позволил уйти от палатки?» Я был настолько возмущен, что заметил вышедшего из норы дикобраза только тогда, когда он уже успел отойти от своего убежища метров на пять. Дальнейшие события развивались столь стремительно, что я даже не успел ничего предпринять. Туман стремглав рванулся к колючему грызуну, тот же, мгновенно прижав голову к груди, выставил ему навстречу свои страшные иглы. Яростный собачий лай тотчас сменился отчаянным воем – Туман со всего маху напоролся на иглы дикобраза, который еще успел ударить его своим жутким хвостом. Визжа от боли, Туман катался по земле, тщетно пытаясь избавиться от ненавистных иголок. Когда я выскочил из своего убежища, дикобраз, свернувшись клубком, продолжал колотить колючим хвостом по земле. На Тумана страшно было смотреть – морда собаки оказалась сплошь утыкана иглами и стала похожа на подушку для булавок.
…Спустя двое суток Туман все так же, почти не двигаясь, лежал возле палатки, как и в ту ночь, когда я принес его к нашей стоянке и с трудом вытащил десятка три игл, застрявших в пасти, губах и носу. Он ничего не ел, только изредка, не вставая, жадно лакал воду. Наконец, мне показалось, что опухоль стала спадать… В потемневшем небе появились звезды. Надо было хоть немного поспать, и я отправился в палатку. Уже посреди ночи я проснулся оттого, что поперек моих ног улегся ничуть не полегчавший от двухдневной диеты пес…
Планетарий: Орбитальные пилигримы
Слово «спутник» в значении летательного аппарата появилось в нашем языке благодаря Федору Михайловичу Достоевскому, который рассуждал о том, «что станет в пространстве с топором?.. Если куда попадет подальше, то примется, я думаю, летать вокруг Земли, сам не зная зачем, в виде спутника…». Что подвигло писателя на подобные рассуждения, сегодня сказать затруднительно, но спустя столетие – в начале октября 1957 года – вокруг нашей планеты принялся летать совсем даже не топор, а сложнейший по тем временам аппарат, ставший первым искусственным спутником, посланным в космос с совершенно определенными целями. А за ним последовали и другие…
Особенности «поведения»
Сегодня к спутникам – нарушителям спокойной картины ночного неба – все давно привыкли. Созданные на заводах и запущенные на орбиту, они продолжают «кружить» во благо человечества, оставаясь неизменно интересными разве что узкому кругу специалистов. Что же представляют собой искусственные спутники и какую пользу из них извлекает человек?
Как известно, одним из главных условий выхода спутника на орбиту является его скорость – 7,9 км/с для низкоорбитальных спутников. Именно при такой скорости наступает динамическое равновесие и центробежная сила уравновешивает силу тяжести. Иными словами, спутник летит настолько быстро, что не успевает упасть на земную поверхность, поскольку Земля в прямом смысле слова уходит у него «из-под ног» из-за того, что она круглая. Чем больше начальная скорость, сообщенная спутнику, тем выше будет его орбита. Однако по мере удаления от Земли скорость на круговой орбите падает и геостационарные спутники движутся по своим орбитам со скоростью всего 2,5 км/с. При решении задачи длительного и даже вечного существования космического аппарата (КА) на околоземной орбите необходимо поднимать его на все большую высоту. Стоит заметить, что на движение КА существенным образом влияет и атмосфера Земли: даже будучи сверхразреженной на высотах свыше 100 км от уровня моря (условной границы атмосферы), она заметно тормозит их. Так что со временем все КА теряют высоту полета и срок их пребывания на орбите напрямую зависит от этой высоты.
С Земли спутники видны только ночью и в те моменты времени, когда они освещены Солнцем, то есть не попадают в область земной тени. Необходимость совпадения всех перечисленных факторов приводит к тому, что продолжительность наблюдения большинства низкоорбитальных спутников составляет в среднем по 10 минут перед входом и столько же – после выхода из тени Земли. При желании земные наблюдатели могут систематизировать спутники по яркости (на первом месте здесь находится Международная космическая станция (МКС) – ее яркость приближается к первой звездной величине), по периодичности мерцания (определяемой вынужденным или специально заданным вращением), по направлению движения (через полюс или в ином направлении). На условия наблюдения спутников существенным образом влияют цвет его покрытия, наличие и размах солнечных батарей, а также высота полета – чем она больше, тем медленнее движется спутник и тем существенно менее ярким и заметным он становится.
