Возникновение космических методов

В истории космического фотографирования может быть выделено три этапа. К первому этапу следует отнести фотографирование Земли с высотных, а затем с баллистических ракет, относящееся к 1945--1960 гг. Первые фотография земной поверхности были получены еще в конце XIX в. — начале ХХ в., то есть еще до использования в этих целях авиации. Первые опыты по подъему фотоаппаратов на ракетах начал проводить в 1901--1904 гг. немецкий инженер Альфред Мауль в Дрездене. Первые снимки были получены с высоты 270--800 м, имели размер кадра 40х40 мм. В этом случае фотографирование проводилось при спуске ракеты с фотоаппаратом на парашюте. В 20--30 гг. ХХ в. в ряде стран производились попытки использования ракет для съемки земной поверхности, однако в связи с малыми высотами подъема (10--12 км) они оказались не эффективными.

Съемки Земли с баллистических ракет сыграли важную роль в предыстории изучения природных ресурсов с различных космических летательных аппаратов. С помощью баллистических ракет были получены первые мелкомасштабные изображения Земли с высоты более 90--100 км. Самые первые космические фотографии Земли были сделаны в 1946 г. с помощью баллистической ракеты "Викинг-2" с высоты около 120 км на полигоне Уайт-Сэнд (Нью-Мексико, США). В течение 1946--1958 гг. на этом полигоне производились запуски баллистических ракет в вертикальном направлении и после достижения максимальной высоты (около 400 км) происходило их падение на Землю. На траектории падения осуществлялось получение фотографических изображений земной поверхности в масштабе 1:50 000 -- 1:100 000. В 1951--1956 гг. на советских метеорологических ракетах также стала устанавливаться фотоаппаратура. Снимки выполнялись при спуске на парашюте головной части ракеты. В 1957--1959 гг. для съемок в автоматическом режиме использовались геофизические ракеты. В 1959--1960 гг. на высотных стабилизированных в полете оптических станциях были установлены фотографические камеры кругового обзора, с помощью которых были получены фотографии Земли с высоты 100--120 км. Фотографирование производилось в разные стороны, в разное время года, в разные часы дня. Это позволило проследить сезонные изменения космического изображения природных особенностей Земли. Снимки, полученные с баллистических ракет, были весьма несовершенны: были большие расхождения в масштабе изображения, малая площадь, нерегулярность запусков ракет. Но эти работы были необходимы для отработки техники и методики съемок земной поверхности с искусственных спутников Земли и пилотируемых кораблей.

Второй этап фотографирования Земли из Космоса охватывает период с 1961 по 1972 г. и носит название экспериментального. 12 апреля 1961 г. первый космонавт СССР (России) Ю. А. Гагарин впервые вел визуальное наблюдение Земли через иллюминаторы корабля "Восток". 6 августа 1961 г. космонавт Г. С. Титов на корабле "Восток-2" выполнял наблюдение и съемку земной поверхности. Съемка производилась через иллюминаторы отдельными сеансами на протяжении всего полета. Уникальную научную ценность имеют исследования, выполненные в этот период на космических пилотируемых кораблях серии "Союз". С борта корабля "Союз-3" проводилось фотографирование дневного и сумеречного горизонта Земли, земной поверхности, а также наблюдение тайфунов, циклонов, лесных пожаров. С борта корабля "Союз-4" и "Союз-5" велись визуальные наблюдения за земной поверхностью, фото- и киносъемка, в том числе районов Каспийского моря. Эксперименты большого хозяйственного значения были выполнены по совместной программе научно-исследовательским судном "Академик Ширшов", спутником "Метеор" и пилотируемым космическим кораблем "Союз-9". Программой исследований в этом случае было предусмотрено наблюдение Земли с использованием оптических приборов, фотографирование геолого-географичеких объектов с целью составления геологических карт и возможных районов залегания полезных ископаемых, наблюдение и фотографирование атмосферных образований с целью составления метеорологических прогнозов. В этот же период была проведена радиолокационная и тепловая съемка Земли и экспериментальное фотографирование в разных зонах видимого солнечного спектра, позднее названного многозональным фотографированием.

Большую научную ценность представляют работы американских астронавтов по фотографированию земной поверхности, выполненные в этот период во время пилотируемых полетов на кораблях серии "Джемини" и "Апполон". Запущенный в 1966 г. Советским Союзом спутник "Молния-1" позволил впервые получить телевизионное изображение Земли с расстояния около 40 000 км. Аппаратура спутников "Метеор" дает возможность получать изображение Земли на освещенной и теневой сторонах. На теневой стороне изображение получается с помощью инфракрасной аппаратуры.

Третий период истории космических съемок начинается с 1973 г. и продолжается по настоящее время.

Его основными задачами являются разработка и совершенствование технических средств производства космической съемки, совершенствование методов обработки полученных космических изображений, разработка и совершенствование методов машинной обработки космических снимков и внедрение полученных результатов в различные отрасли науки и народного хозяйства. Используя космическую информацию, сейчас решают задачи прогнозирования погоды, изучения ресурсов Земли, охраны окружающей среды. В 1977 г. в СССР был запущен специализированный космический аппарат для получения информации о естественных ресурсах "Метеор-Природа". Информация такого рода используется для изучения почв, состояния растительности и посевов, земляных работ, роста оврагов, льдов, паводков, условий морской навигации. Кроме того, эта информация используется в лесном хозяйстве, рыболовном морском промысле, геологии и т. д.

Космическая информация обладает рядом качественно новых достоинств. Это быстрое получение и быстрая передача, возможность многократного повторного получения изображения одной и той же территории, большая обзорность изображений. Космические изображения обладают тремя особенностями. Во-первых, это объединение в одном снимке обширных, отдаленных друг от друга объектов и явлений. Это позволяет выявить крупные черты земной поверхности -- широтную зональность, вертикальную поясность в горах, комбинации растительности и почв различных географических районов. Во-вторых, космические изображения Земли обладают свойством объединять множество компонентов -- климата, гидрографии, растительности, почвенного покрова, культурных ландшафтов. Это единство позволяет выявлять связи между ними. Третьей особенностью космических изображений является их свойство передавать явления в динамике, то есть в движении и развитии. Это позволяет сделать возможным получать повторные снимки.

Поиск по сайту: