Фотографічні знімки Землі з космосу почали отримувати з дослідницьких ракет ще до запуску штучних супутників Землі (ІСВ). Зйомка Землі проводилася з висот 100-150 км. Знімки були дуже перспективними і мали зображення горизонту. Водночас програми зйомок вже включали досліди щодо вибору оптимальних параметрів космічних фотографічних систем.

Вже на перших космічних знімках було добре видно гірські ланцюги, виходи корінних порід, долини та русла річок, сніговий покрив та лісові масиви.

Зйомки з ракет не втратили свого значення та із запуском ШСЗ. І нині вчені Білорусі використовують знімки, отримані під час зйомок з ракет. Ці знімки цінні не лише своєю інформацією, а й тим, що вони дають серії різномаштабних знімків на ту саму територію.

Космічні дослідження, започатковані в шістдесятих роках минулого століття, велися і ведуться з такою інтенсивністю, що дозволили накопичити багатий фонд космічних знімків (КС).

Велике, якщо не сказати - величезна кількість оперативних і метеорологічних супутників, пілотованих космічних кораблів і орбітальних станційнесли та несуть наукову вахту. Багато з цих космічних об'єктів були або зараз оснащені знімальною апаратурою. Отримані та одержувані у яких знімки надзвичайно різноманітні залежно від вибору реєстрованих характеристик, технології отримання знімків і їх на Землю, масштабу зйомки, виду і висоти орбіти тощо.

Космічні знімки виконуються у трьох основних знімальних діапазонах: видимому та ближньому інфрачервоному (світловому) діапазоні, інфрачервоному тепловому та радіодіапазоні.

Найбільш значна перша група – у видимому та ближньому інфрачервоному діапазоні, вона підрозділяється за способами отримання та передачі інформації на Землю на три підгрупи: фотографічні, телевізійні та сканерні, фототелевізійні знімки. Різноманітність знімків за групами, більш-менш рівноцінних за змістом та обсягом переданої інформації та якістю зображення, розширює можливості використання знімків у тих чи інших галузях географічних досліджень.

Геологічні дослідження- Одна з областей, де космічні знімки знаходять найбільш активне застосування. Вже перші знімки з космічних кораблів знайшли широке використання у дослідженні стратиграфії та літолого-петрографічних властивостей порід; структурно-тектонічного вивчення території; пошуків родовищ корисних копалин; вивчення геотермальних зон та вулканізм.

Одна з важливих переваг космічних знімків – можливість побачити нові риси будови території, непомітні на знімках великого масштабу – відноситься насамперед до вивчення великих геологічних структур, фільтрація дрібних деталей у результаті «оптичної генералізації» зображення створює можливість просторової ув'язки розрізнених фрагментів великих геологічних утворень в єдине ціле.

Не велика кількістьвідомостей, одержуваних при дешифруванні космічних знімків, відноситься саме до структурної геології. Добре виділяються плікативні структури та розривні порушення різних порядків.

Особливо добре відбиваються лінійні розривні порушення, як зі зміщенням, і без зміщення суміжних блоків. У платформних областях вони виражаються слабкими перепадами рельєфу, викривленнями річкових русел та ерозійних форм; у гірничо-складчастих – дешифруються завдяки зсувам гірських порід різного літологічного складу.

Плікативні порушення – складчасті структури, складні антиклінорії, кільцеві структури – також добре дешифруються на космічних знімках.

Космічні зображення відкривають принципово нові можливості для пізнання глибинної будови літосфери, дозволяючи виявляти за сукупністю ознак структури різних глибин та зіставляти їх між собою. Цей напрямок використання космічних знімків набуває великого значення у зв'язку з пошуками прихованих родовищ корисних копалин та завданнями виявлення глибинних сейсмогенних структур.

На космічних знімках рельєф не знаходить повного прямого відображення; стереоскопічно по стереопарах сприймаються лише форми передгірного і гірського рельєфу з амплітудами кілька десятків-сотень метрів. Однак хороша передача різних індикаторів рельєфу, головним чином ґрунтово-рослинного покриву, дозволяє вивчати рельєф у морфолого-морфометричному та генетичному відношеннях.

Різні генетичні типи рельєфу мають свої особливості зображення на КС, свої дешифрувальні ознаки та індикатори дешифрування. Так, наприклад, флювіальний рельєф знаходить яскраве відображення на КС у видимому діапазоні темнішим фоном, ніж навколишня місцевість, чітко простежуються і пролювіальні конуси винесення тимчасових водотоків.

КС дозволяють вивчати і давні флювіальні форми, наприклад, давні ерозійні притоки та дельти.

На знімках чітко відображаються не лише окремі долини, а й вся система ерозійного розчленування, хоча виділення окремих балок та ярів вдається лише на знімках найбільшого масштабу. Загалом ерозійна мережа виявляється з великою повнотою. За повнотою відображення ерозійної мережі КС масштабу 1:2 000 000 можна порівняти з топографічними картами масштабу 1:200 000 та 1:100 000.

КС сучасного та стародавнього еолового рельєфу дозволяють вивчати особливості освіти та еволюції різних форм рельєфу, що виражаються в їх малюнку, та виявляти залежність орієнтування форм від режиму вітрів. У той же час знімки засвідчили недосконалість зображення пісків на картах багатьох районів світу та необхідність залучення КС при складанні карток пустельних районів. Крім того, роботи показали, що КС можуть бути використані при вивченні не тільки відкритих, а й закритих територій.

На КС добре відображаються карстові та просадно-суффозійні форми рельєфу, а на великомасштабних знімках гірських територій розрізняються навіть окремі обвально-осипні конуси виносу, делювіальні шлейфи. На КС розпізнаються деякі форми льодовикового рельєфу: трогові долини з їхніми паралельними лініями «плечів» на схилах, кінцеві морени, що перегороджують великі долини, льодовикові озера. Часто відбивається стародавній кінцево-морений рельєф. Добре на КС відображається берегова форма з характерною різкістю берегових ліній абразійного берега та плавними лініями – акумулятивного.

Ретельний геоморфологічний аналіз КС вказує на доцільність залучення їх для геоморфологічного картографування в середніх масштабах. Знімки масштабу 1:2 000 000 можуть бути доброю основою щодо польових робіт і малювання геоморфологічних контурів, тобто. складання картки в масштабі 1:1 000 000 та дрібніше.

КС корисні й у складання інших карт рельєфу, наприклад, карт густоти розчленування рельєфу, карт орографічних ліній і точок. При складанні останніх за знімками уточнюються вузли сходження хребтів (вузлові точки), поділ характерних ліній першого та наступного порядків і вся мережа розчленування гірських районів, межі поділу гірських та рівнинних територій тощо.

КС, зроблені при низькому становищі сонця, що дають пластичну картину рельєфу завдяки світлотіньовій мозаїці, можуть бути використані для виготовлення гіпсометричних карт.

Укладаючи теоретичну частину дисципліни «Геоморфологія і геологія», необхідно нагадати студентам слова академіка, професора Санкт-Петербурзького університету І.Лемана: «Геодезист, який малює рельєф і не знає геоморфології, подібний до хірурга, який робить операції і не знає анатомії».

Питання для самоперевірки

1. На які дисципліни поділяється геоморфологія?

2. Які елементи форми та типів рельєфу Ви знаєте?

3. Розкажіть про класифікацію рельєфу за генезою.

4. Розкажіть про класифікацію форм рельєфу щодо їх кількісних характеристик.

5. Дайте загальну характеристику типів рельєфу.

6. Які типи рівнин за походженням Ви знаєте?

7. Опишіть горбисто-морений рельєф.

8. Опишіть долинно-балковий рельєф.

9. Опишіть гірський рельєф.

10. Опишіть структурний рельєф.

11. Опишіть карстовий рельєф.

12. Опишіть вулканічний рельєф.

13. Опишіть еоловий рельєф.

14. Які літальні апарати використовуються під час космічних зйомок?

15. У яких знімальних діапазонах виконуються космічні знімки?

16. Що дає різноманіття використання знімальних діапазонів під час космічної зйомки та що це за діапазон?

17. Які результати використання космічних знімків у геологічних дослідженнях?

18. Які результати використання космічних знімків у геоморфологічних дослідженнях?

Космічні апарати у всьому своєму різноманітті - одночасно гордість та турбота людства. Їхньому створенню передувала багатовікова історія розвитку науки і техніки. Космічна ера, яка дозволила людям з боку глянути на світ, у якому вони живуть, піднесла нас на новий щабель розвитку. Ракета в космосі сьогодні - це не мрія, а предмет турбот висококласних фахівців, перед якими стоять завдання щодо вдосконалення існуючих технологій. Про те, які види космічних апаратів виділяють і чим вони відрізняються один від одного, йтиметься в статті.

Визначення

Космічні апарати – узагальнена назва для будь-яких пристроїв, призначених для роботи в умовах космосу. Є кілька варіантів їхньої класифікації. У найпростішому випадку виділяють космічні апарати пілотовані та автоматичні. Перші, своєю чергою, поділяються на космічні кораблі та станції. Різні за своїми можливостями і призначенням, вони подібні багато в чому за будовою та обладнанням.

Особливості польоту

Будь-який космічний апарат після старту проходить через три основні стадії: виведення на орбіту, власне політ та посадка. Перший етап передбачає розвиток апаратом швидкості, необхідної для виходу у космічний простір. Щоб потрапити на орбіту, її значення має бути 7,9 км/с. Повне подолання земного тяжіння передбачає розвиток другої рівної 11,2 км/с. Саме так рухається ракета у космосі, коли її метою є віддалені ділянки простору Всесвіту.

Після звільнення від тяжіння слідує другий етап. У процесі орбітального польоту рух космічних апаратів відбувається за інерцією, з допомогою приданого їм прискорення. Нарешті, стадія посадки передбачає зниження швидкості корабля, супутника чи станції до нуля.

«Начинка»

Кожен космічний апарат оснащується обладнанням під тим завданням, які він покликаний вирішити. Однак основна розбіжність пов'язана з так званим цільовим обладнанням, необхідним саме для отримання даних та різних наукових досліджень. В іншому оснащення у космічних апаратів схоже. До нього входять такі системи:

• енергозабезпечення - найчастіше постачають космічні апарати необхідною енергією сонячні чи радіоізотопні батареї, хімічні акумулятори, ядерні реактори;
• зв'язок - здійснюється при використанні радіохвильового сигналу, при істотному віддаленні Землі особливо важливим стає точне наведення антени;
• життєзабезпечення – система характерна для пілотованих космічних апаратів, завдяки їй стає можливим перебування людей на борту;
• орієнтація – як і будь-які інші кораблі, космічні оснащені обладнанням для постійного визначення власного становища у просторі;
• рух - двигуни космічних апаратів дозволяють вносити зміни до швидкості польоту, а також у його напрямок.

Класифікація

Один з основних критеріїв для поділу космічних апаратів на типи – це режим роботи, що визначає їх можливості. За цією ознакою виділяють апарати:

• що розміщуються на геоцентричній орбіті, або штучні супутники Землі;
• ті, метою яких є вивчення віддалених ділянок космосу, – автоматичні міжпланетні станції;
• використовувані для доставки людей або необхідного вантажу на орбіту нашої планети, називаються вони космічними кораблями, можуть бути автоматичними або пілотованими;
• створені для перебування людей у ​​космосі протягом тривалого періоду, - це;
• що займаються доставкою людей і вантажів з орбіти поверхню планети, вони називаються спускаемыми;
• здатні досліджувати планету, безпосередньо розташовуючись на її поверхні, і пересуватися по ній - це планетоходи.

Зупинимося докладніше деяких типах.

ШСЗ (штучні супутники Землі)

Першими апаратами, запущеними до космосу, були штучні супутники Землі. Фізика та її закони роблять виведення будь-якого такого пристрою на орбіту непростим завданням. Будь-який апарат повинен подолати тяжіння планети, а потім не впасти на неї. Для цього супутнику необхідно рухатися з або трохи швидше. Над нашою планетою виділяють умовну нижню межу можливого розташування ШСЗ (проходить на висоті 300 км). Ближче розташування приведе до досить швидкого гальмування апарату в умовах атмосфери.

Спочатку тільки ракети-носія могли доставляти на орбіту штучні супутники Землі. Фізика, однак, не стоїть на місці і сьогодні розробляються нові способи. Так, один із найчастіше використовуваних останнім часом методів - запуск з борту іншого супутника. У планах застосування та інших варіантів.

Орбіти космічних апаратів, що обертаються довкола Землі, можуть пролягати на різній висоті. Звичайно, від цього залежить і час, необхідний на одне коло. Супутники, період обігу яких дорівнює добі, розміщуються на так званій Вона вважається найбільш цінною, оскільки апарати, що знаходяться на ній, для земного спостерігача здаються нерухомими, а значить, відсутня необхідність створення механізмів повороту антен.

АМС (автоматичні міжпланетні станції)

Величезна кількість відомостей про різні об'єкти Сонячної системи вчені отримують за допомогою космічних апаратів, що спрямовуються за межі геоцентричної орбіти. Об'єкти АМС - це планети, і астероїди, і комети, і навіть галактики, доступні спостереження. Завдання, які ставляться перед такими апаратами, вимагають величезних знань та сил від інженерів та дослідників. Місії АМС є втіленням технічного прогресу і є одночасно його стимулом.

Пілотований космічний корабель

Апарати, створені для доставки людей до призначеної мети та повернення їх назад, у технологічному плані анітрохи не поступаються описаним видам. Саме до цього типу належить Схід-1, на якому здійснив свій політ Юрій Гагарін.

Найскладніше завдання для творців пілотованого космічного корабля – забезпечення безпеки екіпажу під час повернення на Землю. Також значною частиною таких апаратів є система аварійного порятунку, де може виникнути потреба під час виведення корабля в космос з допомогою ракети-носія.

Космічні апарати, як і вся космонавтика, постійно вдосконалюються. Останнім часом у ЗМІ можна було часто бачити повідомлення про діяльність зонда «Розетта» і апарату «Філи», що спускається. Вони втілюють усі останні досягнення у галузі космічного кораблебудування, розрахунку руху апарату тощо. Посадка зонда "Філи" на комету вважається подією, порівнянною з польотом Гагаріна. Найцікавіше, що це не вінець можливостей людства. Нас ще чекають нові відкриття та досягнення у плані як освоєння космічного простору, так і будівлі

Райд Юлія

У рефераті відбито історію дослідження Землі з космосу, описується досвід застосування штучних супутників для дослідження природних ресурсівЗемлі.

Завантажити:

Попередній перегляд:

Муніципальна бюджетна загальноосвітня установа

основна загальноосвітня школа №15

муніципального освіти Успенський район

Райд Юлія Олександрівна

8 клас, 30.06.1997р.

Керівник:

Старікова Тетяна Василівна

Тел. 8861067251

Факс: 886104067226

2012 р.

I. Вступ

Історія дослідження Землі із космосу

ІІ. Застосування штучних супутників на дослідження природних ресурсів Землі:

1. Картографія

2. Сільське господарство

3. Лісові пожежі

4. Океанографія

5. Рибальство

6. Льодова розвідка

7. Нафтові забруднення

8. Забруднення повітря

ІІІ. Висновок. Висновки.

IV. Використовувана література:

Анотація

Серед різноманітних космічних технологій можна назвати кілька блоків. Це - створення ракетно-космічних систем та виготовлення бортової апаратури для них; телекомунікаційні (зв'язок, телебачення тощо) і навігаційні технології (точне визначення координат різноманітних наземних об'єктів); а ще - дистанційне зондування Землі (ДЗЗ) - зйомки нашої планети з супутників, що знаходяться на навколоземних орбітах. Нині, як свідчить, зокрема, зарубіжна аналітика, перше місце прибутковості виходить блок досліджень Землі з космосу. Їхні результати використовуються в різних галузях економіки. Тільки з космосу можна одночасно зібрати глобальну інформацію про стан атмосфери та океанів, сільське господарство та геологію, про результати діяльності людини, що безперервно змінює умови життя на Землі (на жаль, не завжди на краще!).

Співробітниками лабораторії кліматичних досліджень відділу досліджень Землі з космосу ІКІ РАН накопичена та постійно поповнюється база даних супутникового моніторингу Землі, отриманих у рамках програмиDMSP (Defence Meteorological Satellite Program)із радіометричними приладами на борту.
DMSP - це програма довготривалого моніторингу Землі, що постачає оперативну глобальну метеорологічну, океанографічну та сонячно-геофізичну інформацію. Супутники спостереження є особливо ефективними для дослідження природних ресурсів, які змінюються та відновлюються з часом.

I. Історія дослідження Землі із космосу

Людина вперше оцінила роль супутників для контролю за станом сільськогосподарських угідь, лісів та дослідження інших природних ресурсів Землі лише через кілька років після настання космічної ери. Початок було покладено в 1960 р., коли за допомогою метеорологічних супутників були отримані подібні карти контури земної кулі, що лежить під хмарами. Ці перші чорно-білі телевізійні зображення давали дуже слабке уявлення про діяльність людини, проте на одному з них були відзначені слабкі плями на снігу в північній Канаді, які виявилися слідами розчищення лісів.

У травні 1963 р. американський астронавт під час польоту кораблем «Меркурій» вразив наземний персонал повідомленням у тому, що він бачить дороги, будівлі і навіть дим із труб. Наземна служба управління прийняла це за галюцинацію! Наступні польоти до космосу підтвердили спостереження Купера. На кольорових знімках, зроблених астронавтами, було зафіксовано зміни у міській забудові та прогрес у спорудженні нових доріг протягом шестимісячного інтервалу між польотами, було доставлено з космосу чіткі зображення полів пшениці. На деяких космічних знімках можна було виділити місця випадання дощу напередодні ввечері, причому не з вигляду мокрої землі, а за різними відтінками кольору, пов'язаними з «розвитком локонів» рослинності. Незабаром було розроблено нові технічні засоби, що дозволяли підвищити якість спостережень, були використані досягнення у галузі військових досліджень щодо розширення можливостей огляду з розвідувальних літаків. Інформація витягувалась з багатоспектральних зображень у видимому та інфрачервоному (ІЧ) областях спектру, що давало можливість розрізняти незначні зміни ІЧ-випромінювання на Землі, що не сприймаються оком людини, але містять важливу інформацію.