Большая высота полета (минимальное расстояние до Земли 180– 200 км) скрадывает размер даже таких относительно больших КА, как орбитальные комплексы «Мир» (сведенный с орбиты в 2001 году) или МКС, – все они видны, как светящиеся точки, большей или меньшей яркости. Простым глазом, за редким исключением, опознать спутник невозможно. Для целей точной идентификации КА используют различные оптические средства – от биноклей до телескопов, что простому наблюдателю не всегда доступно, а также расчеты их траекторий движения. Опознать отдельные КА астроному-любителю помогает Интернет, где публикуется информация о местонахождении спутников на околоземной орбите. В частности, любой желающий может войти на сайт NASA, где в режиме реального времени отображается текущее местонахождение МКС.
Что же касается практического применения спутников, то начиная с самых первых запусков они сразу стали решать конкретные задачи. Так, полет первого спутника был использован для исследования из космоса магнитного поля Земли, а его радиосигнал нес в себе данные о температуре внутри герметичного корпуса спутника. Поскольку запуск космического аппарата – удовольствие достаточно дорогое, да к тому же весьма сложное в реализации, то на каждый из запусков возлагается сразу несколько задач.
Прежде всего решаются технологические проблемы: отработка новых конструкций, систем управления, передачи данных и тому подобное. Полученный опыт позволяет создавать следующие экземпляры спутников более совершенными и постепенно переходить к решению усложненных целевых задач, оправдывающих расходы по их созданию. Ведь конечной целью этого производства, как и всякого другого, является извлечение прибыли (коммерческие запуски) или максимально эффективное использование спутников в процессе эксплуатации для целей обороны, решения геополитических и многих других задач.
Следует напомнить, что космонавтика в целом родилась вследствие военно-политического противостояния СССР и США. И, конечно, как только появился первый спутник, оборонные ведомства обеих стран, наладив контроль за космическим пространством, ведут с тех пор постоянный учет всех объектов, находящихся в ближайших окрестностях Земли. Так что, наверное, только им известно точное число КА, так или иначе функционирующих на данный момент. При этом отслеживаются не только сами космические аппараты, но и доставившие их на орбиту последние ступени ракет, переходные отсеки и другие элементы. То есть, строго говоря, спутником считается не только то, что имеет «интеллект» – собственную систему управления, наблюдения и связи, – но и простой болт, отделившийся от КА на очередной фазе полета.
По данным каталога Космического командования США по состоянию на 31 декабря 2003 года, таких спутников на околоземной орбите зарегистрировано 28 140, и число их неуклонно растет (учитываются объекты размером более 10 см). Со временем, в силу естественных причин, часть спутников падает на Землю в виде оплавленных остатков, но многие остаются на орбитах на протяжении десятилетий. Когда КА отрабатывают свой ресурс и перестают подчиняться командам с Земли, продолжая при этом летать, в околоземном космическом пространстве становится не просто тесно, но порой и опасно. Поэтому при запуске на орбиту нового аппарата, во избежание столкновения и катастрофы, необходимо постоянно знать о том, где находится «старый».
Классификация КА является задачей довольно трудоемкой, поскольку каждый аппарат уникален, а круг задач, решаемых новыми КА, постоянно расширяется. Однако если рассматривать космические аппараты с точки зрения практической пользы, то можно выделить основные категории, определяемые их целевым назначением. Наиболее востребованными на сегодняшний день являются спутники связи, навигационные, дистанционного зондирования Земли и научные. Спутники военного назначения и спутники-разведчики составляют отдельный класс, но по сути своей они решают те же задачи, что и их «мирные» собратья.
Спутники-связисты
Связисты одними из первых получили практическую выгоду от запуска спутников. Выведение на околоземную орбиту спутников-ретрансляторов позволило в кратчайшие сроки решить проблему устойчивой всепогодной связи на большей части обитаемой территории. Первым коммерческим спутником был именно спутник связи – «Эхо-2», запущенный США в 1964 году и позволивший организовать передачу телевизионных программ из Америки в Европу без использования кабельных линий связи.
