Дата создания
сайта: 20/12/2012 Дата обновления главной страницы:
14.04.2019 09:04
e-mail:
icq:
613603564
поддержка
проекта:
разместите на своей странице нашу кнопку!И мы
разместим на нашей странице Вашу кнопку или ссылку. Заявку прислать на
e-mail
код нашей кнопки:
Научно-техническая революция, охватившая мир,
неизмеримо усилила власть человека над природой, открыла перед нами
гигантские созидающие возможности и в то же время показала, как скудны
наши сведения о собственной планете, как плохо мы разбираемся пока в
сущности многих природных явлений...
Виноградов А. П.
Леонид Иванович ПОПОВ
(р. 1945) - летчик-космонавт СССР, дважды Герой Советского Союза, Герой
ВНР, Герой Труда СРВ, Герой Республики Куба, Герой СРР. В 1968 окончил
Черниговское высшее военное авиационное училище им. Ленинского комсомола
и служил летчиком-истребителем в ВВС СССР. С 1970 в отряде советских
космонавтов. Принимал участие в управлении полетами космических
аппаратов. В 1976 закончил Военно-воздушную академию им. Ю. А. Гагарина.
В 1980 Л. И. Попов вместе с В. В. Рюминым совершил длительный
185-суточный полет на станции "Салют-6", во время которого на ее борту
работали также космонавты четырех экспедиций посещения, в том числе
международных по программе "Интеркосмос": В. Н. Кубасов (СССР) и Б.
Фаркаш (ВНР), Ю. В. Малышев и В. В. Аксенов (СССР), В. В. Горбатко
(СССР) и Фам Туан (СРВ), Ю. В. Романенко (СССР) и А. Тамайо Мендес
(Республика Куба).
В 1981 экипаж в составе Л. И. Попова и космонавта-исследователя
гражданина СРР Д. Прунариу работал на станции "Салют-6" по программе "Интеркосмос".
В 1982 вместе с А. А. Серебровым и С. Е. Савицкой участвовал в
экспедиции посещения станции "Салют-7". Станислав Андреевич САВЧЕНКО (р. 1933) - специалист по
оптике, научный сотрудник Института космических исследований АН СССР. В
1957 окончил Ленинградский институт точной механики и оптики. С. А.
Савченко принимал участие в осуществлении программы визуальных
наблюдений атмосферы Земли и природных ресурсов всех экспедиций на
станции "Салют-6", а также проведении научных экспериментов и
оперативной обработке их результатов в Центре управления полетом. Он -
автор ряда научных работ по наблюдениям из космоса. Валерий Викторович РЮМИН
(р. 1939) - летчик-космонавт СССР, руководитель пилотируемых полетов,
дважды Герой Советского Союза, Герой ВНР, Герой Труда СРВ, Герой
Республики Куба. Окончил в 1966 факультет электроники и счетно-решающей
техники Московского лесотехнического института. Участвовал в разработке
и наземных испытаниях различных космических аппаратов, в управлении
пилотируемых космических кораблей и орбитальных станций. С 1973 в отряде
советских космонавтов. В 1977 вместе с В. В. Коваленком совершил полет
на корабле "Союз-25". В 1979 вместе с В. А. Ляховым совершил
175-суточный полет на борту станции "Салют-6".
В 1980 В. В. Рюмин вместе с Л. И. Поповым совершил длительный
185-суточный полет на станции "Салют-6", во время которого на ее борту
работали также космонавты четырех экспедиций посещения, в том числе
международных по программе "Интеркосмос": В. Н. Кубасов (СССР) и Б.
Фаркаш (ВНР), Ю. В. Малышев и В. В. Аксенов (СССР), В. В. Горбатко
(СССР) и Фам Туан (СРВ), Ю. В. Романенко (СССР) и А. Тамайо Мендес
(Республика Куба).
Древнейшая на Земле наука астрономия тысячелетиями
была наукой наблюдательной, целиком основанной, как теперь мы часто
говорим, на дистанционном зондировании объектов наблюдения. Она
длительное время была и единственной, которая накапливала новые факты
только наблюдательным путем, не имея возможности проводить какие-либо
эксперименты и непосредственно контактировать с объектом исследований.