Апаратура спостереження була двох основних типів: камери, заряджені плівкою, чутливою тільки до ІЧ-випромінювання, і радіометри, що є спеціальними радіоприймачами, налаштовані тільки на довжини хвиль ІЧ-діапазону. Наприклад, на перших ІЧ-фотографіях, отриманих з дослідницьких літаків, можна було розрізняти поля з сільськогосподарськими культурами, що нормально розвиваються і ураженими хворобами. Ділянки здорових культур мали на фото яскраво-рожевий або червоно-білий колір, а уражених культур - синьо-чорний колір. При цьому початок захворювання найчастіше вдавалося виявити раніше, ніж фермеру землі. Багатоспектральні датчики, що широко використовуються в даний час на супутниках спостереження, засновані на єдиному принципі: об'єкти та явища на земній поверхні в загальному випадку можна розпізнати за енергією випромінювання, яке вони випускають або відображають. Спектральна характеристика рослинності інша, ніж гірської породи, ґрунту чи води. Зображення подаються у цифровій формі та передаються на параболічні антени наземних приймальних станцій, де вони записуються на магнітофонну стрічку.

ІІ. Застосування штучних супутників на дослідження природних ресурсів Землі

1. Картографія

Однією з перших областей застосування зображень земної поверхні, отриманих відповідно до програми дослідження природних ресурсів, була картографія. У досупутникову епоху карти багатьох областей, навіть у розвинених районах світу, було складено неточно. Зображення, отримані за допомогою супутників, дозволили скоригувати та оновити деякі існуючі карти масштабом 1:250 000 і менше. Свіжа інформація дозволила виявити розвиток міст з часу випуску останніх карт, зміни доріг та залізничних колій.

Зображення із супутників також були використані для побудови докладних карт, необхідних при будівництві доріг, прокладання залізничних колій та іригаційних каналів З'явилася можливість складати карти підводного рельєфу, наприклад, коралових рифів, що становлять потенційну небезпеку для мореплавання. Основним фактором зниження вартості картографування є висока швидкість космічної зйомки порівняно з іншими методами

2. Сільське господарство

Використовуючи отримані із супутника, дослідники можуть ідентифікувати окремі культури на полях. Серед культур, що розрізняються, злаки, кукурудза, соєві боби, сорго, овес, трави (чотири види), салат, гірчиця, томати, морква і цибуля. Вчені розрізняють вологі засіяні поля та голу землю на великих площах. Такі можливості дозволяють здійснити глобальне спостереження за виробництвом продуктів харчування, яке допоможе людству уникнути небезпеки нестачі продовольства. Дослідники також зосередили увагу на можливостях досягнення кращого використання ресурсів сільськогосподарських культур та лісу. Завдяки регулярним спостереженням із супутників можна встановити найкращі терміни посіву та жнив, що забезпечують максимальний урожай, шляхом контролю стану ґрунту та утримання вологи; у період зростання можна провести інвентаризацію культур і заздалегідь сповістити про посуху, повені та ерозію.

Подібного роду сільськогосподарське інспектування дозволило б провести інвентаризацію на території тропіків, потенційно придатної для землеробства після розчищення, та отримати інформацію про родючі та посушливі райони, які можна зробити родючими за допомогою іригації.З Система спостереження за природними угіддями з космосу дозволила встановити найкращі терміни вигону великої рогатої худоби на пасовища.

3. Лісові пожежі

Використання інформації з супутників виявило її незаперечні переваги в оцінці обсягу стройового лісу на великих територіях країни. Стало можливим управляти процесом вирубки лісу і за необхідності давати рекомендації щодо зміни контурів району вирубки з погляду найкращої безпеки лісу.

Завдяки зображенням із супутників стало також можливим швидко оцінювати межі лісових пожеж. При огляді території Канади було зареєстровано 42 вогнища в північній частині однієї з провінцій, що дозволило оцінити масштаби небезпеки

4. Океанографія

Крім фотографування океанів, різні супутникові системи дозволяють отримувати інформацію безпосередньо з моря. Автоматичні океанські буї можуть вимірювати місцеві температури повітря та поверхні води, температуру, тиск та вміст солі на глибині, висоту хвиль та швидкість поверхневих течій. Ця інформація, передана по команді на супутник, записується та ретранслюється на одну з наземних станцій для оперативного поширення. В даний час можна отримувати інформацію про стан моря безпосередньо з супутника методами мікрохвильової радіолокації (зворотне розсіювання).

5. Рибальство

Рибалки Тихого океану використовують інформацію з супутників розташування теплових кордонів в океані, у яких зазвичай скупчуються лососеві риби і тунець завдяки високому вмісту корму у воді. Завдяки супутникам, що постачали інформацію про постійно мінливий шлях течій Гольфстрім, рибалки використовували її для вибору раціональних маршрутів. Щодо глибоководних спостережень, то сучасні чутливі прилади супутників здатні «бачити» при чистій воді на глибині до 20 м. У Карибському морі це, наприклад, дозволило скласти карту раніше невідомих мілин. Проводяться дослідження океанів з борту станцій, а також із супутників, які проводять вимірювання електромагнітного випромінювання морської поверхні у видимому, інфрачервоному та мікрохвильовому діапазонах.

Ці прилади нададуть інформацію про
1) прибережних забрудненнях,
2) збереження та використання рибних запасів,
3) прокладання маршрутів судів з урахуванням океанських течій,
4) обліку силового впливу хвиль при проектуванні споруд у відкритому морі та електростанцій, що використовують енергію хвиль,
5) картування полярних шапок, температур океану та вітрів з метою кращого передбачення змін клімату та погоди.

6. Льодова розвідка

Використання супутників з метою огляду полегшило завдання прокладання курсу морських суден. Під час експлуатації радянського атомного криголама «Сибір» було використано інформацію з чотирьох типів супутників для складання найбільш безпечних та економічних шляхів у північних морях. В одному з таких плавань криголам пройшов шлях від Мурманська до Берінгової протоки. Отримувана з навігаційного супутника «Космос-1000» інформація використовувалася в обчислювальної машини корабля визначення точного местоположения. З супутників «Метеор» надходили зображення хмарного покриву та прогнози снігової та льодової обстановки, що дозволило обирати найкращий курс. За допомогою супутника «Блискавка» підтримувався регулярний зв'язок корабля з базою.

Навігація суден у холодних морях повністю залежить від знання властивостей, розподілу, різноманітності та поведінки льоду та айсбергів. Для складання прогнозів необхідна інформація про температури повітря і моря, випадання опадів, вітри і течії. Відомості про товщину льоду на озерах і річках, а також про льодову обстановку на морі можна отримати із супутників за допомогою інфрачервоних датчиків за умов відсутності хмарності. Пасивна мікрохвильова радіометрія, мабуть, стане основою всепогодних систем, а фотографування з високою роздільною здатністю - засобом контролю стану узбережжя та прибережних вод. Одне з найбільш вражаючих зображень гігантського айсберга було отримано з борту супутника під час його польоту над Антарктидою 31 січня 1977 р. За формою схожий на черевик, а за розмірами близький до острова Роде, айсберг здається затокою, але насправді він знаходиться у відкритій воді і тимчасово сів на мілину на північ від о-ва Джеймса Росса.

7. Нафтові забруднення

Капітан танкера, який вважає за можливе відмивати резервуари у прибережних водах, у майбутньому, ймовірно, вступить у боротьбу з супутниками, які уважно спостерігають за його антигромадською діяльністю. На відміну від поганої видимості нафтових плям з літаків, огляд з яких у будь-якому випадку обмежений вузькими смугами океану через малу висоту, ці плями ефективно виявляються супутниками у глобальному масштабі, за винятком районів із низькою хмарністю. Для цього супутникові датчики вимірюють потоки сонячного світла, відбитого від поверхні океану. Випромінювання пролитої нафти різко відрізняється від випромінювання звичайної океанської води в близькому до ультрафіолетового діапазону довжин хвиль і близькому до червоного діапазону. Поляризація у відбитому світлі від нафтових плям також свідчить про різку відмінність.

Можна не тільки розрізняти легкі та важкі нафтові фракції в одній плямі (легкі мають світліший відтінок), але й оцінювати обсяг нафти на основі повторних спостережень; знання типу та якості нафти допоможе визначити його родовище.

Багатоспектральний розгортаючий пристрій (МРУ)такий пристрій давав чотири синхронні зображення в різних діапазонах довжин хвиль: смуга 4 (зелена) - 0,5-0,6 мкм; смуга 5 (нижня червона) – 0,6-0,7 мкм; смуга 6 (верхня червона/нижня інфрачервона) – 0,7-0,8 мкм; смуга 7 (інфрачервона) – 0,8-1,1 мкм. На супутнику «Лендсат-3» пристрій У смузі 7 найкращим чином сприймається розподіл суші та води; у смузі 5 – топографічні особливості; у смузі 4 якісно помітні глибина і каламутність стоячої води; в смузі 6 найкращим чином сприймаються тональні контрасти, що відображають характер використання землі, а також максимально різняться суша і вода

8. Забруднення повітря

Зі змінами циркуляції в атмосфері (і відповідно метеорологічними спостереженнями із супутників) тісно пов'язана проблема забруднення повітря. Щорічно викиди промислових підприємств, вихлопи автомобілів та інші джерела утворюють сотні мільйонів тонн токсичних газів. Хмари смогу над Лос-Анджелесом та іншими містами чітко помітні на фотографіях, отриманих з космосу.

Дивне полягає в тому, що, незважаючи на щорічні виділення величезних мас окису вуглецю, стабільного зростання його концентрації не відбувається. Отже, повинен існувати якийсь природний механізм для видалення газу, що утворюється.

Глобальне картування областей атмосфери з високою, низькою та середньою концентрацією газу здійснюється кореляційним інтерферометром – оптичним приладом, здатним виявляти незначні кількості газоподібних компонентів. Передбачається, що завдяки монотонному скануванню протягом тривалих періодів часу, прилад дозволить виявити механізм зміни складу газу.

Поки цей механізм не пізнаний, неможливо передбачити, чи в майбутньому зросте концентрація окису вуглецю і якщо зросте, то наскільки.

Викликає також побоювання повсюдне зростання кількості двоокису вуглецю в атмосфері через глобальні масштаби спалювання викопних палив, це робить ефект накриття Землі все більш товстою ковдрою, яка продовжує пропускати сонячне світло, але знижує відображення теплового випромінювання назад в космос і, таким чином, тепла біля поверхні. Якщо екстраполювати сучасні темпи спалювання викопних палив, то до 2025 температура Землі теоретично цілком може підвищитися на 5,5°С. Це не може не викликати занепокоєння, оскільки підвищення температури навіть на частки градусу призводить до змін клімату. Найродючіші землі можуть перетворитися на пустелі, а безплідні райони стати джерелами виробництва сільськогосподарських культур. Всупереч очікуванням не всі результати досліджень пригнічують. Наприклад, деякі з них свідчать про те, що окис вуглецю ініціює складну сукупність хімічних реакцій, які можуть призвести до утворення життєдайного озону у нижніх шарах атмосфери, а точніше у тропосфері на висотах 10-15 км.

Однією з найважливіших областей досліджень з допомогою супутників є частина стратосфери, що містить шар озону, який оберігає Землю та її мешканців від згубної дії ультрафіолетового випромінювання Сонця. Стратосфера, що простягається від верхньої межі хмар до висоти близько 50 км, містить також шар пилоподібних частинок і дрібних рідких крапель (аерозолів), що знаходиться нижче за зону максимальної концентрації озону. Реактивні літаки є постійним джерелом надходження аерозолів та газів безпосередньо в атмосферу; Навіть фторвуглеводні, що використовуються як робочий газ в аерозольних розпилювачах, зрештою опиняються там.

Таким чином, важливим є те, що вчені постійно стежать за різними впливами забруднюючих речовин на атмосферу в глобальному масштабі, і в цій справі ключ до вирішення проблем допомагають знайти супутники.

ІІІ. Висновок. Висновки

До Коли потрібно було по-новому поглянути на нашу планету з погляду проблем, пов'язаних із виснаженням природних ресурсів, збільшенням чисельності населення та забрудненням навколишнього середовища, вчені знайшли вихід у створенні супутників для дослідження природних ресурсів Землі. Тільки з космосу можна одночасно зібрати глобальну інформацію про стан атмосфери та океанів, сільське господарство та геологію, про результати діяльності людини, що безперервно змінює умови життя на Землі (на жаль, не завжди на краще!).

Супутники спостереження особливо ефективні для дослідження природних ресурсів, які змінюються і відновлюються з часом, таких, як земля, ліси, річки, прибережна зона, що піддається ерозії, сніг і зони затоплення.

Значення досліджень природних ресурсів Землі набуло широкого визнання. Країни почали розробляти супутники для вирішення аналогічних завдань, що започаткувало постійно діючу систему. накопичено значний досвід досліджень, результати яких сприяють вирішенню завдань з екології, геології, розвитку сільського господарства та інших галузей. Довгостроковою метою цього проекту є інвентаризація невідновлюваних та повільно відновлюваних ресурсів, таких як мінерали та викопні палива, водні запаси, спостереження за станомсільського господарства та атмосфери. Програма орієнтована на можливість розпізнавати, прогнозувати і в ряді випадків контролювати деякі процеси, що відносяться до океанографії, кліматології, ерозії грунту та забруднення води, а також стежити за потенційно небезпечними природними явищами, такими як повені, посуха, шторми, землетруси та землетруси

Зараз у світовій космічній діяльності, як правило, орієнтуються не так на окремі національні супутники, як на їх угруповання. Перспектива дослідження Землі з космосу полягає у розширенні та розвитку міжнародного співробітництва.

Використовувана література:

1. Залізняків. Радянська космонавтика, 1998р.

2. Журнал «Комерсант-Влада», № № от10 і 17. 04. 2001р.

3. Використання матеріалів із мережі «Інтернет»

Вступ 3
Земні професії космонавтики
Основні етапи розвитку космонавтики в СРСР та її значення для вивчення Землі.

Глава I. Земля – планета Сонячної системи 11
Форма, розміри та орбіта Землі. Порівняння її з іншими планетами Сонячної системи. Загальний погляд на структуру Землі.
Методи вивчення земних надр 21
Особливості радіаційного випромінювання земної поверхні 23

Розділ II. Геологічна зйомка з орбіти 26
Типи космічних апаратів Особливості геологічної інформації з різних орбіт
Характеристика методів дослідження 29
Кольорове вбрання Землі 37
Земля у невидимому діапазоні спектра електромагнітних коливань 42

Розділ III. Що дає космічна інформація для геології 49
Як працюють із космічними зображеннями
Лінеаменти 53
Кільцеві структури 55
Чи можна відкривати рудні та нафтові багатства з космосу 63
Космічні дослідження та охорона навколишнього середовища 65
Порівняльна планетологія 66
Висновок 76
Література 78