В это же время свой спутник связи «Молния-1» был создан и в Советском Союзе. После развертывания наземной сети станций «Орбита» все регионы нашей большой страны получили доступ к Центральному телевидению, а кроме того, была решена проблема организации надежной и качественной телефонной связи. Спутники связи «Молния» размещались на высокоэллиптических орбитах с апогеем в 39 000 км. Для целей непрерывного вещания была развернута целая группировка спутников «Молния», летавших в различных орбитальных плоскостях. Наземные станции сети «Орбита» были снабжены довольно большими антеннами, которые с помощью сервоприводов отслеживали движение спутника по орбите, периодически переключаясь на тот, который находится в зоне видимости. С течением времени в процессе совершенствования элементной базы и улучшения технических параметров бортовых и наземных систем произошла смена нескольких поколений таких спутников. Но и по сей день группировки спутников семейства «Молния-3» обеспечивают передачу информации по всей территории России и за ее пределы.
Создание мощных ракет-носителей типа «Протон» и «Дельта» позволило обеспечить доставку спутников связи на геостационарную круговую орбиту. Ее особенность состоит в том, что на высоте 35 800 км угловая скорость вращения спутника вокруг Земли равна угловой скорости вращения самой Земли. Поэтому спутник, находящийся на такой орбите в плоскости земного экватора, как бы висит над одной точкой, а 3 геостационарных спутника, расположенных под углом 120°, обеспечивают обзор всей поверхности Земли, за исключением только приполярных районов. Поскольку задача поддержания своего заданного положения на орбите возлагается на сам спутник, то использование геостационарных космических аппаратов позволило существенно упростить наземные средства приема-передачи информации. Отпала необходимость снабжать антенны приводами – они стали статичными, и для организации канала связи их достаточно выставить лишь однажды, при первоначальной настройке. В итоге наземная сеть пользователей оказалась существенно расширенной, и информация стала поступать непосредственно потребителю. Свидетельство того – множество параболических антенн-тарелок, расположенных на жилых домах как в крупных городах, так и в сельской местности.
Поначалу, когда космос был «доступен» только для СССР и США, каждая из стран заботилась исключительно об удовлетворении собственных потребностей и амбиций, но со временем стало понятно, что спутники нужны всем, и в итоге постепенно начали появляться интернациональные проекты. Один из них – созданная в конце 1970-х годов общедоступная система глобальной связи ИНМАРСАТ. Основным ее назначением было предоставление морским судам устойчивой связи при нахождении в открытом море и координация действий во время спасательных операций. Сейчас мобильная связь через систему спутниковой связи ИНМАРСАТ обеспечивается посредством переносного терминала размером с небольшой кейс. При открытии крышки «чемоданчика» с вмонтированной в нее плоской антенной и наведении этой антенны в предполагаемый район нахождения спутника устанавливается двусторонняя голосовая связь, и обмен данными происходит со скоростью до 64 килобит в секунду. Причем сегодня четыре современных спутника обеспечивают связь уже не только на море, но и на суше, охватывая огромную территорию, простирающуюся от Северного до Южного полярного круга.
Дальнейшая миниатюризация средств связи и использование на космических аппаратах высокоэффективных антенн привели к тому, что спутниковый телефон приобрел «карманный» формат, мало чем отличающийся от обычного сотового.
В 1990-х годах почти одновременно началось развертывание сразу нескольких систем мобильной персональной спутниковой связи. Сначала появились низкоорбитальные – IRIDIUM («Иридиум») и GLOBAL STAR («Глобал Стар»), а затем геостационарная – THURAYA («Турайа»).
Система спутниковой связи «Турайа» имеет в своем составе пока 2 геостационарных спутника, позволяющих поддерживать связь на большей части Африканского континента, на Аравийском полуострове, на Среднем Востоке и в Европе.
Системы «Иридиум» и «Глобал Стар», схожие по своей структуре, используют группировки из большого числа низкоорбитальных спутников. Космические аппараты поочередно пролетают над абонентом, сменяя друг друга, поддерживая тем самым непрерывную связь.
В «Иридиум» входит 66 спутников, вращающихся на круговых орбитах (высота 780 км от поверхности Земли, наклонение 86,4°), размещенных в шести орбитальных плоскостях, по 11 аппаратов в каждой. Эта система обеспечивает 100-процентное покрытие нашей планеты.
«Глобал Стар» включает в себя 48 спутников, летающих в восьми орбитальных плоскостях (высота 1 414 км от поверхности Земли, наклонение 52°), по 6 аппаратов в каждой, обеспечивая 80-процентное покрытие, исключая приполярные районы.
