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.

Большое видится на расстоянии: 5 открытий, сделанных на Земле при помощи спутников
Это — самый известный снимок Земли из космоса. Он носит название The Blue Marble («голубой марбл»; марбл — используемый в играх стеклянный разноцветный шарик). Снимок сделал в 1972-м один из астронавтов миссии «Аполлон-17», последнего на сегодняшний день пилотируемого полета к Луне
Фото
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.

Большое видится на расстоянии: 5 открытий, сделанных на Земле при помощи спутников
1,1-километровая гора Лико (в центре снимка, сделанного в 2020 году одним из спутников семейства SkySat компании Planet Labs) — бывший вулкан, а реликтовые леса площадью 30 га растут в его чаше. Место это кажется настолько труднодоступным, что даже местные жители нечасто туда добирались, хотя следы их пребывания ученые, посетившие гору спустя шесть лет после ее «открытия», всё же обнаружили — в форме нескольких глиняных горшков, оставленных кем-то у ручья, вероятно, с религиозными целями
Фото
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.

Большое видится на расстоянии: 5 открытий, сделанных на Земле при помощи спутников
Фото, прямо скажем, так себе, но зато сделано с впятеро большей высоты, чем самое высотное фото до этого. Последнее, к слову, получили два американских военных, поднявшиеся на аэростате Explorer II на высоту 22 км над уровнем моря в 1935-м году и установившие мировой рекорд, продержавшийся более десяти лет
Фото
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.

Большое видится на расстоянии: 5 открытий, сделанных на Земле при помощи спутников
Руины поселения, найденного близ Шисра, были музеифицированы
Фото
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.

Большое видится на расстоянии: 5 открытий, сделанных на Земле при помощи спутников
Знакомьтесь, Уштогайский квадрат, названный так по ближайшему населенному пункту в Костанайской области. Он состоит из насыпей и углубления, длина его сторон — около 280 м. Понять с Земли, что эти насыпи образуют систему, невозможно — без спутниковых снимков не обойтись
Фото
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.

Большое видится на расстоянии: 5 открытий, сделанных на Земле при помощи спутников
Кратер Итурральде в оптическом диапазоне и в виде топографической съемки. Левое изображение получено со спутника Landsat 5, а правое — в ходе радиолокационной топографической миссии шаттла Endeavour в 2000 году. Добравшись до объекта, ученые НАСА обнаружили круглое образование диаметром 8 км и глубиной 20 м и значительное количество оплавленного природного стекла в окрестностях, образовавшегося при разрушении каменного или ледяного метеорита вблизи поверхности
Фото
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