Подавляющее большинство других "земных" наук были экспериментальными,
где факты накапливались путем не только наблюдений, но и
непосредственного воздействия на объекты исследования.
Дистанционные измерения на астрономических расстояниях, хотя и
проводимые с астрономической точностью, позволили получить лишь общие
сведения о небесных телах. Детали при этом ускользали от наблюдателя
вследствие различных ограничений, как физических, связанных с дифракцией
света, турбулентностью атмосферы и т. д., так и технических (низкое
качество оптических систем и пр.).
Экспериментальные науки, наоборот, тонули в деталях. Особенно при
исследованиях объектов, которые наземный наблюдатель не мог одновременно
окинуть взглядом. Детали так хорошо маскировали общие закономерности,
что нередко за деревьями не удавалось обнаружить лес.
Изучая Землю, в поисках этих закономерностей человек стремился взглянуть
на нее сначала с большей высоты, затем вообще со стороны. Многие годы
изучение Земли из космоса осуществлялось лишь косвенно, в наблюдениях
освещенной ею "пепельной" стороны Луны и тени нашей планеты при
достаточно редких лунных затмениях. Однако здесь, как и во всей
оптической астрономии, вся информация могла быть получена только в узком
атмосферном окне в видимом и, позднее, ближнем инфракрасном диапазонах
длин волн. "Узость" нашего взгляда с Земли иллюстрирует рис. 1.
Начавшаяся запуском первого ИСЗ в 1957 г. космическая эра за десяток лет
превратила астрономию из науки наблюдательной в науку экспериментальную.
Человек смог "пощупать руками" лунный грунт, оценить характеристики
поверхности Марса и Венеры, определить параметры и состав планетных
атмосфер и ионосфер. Его разочаровали результаты поисков признаков жизни
в ближайших окрестностях Земли, однако он столкнулся с новыми загадками
природы и обрел новые надежды.
Космические полеты позволили выйти за пределы атмосферной пелены,
исчезли проблемы турбулентности атмосферы для астрономических
исследований в видимом диапазоне длин волн, для ученых раскрылся весь
спектр от гамма-излучения до радиоволн любой длины.
Спутники, снабженные разнообразной научной аппаратурой для
дистанционного исследования Земли, позволили получить уже не редкую
точечную сеть измерений (как при пусках геофизических ракет), а
трехмерные карты излучения Земли в широком диапазоне длин волн. Была
подробно исследована ионосфера и магнитосфера Земли, открыты и
исследованы радиационные пояса, получены данные об изменении состава и
характеристиках средней и верхней атмосферы. Метеорологические спутники
непрерывно следят за облачным покровом и тепловым режимом планеты.
Специальные спутники исследуют полярные сияния и экваториальное свечение
земли. Спутники, снабженные высококачественными широкоугольными
фотоаппаратами, изучают перспективные с точки зрения геологии структуры
на поверхности Земли. Наука о Земле из космоса работает на человечество.
Гагарин - первый человек, увидевший Землю с высоты в сотни километров -
первым и провел обобщенные визуальные наблюдения.
Фотографии, полученные советскими космонавтами, а затем с помощью
советских космических аппаратов серии "Зонд", снимки, сделанные
американскими астронавтами, позволили увидеть Землю с все больших и
больших расстояний.
Постепенно от кратковременных пробных полетов на транспортных и
исследовательских кораблях мы перешли к длительным на долговременных
станциях. Станция "Салют-1" была, по сути, первой универсальной
космической базой, имевшей в своем составе как астрофизические, так и
геофизические приборы. Станция "Са-лют-6" поставила своеобразный рекорд
длительного существования в космосе лаборатории, где исследования
ведутся с активным участием человека.
За годы функционирования станции мы существенно продвинулись в понимании
процессов, проходящих на Земле и в окружающем пространстве. Простейшие
визуальные наблюдательные приборы и сложнейшие субмиллиметровые и
радиотелескопы, приборы для спектральных и поляриметрических
исследований, малоформатные фотокамеры и сложная многозональная
фотоаппаратура МКФ-6М - весь этот комплекс средств дистанционного
зондирования находился в руках советских и интернациональных экипажей во
время их работы на борту станции.