ЗЕМНІ ПРОФЕСІЇ КОСМОНАВТИКИ
Грандіозні завдання, які радянський народ, керований Комуністичною партією, вирішує у сфері господарського розвитку.
Багато чого тут робиться вперше, багато здійснюється у масштабах, які не мають прецеденту в історії людства. Кожен крок уперед – це зустріч із новими проблемами, творчий пбиск, пов'язаний із величезною відповідальністю, а часом і ризиком. Наука впевнено прокладає шлях у майбутнє, здійснюючи якісний стрибок у пізнанні природи. Основною особливістю сучасної науково-технічної революції є її всеосяжний, всеохоплюючий характер. Приміром, розвиток космонавтики викликало прогрес багатьох «земних» галузей науку й техніки.
Ідея створення космічних апаратів спочатку пов'язувалася лише з вивченням планет Сонячної системи та далеких світів. Фізики та астрономи прагнули доставити свої прилади та спостерігачів до об'єктів, що вивчаються, подолати вплив атмосфери, яке завжди ускладнювало, а часом і унеможливлювало багато експериментів. І їхні надії були марними. Позаатмосферна астрономія та фізика відкрили перед наукою нові горизонти. Стало можливим вивчати джерела ультрафіолетового та рентгенівського випромінювання, що поглинається атмосферою. Нові можливості. відкрилися перед гама-астрономією. Винесення до космосу радіотелескопів дозволяє здійснити подальший розвиток радіоастрономічних досліджень.
Важливою особливістю розвитку космонавтики сьогодення є застосування для вирішення народногосподарських завдань. В даний час космічні методи дослідження використовуються. у метеорології, геології, географії, водному, лісовому та сільському господарстві, океанології, рибній промисловості, для охорони навколишнього середовища та в багатьох інших галузях науки та народного господарства.
За обсягом використовуваної космічної інформації перше місце посідає метеорологія. Метеорологи вивчають верхню оболонку нашої планети – атмосферу – за допомогою штучних супутників Землі. Отримавши перші світлини хмарності, вчені переконалися у правильності багатьох своїх гіпотез про фізичний стан атмосфери. складених за даними стандартних метеорологічних станцій. Крім цього, супутники дали велику інформацію про глобальну структуру атмосфери. З'ясувалося, що залежно від характеру
повітряних течій у її нижніх оболонках (тропо-і стратосфері) існують великі конвективні осередки з висхідним та низхідним струмом повітряних мас. Величезну інформацію принесли супутники про купо-дощові хмари, головних винуватців злив, що завдають стільки бід людям. З космосу було виявлено тропічні вихори. Відомо, який вплив мають метеорологічні явища на життя і господарську діяльність людини, тому зараз здійснюється широкий комплекс програм, що досліджують різні процеси, що «керують» погодою та кліматом.
Завдяки використанню супутників вчені стоять нині на порозі вирішення одного із найскладніших на даний час завдань метеорології – складання двох-трьохтижневого прогнозу погоди.
Космічні методи дають велику інформацію для багатьох галузей геології: геотектоніки, геоморфології, сейсмології,
інженерної геології, гідрогеології, мерзлотознавства, пошуку з корисними копалинами та інших. У міру того як розширюється коло наших відомостей про Землю, істотне значення набуває знання загальнопланетарних особливостей її будови. У цій науці допомагають космічні апарати. На отриманих з космосу знімках можна назвати райони з різним тектонічним будовою, проте, що було відомо поданим наземних досліджень, побачити у узагальненому вигляді одному зображенні. Залежно від масштабу зображення ми можемо вивчати континенти в цілому, платформи та геосинклінальні області, окремі складки та розриви. Огляд з космічних висот дозволяє зробити висновки про поєднання окремих структур та загальну тектонічну будову регіону. При цьому в багатьох випадках вдається об'єктивно показати положення та уточнити будову поверхневої та глибинної структури, похованої під чохлом молодших відкладень. Це означає, що при аналізі космічних знімків з'являється нова інформація про структурні особливості регіону, яка дозволить істотно уточнити наявні або скласти нові геологічні та тектонічні карти і тим самим удосконалити та зробити більш цілеспрямованим пошук корисних копалин, дати обґрунтовані прогнози сейсмічності, інженерних геологічних умов та т. д. Космічні знімки дозволяють встановити характер та спрямованість молодих тектонічних рухів, характер та інтенсивність сучасних геологічних процесів. За знімками можна чітко простежити зв'язок рельєфу та гідромережі з геологічними особливостями об'єкта, що вивчається. Інформація з космосу дозволяє оцінити вплив господарської діяльностіособи на стан природного середовища.
За допомогою космічних апаратів можна вивчати рельєф, речовий склад, тектонічні структури верхніх оболонок інших планет. Це дуже важливо для геології, оскільки дозволяє порівнювати будову планет, знаходити їх спільні та відмінні риси.
Космічні методи широко застосовуються й у географії. Основні завдання космічної географії полягають у вивченні складу, стро
ня, динаміки, ритміки навколишнього нас природного середовища та закономірностей. її зміни. За допомогою космічної техніки ми маємо можливість судити про динаміку рельєфу земної поверхні, виявити основні рельєфоутворюючі фактори, оцінити руйнівну дію річкових, морських вод та інших екзогенних сил. Не менш важливо вивчити з космосу рослинний покрив як обжитих, і важкодоступних районів. Космічні зйомки дають можливість дізнатися про стан снігового покриву та льодовиків для визначення запасів снігу. На основі цих даних прогнозується водність річок, можливість снігових обвалів та сходу лавин у горах, складається кадастр льодовиків, вивчається динаміка їх руху, оцінюється дощовий стік у посушливих зонах, визначаються площі затоплення паводковими водами. Всі ці дані наносяться на фотокартки, змонтовані з космічних знімків потрібної проекції. Карти, складені з урахуванням космічної інформації, мають багато переваг, головна з яких – об'єктивність.
Активно використовує космічну інформацію та наше сільське господарство. Спостереження із космосу дозволяють отримувати спеціалістам сільського господарства оперативну інформацію щодо погодних умов. Космічна інформація дає можливість вести облік та оцінку земель, стежити за станом сільськогосподарських угідь, оцінювати активність та вплив екзогенних процесів, визначати області угідь, уражені сільськогосподарськими шкідниками, вибирати найвідповідніші ділянки для пасовищ.
Одна з проблем, яка постає перед лісовим господарством країни, - розробка методу обліку та складання карт лісів - вже зараз вирішується за допомогою космічних зйомок. Вони дозволяють отримувати оперативну інформацію щодо лісових ресурсів. За допомогою космічної техніки виявляються осередки лісових пожеж, що особливо важливо для важкодоступних районів. Дуже актуальне також завдання, яке вирішується на основі космічних знімків, - своєчасне картування ділянок пошкодженого лісу.
Великі роботи із застосуванням супутників ведуться і з дослідження Світового океану. При цьому вимірюється температура поверхні океану, досліджуються морські заворушення, визначається швидкість руху океанських вод, вивчається льодовий покрив, забруднення Світового океану.
З точністю порядку градуса можна виміряти температуру морської поверхні за допомогою інфрачервоних радіометрів, встановлених на борту штучних супутників Землі. При цьому виміри можна проводити практично одночасно по всій акваторії Світового океану. Космічна інформація забезпечує також рішення прикладних завданьу мореплаванні. До них відносяться попередження стихійного лиха, що дозволяє забезпечити безпеку морського судноплавства, прогнозувати льодову обстановку, визначати координати судна з високою точністю. Супутникова інформація може використовуватися для пошуку промислових скупчень риби по акваторії Світового океану.
Ми розглянули лише деякі приклади використання космічної інформації стосовно питань дослідження природних ресурсів Землі. Звичайно, сфера застосування космічних методів та космічної техніки у народному господарстві значно ширша. Наприклад, спеціальні супутники зв'язку дають можливість вести та приймати телепередачі з найвіддаленіших куточків планети, десятки мільйонів телеглядачів дивляться телепередачі за системою «Орбіта». Результати космічних досліджень та розробок, пов'язаних з підготовкою та проведенням експериментів у космосі (у галузі електроніки, обчислювальної техніки, енергетики, матеріалознавства, медицини та ін.), вже знаходять застосування у народному господарстві.
Чи випадково космічні методи здобули таку популярність? Навіть короткий огляд застосування космічної техніки у науках про Землю дозволяє нам відповісти – ні. Дійсно, ми маємо зараз докладні відомості про будову того чи іншого регіону і процеси, що протікають там. Але об'єктивно розглянути ці процеси загалом, у взаємозв'язку, на глобальному рівні ми можемо лише з використанням космічної інформації. Це дає змогу вивчати нашу планету як єдиний механізм і перейти до опису локальних особливостей її будови, виходячи з нового рівня наших знань. Основні переваги космічних методів полягають у системному аналізі, глобальності, оперативності та ефективності. Процес широкого впровадження космічних методів дослідження є закономірним, він підготовлений історичним розвиткомвсієї науки. Ми є свідками виникнення нового напряму в науках про Землю – космічного землезнавства, частина якого – космічна геологія. Вона вивчає речовий склад, глибинну та поверхневу структуру земної кори, закономірності розміщення корисних копалин, використовуючи інформацію з космічних апаратів.

ОСНОВНІ ЕТАПИ РОЗВИТКУ КОСМОНАВТИКИ В СРСР І ЇЇ ЗНАЧЕННЯ ДЛЯ ВИВЧЕННЯ ЗЕМЛІ
Перший у світі штучний супутник Землі був запущений в СРСР 4 жовтня 1957 р. У цей день наша Батьківщина підняла прапор нової ери в науково-технічному прогресі людства. Того ж року ми відзначали 40-річчя Великої Жовтневої соціалістичної революції. Ці події та дати пов'язані з логікою історії. За короткий термін аграрна, відстала у промисловому відношенні країна перетворилася на індустріальну державу, здатну втілити у життя найсміливіші мрії людства. З того часу в нашій країні створено велику кількість космічних апаратів різних типів-штучні супутники Землі (ІСЗ), пілотовані космічні кораблі (ПКК), орбітальні станції (ОС), міжпланетні автоматичні станції (MAC). Розгорнуть широкий фронт наукових досліджень у навколоземному просторі. Для безпосереднього вивчення стали доступні Місяць, Марс, Венера. Залежно від розв'язуваних завдань штучні супутники Землі поділяються на Наукові, метеорологічні, навігаційні, зв'язки, океанографічні, що досліджують природні ресурси, та ін. Слідом за СРСР в космос вийшли США (1 лютого 1958 р.), запустивши супутник I «Експлорер-1» . Третьою космічною державою стала Франція х (26 листопада 1965, супутник «Астерікс-1»); четвертою – Японія i (11 лютого 1970 р., супутник «Осумі»); п'ятий – КНР (24 квітня 1970 р., супутник «Дунфанхун»); шостий – Великобританія (28 жовтня 1971 р., супутник «Просперо»); сьомий – Індія (18 липня 1980 р., супутник «Рохіні»). Кожен із згаданих ШСЗ був виведений на орбіту вітчизняною ракетою-носієм.
Перший штучний супутник був куля діаметром 58 см і вагою 83,6 кг. Він мав витягнуту еліптичну орбіту заввишки 228 км у перигеї та 947 км у апогеї та проіснував як космічне тіло близько трьох місяців. Крім перевірки правильності основних розрахунків та технічних рішень з його допомогою вперше вдалося виміряти щільність верхньої атмосфери та отримати дані щодо поширення радіосигналів в іоносфері.
Другий радянський ШСЗ був запущений 3 листопада 1957 р. На ньому знаходився собака Лайка, були проведені біологічні та астрофізичні дослідження. Третій радянський ШСЗ (перша у світі наукова геофізична лабораторія) виведено на орбіту 15 травня 1958 р., проведено широку програму наукових досліджень, відкрито зовнішню зону радіаційних поясів. Надалі в нашій країні були розроблені та запускалися ШСЗ різного призначення. Запускаються ШСЗ серії «Космос» ( наукові дослідженняв галузі астрофізики, геофізики, медицини та біології, вивчення природних ресурсів та ін.), метеорологічні ШСЗ серії «Метеор», ШСЗ зв'язку, наукові станції та вивчення сонячної активності (ШСЗ «Прогноз») та ін.
Усього через три з половиною роки після запуску першого супутника відбувся політ у космічний простір людини – громадянина СРСР Юрія Олексійовича Гагаріна. 12 квітня 1961 р. в СРСР було виведено на навколоземну орбітукосмічний корабель «Схід», що пілотується льотчиком-космонавтом Ю. Гагаріним. Його політ тривав 108 хв. Ю. Гагарін був першою людиною, яка здійснила з космосу візуальні спостереження земної поверхні. Програма пілотованих польотів на кораблях «Схід» стала фундаментом, на якому базувався розвиток вітчизняної пілотованої космонавтики. 6 серпня 1961 р. льотчик-космонавт Р. Титов вперше сфотографував Землю із космосу. Цю дату можна вважати початком планомірної космічної фотозйомки Землі. У СРСР перше телевізійне зображення Землі було отримано з супутника «Блискавка-1» у 1966 р. з відстані 40 тис. км.
Логікою розвитку космонавтики диктувалися наступні кроки освоєння космосу. Було створено новий пілотований космічний корабель «Союз». Довготривалі пілотовані орбітальні станції (ОС) дали можливість планомірно і цілеспрямовано освоювати навколоземний простір. Довготривала орбітальна станція «Салют» - це космічний апарат нового типу.
пень автоматизації його бортового обладнання та всіх систем дає можливість вести різноманітну програму досліджень природних ресурсів Землі. Перша ОС «Салют» була запущена у квітні 1971 р. У червні 1971 р. льотчики-космонавти Г. Добровольський, В. Волков та В. Пацаєв несли першу багатоденну вахту на станції «Салют». У 1975 р. на борту станції «Салют-4» космонавти П. Клі-мук та В. Севастьянов здійснили 63-добовий політ, вони доставили на Землю великі матеріали для дослідження природних ресурсів. Комплексною зйомкою була охоплена територія СРСР середніх і південних широтах.
На космічному кораблі «Союз-22» (1976 р., космонавти В. Биковський та В. Аксьонов) проводилася зйомка земної поверхні фотокамерою МКФ-6, розробленої в НДР та СРСР та виготовленої в НДР. Фотокамера дозволила здійснити зйомку у 6 діапазонах спектра електромагнітних коливань. Космонавти доставили на Землю понад 2000 знімків, кожен із яких охоплює ділянку 165X115 км. Основна особливість фотографій, зроблених за допомогою камери МКФ-6, полягає у можливості отримувати комбінації зображень, зроблених у різних ділянках спектра. На таких зображеннях світлопередача не відповідає реальним кольорам природних об'єктів, а використовується для збільшення контрастності між об'єктами різної яскравості, тобто комбінація фільтрів дозволяє відтіняти в потрібній гамі кольорів об'єкти, що вивчаються.
Великий обсяг робіт у галузі досліджень Землі з космосу було проведено з орбітальної станції другого покоління «Салют-6», запущеної у вересні 1977 р. Ця станція мала два стикувальні вузли. За допомогою транспортного вантажного корабля «Прогрес» (створеного на базі КК «Союз») до неї доставлялися паливо, продукти харчування, наукова апаратура та ін. Це дало можливість збільшити тривалість польотів. У навколоземному просторі вперше працював комплекс «Салют-6» – «Союз» – «Прогрес». На станції «Салют-6», політ якої тривав 4 роки 11 місяців (а в пілотованому режимі 676 діб), було здійснено 5 тривалих польотів (96, 140, 175, 185 та 75 діб). Окрім тривалих польотів (експедицій), на станції «Салют-6» працювали спільно з основними екіпажами учасники короткочасних (один тиждень) експедицій відвідування. На борту орбітальної станції «Салют-6» та кораблях «Союз» з березня 1978 р. по травень 1981 р. було проведено польоти міжнародних екіпажів з громадян СРСР, ЧССР, ПНР, НДР, НРБ, ВНР, СРВ, Куби, МНР, СРР . Ці польоти були здійснені відповідно до програми спільних робіт у галузі дослідження та використання космічного простору, в рамках багатосторонньої співпраці країн соціалістичної співдружності, яка отримала назву «Інтеркосмос».
19 квітня 1982 р. на орбіту виведено довготривалу орбітальну станцію «Салют-7», що є модернізованим варіантом станції «Салют-6». На зміну ПКК «Союз» прийшли нові, сучасніші кораблі серії «Союз-Т» (перший випробувальний пілотований політ ПКК цієї серії було здійснено 1980 р.).
13 травня 1982 р. стартував космічний корабель «Союз Т-5» з космонавтами В. Лебедєвим та А. Березовим. Цей політ став найтривалішим в історії космонавтики, він тривав 211 діб. Значне місце у роботі відведено вивченню природних ресурсів Землі. З цією метою космонавти регулярно вели спостереження та фотографування земної поверхні та акваторії Світового океану. Отримано близько 20 тис. знімків земної поверхні. Під час свого польоту В. Лебедєв та О. Березової двічі зустрічали космонавтів із Землі. 25 липня 1982 р. на орбітальний комплекс "Са-лют-7" - "Союз Т-5" прибув міжнародний екіпаж у складі льотчиків-космонавтів В. Джанібекова, А. Іванченкова та громадянина Франції Жан-Лу Кретьєна. З 20 по 27 серпня 1982 р. на станції працювали космонавти Л. Попов, А. Серебров та друга у світі жінка космонавт-дослідник С. Савицька. Матеріали, отримані під час 211-добового польоту, обробляються і вже зараз знаходять широке застосування у різних галузях народного господарства нашої країни.
Окрім вивчення Землі, важливим напрямком радянської космонавтики стало дослідження планет земної групи та інших небесних тіл Галактики. 14 вересня 1959 р. радянська автоматична станція «Місяць-2» вперше досягла поверхні Місяця, цього ж року зі станції «Місяць-3» була вперше проведена зйомка зворотного боку Місяця. Поверхня Місяця була згодом багаторазово сфотографована нашими станціями. Було доставлено Землю грунт Місяця (станції «Місяць-16, 20, 24»), визначено його хімічний склад.
Автоматичні міжпланетні станції (АМС) досліджували Венеру та Марс.
До планети Марс було запущено 7 АМС серії Марс. 2 грудня 1971 р. була осуществлена.перша історії космонавтики м'яка посадка поверхню Марса (спускаемый апарат АМС «Марс-3»), Встановлена ​​на станціях «Марс» апаратура передала Землю інформацію про температурі й тиск у атмосфері, про її структурі і хімічний склад. Було отримано телевізійні знімки поверхні планети.
До планети Венера було запущено 16 АМС серії Венера. У 1967 р. вперше в історії космонавтики було проведено безпосередні прямі наукові вимірювання в атмосфері Венери (тиск, температура, щільність, хімічний склад) під час спуску на парашуті апарату АМС «Венера-4», що спускається, і результати вимірювань передані на Землю. У 1970 р. апарат АМС «Венера-7», що спускається, вперше в світі здійснив м'яку посадку і передачу наукової інформації на Землю, а в 1975 р. апарати станції «Венера-9» і «Венера-10», що спускаються на поверхню планети з інтервалом у 3 дні, передали на Землю панорамні зображення поверхні Венери (місця їхньої посадки відстояли одне від одного на 2200 км). Самі станції стали першими штучними супутниками Венери.
Відповідно до подальшої програми досліджень 30 жовтня і 4 листопада 1981 р. були запущені АМС «Венера-13» і «Венера-14», вони досягли Венери на початку березня 1983 р. За дві доби до входу в атмосферу від станції «Венера- 13» відокремився апарат, що спускається, а сама станція пройшла на відстані 36 тис. км від поверхні планети. Апарат здійснив м'яку посадку, під час спуску були проведені експерименти з дослідження атмосфери Венери. Встановлений на апараті буровий ґрунтозабірний пристрій протягом 2 хв. заглибилося в ґрунт поверхні планети, було здійснено його аналіз та дані передані на Землю. Телефотометри передали на Землю панорамне зображення планети (зйомка велася через кольорові світлофільтри), отримано кольорове зображення поверхні планети. Апарат станції «Венера-14», що спускається, здійснив м'яку посадку приблизно в 1000 км від попереднього. За допомогою встановленої апаратури також було взято пробу ґрунту та здійснено передачу зображення планети. Станції «Венера-13» та «Венера-14» продовжують політ геліоцентричною орбітою.
В історію космонавтики увійшов радянсько-американський політ "Союз"-"Аполлон". У липні 1975 р. радянські космонавтиА. Леонов та В. Кубасов та американські астронавти Т. Стаффорд, В. Бранд та Д. Слейтон здійснили перший в історії космонавтики спільний політ радянського та американського космічних кораблів «Союз» та «Аполлон».
Успішно розвивається (протягом понад 15 років) радянсько-французьке наукове співробітництво – проводяться спільні експерименти, наукова апаратура та програма експериментів розробляються спільно радянськими та французькими фахівцями. У 1972 р. однією радянською ракетою-носієм були виведені на орбіту ШСЗ зв'язку «Блискавка-1» та французький ШСЗ «МАС», а в 1975 р.- ШВЗ «Блискавка-1» та ШСЗ «МАС-2». В даний час ця співпраця успішно продовжується.
З території СРСР виведено на орбіту два індійські штучні супутники Землі.
Від невеликого і порівняно простого першого супутника до сучасних супутників Землі, найскладніших автоматичних міжпланетних станцій, пілотованих кораблів та орбітальних станцій - такий шлях космонавтики за двадцять п'ять років.
Наразі космічні дослідження знаходяться на новій стадії. XXVI з'їзд КПРС висунув важливе завдання подальшого пізнання та практичного освоєння космосу.