Между двумя этими системами спутниковой связи существует принципиальное отличие. В «Иридиуме» телефонный сигнал, поступивший на спутник с Земли, передается по цепочке на следующий спутник до тех пор, пока не достигнет того, который в данный момент находится в зоне видимости одной из наземных приемных станций (станций сопряжения). Такая схема организации позволяет при минимуме затрат на создание наземной инфраструктуры в кратчайшие сроки после развертывания орбитальной составляющей приступить к ее эксплуатации. В «Глобал Стар» же трансляция сигнала со спутника на спутник не предусмотрена, поэтому этой системе необходима более плотная сеть наземных приемных станций. А так как в ряде районов планеты они отсутствуют, сплошного глобального покрытия не происходит.
Практическая польза от применения персональных средств спутниковой связи сегодня стала очевидной. Так, в процессе восхождения на Эверест в июне 2004 года российские альпинисты имели возможность использовать телефонную связь через «Иридиум», что значительно снижало накал тревоги всех тех, кто следил за судьбой альпинистов во время этого трудного и опасного мероприятия.
ЧП с экипажем корабля «СоюзТМА-1» в мае 2003 года, когда после возвращения на Землю спасатели в течение 3 часов не могли обнаружить космонавтов в казахской степи, также побудило руководителей программы МКС снабдить космонавтов спутниковым телефоном «Иридиум».
Спутники-навигаторы
Еще одним достижением современной космонавтики является приемник системы глобального позиционирования. Создаваться существующие ныне спутниковые системы глобального позиционирования – американская GPS (NAVSTAR) и российская «ГЛОНАСС» – начали еще 40 лет назад, в период «холодной войны», для точного определения координат баллистических ракет. Для этих целей в качестве дополнения к спутникам – регистраторам старта ракет, в космосе была развернута система навигационных спутников, в задачу которых входило сообщение своих точных координат в пространстве. Приняв необходимые данные одновременно с нескольких спутников, навигационный приемник определял и собственное местоположение.
«Затянувшееся» мирное время заставило владельцев систем начать делиться информацией с гражданскими потребителями сначала в воздухе и на воде, а затем и на суше, хотя и оставив за собой право в отдельные «особые» периоды загрублять привязку навигационных параметров. Так системы военного назначения стали гражданскими.
Разнообразные типы и модификации GPS-приемников широко используются на морских и воздушных средствах, в системах мобильной и спутниковой связи. Более того, приемник GPS, как и передатчик системы «Коспас-Сарсат», является обязательным оборудованием для любого плавсредства, выходящего в открытое море. Создаваемый Европейским космическим агентством грузовой космический корабль ATV, который в 2005 году полетит к МКС, свою траекторию сближения со станцией также будет корректировать по данным систем GPS и «ГЛОНАСС».
Обе навигационные спутниковые системы устроены приблизительно одинаково. GPS имеет 24 спутника, размещенных на круговых орбитах по 4 в шести орбитальных плоскостях (высота 20 000 км от поверхности Земли, наклонение 52°), а также 5 запасных аппаратов. В «ГЛОНАСС» тоже 24 спутника, по 8 в трех плоскостях (высота 19 000 км от поверхности Земли, наклонение 65°). Для того чтобы навигационные системы работали с требуемой точностью, на спутниках установлены атомные часы, с Земли регулярно передается информация, уточняющая характер движения каждого из них по орбите, а также условия распространения радиоволн.
Несмотря на кажущуюся сложность и масштабность системы глобального позиционирования, компактный GPSприемник сегодня может приобрести любой желающий. По сигналам со спутников этот прибор позволяет не только определить местоположение человека с точностью до 5—10 метров, но и снабдить его всеми необходимыми данными: географическими координатами с указанием места на карте, текущим мировым временем, скоростью движения, высотой над уровнем моря, положением сторон света, а также целым рядом сервисных функций, являющихся производными от первичной информации.
Достоинства космических навигационных систем настолько неоспоримы, что Объединенная Европа, несмотря на гигантские затраты, планирует создать собственную навигационную систему GALILEO («Галилей»). Систему своих навигационных спутников планирует развернуть и Китай.
Спутники дистанционного зондирования Земли
Применение миниатюрных GPS-приемников позволило существенно усовершенствовать работу еще одной категории космических аппаратов – так называемых спутников дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Если раньше снимки Земли, сделанные из космоса, было достаточно трудно связать с определенными географическими точками, то теперь этот процесс не представляет никаких проблем. А поскольку наша планета постоянно видоизменяется, то ее фотографии из космоса, никогда не повторяющиеся, будут востребованными всегда, предоставляя незаменимую информацию для изучения самых разнообразных аспектов земной жизни.
