Летом 2022 года исполнится 50 лет с момента старта самой продолжительной программы съемки земной поверхности с искусственных спутников — 23 июля 1972 года с американской авиабазы Вандреберг в Калифорнии был запущен спутник Earth Resources Technological Satellite, также известный как Landsat 1. Впоследствии спутник дал название всей программе, а в 2021 году на орбиту был выведен девятый по счету спутник Landsat.
Программа Landsat была запущена для получения информации о сельском хозяйстве, минеральных, лесных, водных и морских ресурсах, геологии, гидрологии, океанологии, загрязнении окружающей среды, а также о метеорологических явлениях. Приближающийся юбилей — отличный повод вспомнить пять открытий, сделанных на нашей планете при помощи спутников.
- Источник:
- NASA/Apollo 17 crew / Wikimedia Commons
Географические объекты
Первое географическое открытие было сделано уже при изучении снимков Landsat 1 в 1975 году: он запечатлел в территориальных водах Канады необитаемый островок размером 25 × 45 метров, названный впоследствии в честь первооткрывателя — островом Лэндсата (Landsat Island). Он находится в 20 км от северо-восточного побережья острова Лабрадор в Северной Атлантике и полностью покрыт льдом.
Впоследствии спутники неоднократно помогали ученым делать открытия на Земле — информация из космоса дополняла или уточняла данные, полученные за Земле. По мере того, как фотографии земной поверхности с орбиты перестали быть чисто научным материалом и стали доступны миллионам пользователей ПК в самой разной форме, в том числе в приложении «Google Планета Земля» (Google Earth), открытия были в некотором смысле поставлены на поток, пусть энтузиасты и не всегда находили никому не известные объекты.
Так, нельзя сказать, что покрытые лесами горы Мабу и Лико в Мозамбике были открыты в прямом смысле — местные жители о них, конечно, знали. Но пока куда-нибудь не попадет ученый, желательно западный, и не опишет увиденное, для науки такие места остаются неизвестными.
Обе горы в 2005 и 2012 годах соответственно «открыл» британский биолог Джулиан Бейлис, когда внимательно изучал спутниковые снимки в поисках нетронутых уголков природы. Их он и обнаружил: на 1,7-километровой горе Мабу произрастает 7000 га леса, полного невероятно разнообразной жизни. Посетивших гору исследователей ждали сотни видов растений и животных, особенно птиц, кое-какие их которых никогда ранее ученым не встречались.
- Источник:
- Planet Labs, Inc. CC BY 4.0
Время первых
Конечно, изображения с Landsat 1 были далеко не первыми снимками Земли из космоса. Первый был сделан 24 октября 1946 года с ракеты «Фау-2», запущенной с американского полигона Уайт-Сэндс в штате Нью-Мексико. Это была одна из нескольких десятков ракет «Фау-2», вывезенных американцами из Германии после Второй мировой войны вместе с сотней германских ученых во главе с Вернером фон Брауном.
Она поднялась на высоту около 105 км, преодолев линию Кáрмана (100 км над уровнем моря), считающуюся границей между земной атмосферой и космосом, так что полученный с помощью находившейся на борту камеры чёрно-белый снимок стал первым снимком Земли из космоса.
- Источник:
- U.S. Army, Public domain, via Wikimedia Commons
Спустя примерно полгода другая ракета «Фау-2» позволила снять первую панораму Земли с высоты 162 км.
Первый снимок Земли с искусственного спутника на орбите был получен с американского аппарата Explorer 6 в августе 1959. Снимок тот, впрочем, был довольно невнятным, годом позже у американского аппарата TIROS-1, первого в истории метеорологического спутника, получилось гораздо лучше, хотя оба изображения были черно-белыми. Первая же цветная фотография, а также первое видеоизображение Земли из космоса получил второй в истории космонавт Герман Титов в августе 1961 с корабля «Восток-2».
Археологические памятники
Однажды в 1982 году в кабинете доктора Рональда Блома в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене (штат Калифорния) раздался телефонный звонок. Неизвестный, представившийся Николасом Клэппом, голливудским сценаристом, кинематографистом и по совместительству археологом-любителем, спросил ученого, можно ли с помощью искусственных спутников найти на Земле остатки города, скрытого под толстым слоем песка в пустыне.
Доктор Блом поначалу принял звонок за розыгрыш, а Клэппа — за тролля. Однако последнему удалось убедить Блома и его коллег в серьезности своих намерений. Каких именно? Найти руины легендарного города Ирама, он же Ирам Многоколонный, он же Убар. Ирам был богатейшим городом в Аравии, поднявшемся на торговле благовониями. Он упоминался в источниках еще III тысячелетия до н. э., а также в Коране и Книге тысячи и одной ночи. В Коране также сообщается, что Ирам был уничтожен Аллахом, разгневавшимся на его жителей за невоздержанность и чрезмерное богатство. В наказание он якобы наслал на Ирам песчаную бурю, бушевавшую несколько дней.