ГЛАВА 1. ЗЕМЛЯ - ПЛАНЕТА СОНЯЧНОЇ СИСТЕМИ
Ще в давнину серед зірок люди помітили п'ять небесних світил, зовні дуже схожих на зірки, але відрізняються від останніх тим, що вони не зберігають постійного становища в сузір'ях, а блукають по небосхилу, подібно до Сонця і Місяця. Цим світилам дали імена богів – Меркурій, Венера, Марс, Юпітер та Сатурн. В останні два століття були відкриті ще три подібні небесні тіла: Уран (1781), Нептун (1846) і Плутон (1930). Небесні тіла, що обертаються навколо Сонця і світяться відбитим світлом, отримали назву планет. Таким чином, навколо Сонця, крім Землі, обертається ще 8 планет.

ФОРМА, РОЗМІРИ І ОРБІТУ ЗЕМЛІ.
ПОРІВНЯННЯ ЇЇ З ІНШИМИ ПЛАНЕТАМИ СОНЯЧНОЇ СИСТЕМИ
Протягом останніх 20-25 років ми дізналися про Землю більше, ніж за попередні сторіччя. Нові дані було отримано внаслідок застосування геофізичних методів, надглибокого буріння, космічних апаратів, з допомогою яких вивчалася як Земля, а й інші планети Сонячної системи. Планети Сонячної системи поділяються на дві групи – планети типу Земля та планети-гіганти типу Юпітер. Планети земної групи – це Земля, Марс, Венера, Меркурій. Часто до цієї групи відносять Плутон, виходячи з його невеликих розмірів. Ці планети характеризуються відносно невеликими розмірами, високою щільністю, значною швидкістю обертання навколо осі, невеликою масою. Вони подібні між собою як по хімічним складом, і за внутрішнім будовою. До планет-гігантів відносяться найбільш віддалені від Сонця планети – Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун. Їх розміри у багато разів перевищують розміри планет земної групи, а щільність значно нижча (табл. 1). Серед планет Сонячної системи з віддаленості від Сонця Земля посідає третє місце (рис. 1). Вона віддалена від нього з відривом (середнє) 149 106 км. Земля обертається навколо Сонця по еліптичній орбіті, віддаляючись протягом року максимально (в афелії) на відстань 152,1 10 км і наближаючись в перигелії на 147,1 10 км.
Питання визначення форми та розміру Землі нерозривно пов'язані одне з одним і вирішувалися вченими паралельно. Відомо, що у 530 р. до зв. е. Піфагор дійшов висновку про кулясті Землі, а з часу Птолемея це уявлення стало широко поширеним. У 1669-1676 рр. французький учений Пікар виміряв дугу Паризького меридіана та визначив величину радіуса Землі – 6372 км. Насправді форма Землі відрізняється більшою складністю і не відповідає жодній правильній геометричній фігурі. Вона визначається розмірами планети, швидкістю обертання, щільністю та багатьма іншими факторами. Прийнято такі постійні величини Землі: радіус полярний – 6356,863 км, радіус екваторний – 6378,245 км, середній радіус Землі 6371 год 11 км. Середня величина дуги в 1 ° за меридіаном прийнята рівною 111 км. Виходячи з цього, вчені вважають, що площа поверхні Землі дорівнює 510 млн. км, її об'єм-1,083-1012 км3, а маса - 6-1027 р. З геометричних фігур Земля близька до двовісного еліпсоїда обертання, що отримав назву еліпсоїда Красовського на ім'я, радянського геодезиста професора Ф. Н. Красовського). Але реальна форма Землі відрізняється від будь-якої геометричної фігури, Адже лише нерівності рельєфу Землі мають амплітуду близько 20 км (найвищі гори - 8-9 км, глибоководні западини- 10-11 км). Дещо ближче до геометрично складної фігури Землі складається геоїд. За поверхню геоїду приймається поверхня океану, подумки продовжена під материки таким чином, що в будь-якій її точці напрямок сили тяжіння (пряма лінія) буде перпендикулярна до цієї поверхні. Найбільший збіг фігури Землі з геоїдом маємо в океані. Щоправда, останні зміни показали, що і акваторії є відхилення до 20 м (на суші відхилення досягають ±100-150 м).
Як правило, вивчаючи становище Землі серед інших планет Сонячної системи та її будову, планету розглядають спільно з Місяцем і систему Земля-Місяць називається подвійною планетою, через відносно велику масу Місяця.
Місяць - єдиний природний супутник Землі, що рухається навколо нашої планети по еліптичній орбіті на відстані в середньому 384-103 км. Вона набагато ближча до Землі, ніж інші небесні тіла, тому перші кроки порівняльної планетології відносяться до вивчення Місяця. Протягом останніх років завдяки успіхам космічних досліджень накопичено значний матеріал про її рельєф та будову. Радянські автоматичні станції та американські астронавти доставили на Землю місячний ґрунт. Ми маємо детальні фотографії як видимого, так і невидимого боку Місяця, на основі яких складено його тектонічна карта. На поверхні Місяця виділяються відносно знижені ділянки, звані «моря», заповнені магматичними породами типу базальтів. Широко розвинені зони гірського («континентального») рельєфу, що особливо переважає на звороті Місяця. Основні риси її поверхні створені магматичними процесами. Рельєф Місяця поцяткований кратерами, причому багато хто з них виникли в результаті падіння метеоритів. В цілому для лику Місяця характерна асиметрія в розташуванні "морей" та "континентів", яка спостерігається і на Землі. На рельєф Місяця впливають метеорити, коливання температури протягом місячної доби, космічне випромінювання. Сейсмічні дані показали, що Місяць має шарувату будову. У ньому виділяється кора потужністю 50-60 км, нижче за неї до глибин 1000 км розташовується мантія. Вік місячних порід становить 4,5- 109 років, що дозволяє вважати її ровесником нашої планети. У складі місячного ґрунту переважають мінерали: піроксени, плагіоклази, олівін, ільменіт, а для «суші» характерні породи типу анортозитів. Всі ці компоненти зустрічаються Землі. Діаметр Місяця - 3476 км, його маса у 81 раз менша за масу Землі. У надрах Місяця немає важких елементів - його середня щільністьдорівнює 3,34 г/см3, прискорення сили тяжкості у 6 разів менше, ніж Землі. На Місяці відсутні гідросфера та атмосфера.
Познайомившись із Місяцем, ми переходимо до розповіді про Меркурію. Це найближча до Сонця планета, що має витягнуту еліптичну орбіту. Діаметр Меркурія в 2,6 рази менше земного, в 1,4 рази більше за місячний і становить 4880 км. Щільність планети-5,44 г/см3 – близька до щільності Землі. Меркурій обертається навколо своєї осі за 58,65 земної доби зі швидкістю на екваторі 12 км на годину, а період обертання навколо Сонця становить 88 наших діб. Температура на поверхні планети досягає +415 ° С на освітлених Сонцем ділянках і опускається до -123 ° С на тіньовому боці. Завдяки високій швидкості обертання Меркурій має вкрай розряджену атмосферу. Планета – яскраве світило, але побачити його на небі не так просто. Справа в тому, що, перебуваючи поблизу Сонця,
Рис. 2. Фотографії планет земної групи та їх супутників, отримані з міжпланетних автоматичних станцій типу "Зонд", "Марінер", "Венера", "Вояджер": I - Земля; 2 – Деймос; 3 – Фобос; 4 – Меркурій; 5 – Марс; 6 – Венера; 7 - Луї.
Меркурій завжди видно поблизу сонячного диска. Всього 6-7 років тому про поверхню Меркурія знали дуже мало, тому що телескопічні спостереження із Землі давали можливість розрізняти на ній лише окремі об'єкти кільцеві діаметром до 300 км. Нові дані про поверхню Меркурія були отримані за допомогою американської космічної станції «Марінер-10», яка пролітала поблизу Меркурія та передала на Землю телевізійне зображення планети. Станція сфотографувала понад половину поверхні планети. З цих знімків у СРСР було складено геологічна карта Меркурія. Вона показує розподіл структурних утворень, їх відносний вік і дозволяє відновити послідовність розвитку рельєфу Меркурія. Вивчаючи знімки поверхні цієї планети, можна знайти аналогію у будові Місяця та Меркурія. Найбільш численні форми рельєфу Меркурія - кратери, цирки, великі овальноподібні депресії, "затоки" та "моря". Наприклад, "море" Жари має діаметр 1300 км. У кільцевих структур з діаметром понад 130 км добре видно будову внутрішніх схилів і днища. Деякі з них затоплені молодішими вулканічними лавовими потоками. Окрім кільцевих структур метеоритного походження, на Меркурії виявлено вулкани. Найбільший з них – Мауна Лоа – має діаметр основи 110 км, а діаметр вершинної кальдери 60 км. На Меркурії розвинені системи глибинних розломів - тріщини.
ні. У рельєфі вони часто виражені уступами, що тягнуться на десятки і сотні кілометрів. Висота уступів – від кількох метрів до трьох кілометрів. Вони, як правило, мають вигнуту та звивисту форму, нагадуючи земні надвиги. Відомо, що надвиги виникають в умовах стиснення, тому цілком можливо, що Меркурій перебуває в умовах стиснення. Ймовірно, певну роль у напрямі цих уступів грають стискаючі сили. Подібні геодинамічні умови існували у минулому та на Землі.
Друга по порядку від Сонця планета - Венера, що знаходиться від нього на відстані 108,2-10 км. Орбіта майже кругова, радіус планети 6050 км., середня щільність 5,24 г/см3. На противагу Меркурію знайти її дуже легко. За силою блиску Венера – третє світило неба, якщо першим вважати Сонце, а другим – Місяць. Це найближче до нас велике небесне тілопісля Місяця. Тому, здавалося б, ми маємо докладно знати будову поверхні планети. Насправді, це не так. Щільна атмосфера Венери завтовшки близько 100 км приховує від нас її поверхню, тому вона недоступна безпосереднього спостереження. Що ж під цим хмарним покровом? Ці питання завжди цікавили вчених. За останнє десятиліття вчені отримали відповідь на багато питань. Дослідження поверхні Венери, проводилися двома шляхами - за допомогою апаратів, що спускаються, на поверхню планети і за допомогою радіолокаційних методів (зі штучних супутників Венери і за допомогою наземних радіотелескопів). 22 і 25 жовтня апарати АМС «Венера-9» і «Венера-10», що спускаються, вперше передали панорамні зображення поверхні Венери. АМС "Венера-9, 10" стали штучними супутниками Венери. Радіолокаційне картографування проводилося американським космічним апаратом «Піонер – Венера». Виявилося, що будова Венери приблизно така сама, як будова Місяця, Марса. На Венері було виявлено аналогічні кільцеві структури та тріщини. Рельєф сильно розчленований, що вказує на активність процесів, породи близькі до базальтів. Венера практично не має магнітного поля, воно в 3000 разів слабше земного.
Найближчий сусід Землі з боку, протилежного Сонцю,- Марс. Його легко можна знайти на небі завдяки своєму червоному кольору. Марс розташований на відстані від Сонця в 206,7-10 ° км в перигеї і 227,9-106 км в апогеї, має витягнуту орбіту. Відстань від Землі до Марса сильно змінюється від 400-10 км до 101,2-106 км під час великих протистоянь. Свій шлях навколо Сонця Марс проходить за 687 днів, а його доба триває 24 год 33 хв 22 с. Вісь планети нахилена до площини орбіти на 23,5°, тому, як і Землі, на Марсі є кліматична зональність. Марс вдвічі менший за Землю, його радіус за екватором становить 3394 км, полярний радіус менший на 30-50 км. Щільність планети дорівнює 3,99 г/см3, сила тяжкості в 2,5 рази менше, ніж Землі. Клімат холодніший за земний: температура майже завжди нижче 0°, за винятком екваторіальної зони, де вона досягає +220С. На Марсі, як і Землі, два полюси: північний і південний. Коли на одному – літо, то на іншому – зима.
Незважаючи на свою віддаленість, за ступенем вивчення Марс наближається до Місяця. За допомогою радянських автоматичних станцій «Марс» та американських станцій «Марінер» та «Вікінг» проводилося систематичне, вивчення плеєти. За фотографіями поверхні Марса складено геоморфологічну та тектонічну карти планети. Там виділено ділянки «континентів» і «океанів», відмінні як морфологією рельєфу, але, як і Землі, будовою кори. В цілому поверхня Марса має асиметричну будову, більша частина її зайнята «морями», подібно до інших планет земної групи, вона рясніє кратерами. Походження цих кратерів пов'язане з інтенсивним метеоритним бомбардуванням поверхні. На ній виявлено великі вулкани, найбільший з яких – Олімп – має висоту 27 км. Серед лінійних структур найбільш виразними є рифтові долини, які простягаються на багато тисяч кілометрів. Великі розломи подібно до глибоких ровів розривають структури «материків» і «океанів». Верхня оболонка планети ускладнена системою ортогональних та діагональних розломів, що формують блокову структуру. Найбільш молоді освіти в рельєфі Марса - ерозійні долини та кряжисті форми. На поверхні інтенсивно протікають вивітрювання.
Відкрита в 1930 р. планета Плутон - найдальша у Сонячній системі. Вона максимально віддаляється від Сонця на 5912-106 км. і наближається на 4425-10 км. Плутон різко відрізняється від гігантських планет і за своїми розмірами близький до планет земної групи. Відомості про нього неповні, і навіть найсильніші телескопи не дають уявлення про будову поверхні (див. табл. 1).
Ми розглянули деякі характеристики планет земної групи. Навіть побіжний огляд дозволяє виявити Риси подібності та відмінності між ними. Факти кажуть, що Меркурій розвивався за тими самими законами, як наш Місяць. Багато рис будови рельєфу Меркурія властиві Марсу, Венері та Землі. Цікаво, що погляд на Землю з космосу також свідчить про широкий розвиток кільцевих та лінійних структур на нашій планеті. Природа деяких кільцевих структур пов'язують із метеоритними «шрамами». Звісно, ​​стадії структурного розвитку планет не однакові. Але цим і цікава порівняльна планетологія, що, вивчаючи рельєф, речовий склад, тектонічні структури верхніх оболонок інших планет, ми можемо розкрити сторінки стародавньої історії нашої планети та простежити її розвиток. Поряд із планетами земної групи вивчаються і планети-гіганти - Юпітер, Сатурн, Уран та Нептун. Вони багато в чому подібні між собою і дуже відрізняються від планет земної групи (див. табл. 1). Їхні маси набагато перевищують земну, а середні щільності, навпаки, менші. Ці планети мають великі радіуси та швидко обертаються навколо своєї осі. Планети-гіганти вивчені поки що слабко. Проблема їх вивчення пов'язана з гігантським віддаленням від Землі. У вивченні планет-гігантів найцікавіші результати
дають автоматичні міжпланетні станції. Виявилось, що ці планети дуже активні. Нещодавно з американської станції «Вояджер» було отримано детальні фотографії Юпітера та його супутників. Дослідження планет продовжується.