Наблюдателю, впервые увидевшему освещенную Солнцем Землю из космоса, с
высоты в сотни километров, прежде всего бросается в глаза общий голубой
тон планеты, определяемый рэлеевским рассеянием излучения Солнца на
молекулах атмосферных газов, и то, что большая часть поверхности Земли
(70-80%) закрыта облаками.
Поражает многообразие облачных структур. Одновременно через иллюминаторы
станции на-
блюдается поверхность Земли в миллионы квадратных километров.
По мере приближения к горизонту облачные образования как бы
накладываются друг на друга и охватывают большую часть горизонта
сплошной пеленой (рис. 2).
Одновременно можно наблюдать участки суши и океана, практически
свободные от облаков, отдельные кучевые и перистые облака, зарождение и
гибель циклонов. На рис. 2 хорошо видны циклонические вихри в Северном
полушарии, при этом облачная спираль закручена против часовой стрелки.
Наоборот, в Южном полушарии аналогичная спираль циклонического
Рис. 1. Высоты, до которых доходит излучение
данной длины волны (кривые для 1/2, 1/10, 1/100 его долей). Слева
указано, какая доля атмосферы по массе остается над соответствующей
высотой. Символами обозначены максимальные высоты, на которых можно
вести наблюдения с аэростатов и самолетов, а также высота высочайшего на
Земле горного массива в Гималаях Джомолунгмы (8848 м)
Рис. 2. Циклонические вихри над Северной Африкой
Рис. 3. Тропический циклон над Южной Америкой
Рис. 4. Облачный покров над Алеутскими островами
образования закручена по
часовой стрелке (рис. 3) На рис. 4 под облачным покровом с трудом
угадываются Алеутские острова. При сильном ветре и влажной атмосфере
выявляются турбулентные процессы, возникающие при обтекании островов
движущейся воздушной массой. Характер облачного образования во время
циклона (рис. 5) подчеркивает влияние островов Галапагос и холодного
Перуанского течения на формирование облачного покрова. На рис. 6 хорошо
видны острова Фернандина, Исабелла и Санта-Крус (острова Галапагос) уже
после распада циклона. "Спокойные" облачные структуры, наблюдаемые йа
рис. 7, маскируют коралловые рифы Мальдивских островов в Индийском
океане. Облачный покров в прибрежной зоне часто повторяет береговую
черту и "отслеживает" заливы и мысы (рис. 8).
Обычные кучевые облака над сушей (рис. 9)
Рис. 5. Циклон над островами Галапагос (18
августа 1980 г.)
Рис. 6. Острова Галапагос
Мальдивские острова
Рис. 8. Устье реки Мангуки на острове Мадагаскар
Ри . 9. Озеро Зайсан и река Иртыш
Рис. 10. Кучевые облака над Атлантическим
океаном
и океаном (рис. 10) практически не мешают наблюдениям
поверхности Земли.
В засушливых районах Земли облачный покров появляется крайне редко.
Наблюдать такие районы можно практически в любое время года.
Изменчивость структуры облачности говорит о самых мощных в атмосфере
Земли энергетических процессах (их мощность достигает 2-1015 Вт). Из
космоса хорошо видно, как фронт облачности, выявляющий границу холодного
и теплого воздуха, надвигается на те или иные географические районы.
Космонавты иногда пользовались возможностью передать своим коллегам на
Земле в Центре управления полетом приятное сообщение о том, что полоса
дождей сменится хорошей летней погодой.
Постепенно привыкнув к наблюдаемой картине облачности, в разрывах
облаков космонавты начинают, сперва с заметными трудностями, а затем все
легче и легче, опознавать знакомые по наземной подготовке береговые
линии, реки, озера, острова в океане, горные системы. Огромное
впечатление производит Кавказ с его высочайшей в Европе вершиной
Эльбрусом (рис. 11) и долинами рек Баксан, Ингури, Кубань, горные
системы Тянь-Шаня (рис. 12), Каракорума (рис. 13), Западной Кордильеры
(рис. 14), Патагонии (рис. 15 и 16).
По мере накопления опыта наблюдений горных районов все большее внимание
привлекают ледники, как динамичные образования, изменяющиеся "на глазах"
за время длительного полета. По просьбе ученых Госцентра "Природа"
исследованием ледников в труднодоступных и малонаселенных зонах, их
динамики занимались все основные экспедиции на станции "Салют-6".