Клэпп был не первым исследователем, который хотел отыскать Ирам, но именно ему пришло в голову воспользоваться космическими технологиями для поиска города, который называли «Атлантидой пустыни». На эту мысль его натолкнуло обнаружение в Египте несколькими годами ранее с помощью снимков со спутника Landsat русел давно пересохших рек.
Искать Ирам Клэпп в силу ряда причин предложил на севере современного Омана. Через несколько лет в результате изучения снимков со спутников и установленного на борту шаттла Challenger радара удалось обнаружить… Нет, не город, а древние пути караванов, ведущие примерно в одну точку, ныне скрытую под 100-метровой высоты дюной в районе современной оманской деревни Шиср.
В 1991 году экспедиция вылетела на место и вскоре отрыла остатки человеческого поселения. Был ли это и вправду Ирам, у ученых однозначного мнения нет и сегодня, однако исследователи с высокой степенью уверенности утверждают, что поселение там существовало со II тысячелетия до н. э. примерно до V в. н. э. Город, судя по всему, и правда погиб в короткий срок, но не из-за песчаной бури, а в результате провала грунта, вызванного землетрясением.
Найденное поселение было важным узлом международной торговли благовониями, а следовательно — местом небедным. Причиной его полного исчезновения послужил упадок торговли из-за снижения спроса на благовония в Римской империи и изменение климата. Впрочем, с этими тезисами согласны далеко не все ученые.
- Источник:
- Armatus1995 / Wikimedia Commons
С тех пор с помощью анализа спутниковых изображений было сделано немало похожих открытий. В частности, удалось найти древнеегипетские сооружения и целые города, древнеримские виллы, а также сделать научно обоснованные предположения о том, почему пришла в упадок цивилизация майя и как изготавливали гигантских каменных истуканов острова Пасхи.
Геоглифы
Отдельного внимания заслуживают археологические объекты особого рода — геоглифы, гигантские рисунки на поверхности земли. Все знают геоглифы пустыни Наска, что в Перу, и ряд других, менее известных и открытых много десятилетий назад, но использование изображений со спутников позволяет делать удивительные открытия такого рода и сегодня.
Уже в XXI веке громкое открытие было снова сделано археологом-любителем во время внимательного изучения снимков родной страны в приложении «Google Планета Земля»: в 2007 году казахстанец Дмитрий Дей, посмотрев передачу канала Discovery, в которой рассказывалось, помимо прочего, что пирамиды обнаруживаются в большом числе регионов мира, решил поискать такие и в Казахстане. Пирамид он не обнаружил, зато нашел странные изображения на грунте — квадраты, кресты и прочие геометрические фигуры.
Первым делом, глядя на них, он подумал, что это следы каких-то сельскохозяйственных работ советских времен, но вскоре обнаружил среди простых геометрических фигур 90-метровую трехлучевую свастику, объяснить которую сельхозработами было бы крайне трудно. Тогда первооткрыватель связался с американскими учеными, те обратились в НАСА и попросили провести съемку объектов со спутника с высоким (30 × 30 см) разрешением.
Новые снимки подтвердили, что энтузиаст нашел неизвестные геоглифы. На следующий год к одному из самых крупных из них — Уштогайскому квадрату — отправилась экспедиция. После возвращения и сбора образцов материалов ее участники с замиранием сердца ожидали результатов датировки объекта. Метод оптически стимулируемого люминесцентного датирования определил, что возраст геоглифа составляет примерно 10 тыс. лет. Сегодня таких геоглифов в Казахстане обнаружено около 260. Как предполагается, их создали неолитические охотники-кочевники. Зачем, мы не знаем.
- Источник:
- Скриншот со страницы сервиса «Карты Google»
Метеоритные кратеры
Как найти на Земле следы ударов космических объектов? Конечно, посмотреть на планету из космоса. В результате изучения снимков со спутников семейства Landsat ученые уже в 1985 году нашли в боливийских тропических лесах подозрительно аккуратный круглый объект диаметром 8 км. Он получил название кратер Итурральде (также известен как кратер Араона).
Так как он находится в труднодоступном районе Национального парка Мадиди и окружен джунглями, экспедиции добрались до него лишь в 1998 и 2002 годах и обнаружили в окрестностях многочисленные доказательства, что кратер возник в результате столкновения Земли с космическим объектом. Правда, ученые не берутся утверждать, что произошло непосредственно падение метеорита — более вероятно, что космический пришелец успел испариться до контакта с поверхностью, как это, по-видимому, произошло и с Тунгусским метеоритом.
- Источник:
- Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio NASA; JPL / NASA
Впоследствии спутники неоднократно помогали идентифицировать кратеры на Земле и подтвердить их космическое происхождение. К примеру, исследования на Земле в сочетании с анализом данных со спутников позволили определить как метеоритный кратер высокогорное озеро Кара-Куль в Таджикистане. Уже в XXI веке в рамках миссии TanDEM-X два радиолокационных спутника дистанционного зондирования проверили подробную съемку более чем 200 ударных кратеров, дав ученым ценные данные.
Что еще почитать по теме