ЗАГАЛЬНИЙ ПОГЛЯД НА СТРУКТУРУ ЗЕМЛІ
Одна з найбільш характерних властивостей земної кулі – його неоднорідність. Він складається з концентричних оболонок. Оболонки Землі поділяються на зовнішні та внутрішні. Зовнішні включають атмосферу і гідросферу; внутрішні – земну кору, різні шари мантії та ядра. Земна кора найбільш вивчена і є тонкою, дуже неміцною оболонкою. У ній виділяються три шари. Верхній, осадовий, складений пісками, пісковиками, глинами, вапняками, що виникли внаслідок механічного, хімічного руйнування давніших порід, або внаслідок життєдіяльності організмів. Потім йде гранітний шар, і в основі кори лежить базальтовий шар. Назви другого і третього шарів даються завжди в лапках, тому що вони свідчать лише про переважання в них порід, фізичні властивості яких близькі до базальтів та гранітів.
Найбільш характерна ознака сучасної структури Землі - її асиметрія: одна півкуля планети океанічна, інша - материкова. Материки та западини океанів – найбільші тектонічні елементи земної кори. Вони розмежовані материковим схилом. Під океанами земна кора тонка, там відсутня "гранітний" шар, і за малопотужними опадами знаходиться "базальтовий" шар завтовшки до 10 км.
Під континентами товщина земної кори збільшується за рахунок "гранітного" шару, а також зростання потужності "базальтового" та осадового шарів. Найбільшої товщини – 50-70 км – вона досягає у місцях сучасних гірських систем. У рівнинних областях земна кора рідко перевищує 40 км. Материки мають більш складну будову. Їх можна розділити на древні ядра - платформи з архейско-нижнепротерозойским фундаментом,- і складчасті пояси, що їх обрамляють, які відрізняються як за структурою, так і за часом формування земної кори (рис. 3). Давні платформи є стійкими і малорухливими ділянками земної кори, де вирівняна поверхня фундаменту покрита осадовими і вулканогенними породами. На материках виділяють десять давніх платформ. Найбільша - Африканська, що охоплює майже весь материк і знаходиться в центрі континентальної півкулі. В Євразії розташовані шість платформ: Східно-Європейська, Сибірська, Індостанська, Китайсько-Корейська, Південно-Китайська та Індо-Сінайська. Остів материка Північної Америки становить Північно-Американська платформа, що включає Гренландію та Бафінову Землю. У геологічному будові Південної Америки бере участь велика Південноамериканська стародавня платформа. Західну половину материка Австралія займає давня платформа. Центральна та східна частини Антарктиди є також платформою. Названі континентальні масиви групуються в меридіональні пояси, розділені океанічні западини. По структурі та історії геологічного розвитку материки виявляють велику подібність у широтному напрямку. Виділяється північний пояс материків, що облямовує Північний Льодовитий океан, сюди входять стародавні ядра континентів Північної Америки та Євразії. Паралельно до цього пояса, але в південній півкулі простягається широтний пояс Південної Америки, Африки, Аравії, Індостану та Австралії. На півдні він змінюється океанічним поясом Південного океану, який оздоблює Антарктичну платформу.
Стародавні платформні ядра розділені рухомими, геосинклінальними поясами, що складаються з геосинклінальних областей. Вчені виділяють п'ять великих поясів: Тихоокеанський, Середземноморський, Урало-Монгольський, Атлантичний та Арктичний (див. мал. 3).
Найбільший з рухомих поясів – Тихоокеанський. Західна рая його половина простягається по периферії Азії та Австралії і відрізняється величезною шириною - до 4000 км. Значна частина пояса продовжує активно розвиватись. В даний час саме тут знаходяться області інтенсивного вулканізму та потужних землетрусів. Східна половина Тихоокеанського пояса - відносно вузька (шириною до 160(3 км), зайнята в основному гірничо-складчастими спорудами Кордильєр американських континентів та Антарктичних Анд. Середземноморський пояс також один з найбільших; рухомих поясів Землі. Найбільш повно він виражений у Середземномор'ї, на Ближ та Середньому Сході, де включає гірничо-складчі споруди Криму, Кавказу, Туреччини, Ірану, Афганістану, стуляючись через Гімалаї та Індонезію з Тихоокеанським поясом.
Урало-Монгольський пояс утворює величезну дугу, опуклу на південь. В районі Аральського моряі Тянь-Шаня він контактує зі Середземноморським поясом, Півночі, у районі Нової Землі,- з Арктичним, але в сході, області Охотського моря,- з Тихоокеанським поясом (див. рис. 3).
Якщо нанести на карту рухомі пояси континентів і включити в них гірські системи океанів, то за винятком акваторії Тихого океану ми отримаємо сітку широтних поясів, в осередках якої знаходяться ядра стародавніх материків. І якби ми мали змогу подивитись нашу Землю в телескоп з іншої планети, то побачили б великі ізометричні області, розділені загадковими лінійними каналами, тобто таким зовсім недавно нам представлявся Марс. Звичайно, і марсіанські канали, і гірничо-складчасті пояси Землі, і ізометричні блоки мають дуже складну, неоднорідну будову та тривалу історію розвитку.
Для геосинклінальних поясів типово накопичення потужних товщ опадів (до 25 км), вертикальні та горизонтальні рухи, широкий розвиток магматичних процесів, сейсмічна та вулканічна активність. Породи тут сильно деформовані, зім'яті складки, а рельєф різко розчленований. Характерні елементи будови геосинклінальних поясів – розломи, які поділяють складчасті споруди. Найбільші розломи мають протяжність у кілька тисяч кілометрів і сягають своїм корінням в мантію, на глибини до 700 км. Дослідження останніх років показують, що розломи багато в чому визначають розвиток платформних структур.
Крім лінійних утворень, у будові земної кори значне місце займають кільцеві структури. Вони дуже різні за п'ятьма своїми масштабами і походженням, наприклад гігантська западина-Тихого океану, що займає майже половину планети, і мініатюрні вершини конусів діючих і давно згаслих вулканів. Зараз Землі відома велика кількість різних кільцевих структур. Ймовірно, на ранній стадії розвитку Землі подібних структур було більше, але завдяки інтенсивним поверхневим геологічним процесам їх сліди втрачені. За довгу історіюгеологічного розвитку, а вона налічує близько 4,5-109 років, поступово створювався і перебудовувався структурний план нашої планети. Сучасне обличчя Землі - це результат геологічних процесів щодо недавнього минулого. Сліди стародавніх процесів збереглися в гірських порідах, мінералах, структурах, вивчення яких дозволяє нам відтворити літопис геологічної історії.

Якщо коротко визначити завдання геологів, вона зводиться до вивчення речовинного складу Землі та її еволюції протягом історії геологічного розвитку. Інакше кажучи, геолог повинен знати склад, властивості речовини, його просторове розташування та приуроченість до певних геологічних структур. Будова і склад надр Землі вивчається багатьма методами (рис. 4). Один з них - безпосереднє дослідження гірських порід в природних оголеннях, а також у шахтах і бурових свердловинах.
На рівнинах можна дізнатися про склад геологічних шарів, що лежать на глибині лише десятків метрів. У горах, по долинах річок, де вода пропилює сильні хребти, ми ніби заглядаємо вже на глибину 2-3 км. Внаслідок руйнування гірських споруд на поверхні виявляються породи глибоких надр. Тому, вивчаючи їх; можна будувати висновки про будову земної кори на глибині 15-20 км. Про склад мас, що лежать глибоко, дозволяють судити речовини, що викидаються при виверженні вулканів, які піднімаються з глибини десятків і сотень кілометрів. Дозволяють зазирнути в надра Землі та шахти, але їх глибина здебільшого не перевищує 1,5-2,5 км. Найглибша шахта на Землі розташована в Південній Індії. Її глибина становить 3187 м. Сотні тисяч свердловин пробурили геологи. Окремі свердловини сягнули глибини 8-9 км. Наприклад, свердловина Берта-Роджерс, розташована в Оклахомі (США), має позначку 9583 м. Рекордної глибини 10000 м досягла свердловина на Кольському півострові. Однак якщо ми порівняємо наведені цифри з радіусом нашої планети (R=6371 км), то легко побачимо, наскільки обмежений погляд на надра Землі. Тому вирішальне слово у вивченні глибинної структури належить геофізичним методам дослідження. Вони базуються на вивченні природних та штучно створених фізичних полів Землі. Існують п'ять основних геофізичних методів: сейсмічний, гравіметричний, магнітометричний, електрометричний та термометричний. ^ Найбільшу інформацію дає сейсмічний метод. Суть його полягає в реєстрації штучно створюваних або виникаючих при землетрусах коливань, які поширюються на всі боки від вогнища, у тому числі і в глиб Землі. Сейсмічні хвилі, зустрівши своєму шляху межі середовищ із різною щільністю, частково відбиваються. Відбитий сигнал від глибшої межі розділу надходить до спостерігача з деяким запізненням. Відзначаючи сигнали, що послідовно приходять, і знаючи швидкість поширення хвиль, ми можемо виділити в надрах Землі оболонки різної щільності.
Гравіметричний метод вивчає розподіл сили тяжіння на поверхні, що зумовлено різною щільністю порід, що лежать усередині Землі. Відхилення величини сили тяжкості викликається неоднорідністю порід земної кори. Зростання гравітаційного поля (позитивна аномалія) пов'язане із заляганням на глибині більш щільних порід, пов'язаних з використанням та охолодженням магми в менш щільних осадових товщах. Негативні аномалії вказують на наявність менш щільних порід, наприклад кам'яної солі. Таким чином, вивчаючи гравітаційне поле, ми маємо можливість судити про внутрішню будову Землі.
Наша планета – величезний магніт, навколо якого розташоване магнітне поле. Відомо, що гірські породи мають різну здатність намагнічуватися. Магматичні породи, що виникли в результаті застигання магми, наприклад, магнітоактивніші, ніж осадові, оскільки в їх складі велика кількість феромагнітних елементів (залізо та ін). Тому магматичні породи утворюють своє магнітне поле, яке відзначається приладами. На основі цього складаються карти магнітного поля, якими судять про речовинний склад земної кори. Неоднорідність геологічної будови призводить до неоднорідності магнітного поля.
Електрометричний метод базується на знанні умов проходження електричного струмучерез гірські породи. Суть методу полягає в тому, що гірські породи мають різні електричні властивості, тому зміна характеру електричного поля пов'язується зі зміною або складу порід, або їх фізичних властивостей.
Термометричний метод заснований на властивостях теплового поля нашої планети, що виникає внаслідок внутрішніх процесів у надрах Землі. У місцях із високою тектонічною активністю, наприклад там, де діють вулкани, тепловий потік із глибини значний. У районах, тектонічно спокійних, теплове поле буде близьким до нормального. Будь-які аномалії теплового поля вказують на близькість термальних джерел та активність геохімічних процесів у надрах Землі.
Поруч із геофізичними методами вивчення глибинної структури і. До складу Землі широко застосовуються геохімічні методи. З їх допомогою встановлюються закономірності розподілу хімічних елементівЗемля, їх поширення, і навіть визначається абсолютний вік мінералів і гірських порід. Знаючи період напіврозпаду радіоактивних елементів, ми можемо за кількістю продуктів розпаду визначити, скільки років минуло з часу утворення мінералу чи гірської породи.
Дистанційні методи включають цілий комплекс досліджень, який проводиться з літаків і космічних апаратів. Фізичною основою дистанційних методів дослідження є випромінювання або відображення електромагнітних хвиль природними об'єктами. Аеро- або космічний знімок є просторовим розподілом поля яскравості та кольору природних об'єктів. Однорідні об'єкти мають однакову яскравість і колір зображення.
Використовуючи аерог та космічні знімки, геологи вивчають структурні особливості району, специфіку поширення гірських порід, встановлюють зв'язок між рельєфом та його глибинною будовою. Дистанційні методи, як аеро-, так і космічні, міцно увійшли до практики і поряд з іншими методами становлять сучасний арсенал дослідників.

ОСОБЛИВОСТІ РАДІАЦІЙНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ ЗЕМНОЇ ПОВЕРХНІ
Основна характеристика електромагнітного випромінювання земної поверхні – частота електромагнітних коливань. Знаючи швидкість поширення світла, можна перерахувати частоту випромінювання на довжину електромагнітної хвилі.
Електромагнітні коливання мають широкий діапазон хвиль. Якщо звернутися до спектру електромагнітних коливань, то
Можна помітити, що видимий діапазон займає лише невелику ділянку з довжиною хвилі Х = 0; 38-0,76 мкм. Видиме випромінювання з різною довжиною хвилі сприймається оком як світлове та колірне відчуття.
Таблиця 2
У цьому інтервалі чутливість ока та інших оптичних приладів неоднакова та визначається функцією спектральної чутливості людського ока. Максимальне значення функції видності людського ока відповідає довжині хвилі
А. = 0,556 мкм, що відповідає жовто-зеленому кольору видимої ділянки спектра. При довжинах хвиль, що виходять за рамки цього діапазону, людське око та аналогічні йому оптичні прилади не реагують на електромагнітні коливання, або, як кажуть, коефіцієнт видимості дорівнює 0.
Праворуч від видимого діапазону (у бік збільшення) знаходиться діапазон інфрачервоного випромінювання 0,76-1000 мкм, далі йдуть діапазони радіохвиль ультракороткого, короткохвильового та довгохвильового діапазонів. Зліва від видимого діапазону (у бік зменшення) розташовується діапазон ультрафіолетового випромінювання, що змінюється рентгенівським та гамма-діапазоном (рис. 5).
Найчастіше реальні тіла випромінюють енергію у широкому спектральному діапазоні. Дистанційні методи дослідження засновані на вивченні радіації земної поверхні та відображеної радіації зовнішніх джерел у різних діапазонах. Найбільш активне зовнішнє джерело опромінення Землі - Сонце. Для дослідника важливо знати, у якій частині спектра зосереджено найбільше випромінювання об'єкта, що досліджується. Крива» теплового випромінювань, що характеризує розподіл енергії випромінювання нагрітих тіл, має максимум, тим яскравіше виражений, чим вище температура. При зростанні температури довжина хвилі, що відповідає максимуму спектра, зсувається у бік більш коротких хвиль. Зсув випромінювання у бік коротких хвиль ми спостерігаємо при зміні кольору розпечених предметів залежно від температури. При кімнатній температурі практично все випромінювання посідає інфрачервону область (ІЧ-область) спектра. У міру зростання температури починає з'являтись видиме випромінювання. Спочатку воно посідає червону частину спектра, у результаті об'єкт здається червоним. Коли температура підвищується до 6000°К, що відповідає температурі поверхні Сонця, випромінювання розподіляється таким чином, що створюється враження білого кольору.
Загальний потік випромінювання зазнає значних змін, пов'язаних з поглинанням та розсіюванням променистої енергії атмосферою.
У прозорій атмосфері інфрачервоне та мікрохвильове випромінювання розсіюються значно слабше, ніж видиме та ультрафіолетове. У видимому діапазоні розсіювання синьо-фіолетової частини спектру помітно, тому вдень при безхмарній погоді небосхил блакитний, а під час сходу і заходу Сонця - червоний.
Крім розсіювання, відбувається поглинання випромінювання в короткохвильовій частині спектра. Ослаблення проходить випромінювання залежить від довжини хвилі. Ультрафіолетова його частина майже повністю поглинається киснем та озоном атмосфери. У довгохвильовій частині спектра (інфрачервоної) смуги поглинання зумовлені присутністю водяної пари та вуглекислого газу, для спостереження використовуються «вікна прозорості». Оптичні характеристики атмосфери, ослаблення та розсіювання змінюються залежно від пори року та широти місцевості. Наприклад, основна кількість водяної пари зосереджено в нижньому шарі атмосфери, та її концентрація в ній залежить від широти, висоти над рівнем моря, пори року та місцевих метеорологічних умов.
Таким чином, приймач випромінювання, встановлений на борту літака або космічної лабораторії, реєструє одночасно випромінювання поверхні (власне і відбите), ослаблене атмосферою, і випромінювання атмосферного серпанку (багаторазове розсіювання).
Успіх дистанційних спостережень земної поверхні з супутниковими літаками багато в чому залежить від правильного виборуділянки спектра електромагнітних коливань, у якому вплив газової оболонки на випромінювання Землі мінімальний.
Рис. 5. Спектр електромагнітних коливань.

РОЗДІЛ ІІ. ГЕОЛОГІЧНА ЗЙОМКА З ОРБІТИ

ТИПИ КОСМІЧНИХ АПАРАТІВ.
ОСОБЛИВОСТІ ГЕОЛОГІЧНОЇ ІНФОРМАЦІЇ З РІЗНИХ ОРБІТ
Для вивчення геологічної будови нашої планети використається великий арсенал космічної техніки. Він включає висотні науково-дослідні ракети (ВР), автоматичні міжпланетні станції (АМС), штучні супутники Землі (ІСЗ), пілотовані космічні кораблі (ПКК) та довготривалі орбітальні станції (ДОС). Спостереження з космосу, зазвичай, здійснюються з трьох рівнів, які можна умовно розділити на низький, середній, високий. З низькоорбітального рівня (висота орбіти до 500 км) проводяться спостереження із ВР, ПКК, ШСЗ. Висотні ракети дають можливість отримувати зображення площі 0,5 млн. км2. Вони запускаються на висоту від 90 до 400 км і мають параболічну орбіту, а апаратура повертається Землю на парашуті. До низькоорбітальних космічних апаратів належать ПКК та ДГЗ типу «Союз» і «Салют», ШСЗ типу «Космос», що літають по субширотних орбітах на висотах до 500 км. Отримані зображення характеризуються високою якістю інформації. До середньоорбітальних космічних апаратів відносяться ІС з висотою польоту 500-1500 км. Це радянські супутники системи "Метеор", американський "Ландсат" та ін. Вони працюють в автоматичному режимі і по радіоканалах оперативно передають інформацію на Землю. Ці апарати мають навколополярну орбіту і застосовуються для огляду всієї поверхні земної кулі (рис. 6).
Для отримання рівномасштабного зображення поверхні та простоти стикування кадрів між собою орбіти супутників мають бути близькими до кругових. Варіюючи висотою польоту ШСЗ, а також кутом нахилу орбіти; можна виводити супутники на так звані сонячно-синхронні орбіти, зйомка з яких дозволяє постійно оглядати поверхню Землі в той самий час доби. На сонячно-синхронні орбіти було виведено ШСЗ «Метеор» та ШСЗ «Ландсат».
Зйомки Землі з різних орбіт дозволяють отримувати знімки різного масштабу. За оглядовістю вони поділяються на чотири види: глобальні, регіональні, локальні та детальні. Глобальні знімки дають зображення усієї освітленої частини Землі. Там можна виділити контури материків і найбільші геологічні структури (рис. 7). Регіональні знімки охоплюють площі від 1 до 10 млн. км, допомагаючи розшифровувати будову гірських країн, рівнинних територій, виділити окремі об'єкти (рис. 8, б).
Рис. 7. Глобальний знімок Землі; отримано з борту радянської міжпланетної автоматичної станції «Зонд-7». На ньому одночасно відображені Земля та край Місяця. Відстань до Місяця – 2 тис. км, відстань до Землі – 390 тис. км. На знімку зображено східну півкулю Землі, можна розрізнити Аравійський півострів, Індостан, окремі зони Євразіатського материка. Австралія. Акваторія виглядає темнішою. Хмари читаються по світлому фототону та вихровому малюнку зображення.
Рис. 8. а – Локальний космічний знімок західних відрогів Тянь-Шаня, отриманий зі станції «Салют-5» з висоти 262 км. По фототону та текстурі малюнка на фотознімку виділяються три зони. Гірський масив у центральній частині характеризується темним фототоном, крокреневою текстурою малюнка, де чітко виділяються гребенеподібні форми хребтів, обмежених крутими уступами. З південного сходу і з північного заходу гірський масив обмежений міжгірськими западинами (Ферганська та Таласька), більшість яких має мозаїчний малюнок фотозображення, обумовлений наявністю рясні рослинності. Річкова мережа та круті уступи приурочені до системи розломів, які читаються у вигляді лінійних фотоаномалій,
Локальні знімки дозволяють оглядати територію від 100 тис. до 1 млн. км2. Детальні знімки наближаються за своїми властивостями до пташиного польоту, охоплюючи площу від 10 до 100 тис. км2. Кожен із перерахованих видів космічних знімків має свої переваги та недоліки. Наприклад, велика оглядовість дає різномаштабність різних частин знімків з допомогою кривизни Землі. Ці спотворення навіть за сучасному рівніФотограмметричної техніки виправити важко. З іншого боку; велика огляд-
Рис. 8. б - Схема геологічного дешифрування космічного знімку: 1- давні комплекси; 2- міжгірські западини; 3-розломи.
ність призводять до того, що зникають дрібні деталі ландшафту і стає видно виступаючий на поверхню планети малюнок підземних структур. Тому в залежності від конкретних геологічних завдань необхідний оптимальний комплекс наукової апаратури та набір різномаштабних зображень.

ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДІВ ДОСЛІДЖЕННЯ
При геологічних дослідженнях, проведених з літальних апаратів, фіксується випромінювання чи відбиток електромагнітних хвиль природними об'єктами. Методи дистанційного зондування умовно поділяються на методи вивчення Землі у видимій та
Рис. 9. а Знімок озера Балхаш здійснено з борту станції «Салют-5» 1976 р. Висота фотографування 270 км. На знімку видно центральну частину озера. З півдня до нього підходить дельта річки Або з безліччю сухих русел. На південному березі озера видно мілину, що поросла очеретяними чагарниками.
ближньої інфрачервоної області спектру (візуальні спостереження, фотозйомка, телевізійна зйомка) та методи невидимого діапазону електромагнітного спектра (інфрачервона зйомка, зйомка радіолокацій, спектрометрична зйомка та ін.). Зупинимося на короткій характеристиціцих методів. Пілотовані космічні польотипоказали, що, якою б досконалою була техніка, не можна нехтувати візуальними спостереженнями. Початком їх вважатимуться спостереження Ю. Гагаріна. Найяскравіше враження першого космонавта - вид рідної Землі з космосу: «Виразно вимальовуються гірські хребти, великі річки, великі лісові масиви, плями островів... Земля тішила соковитою палітрою фарб...». Космонавт П. Попович передавав: «Добре видно міста, річки, гори, кораблі та інші об'єкти». Таким чином, вже з перших польотів стало очевидно, що космонавт може добре орієнтуватися на орбіті і цілеспрямовано спостерігати природні об'єкти. Згодом ускладнилася програма робіт космонавтів, все довше ставали космічні польоти, інформація з космосу робилася все більш точною, детальною.
Багато космонавтів зазначали, що на початку польоту вони бачать менше об'єктів, ніж наприкінці польоту. Так, космонавт В. Севастьянов
розповідав, що спочатку мало що розрізняв з космічної висоти, потім став помічати судна в океані, потім судна біля причалів, а наприкінці польоту він розрізняв окремі будівлі на прибережних ділянках.
Вже в перших польотах космонавти бачили з висоти такі об'єкти, які бачити теоретично не могли, оскільки вважалося, що роздільна здатність людського ока дорівнює одній кутовій хвилині. Але коли люди стали літати в космос, виявилося, що з орбіти видно предмети, кутова довжина яких менша за хвилину. Космонавт, маючи прямий зв'язок з Центром управління польотом, може звернути увагу дослідників Землі зміну будь-яких природних явищта позначити об'єкт зйомки, тобто при спостереженні динамічних процесів зросла роль космонавта-дослідника. А чи має значення візуальний огляд вивчення геологічних об'єктів? Адже геологічні структури досить стабільні, тому їх можна фотографувати, а потім спокійно розглянути на Землі.
Виявляється космонавт-дослідник, який пройшов спеціальну підготовку, може спостерігати геологічний об'єкт під різними кутами, в різні часи доби, побачити його окремі деталі. Перед польотами космонавти спеціально літали з геологами літаком, розглядали деталі будови геологічних об'єктів, вивчали геологічні карти та космічні знімки.
Перебуваючи в космосі та здійснюючи візуальні спостереження, космонавти виявляють нові, раніше невідомі геологічні об'єкти та нові деталі раніше відомих об'єктів.
Наведені приклади показують велику цінність візуальних спостережень вивчення геологічного будови Землі. При цьому, однак, треба враховувати, що вони завжди містять елементи суб'єктивізму і тому мають бути підкріплені об'єктивними приладами.
Геологи з великим інтересом поставилися вже до перших фотографій, які доставив Землю космонавт Г. Титов. Що привернуло їхню увагу до геологічної інформації з космосу? Насамперед вони отримали можливість із зовсім іншого рівня подивитися на вже відомі структури Землі.
Крім того, стала можливою перевірка та ув'язування розрізнених карт, оскільки окремі структури виявилися взаємно пов'язаними на великих відстанях, що об'єктивно підтвердили космічні зображення. Також стало можливим отримання інформації про будову важкодоступних районів Землі. Крім цього, геологи озброїлися експрес-методом, що дозволяє швидко зібрати матеріал про будову тієї чи іншої ділянки Землі, намітити об'єкти дослідження, які стали б ключем до подальшого пізнання надр нашої планети.
В даний час багато "портретів" нашої планети з космосу. Залежно від орбіт штучного супутника та встановленої у ньому апаратури отримані зображення Землі у різних масштабах. Відомо, що космічні зображення різних
масштабів несуть у собі інформацію про різні геологічні структури. Тому при виборі найінформативнішого масштабу знімка треба виходити з конкретного геологічного завдання. Завдяки високій оглядовості на одному космічному знімку відображається відразу кілька геологічних структур, що дозволяє робити висновки про взаємозв'язки між ними. Перевага використання космічної інформації геології пояснюється також природною генералізацією елементів ландшафту. Завдяки цьому маскуючий вплив ґрунтового та рослинного покриву знижується і геологічні об'єкти «виглядають» на космічних знімках виразніше. Фрагменти структур, видимі на космічних фотознімках, вишиковуються в єдині зони. В окремих випадках вдається виявити зображення глибоко похованих структур. Вони ніби просвічують крізь покривні відкладення, що дозволяє говорити про певну рентгеноскопічність космічних зображень. Друга особливість зйомок з космосу – можливість порівнювати геологічні об'єкти за добовими та сезонним змінамїх спектральних параметрів. Зіставлення фотографій однієї й тієї ж ділянки, отриманих у різний час, дозволяє вивчити динаміку дії екзогенних (зовнішніх) та ендогенних (внутрішніх) геологічних процесів: річкових та морських вод, вітру, вулканізму та землетрусів.
В даний час на багатьох космічних апаратах є фото або телепристрою, які проводять зйомку нашої планети. Відомо, що орбіти штучних супутників Землі та апаратура, встановлена ​​на них, різні, що визначає масштаб космічних зображень. Нижня межа фотографування з космосу продиктована висотою орбіти космічного літального апарату, тобто висотою близько 180 км. Верхня межа визначається практичною доцільністю масштабів зображення земної кулі, одержуваних із міжпланетних станцій (десятки тисяч кілометрів від Землі). Уявімо геологічну структуру, фотографію якої вдалося отримати в різних масштабах. На детальному знімку ми можемо розглянути її загалом і говорити про деталі будівлі. Зі зменшенням масштабу сама структура стає деталлю зображення, його складовим елементом. Її обриси вписуватимуться в контури загального малюнка, і ми зможемо побачити зв'язок нашого об'єкта з іншими геологічними тілами. Послідовно зменшуючи масштаб, можна отримати генералізоване зображення, на якому наша структура буде елементом геологічної освіти. Аналіз різномаштабних знімків одних і тих же регіонів показав, що геологічні об'єкти мають фотогенічні властивості, які виявляються по-різному, залежно від масштабу, часу і сезону зйомки. Дуже цікаво дізнатися, як змінюватиметься зображення об'єкта зі збільшенням генералізації і що власне визначає та підкреслює його «портрет». Нині ми маємо можливість побачити об'єкт із висоти 200,500, 1000 км та більше. Фахівці зараз мають значний досвід у вивченні природних об'єктів за допомогою аерофотознімків, отриманих з висот від 400 м до 30 км. А якщо всі ці спостереження проводити одночасно, включаючи наземні роботи? Тоді ми зможемо спостерігати за зміною фотогенічних властивостей об'єкта з різних рівнів - від поверхні до космічних висот. При фотографуванні Землі з різних висот, крім суто інформаційної, має на меті підвищити достовірність виявлених природних об'єктів. На найбільш дрібномасштабних зображеннях глобальної та частково регіональної генералізації визначають найбільші та чітко виражені об'єкти. Середньо- та великомасштабні зображення служать для перевірки схеми дешифрування, порівняння геологічних об'єктів на космічних знімках та даних, отриманих на поверхні індикаторів. Це дозволяє фахівцям давати опис речовинного складу порід, що виходять поверхню, визначати характер геологічних структур, тобто. е. отримувати конкретні докази геологічної природи досліджуваних утворень. Фотографічні камери, що працюють у космосі, є знімальні системи, спеціально пристосовані для фотозйомки з космосу. Масштаб отриманих фотографій залежить від фокусної відстані об'єктива фотокамери та висоти зйомки. Основні переваги фотозйомки полягають у великій інформативності, оптимальної роздільної здатності, порівняно високої чутливості. До недоліків космічної фотозйомки можна віднести труднощі передачі на Землю і проведення зйомки лише у денний час.
В даний час великий обсяг космічної інформації потрапляє до рук дослідників завдяки автоматичним телевізійним системам. Їхнє вдосконалення призвело до того, що якість зображень наближається до космічного фотознімку аналогічного масштабу. Крім того, телевізійні зображення мають ряд переваг: вони забезпечують оперативність передачі на Землю інформації з радіоканалів; періодичність зйомки; запис відеоінформації на магнітну плівку та можливість зберігання інформації на магнітній плівці. В даний час можна отримувати чорно-білі, кольорові та багатозональні телевізійні зображення Землі. Роздільна здатність телевізійних знімків нижче, ніж у фотографій. Телевізійна зйомка проводиться зі штучних супутників, які працюють у автоматичному режимі. Як правило, їх орбіти мають велике нахил до екватора, що дозволяло охопити зйомкою майже всі широти.
Супутники системи «Метеор» запускають на орбіту заввишки 550-1000 км. Його телевізійна система включається сама після підйому Сонця над горизонтом, а експозиція у зв'язку із зміною освітленості під час польоту встановлюється автоматично. «Метеор» за один оберт навколо Землі може зняти площу, що становить приблизно 8% поверхні земної кулі.
У порівнянні з одномасштабним фотознімком телевізійний знімок має велику оглядовість та генералізацію.
Масштаби телезнімків бувають від 1: 6 000 000 до 1: 14 000 000, роздільна здатність становить 0,8 - 6 км, а площа, що знімається, коливається від сотень тисяч до мільйона квадратних кілометрів. Знімки хорошої якості можуть бути збільшені у 2-3 рази без втрати детальності. Існує два види телевізійної зйомки – кадрова та сканерна. При кадровій зйомці проводиться послідовна експозиція різних ділянок поверхні та передачі зображення по радіоканалах космічного зв'язку. Об'єктив камери під час експозиції створює зображення на світлочутливому екрані, яке можна сфотографувати. При сканерній зйомці зображення формується з окремих смуг (сканів), що виходять в результаті детального перегляду місцевості променем поперек руху носія (сканування). Поступальний рух носія дозволяє отримувати зображення як безперервної стрічки. Чим детальніше зображення, тим менша ширина смуги зйомки.
Телевізійні знімки здебільшого слабоперспективні. Для збільшення смуги захвату на супутниках системи «Метеор» зйомки виконуються двома телекамерами, оптичні осі яких відхилені від вертикалі на 19 °. У зв'язку з цим масштаб знімка змінюється від лінії проекції орбіти супутника на 5-15%, що ускладнює їхнє використання.
Телевізійні знімки дають великий обсяг інформації, дозволяючи виділити великі регіональні та глобальні особливості геологічної будови Землі.