Особенно большой цикл наблюдений был проведен во время второй основной
экспедиции космонавтами
Рис. 11. Район Эльбруса на Кавказе
Рис. 12. Участок Тянь-Шаньской горной системы с
Талассо-Ферганским разломом, разделяющим горные хребты
Рис. 13. Вид со стороны Памира на Каракорум
Рис. 14. Западная Кордильера в районе вулканов
Сахама и Гуальятири
В. В. Коваленком и А. С. Иванченковым при
участии сотрудника Госцентра JI. В. Десинова.
Наблюдать ледники и ледяные поля необходимо для составления карт их
морфологии и режима (в первую очередь в труднодоступных местах), для
создания атласа снежно-ледовых ресурсов мира - основных "кладовых"
пресной воды на земном шаре. Сопоставление снимков, полученных разными
экспедициями (см. рис. 15 и 16), позволяет выявить динамику ледников,
обнаружить пульсирующие ледники, определить изменение альбедо ледовой
поверхности.
Характерные особенности позволяют космонавтам довольно быстро опознавать
бездействующие вулканы, а в случае извержения легко обнаруживать шлейф
дыма и пепла, вытягивающийся на многие сотни километров (рис. 17).
Рис. 15. Фрагмент южного ледяного поля Патагонии
(лето в Южном полушарии). Фото Ю. В. Романенко и Г. М. Гречко (1978 г.)
Рис. 16. Центральная часть района, изображенного
на рис. 15 (зима в Южном полушарии)ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ - ВЗГЛЯД ИЗ КОСМОСА
Рис. 17. Извержение вулкана Мутновского на
Камчатке 17 августа 1980 г.
Рис. 18. Бразильское побережье Атлантического
океана в районе озер Лагоа-Мирин и Патус
Рис. 19. Гибралтарский пролив. На северном
берегу порты Альхесирас и Гибралтар, на южном - Танжер и Сеута
На водной поверхности, казавшейся в начале полета
свинцово-однообразной, при длительных наблюдениях обнаруживается все
больше и больше деталей. Отчетливо видны мутьевые выносы по резкой
границе между замутненной и чистой водой в океане (рис. 8 и 18),
гидрологические особенности режимов в проливах (рис. 19). Значительно
различаются по цвету воды с разной степенью солености (менее соленая
вода - белесоватого оттенка). Это легко заметить на фотографиях западной
и восточной части озера Балхаш (рис. 20 и 21); в нем режим более
мелководной сильно опресненной западной части определяется водами реки
Или. Поразителен цветовой и яркостный контраст на фотографии Большого
Соленого озера в Северной Америке, разделенного на две части плотиной
(рис. 22). Также контрастны ландшафты вокруг озера: знойная пустыня на
западе и увлажненное побережье на Востоке.
Еще большего опыта требуют наблюдения таких явлений, как, например,
внутренние волны (рис. 23).
Рис. 20. Западная часть озера Балхаш в районе
реки Или
Рис. 21. Восточная часть озера Балхаш
Рис. 22. Большое Соленое озеро в Северной
Америке
Здесь уже необходимо отчетливо понимать, что такие
образования лучше наблюдаются в солнечном блике, когда угол между линией
визирования и нормалью к поверхности океана равен углу
нормаль-направление на Солнце. В этом случае поверхность воды становится
яркой, на фоне более темной суши реки выглядят серебристыми лентами (см.
рис. 8 и 10).
Наблюдая сушу, космонавты часто сталкиваются с гигантскими рукотворными
сооружениями на Земле (см. рис. 22). Огромные города (см. рис. 19) и
сопутствующие им транспортные артерии легко наблюдаются из космоса.
Геометрически правильные сооружения на дневной стороне Земли (см. рис.
22), ярко освещенные цветными огнями автострады на ночной стороне,
естественно, сообщают наблюдателю о своем искусственном происхождении.
Пройдя период первичной адаптации к условиям невесомости,
расконсервировав станцию и ее научную аппаратуру, освоившись с
визуальными наблюдениями и научившись распознавать элементы подстилающей
поверхности, космонавты приступают к выполнению конкретных заданий
ученых.