Спутники ДЗЗ имеют достаточно большую численность, и тем не менее их группировка постоянно пополняется новыми, все более совершенными аппаратами. Современным спутникам дистанционного зондирования, в отличие от тех, которые действовали в 1960—1970-х годах, нет необходимости возвращать на Землю отснятые в космосе фотопленки в специальных капсулах – на них установлены суперлегкие оптические телескопы и миниатюрные фотодетекторы на основе ПЗС-матриц, а также высокоскоростные линии передачи данных с пропускной способностью в сотни мегабит в секунду. В дополнение к оперативности получения данных появляется возможность еще и полной автоматизации обработки полученных изображений на Земле. Оцифрованная информация – это уже не просто изображение, а ценнейшая информация для экологов, лесоводов, землеустроителей и множества других заинтересованных структур.
В частности, спектрозональные фотографии, полученные в весенний период, дают возможность прогнозировать урожай, исходя из запаса влаги в почве, в период вегетации растений – обнаруживать места выращивания наркотических культур и своевременно принимать меры по их уничтожению.
Кроме того, необходимо принимать во внимание существующие ныне коммерческие системы продажи потребителям видеоизображений поверхности Земли (фотографий). Первыми такими системами была сначала группировка американских гражданских спутников LANDSAT, а затем французских – SPOT. При известных ограничениях и в соответствии с определенными расценками потребители во всем мире могут приобретать изображения интересующих их районов Земли с разрешением в 30 и 10 метров. Нынешние же, куда более совершенные спутники гражданского направления – ICONOS-2, QUICK BIRD-2 (США) и EROS-AI (Израиль– США) – после снятия ограничений американским правительством позволяют покупать фотографии земной поверхности с разрешением до 0,5 метра – в панхроматическом режиме и до 1 метра – в многоспектральном.
Вплотную к спутникам ДЗЗ примыкают метеорологические космические аппараты. Развитие их сети на околоземных орбитах существенно повысило надежность прогноза погоды и позволило обходиться без обширных сетей наземных метеостанций. А выходящие сегодня во всем мире выпуски новостей, сопровождаемые анимированными изображениями циклонов, трасс перемещения облачности, тайфунов и других явлений, которые создаются на основе данных метеоспутников, позволяют каждому из нас воочию убедиться в реальности происходящих на Земле природных процессов.
Спутники-«ученые»
По большому счету, каждый из искусственных спутников – это вынесенный за пределы Земли инструмент познания окружающего мира. Научные же спутники можно назвать своеобразными полигонами для проверки новых идей и конструкций и получения уникальной информации, которую никак иначе не добыть.
В середине 1980-х годов NASA была принята программа создания четырех астрономических обсерваторий, размещаемых в космосе. С теми или иными задержками все четыре телескопа были запущены на орбиту. Первым начал свою работу «ХАББЛ» (1990 год), предназначенный для исследования Вселенной в видимом диапазоне длин волн, за ним последовал «КОМПТОН» (1991 год), изучавший космическое пространство с помощью гамма-лучей, третьим был «ЧАНДРА» (1999 год), использовавший рентгеновские лучи, а завершил эту обширную программу «СПИТЦЕР» (2003 год), на долю которого пришелся инфракрасный диапазон. Названия всем четырем обсерваториям были даны в честь выдающихся американских ученых.
«ХАББЛ», работающий на околоземной орбите уже 15-й год, поставляет на Землю уникальные изображения далеких звезд и галактик. За столь продолжительный срок службы телескоп неоднократно ремонтировался во время полетов шаттлов, но после гибели «Колумбии» 1 февраля 2003 года запуски космических «челноков» были приостановлены. Планируется, что «ХАББЛ» пробудет на орбите до 2010 года, после чего, выработав свой ресурс, будет уничтожен. «КОМПТОН», передававший на Землю изображения источников гамма-излучения, прекратил свое существование в 1999 году. «ЧАНДРА» же продолжает исправно поставлять информацию о рентгеновских источниках. Все три этих телескопа предназначались учеными для работы на высокоэллиптических орбитах, дабы уменьшить влияние на них магнитосферы Земли.