КОЛЬОРОВИЙ НАРЯД ЗЕМЛІ
Завдяки яким властивостям природних об'єктів ми отримуємо інформацію про поверхню нашої планети?
В першу чергу завдяки «кольоровому вбранню» Землі або відбивним властивостям ґрунту, рослинності, виходів гірських порід тощо. Інакше кажучи, колір дає нам первинну та основну інформацію з поверхневих та неглибоко залягаючих об'єктів.
Спочатку головним методом дистанційного зондування поверхні Землі було фотографування на чорно-білу плівку та передача чорно-білого телевізійного зображення. Геологічні структури, їх форма, розміри та просторовий розподіл вивчалися по фотону та геометричним обрисам малюнка. Потім стали застосовувати кольорову та спектрозональну плівки, отримавши можливість використовувати колір як додаткову ознаку об'єктів. Але разом з цим підвищилися і вимоги до матеріалів, що отримуються з космосу, ускладнилися розв'язувані завдання.
Відомо, що кольорова плівка має три шари, чутливих у трьох зонах спектра, - синій, зелений та червоний. Виготовлення позитиву на тришаровій плівці аналогічної будови дозволяє відтворити оригінал у натуральних кольорах. Спектрозональна плівка також має три світлочутливі шари, але, на відміну від кольорової плівки, на ній відсутній синій шар, зате є шар, чутливий до інфрачервоних променів. Тому відтворюваний зі спектрозональної плівки оригінал без синьої ділянки спектра має спотворене кольорове забарвлення (псевдокольорове зображення). Але ж спектр випромінювання природних об'єктів містить багато дрібних характеристик.
Тому, вгамовуючи в декількох зонах спектру, ми вловимо найтонші зміни колірних і яскравих зображень об'єкта, які не в змозі вловити кольорову плівку.
Так, у фахівців з'явилася ідея сфотографувати одночасно одні й ті ж райони у різному кольорі, або, як кажуть, у різних зонах спектру. При такій багатозональній зйомці, окрім знімка, сфотографованого у вузькому діапазоні спектру, є можливість створити синтезовані кольорові зображення з'єднанням кадрів, отриманих в окремих зонах. Причому синтез кольорового зображення можна проводити у природних кольорах, щоб природні об'єкти мали звичні колірні контрасти. Шляхом різноманітних поєднань вузькоспектральних зображень можна створити синтезовані кольорові зображення. При цьому виникають найрізноманітніші поєднання колірних контрастів, коли окремі природні об'єкти, що відрізняються за своїми яскравими та колірними характеристиками, зображаються в умовних кольорах. Кінцева мета отримання подібного зображення полягає в максим
ном розчленуванні природних об'єктів за кольоровими контрастами. Зрозуміло, що, на відміну від кольорової та снектрозональної зйомки, отримання синтезованого зображення дозволить застосувати більше сучасну методикуобробки та вибрати оптимальні поєднання сумованих зон для ідентифікації об'єктів.
Під час польоту космічного корабля «Союз-22» космонавти В. Биковський та В. Аксьонов проводили багатозональну зйомку земної поверхні. Для цієї мети на борту корабля була встановлена ​​фотокамера МКФ-6, розроблена спільно фахівцями Інституту космічних досліджень АН СРСР та Інституту електроніки АН ГДР та виготовлена ​​у НДР. Багатозональна зйомка здійснювалася за допомогою шести апаратів, кожен з яких має спеціальний світлофільтр, розрахований на отримання зображення у певному діапазоні спектра (табл. 3).
Багатозональна зйомка в космосі має багаторічну історію. Основи багатозональної зйомки заклав у 30-ті роки радянський вчений
В. А. Фасс. У 1947 р. вийшла книга Є. А. Крінова, де він вперше показав можливість порівнювати окремі об'єкти за спектральними
характеристикам відбиття. Згодом було складено каталог відображаючих характеристик природних об'єктів: оголень гірських порід та ґрунту, рослинного покриву, водної поверхні. У наступні роки відомості про відбивні властивості земних утворень значно розширилися. А факти, які вдалося зібрати Е. А. Крінову, послужили основою для каталогу відбивають властивостей природних об'єктів та їх поєднань (вони становлять своєрідний «банк» пам'яті для ЕОМ при порівнянні об'єктів). Тому при фотографуванні різних природних об'єктів можна вибирати найбільш сприятливі для зйомки ділянки спектра (рис. 11).
Згодом ідея багатозональної зйомки отримала творчий розвиток. І вже з борту «Союз-12» космонавти В. Лазарєв та О. Макаров зробили понад 100 фотографій, знятих у шести, а на окремих ділянках у дев'яти зонах спектра. Зйомкою з «Союзу-12» охоплено велику територію Північно-Східної Африки, гррні хребти Малої Азії, вулканічні нагір'я Вірменії, степові райони Дагестану, Прикаспій, акваторії Середземного моря та Каспію. Як показав аналіз багатозональних фотографій «Союзу-12», цікаві результати були отримані щодо підводного ландшафту акваторії з невеликими глибинами, а також ділянок солончаків. За даними фахівців, при багатозональній зйомці, розглядаючи знімки, отримані в синій зоні, можна впевнено розділяти контури пісків і солончаків, оскільки зображення соляних кір не втрачає яскравості, тоді як контраст навколишніх об'єктів знижується. Завдяки цим знімкам стало можливим провести коригування карт засолення грунтоутворювальних порід. На знімках Лівії, зроблених у червоній та жовтій зонах спектру, з великою детальністю виступають світлі контури піщаних відкладень, а в короткохвильових діапазонах (синьому, зеленому) простежуються зволожені ділянки. Американські дослідники багатозональний варіант космічної зйомки випробували на кораблі "Аполлон-9" у 1969 р., а потім на автоматичних станціях "Лендсат" та орбітальній станції "Скайлеб".
Апаратура для отримання знімків на «Лендсат-1» є багатозональним скануючим пристроєм, в якому використовуються зелена, червона і дві інфрачервоні зони спектру. Зелена зона найчіткіше показує розподіл донних опадів і відзначає шельфові зони з різною глибиною. У червоній зоні загальний вигляд зображення чіткіший. На ньому добре видно будівлі та штучні насадження, структура ґрунтів. Тональність ділянок суші інфрачервоних зон найяскравіша. Там чіткіше відображаються площі різних типів гірських порід. Найбільш яскраво можливості багатозональних фотокамер «Лендсат» виявилися при отриманні синтезованих кольорових зображень. Причому в окремих випадках виявилося вигіднішим «вичитати» одне зображення з іншого і таким чином встановлювати додаткову інформацію певного діапазону. При цьому з'ясувалося, що багатозональні знімки містять геохімічну інформацію. Наприклад, оксиди заліза легше пізнаються на синтезованих знімках, ніж однозональних. Зміну співвідношень між різними типами гірських порід та залізовмісними мінералами можна використовувати при геологічному картуванні.
Використовуючи співвідношення величин відображення на знімках, знятих у різних зонах спектру, стало можливим складання карт методом автоматичного розпізнавання, де можна виділити окремі виходи гірських порід та виявити характерні групи, які можна використовувати як зразки геологічних об'єктів.
На прикладах ми покажемо можливості багатозональної зйомки вивчення природних об'єктів нашої країни. Для цього розглянемо багатозональні фотографії одного з районів Киргизстану, отримані зі станції «Салют-4» під час польоту на ній льотчиків-космонавтів П. Клімука та В. Севастьянова. Зйомка проводилася 27 липня 1979 р. з висоти 340 км блбком із чотирьох фотоапаратів, які
Рис. 12. Багатозональні космічні знімки, зроблені з орбітальної станції «Салют-4» над територією Киргизії: а – перша зона 0,5-0,6 мкм; б – друга зона 0,6-0,7 мкм; в – третя зона 0,7 – 0,84 мкм; г - схема геологічного дешифрування: 1 - уламки давньої земної кори; 2 – складчасті породи каледонського комплексу; 3 – розривні порушення; 4- складчасті породи герцинського комплексу; 5 - чохол Центральноказахстанського серединного масиву; 6- міжгірські западини; малюнок обкладинки лівий верхній – кольорова фотографія району Радянської Киргизії. Знімок зроблений із довготривалої орбітальної станції «Салют-4»; малюнок обкладинки лівий середній. Знімок отримано шляхом оптичного синтезу за трьома вихідними чорно-білими зображеннями. У цьому варіанті синтетичного знімку добре виділяється гірська рослинність: кожен рожевий, червоний та коричневий відтінок відповідає різним видам рослинності; малюнок обкладинки лобовий нижній. Червоно-коричневі тони на цьому синтетичному знімку - ділянки, вкриті лісом, чагарником, луками та зрошуваними сільськогосподарськими полями; малюнок обкладинки правий верхній. На цьому знімку особливо чітко виділяються ґрунти (сучасний алювій)
у міжгірських западинах; малюнок обкладинки правий нижній. Умовне кольорове зображення, отримане оптикоелектронним способом. Для кодування інтервалів оптичної щільності вихідного чорно-білого знімка використана дискретна (переривчаста) шкала кольорів. Кольори підкреслюють межі різних природних утворень.
одночасно знімали ту саму ділянку Землі в різних зонах спектру електромагнітних коливань: (зона 0,5-0,6 мкм), зелено-блакитно-жовтогарячої (зона 0,5-0,6 мкм), помаранчевої та червоної (зона 0,6-0,7 мкм), фарбою та інфрачервоною (зона 0,70-0,84 мкм) (рис. 12 а, б, в, г). Одночасно велася зйомка на звичайну кольорову плівку. На фотографії зображені гірські райони Киргизії між озерами Іссик-Куль та Сонкель. Це відроги Киргизького хребта, хребтів Кюнгей- та Терскей-Ала-Тоо, долини гірських річок Нарина та Чу, де розташовані населені пункти, орні землі, пасовища. Максимальні абсолютні позначки висот досягають 4800 м. Сніговий покрив вінчає найвищі вершини. Якщо оцінювати фотографії, отримані в різних зонах спектру, і кольорове зображення, то можна помітити, що фотографія, зроблена в оранжево-червоному діапазоні 0,6-0,7 мкм, дає найповнішу інформацію про об'єкти зйомки. За своєю виразністю вона близька до кольорового зображення. Фототоном тут підкреслено структуру міжгірських западин та хребтів, чітким малюнком відзначено положення льодовиків. Знімок у зоні 0,5-0,6 мкм, незважаючи на те, що виглядає менш контрастним, дає різнобічні відомості про будову мілководій Озер Іссик-Куль та Сонкель. На ньому добре проглядаються долини гірських річок, де виділяється сучасний алювій, видно поливні землі. На знімку в червоній та ближній інфрачервоній зоні спектру 0,70-0,84 мкм водні поверхні фіксуються темними тонами, тому гідромережа майже не видно, зате чітко виступає геологічна структура району.
Чорно-білі зональні зображення стали вихідними даними для синтезу кольорових знімків. На кольоровій фотографії розподіл тонів звичний для нашого ока: глибші зони озер мають темне забарвлення; білими мазками підкреслено становище льодовиків; коричневим та темно-коричневим кольором відображені гірські хребти; світлими показані долини річок та міжгірні западини. Загальний зелений фон фотографії вказує на райони розповсюдження рослинності (див. мал. обкладинки лівий верхній). Але коли зображенню, отриманому в першій зоні, надали червоний колір, другій зоні -синій, третій - зелений і підсумовували їх, природні об'єкти на синтезованому знімку заграли незвичайними кольорами. На зображенні озера виглядають білими, льодовики - чорними, що нагадують гілку дерева. Загальний червонуватий тон своїми різними відтінками підкреслює різноманітність ландшафтів та гірської рослинності (див. рис. обкладинки лівий середній). В іншому варіанті оптичного синтезу, коли першій зоні спектру дане зелене забарвлення, другий - червоне, третьому - синє, озера вже мають темне забарвлення, червоно-коричневі тони. .обкладинки лівий нижній).
У третьому варіанті синтезу першому діапазону дана синя окра?, ска, другому - зелена, третьому - червона. За розподілом фарбування цей варіант близький до реального кольорового знімка. Тут найбільш чітко виділяються ґрунти в міжгірських западинах, але разом з тим зникла інформація про характер зміни глибин озера Іссик-Куль (див. рис. обкладинки правий верхній).
Застосування багатозональної зйомки послужило поштовхом до широкого застосування ЕОМ. З'явилася можливість складати та віднімати зображення різних діапазонів, розподіляти їх за щільністю фототону та кодувати певний фототон будь-яким відтінком кольору (див. рис. обкладинки правий нижній).
Таблиця 3
Наведені приклади показують роль космічних фотографій у вивченні природних ресурсів Землі. Багатозональна зйомка підвищує ефективність нових методів, особливо вивчення геологічних об'єктів.

ЗЕМЛЯ В НЕБАЧНОМУ ДІАПАЗОНІ СПЕКТРА ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ КОЛИВАНЬ
Серед дистанційних методів все більшої ролі набувають методи, що використовують невидимий діапазон електромагнітного спектра випромінювання. З їх допомогою ми отримуємо інформацію про спектр випромінювання різних природних об'єктів, розподіл теплового поля та про інші фізичні характеристики земної поверхні. В даний час у геологічних дослідженнях найбільш поширені інфрачервона, радарна, спектрометрична зйомки та геофізичні методи.
Інфрачервона (ІЧ) зйомка заснована на використанні зображення, отриманого в області ІЧ-випромінювання. Звичайним джерелом інфрачервоного випромінювання є нагріте тіло. При невеликій температурі інтенсивність випромінювання незначна, а при
підвищення температури потужність випромінюваної енергії швидко розраховується.
Основні температурні аномалії на поверхні нашої планети викликані двома природними тепловими джерелами – Сонцем та ендогенним теплом Землі. Тепловий потік від її ядра та внутрішніх оболонок не залежить від зовнішніх факторів. Температурні аномалії, викликані цим тепловим потоком у зонах високої вулканічної активності та інтенсивної гідротермальної діяльності, досягають десятків та сотень градусів.
Оскільки теплові випромінювання типові для всіх навколишніх предметів, а температура їх різна, то інфрачервоне зображення характеризує теплову неоднорідність земної поверхні.
Проведення ІЧ-зйомки з літальних апаратів накладає обмеження застосування ІЧ-методів. Ці обмеження пов'язані з поглинанням та розсіюванням ІЧ-випромінювання атмосферою. При проходженні інфрачервоного випромінювання через атмосферу спостерігається вибіркове поглинання його газами та водяною парою. Найсильніше воно поглинається парами води, вуглекислим газомта озоном. Однак у атмосфері для ІЧ-випромінювання є кілька зон щодо слабкого поглинання. Це звані «вікна пропускання» ІЧ-випромінювання. Прозорість їх залежить від висоти над рівнем моря та утримання в атмосфері водяної пари. Зі збільшенням висоти щільність повітря та кількість у ньому різних домішок зменшуються, зростає прозорість атмосфери та збільшується ширина «вікон пропускання». ІЧ-зображення земної поверхні можна отримати лише в тому діапазоні, що відповідає смузі прозорості атмосфери (рис. 13).
Прилади, що використовуються для інфрачервоної зйомки з літальних апаратів, сконструйовані на основі цих особливостей атмосфери. Вже протягом багатьох років геологи проводять дослідження в області практичного застосуванняІЧ-зйомки.
Найбільш яскраво виявляються можливості ІЧ-зйомки при вивченні районів активної вулканічної та гідротермальної діяльності. У цьому випадку аномальні високотемпературні джерела тепла знаходяться на поверхні, і ІЧ-зображення передає картину розподілу теплового поля в момент зйомки. Послідовна ІЧ-зйомка тих самих площ дозволяє виявити динаміку зміни теплового поля, подолати найактивніші зони виверження. Наприклад, ІЧ-зображення вулкана Кілауеа на Гавайських островах дає чітку картину розподілу теплового поля (рис. 14). На цьому знімку основна теплова аномалія (яскрава світла пляма) визначає положення кратера вулкана, менш інтенсивні аномалії відповідають виходам термальних вод та газів. На знімку можна простежити напрямок руху термальних джерел зі зниження інтенсивності аномалії. На звичайному аерофотознімку добре дешифрується рельєф (становище кратера, вододілу тощо), тому спільне дешифрування цих знімків дозволяє детальніше вивчити будову вулкана.
У СРСР роботи в цьому напрямку ведуться в районі вулканів Камчатки, що діють. Вже отримані ІЧ-зображення деяких вулканів (Мутнівський, Горілий, Авача, Толбачик та ін.). При цьому паралельно з ІЧ-зйомкою здійснювалася звичайна аерофотозйомка. Спільна інтерпретація їх результатів дозволила отримати важливу інформацію про будову діючих вулканічних вогнищ, недоступних для наземних спостережень. Хороші результати дає ІЧ-зйомка під час гідрогеологічних досліджень. На ІЧ-зображеннях щодо зміни теплових контрастів земної поверхні можна виділяти місця підвищеної вологості, пов'язані з наявністю підземних вод. Особливо допомагають ІЧ-методи при пошуках ґрунтових вод у пустельних та напівпустельних зонах. За допомогою ІЧ-зйомки можна також вивчати температурні аномалії водних басейнів.
Всебічний аналіз ІЧ-зображень, отриманих із супутників, показав, що за малохмарної погоди вони добре передають термічну неоднорідність Землі. Це дає можливість використовувати їх у геологічних та географічних дослідженнях. На космічних ІЧ-знімках добре видно берегову лінію, гідрографічну мережу. Аналіз ІЧ-знімків підтвердив, що ці зображення можна використовувати для оцінки льодової ситуації. На ІЧ-зображення також добре фіксується теплова неоднорідність водного середовища. Наприклад, на знімках Атлантичного океануза темними смугами визначається положення течії Гольфстрім.
З супутників отримують дані для складання температурної картини Землі з точністю порядку часток градуса. Подібні карти було створено для різних регіонів, на них добре виділяються теплові аномалії.
Крім ІЧ-зйомки, з супутників ведеться зйомка радіолокації. Вона використовує для отримання зображення мікрохвильовий діапазон електромагнітного спектра. При цьому фіксується не тільки природне випромінювання, властиве навколишнім об'єктам, але і штучний радіосигнал, відбитий від об'єктів. Залежно від природи електромагнітного випромінювання радіолокаційну зйомку поділяють на активну (радарну) та пасійну (радіо-теплову).
Для вирішення геологічних завдань застосовують радіолокатори бічного огляду, які встановлюють на літальних апаратах. Посланий з них радіосигнал відображається від об'єктів, що зустрічаються на його шляху, вловлюється спеціальною антеною і потім передається на екран або фіксується на плівці. Через шорсткість поверхні відображення частина енергії посланого сигналу розсіюється і ми отримуємо дифузне (розсіяне) відображення. Інтенсивність його залежить від співвідношення шорсткості поверхні відображення з довжиною хвилі. Якщо розміри частинок поверхні менше половини довжини хвилі, то вони не дають розсіяного відображення. Завдяки цьому радарну зйомку можна вести в будь-який час доби і за будь-якої погоди, оскільки хмарність (за винятком грозових хмар) та туман не позначаються як радарне зображення. Ця зйомка при великій довжині хвилі дозволяє отримати інформацію про об'єкти, незважаючи на багату рослинність і товщу нецементованих тонкозернистих опадів. Чіткість радарного зображення залежить від ступеня шорсткості поверхні відображення, геометричної форми об'єкта, кута падіння променя, поляризованості та частоти надісланого сигналу, фізичних властивостей поверхні відображення (щільність, вологість та ін.). Якщо рельєф різко розчленований, частина інформації на зображенні прихована радарною тінню.
Геологічна інтерпретація радарного зображення ґрунтується на аналізі структурних контурів, тону, текстури. Характер і повнота геологічної інформації залежить від «вираженості» геології в рельєфі, ступеня ерозії, від вологості та характеру розподілу рослинності. Детальне вивчення особливостей радарного зображення показує, що незалежно від складності геологічної будови району найбільш достовірно дешифруються структурні лінії та лінії розривів, виражені у рельєфі місцевості. Цінність цієї інформації не викликає сумнівів, бо елементи мікрорельєфу та рельєф взагалі, як правило, відображають характер внутрішньої структури геологічних утворень. На першому етапі дешифрування порушення, що визначаються тільки за лінійними формами рельєфу, спрямованим ділянкам річкових долин або лінійного розташування рослинності, виділяються як імовірні.
І лише подальший аналіз геолого-геофізичних даних може дати остаточну характеристику цих лінійних фотоаномалій. За результатами дешифрувань радарного зображення складаються попередньо геологічні, геоморфологічні та інші карти. Досвід роботи радянських і зарубіжних дослідників показує, що зйомка радіолокації дозволяє отримати цінну інформацію про будову Землі (рис. 15). При цьому радіолокаційні знімки дають детальне зображення рельєфу, структурний план регіону, що вивчається, і відображають зміну фізичних характеристик підстилаючої поверхні (щільність, пористість, електропровідність, магнітна сприйнятливість). В даний час радарна зйомка застосовується при геологічному картуванні, геоморфології, гідрогеології та в географії.
Радіотеплова зйомка реєструє випромінювання природних об'єктів у діапазоні 0,3 см -10 см.
При спостереженні за земними об'єктами максимальні радіотеплові контрасти спостерігаються між водою та сушею. Це свідчить про можливості методу виявлення запасів підземних вод. Велика перевага радіотеплової зйомки – її незалежність від стану атмосфери. За допомогою радіотеплової зйомки можна виявити контури великих лісових пожеж при суцільній хмарності та густому тумані. Досвід геологічної інтерпретації радіотеплового зображення вказує на можливість з його допомогою вивчати берегову лінію, зони підвищеної вулканічної активності та гідротермальної діяльності.
В даний час, крім візуальних спостережень, фотографії, телебачення та інших методів, що дають зображення природних об'єктів, з'явилася можливість вивчати їхнє випромінювання за допомогою спектрометричної зйомки. Вона проводиться як з літаків, так і з пілотованих космічних кораблів. Методика спектрометричної зйомки полягає у вимірі коефіцієнтів яскравостей природних утворень у порівнянні з еталоном. При цьому одночасно вимірюється яскравість поверхні, що підстилає, і спеціального екрану з заздалегідь відомим коефіцієнтом спектральної яскравості. Найбільшого поширення набули безперервні виміри коефіцієнтів спектральної яскравості над природним об'єктом.
Досвід вивчення природних утворень на основі спектральних яскравостей показує, що надійне розпізнавання окремих об'єктів потребує зйомки у вузьких зонах спектра. У цьому випадку забезпечується необхідний контраст з навколишнім тлом, причому кількість діапазонів, необхідних для вирішення тих чи інших завдань, може варіювати. Наприклад, для розпізнавання рослинного покриву потрібне співвідношення 2 та 3 коефіцієнтів спектральної яскравості. При супутникових експериментах використовуються багатоспектральні пристрої, що мають 4-6 інтервалів спостереження у видимому діапазоні, 3-4 інтервали - у ближньому ІЧ-діапазоні, 2-4 інтервали - в ІЧ-тепловому діапазоні, 3-5 каналів - у радіодіапазоні. Обробка отриманих спектральних показників проводиться з допомогою ЕОМ.
Експерименти з проведення спектрометричної зйомки проводилися з пілотованих космічних кораблів «Союз-7» та «Союз-9» та орбітальної станції «Салют». Були виконані спектрометричні дослідження над різними районами земної кулі. Ці дослідження були доповнені, розширені у наступних польотах пілотованих космічних кораблів та орбітальних станцій «Са-лют».
В останні 10-15 років поряд з аеромагнітною зйомкою стала вестися магнітна зйомка зі штучних супутників Землі та орбітальних. космічних станцій. З 1958 р. у Радянському Союзі проведено кілька глобальних зйомок Землі: у 1964 р. – зі штучного супутника Землі (ІСЗ) «Космос-49», а в 1970 р. – з ІСЗ «Космос-321». Дослідження магнітного поля Землі з ШСЗ продовжуються й у час. З орбіти, близької до полярної, за короткий термін можна здійснити майданну зйомку всієї планети. Дані супутникових вимірів передаються Землю і обробляються з допомогою ЕОМ. Результати цих вимірювань записують як профілів вектора магнітного поля або карт головного магнітного поля Землі. Морфологічно воно є полем, що включає світові та значні регіональні аномалії.
Передбачається, що основна частина аномалій, виявлених за допомогою супутників, обумовлена ​​особливостями геологічної будови та їх джерела знаходяться у літосфері.