Основные методические задачи, решение которых необходимо для успешного
исследования Земли из космоса, в первом приближении можно свести к
следующим вопросам:когда и где (т. е. при
какой высоте Солнца, при каких углах визирования, в какие сезоны, в
каких географических районах) правильнее вести
Рис. 23. Внутренние волны в океане у мыса
Пунта-Негра - самой западной части Южной Америки (25 июня 1980 г.)
Рис. 24. Фрагмент течения Гольфстрим
исследования в интересах данной конкретной области
науки о Земле;
каким образом (т. е. в каком спектральном интервале, с помощью какой
аппаратуры, по каким признакам) рациональнее всего получать необходимую
для ученых информацию;
в каких условиях (т. е. при каком состоянии аппаратуры и иллюминаторов,
при каких фоновых засветках, условиях адаптации) лучше вести визуальные,
фотографические и спектрометрические наблюдения.
Параллельно с решением методических задач космонавты, как было сказано,
ведут наблюдения определенных образований на земной поверхности, в
атмосфере, ионосфере. Так, например, наша четвертая основная экспедиция
на "Салю-те-6" выполнила наблюдения и измерения по заданиям геологов,
океанологов, метеорологов, вулканологов, гляциологов, специалистов
рыбного, лесного, сельского и водного хозяйства. Мы вели наблюдения
районов стихийных бедствий (лесные пожары, извержения вулканов),
Рис. 25. Северное побережье Каспийского моря в
районе дельты реки Урал
Рис. 26. Сарыкамышская озерная котловина в
Туркмении (в центре снимка). На протяжении последних лет происходит
заполнение котловины водами реки Амударьи, сбрасываемыми с полей.
Процесс идет на фоне быстрого усыхаиия Аральского моря
ледовой обстановки. Отдельные циклы наблюдений и
фотосъемки осуществлялись по просьбе специалистов Института земного
магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР в целях
исследования свечения верхней атмосферы и полярных сияний, специалистов,
изучающих атмосферу Земли и распределение в ней аэрозоля.
Как выглядит поверхность Земли при различных высотах Солнца, различных
состояниях растительного и снежного покровов, интересует ученых многих
специальностей, и прежде всего геологов. Они поручали нам найти
продолжение известных разломов земной коры (см. рис. 12),
сфотографировать при определенных условиях освещения слабо проявляющуюся
кольцевую структуру, провести сравнение нефтеносных зон различных
районов и выделить их общие признаки и т. д.
Особый интерес представляют наблюдения активных геологических процессов,
например вулканизма (см. рис. 14 и 17). Это особенно важно в тех
случаях, когда вулканы располагаются в малонаселенных и океанических
районах (извержение подводного вулкана), а информация о стихийных
бедствиях, связанных с их деятельностью (например, о цунами), может быть
получена другими, не космическими методами лишь с большим опозданием.
Институт океанологии им. П. П. Ширшова АН СССР и другие
научно-исследовательские организации, занимающиеся проблемами морей и
океанов, водных ресурсов, ставят перед космонавтами целый ряд
методических задач, связанных с совершенствованием аппаратуры
автоматических комплексов для изучения океана. Фундаментальные
исследования океана необходимы прежде всего для создания общей теории
климата. Так, течения в океане, мощность которых достигает 1014 Вт, в
значительной мере определяют распределение температуры по земному шару.
Гольфстрим, "обогревающий" Европу, достоин особенно пристального
внимания (рис. 24). Для специалистов по гидрологии важны фотографии,
позволяющие, например, установить, происходит ли в данный момент
вторжение вод Атлантического океана в Средиземное море или, наоборот,
исход вод Средиземного моря в Атлантику (см. рис. 19), контролировать
изменение режима реки Урал и северной части Каспийского моря (рис. 25),
количественно оценить последствия хозяйственного использования воды
(рис. 26), состояние пляжей побережья и загрязнение океана (см. рис.
18). Специалисты по экологии просят космонавтов проводить
спектрометрические (в том числе с болгарской аппаратурой "Спектр-15") и
фотографические наблюдения над промышленными объектами (рис. 27 и 28).
Нам удалось получить интересные спектрограммы купола загрязнений
атмосферы над
Рис. 27. Дымовые выбросы промышленных
предприятий на побережье Мексиканского залива
Рис. 28. Дымовой выброс промышленного
происхождения на побережье Каспийского моря
Рис. 29. Крупные лесные пожары в бассейне реки
Амур (19 августа 1980 г.)
прибрежными промышленными городами и проследить его
распространение над водной поверхностью.
Контроль источников загрязнений воздушного бассейна, особенно в
густонаселенных районах, становится как в национальных, так и в
международных масштабах все более острой проблемой.
С орбиты могут быть обнаружены районы, подверженные стихийным бедствиям.
Тайфун и его перемещение заметить достаточно просто. Не представляет
особой сложности и наблюдение интенсивной грозовой деятельности: в
ночных условиях хорошо видны вспышки в облачном покрове, появляющиеся
при его подсветке молниями (см. рис. 42), а в дневных - грозовую
облачность достаточно легко отличить от обычной.
Космонавты неоднократно наблюдали пыльные бури, при этом шлейф пылевого
облака мог простираться на сотни километров от побережья.
Вследствие грозовых процессов (количество разрядов по всему земному шару
в год достигает 3-109), а зачастую и неосторожной деятельности человека
почти постоянно, практически на каждом витке обнаруживаются лесные
пожары (рис. 29).
Космонавт может планомерно помогать борьбе со стихийными бедствиями,
прежде всего, конечно, разрабатывая эффективные методы и испытывая новую
аппаратуру для наблюдения природных процессов из космоса, например, с
метеорологических автоматических спутников.
Рис. 30. Перемещение и деформация края
солнечного диска при заходе Солнца за тропосферу. Деформации края
указывают местоположения температурных аномалий в тропосфере (обработка
ИФА АН СССР)
Рис. 31. Заход Солнца за атмосферу Земли
Наблюдениями поверхности Земли далеко не
ограничивается перечень задач, решавшихся космонавтами, в том числе во
время четвертой основной 185-суточной экспедиции по заданиям ученых.
Один из хорошо известных методов дистанционного зондирования атмосферы
связан с определением изменений в излучении светила при его заходе за
атмосферу. Этим методом широко пользуются астрономы для изучения
атмосферы планет Венеры, Марса, Юпитера, Сатурна, для поисков остаточной
атмосферы Луны; благодаря ему были обнаружены кольца Урана и т. д.
Академик А. М. Обухов и его сотрудники в Институте физики атмосферы (ЙФА)
АН СССР использовали метод для исследования рефракционных свойств
атмосферы Земли и определения фактической плотности атмосферы до высот в
несколько десятков километров. Г. М. Гречко во время первой основной
экспедиции на станции "Салют-6" показал возможность обнаружения и
измерения температурных аномалий в атмосфере по деформациям заходящего
за нее диска Солнца или Луны.
Летом и осенью 1980 г. наша четвертая экспедиция неоднократно проводила
кинофотосъемки восходов и заходов дневного и ночного светил, в
результате чего собрана обширная информация о температурных аномалиях в
атмосфере при ее различных состояниях (например, над циклоном) и в
различных географических райо-онах, в том числе над материками и
океаном. Метод может уверенно применяться для исследования атмосферы как
в оптическом, так и в радиодиапазоне.
Впервые по киносъемке захода Солнца удалось "визуализировать"
распределение атмосферных слоев в тропосфере (рис. 30).
Рис. 36.
Рис. 37. Автоматизированная система цифровой
обработки изображений в ИППИ АН СССР
Рис. 38. Зодиакальный свет и эмиссионное
свечение атмосферы
Рис. 39. Обработка фотографии
на рис. 38 в псевдоцветах, выполненная в ИППИ АН СССР
На рис. 31 приведены последовательные фотографии
заходящего Солнца (подобные снимки использовались учеными ИФА АН СССР),
на которых видно изображение диска Солнца, сплющенное за счет рефракции
лучей в атмосфере (в данном случае на участке атмосферы со значительной
облачностью). На среднем снимке заметна дополнительная деформация лимба
Солнца в виде "ступеньки", возникшая вследствие сложной температурной
аномалии в атмосфере. Для обнаружения таких аномалий не в дневной, а в
ночной атмосфере проводятся киносъемки Луны. Отдельные кадры кинограммы
захода Луны приведены на рис. 32. Здесь тоже ясно видно, как
сплющивается изображение Луны под воздействием рефракции, хорошо заметны
температурные аномалии в виде ступенек, изменения яркости и цвета от
кадра к кадру за счет экстинкции (поглощения и рассеянии лучей в
атмосфере).
Другой метод исследования атмосферы заключается в наблюдении и
фотографировании ее сумеречной зоны, что позволяет выявить распределение
аэрозоля по высоте (рис. 33), а в случае съемок в районе терминатора
проводить раздельное изучение зон однократного и многократного рассеяния
в атмосфере (рис. 35)*.
На рис. 33 обращают на себя внимание синие полосы, являющиеся признаком
сложных химических реакций в атмосфере, а на рис. 35 - дополнительные
"перья", создающие эффект вертикально-лучевой структуры перед восходом
Солнца. Обработка снимков на Земле проводится с
Рис. 40. Экваториальное свечение ионосферы (в
плоскости орбиты)
Рис. 41. Обработка фотографии, аналогичной рис.
40, в псевдоцветах. Выполнена в ИППИ АН СССР
использованием современных ЭВМ. Специалисты Института
проблем передачи информации АН СССР на созданной в нем
автоматизированной системе цифровой обработки изображений (рис. 37)
выделяют на них условными цветами (псевдоцветами) области равной
яркости, что позволяет достаточно быстро и просто вести количественные
расчеты распределения различных атмосферных составляющих по высоте.
Примеры такой первичной обработки фотографий - рис. 34, 36, 39, 41.
Рис. 38 воспроизводит уникальную фотографию, на которой одновременно
видны зодиакальный свет, клин зари, эмиссионный слой на высоте порядка
100 км (зеленая дуга), слой свечения ионосферы F2 на высоте порядка 300
км (красная дуга), ночная подстилающая поверхность Земли. Обрабатывая
такие снимки (см. рис. 39), ученые оценивают яркость свечения и,
используя другие данные о состоянии ионосферы, солнечной активности и т.
д., разрабатывают модель верхней атмосферы Земли.
Рис. 40, 42, 43 - демонстрационные фотографии красного экваториального
свечения в слое F2 ионосферы. Хорошо видно также зеленое свечение слоя Е
ионосферы. Снимки сделаны с длительной (минуты) выдержкой. В том случае
когда ось фотоаппарата лежит в плоскости орбиты, треки звезд (см. рис.
40) представляют собой отрезки прямой, перпендикулярные линии горизонта.
Заметно, что треки звезд пересекают практически без уменьшения яркости
эмиссионные
Рис. 42. Экваториальное свечение ионосферы (в
полюсе орбиты)
Рис. 43. Экваториальное свечение ионосферы и
треки огней на Земле
слои атмосферы (экстикция на этих высотах еще очень
мала) и теряются в невидимых на снимках плотных слоях атмосферы. Самый
яркий трек принадлежит второй по яркости звезде нашего неба - Канопусу.
Хорошо виден цвет звезд, зависящий от их температуры. Невооруженным
глазом удается распознать цвет только самых ярких звезд.
Снимки на рис. 42 и 43 выполнялись в направлении, перпендикулярном
плоскости орбиты. В связи с этим при кажущейся неподвижности эмиссионных
слоев треки звезд описывают за время выдержки дуги окружностей с центром
в полюсе орбиты. На рис. 42 хорошо видны вспышки молний под облачным
покровом, а на рис. 43 - треки огней на Земле, за время выдержки
переместившихся относительно наблюдателя на десятки градусов.
Приведенныездесь фотографии выполнялись обычными фотоаппаратами через
иллюминаторы станции. Это небольшая часть из многих тысяч кадров,
сделанных во время полета как ручными, так и стационарными
фотоаппаратами, которая, мы надеемся, позволяет получить представление о
некоторых направлениях исследований, проводящихся на пилотируемых
долговременных орбитальных станциях "Салют". Длительные полеты в космосе
дают возможность космонавту стать опытным и внимательным наблюдателем,
усилия которого приносят большую пользу наукам о Земле и космосе.
Размещение фотографий и
цитирование статей с нашего сайта на других ресурсах разрешается при
условии указания ссылки на первоисточник и фотографии.