РОЗДІЛ ІІІ. ЩО ДАЄ КОСМІЧНА ІНФОРМАЦІЯ ДЛЯ ГЕОЛОГІЇ

Під час вивчення Землі важлива роль належить дослідженням, здійснюваним з допомогою космічної техніки. Відомо, що геологічні дослідження спрямовані на пошук, виявлення та освоєння природних багатств, що ховаються в надрах Землі. Чи може інформація, яка отримується з космічних апаратів, сприятиме цьому? Досвід роботи із космічними зображеннями показує великі можливості застосування космічних знімків у геології.
У цьому розділі ми й розповімо про найголовніші геологічні завдання, які вирішуються за допомогою космічних зйомок.

ЯК ПРАЦЮЮТЬ З КОСМІЧНИМИ ЗОБРАЖЕННЯМИ
Основа космічних досліджень – реєстрація відбитої сонячної та власної радіації природних об'єктів. Вона здійснюється різними методами (фотографічними, телевізійними та ін.). При цьому величини (сигнали) різної інтенсивності, що реєструються, пропорційні яскравості відповідних ділянок поверхні Землі.
Все різноманіття елементів ландшафту зображується у вигляді точок, ліній, ареалів різного фототону та розмірів. Чим більший на космічному зображенні діапазон тонових градацій та дрібних деталей, тим вищі його образотворчі властивості. Геологу-де-шифрувальнику для практичної роботи важливо знати, наскільки правильно передає знімок яскраві відмінності об'єктів. Адже геологічні об'єкти мають певною мірою фотогенічність. Одні чудово виходять на фотографіях, їм відповідає яскравий малюнок, що запам'ятовує. Інші, хоч би як ми намагалися, виходять погано. І щоб виявити та довести їх існування, доводиться використовувати додаткові ознаки. Прийнято говорити, що геологічні об'єкти мають прямі і непрямі дешифрувальні ознаки.
Прямі ознаки вказують на особливості геометрії, розміри та форму досліджуваного об'єкта. Фототон, колірні відмінності можуть бути також надійними прямими індикаторами при впізнанні гірських порід.
Непрямі ознаки ґрунтуються на вивченні природних взаємозв'язків між геологічною будовою та ландшафтними особливостями земної поверхні. Відомо, що рельєф дуже чуйно реагує на геологічну обстановку як на поверхні, так і на глибині, що існує взаємозв'язок між ґрунтовим покривом, рослинністю та ґрунтоутворюючими породами. Ці співвідношення який завжди однозначні. Вони набувають специфічних рис у різних кліматичних зонах, затушовуються під впливом господарську діяльність людини. Їхнє значення може змінюватись залежно від тектоніки регіону та масштабу зйомки. Наприклад, у геосинклінальних поясах, для яких характерні велика швидкістьсучасних тектонічних рухів, ми можемо спостерігати у малоспотвореному вигляді просторові поєднання окремих структур. Хороша оголеність порід сприяє отриманню за космічними зображеннями інформації про форму геологічних тіл, склад і потужність порід, що їх складають. У рівнинних і платформних областях визначальне значення виявлення геологічних структур грають непрямі ознаки, оскільки спостереження там геологічних об'єктів утруднено через рясні рослинності, потужного покриву сучасних відкладень господарську діяльність людини.
Таким чином, за допомогою прямих та непрямих дешифрувальних ознак ми визначаємо за фотозображенням об'єкт, переносимо його на топографічну основу та даємо його геологічну інтерпретацію. Багато геологічних кордонів на картах наносяться на основі аеро- та космічних знімків. Адже на фотозображенні видно стан поверхні Землі в момент зйомки, добре читається рельєф, виділяються ділянки різного фототону та кольору. І що краще ми знаємо поверхневу геологію, то впевненіше ми розшифровуємо глибинну структуру регіону. Але як від поверхневої структури, що відображається на космічному знімку, перейти до вивчення глибинної структури? Спробуємо відповісти на це. Коли геологи отримали можливість вивчати глибокі горизонти літосфери, було помічено одну дивовижну особливість її - підошва земної кори (кордон Мохоровичича) є ніби дзеркальним відображенням рельєфу земної поверхні. Там, де Землі гори, потужність кори збільшується до 50 км-, в океанічних западинах вона зменшується до 10-15 км, але в континентальних рівнинах потужність кори становить 30-40 км. Це підтверджує зв'язок між поверхневою та глибинною структурою Землі. Завдяки оглядовості космічних знімків, ми фіксуємо геологічні структури різних масштабів. Встановлено, що зі збільшенням висоти зйомки та зменшенням масштабу на знімках відображаються найбільші структури, що відповідають неоднорідностям найглибших горизонтів земної кори. Великі структури, виявлені на одержуваних із космосу зображеннях, визначення їх глибинності зіставляються з геофізичними аномаліями, які вказують зміну будівлі глибоких верств Землі. Крім безпосередньої кореляції (зв'язку), між глибокими шарами Землі та поверхневою структурою, що відзначається на космічних знімках, виявляються непрямі ознаки, що вказують на глибинність тієї чи іншої структури. Очевидно, зміна яскравості геологічних об'єктів
У вузьких зонах спектра при багатозональній зйомці результат скупчення певних хімічних елементів. Аномальна присутність цих елементів може бути прямою чи непрямою ознакою неоднорідності земної кори. За глибинними розломами на поверхню доходять флюїди, які несуть у собі інформацію про фі: зико-хімічні процеси, що протікають на різних рівняхлітосфери. Інтерпретація цих аномалій дає інформацію про глибинності геологічної структури. Таким чином, набір різномаштабних багатозональних космічних знімків дозволяє провести широке дешифрування та виділити геологічні структури різного рангу (від глобальних до локальних).
Залежно від технічних засобів та прийомів розрізняють візуальне, інструментальне та автоматичне дешифрування. Найбільшого поширення поки що має візуальне дешифрування. У ньому необхідно враховувати властивості зору спостерігача, умови висвітлення, час спостереження. Людина може розрізнити близько 100 сірих тонів в діапазоні від чорного до білого. У практичній роботі кількість фототонових градацій обмежується до 7-i0. Колірне сприйняття людини значно тонше. Прийнято вважати, що кількість кольорів, що розрізняються оком, різних по тону, насиченості і світлоті, перевищує 10 000. Особливо добре помітні варіації кольору, в жовтій зоні спектру. Роздільна здатність ока також велика. Вона залежить від розміру, контрасту і різкості меж об'єкта, що спостерігається.
Інструментальна обробка передбачає перетворення знімка та отримання нового зображення із заздалегідь заданими властивостями. Це можна проводити за допомогою фотографічних, оптичних та інших засобів. Застосування електронної техніки, ЕОМ, використання цифрових методів дозволило здійснити повніший аналіз космічних знімків. Сам собою процес перетворення знімка не додає нової інформації. Він лише наводить її до вигляду, зручного для подальшої обробки, дозволяючи незалежно від суб'єктивного сприйняття людського ока відтінити образотворчі характеристики об'єктів. При інструментальній обробці можна провести фільтрацію знімка, тобто відсіяти непотрібну інформацію і посилити зображення об'єктів, що досліджуються.
Цікаві результати дає квантування зображення за щільністю фототону, з наступним забарвленням окремих заздалегідь вибраних щаблів. Причому кількість і ширина діапазону щільності може змінюватися, що дозволяє отримувати детальні та узагальнені характеристики фототонових вимірювань. Широке поширення має синтезування кольорових зображень, у якому з допомогою кількох світлофільтрів знімки, зняті у різних зонах спектра, проектуються однією екран. При цьому виходить колірне зображення «хибного» фарбування. Кольори можна підібрати таким чином, щоб краще відтінити об'єкти, що вивчаються. Наприклад, якщо при використанні трьох світлофільтрів зображення, отримане в зеленій частині спектру, пофарбувати синім кольором, у червоній – зеленим, а в інфрачервоній – червоним, то на знімку рослинність
зображується червоним кольором, водна поверхня - синім, а ділянки, не вкриті рослинністю, - сіро-блакитним. При зміні кольору фільтра, який відповідає даному діапазону зйомки, колір сумарного зображення змінюється (див. мал. обкладинки).
Автоматичне дешифрування космічних знімків передбачає отримання зображення у цифровому вигляді з подальшою його обробкою за програмами на ЕОМ. Це дозволяє виділити конкретні геологічні об'єкти. Програми для цього створюються на основі розв'язання задачі розпізнавання образу. Вони вимагають свого роду «банку пам'яті», де зібрано об'єктивні характеристики природних об'єктів. Методика автоматичного дешифрування поки що перебуває у стадії розробки. В даний час найбільшого поширення набув аналого-цифровий метод. Він передбачає перетворення фотознімка на «шифровий» за допомогою спеціального пристрою та обробку шифрового зображення відповідно до наявних програм. Автоматизація дешифрування не може повністю замінити дешифрувальника, але вона дає можливість оперативно обробити велику кількість матеріалу.
Застосування космічних методів у геологічних дослідженнях потребує певних умов та чіткої організації. Дешифрування завжди проводиться цілеспрямовано, оскільки різні фахівці беруть з тих самих знімків різну інформацію. Наприклад, геологів цікавлять геологічні об'єкти, географів - різні компоненти географічної оболонки і т. д. Перед дешифруванням необхідно вивчити наявний матеріал про природні умови району дослідження, виявити взаємозв'язки між елементами ландшафту, проаналізувати геологічні та геофізичні дані. Чим краще знає дешифрувальник предмет дослідження, тим більше інформації він витягне з космічного знімка і швидше визначить, чи космічне зображення несе нові відомості.
Дешифрування космічних знімків ділиться на три етапи: попереднє камеральне, польові роботи та остаточне камеральне оброблення. Причому співвідношення цих етапів залежить від масштабу зйомки, складності геологічної будови та ступеня її дешифрування.
Попереднє камеральне дешифрування проводиться на початок польових геологічних робіт. У цьому складаються серії попередніх карт, у яких відображаються передбачувані геологічні структури. Розглядаються знімки різних масштабів, виділяються контури об'єктів, зони фототонових аномалій. На підставі наявного геолого-геофізичного матеріалу будуються припущення про геологічну природу виявлених об'єктів, встановлюється їхня дешифрованість.
Під час польових робіт встановлюються геологічна природа та речовий склад виділених об'єктів, уточнюються їх дешифрувальні ознаки. Як правило, польові роботи проводяться на окремих ключових ділянках і результати досліджень екстраполюються. Кількість таких ділянок визначається особливостями геологічної будови!
Завершальний етап - остаточна камеральна обробка ре-(ультатів наземних, аеро- і космічних спостережень. Ці дані використовуються для складання геологічних карт різного змісту, каталогів індикаторів та дешифрувальних ознак, районування території за умовами дешифрованості, а також для звіту про результати досліджень.

ЛІНЕАМЕНТИ
На космічних зображеннях Землі досить чітко видно смуги, що виявляються самостійними фотоаномаліями, або як прямолінійних кордонів між різними ландшафтними зонами, або геологічними утвореннями. У фахівців, які займаються дешифруванням космічних матеріалів, вони отримали назву лінеаментів1.
1 Лінеіментум (літ.) - Лінія, характеристика.
Під лінеаментом в геології прийнято розуміти лінійні або дугоподібні елементи планетарного значення, пов'язані на початковому етапі, а іноді і протягом історії розвитку літосфери з глибинними розколами. У такому розумінні цей термін використовується в геології початку нашого століття. З того часу лінеаменти в земній корі були виявлені геологічними, геофізичними та геоморфологічними методами. Тепер вони почали виявлятись і на космічних знімках. При цьому було з'ясовано цікаву особливість їхнього прояву: кількість їх залежить від масштабів космічних зйомок. Чим він дрібніший, тим чіткіше виглядають лінеаменти на космічних знімках. Яка ж природа фотолінеаментів, що виділяються за космічними знімками у багатьох районах земної кулі? Поки що це питання існує кілька відповідей. Перший зводиться до ототожнення лінеаментів з глибинними розломами, якими відбувалися чи відбуваються нині великі рухи земної кори. Другий пов'язує їх із зонами підвищеної тріщинуватості земної кори. І нарешті, третій розглядає лінеаменти не як тектонічну структуру, бо як об'єкт, зумовлений поверхневими екзогенними факторами. Кожна точка зору має свої прибічники.
Нам представляється, що основна маса виявлених лінеаментів - гребінні глибинні розломи. Це добре ілюструється наступним прикладом. Радянськими та зарубіжними геологами на основі традиційних методів добре описаний Урало-Оманський лі-неамент. Сама назва цієї структури показує її колосальну протяжність від екватора до полярних областей. Радянського Союзу. Ймовірно, справедливо було б називати її суперлінеаментом. Під суперлінеаментами передбачається розуміти структуру, що простежується від континенту до континенту на тисячі кілометрів. Урало-Оманський суперлінеамент виявлений французьким дослідником Ж Фюроном, а потім докладно описаний радянським ученим В. Є. Хаїним. Ця структура йде вздовж Оманської затоки до ірано-афганської та ірано-пакистанської кордонів, а потім перетинає південь Туркменії і паралельно до Уралу тягнеться до Заполяр'я. На всьому протязі Урало-Оманський суперлінеамент впливає на геологічну структуру. В Альпійському поясі Близького та Середнього Сходу він служить кордоном між двома великими сегментами: Східним та Західним, що характеризується різною геологічною будовою. У північній (Уральській частині) суперлінеамент є прикордонним між стародавніми платформами – Східно-Європейською та Сибірською. Безсумнівно, що ця суперструктура - зона глибинного розлому, що довго розвивається.
На глобальних і регіональних космічних знімках окремі частини Урало-Оманського лінеаменту чітко фіксуються у вигляді лінійних фотоаномалій майже довготного простягання (в Ірані, на півдні СРСР та в інших районах. Цей приклад показує, що лінеа-менти, що дешифруються на космічних знімках, з зонами глибинних розломів земної кори.При аналізі структури Середземноморського геосинклінального поясу, крім Урало-Оманського лінеаменту, були виділені й інші лінійні структури. і для Кавказу На космічних знімках виявлені менш протяжні, ніж Урало-Оманська, фотоаномалії, які виявилися тотожними Західно-Каспійському, Пальміро-Апшеронському та іншим глибинним розламам. з глибинними розломами, наприклад, там же Кавказі встановлюються зв'язки між дешифрованими лінеаментами та тектонічними структурами, зокрема із зонами інтенсивної тріщинуватості земної кори, або, як їх прийнято називати, із зонами планетарної тріщинуватості. Проте в обох випадках лінеаменти, виявлені на космічних знімках, відображають зони підвищеної тріщину літосфери. Відомо, що у таких зонах відбувається концентрація корисних копалин. Тому аналіз лінійних фотоаномалій на космічних знімках, окрім теоретичного інтересу, представляє і велике. практичне значення.
Висновок про тотожність лінеаментів із розривами у земній корі призводить до цікавих узагальнень.
Розриви глибокого закладання та тривалого розвитку зазвичай чітко проявляються на земній поверхні та порівняно легко встановлюються традиційними методами. Дешифрування космічних знімків підтвердило існування багатьох із них, виявило масу раніше невідомих лінеаментів, встановило їхній зв'язок із розривною тектонікою. Аналізуючи нові лінеаменти, виявляємо розривні порушення, не встановлені наземними методами. А чому ці структури були виявлені дослідниками в польових умовах? Перш за все тому, що вони розташовуються на великих глибинах і можуть бути замасковані молодшими породами, що їх перекривають. На космічних знімках вони знаходять своє відображення у вигляді смугових фотоаномалій, обумовлених природною генералізацією дрібних елементів цих структур і ефектом об'єднання окремих її частин. Таким чином, на космічних знімках ніби просвічують глибші шари земної кори, створюється своєрідний рентгеноскопічний ефект. Ця властивість космічних знімків тепер стала широко використовуватися вивчення глибинних частин літосфери: фундаменту древніх платформ та інших.
Аналіз космічних матеріалів, що набув широкого поширення останніми роками, дозволив виявити густу мережу лінеаментів і суперлінеаментів. При цьому встановлено, що лінеаменти характеризуються різноманітним простяганням: широтним, довготним, діагональним.
Космічна геологія дозволила по-новому підійти до оцінки лінеаментів, виявити багато цих форм і спробувати з допомогою розшифрувати глибинну структуру окремих частин земної кори.
Виявлення за допомогою космічної геології лінеаментів дає можливість переглянути перспективність багатьох регіонів, встановити раніше невідомі закономірності розміщення корисних копалин. Вивчені лінеаменти дозволяють по-новому підійти до вирішення багатьох проблем сейсміки та тектоніки.

КІЛЬКОВІ СТРУКТУРИ
Кільцеві структури на Землі були відомі геологам з давніх-давен. Проте з появою космічних фотографій можливості дослідження розширилися. Майже кожен дослідник, який аналізує космічний, знімок того чи іншого регіону, виявляє одну або кілька кільцевих утворень, походження яких у багатьох випадках залишається поки що не з'ясованим.
Кільцеві структури - це округлі одиночні або концентричні локальні утворення, що виникли в результаті внутрішнього і зовнішнього процесу. Виходячи з різноманіття форм та генетичних особливостей кільцевих утворень їх можна класифікувати за походженням: ендогенні, екзогенні, космогенні та техногенні.
Кільцеві структури ендогенного походження утворилися внаслідок впливу внутрішніх, глибинних сил Землі. Це вулканічні конуси, масиви вивержених порід, соляні бані, складки округлої форми та інші подібні утворення.
Кільцеві структури екзогенного походження створені зовнішніми силами. До цієї групи відносять височини, улоговини, депресії тощо.
Космогенні кільцеві структури поєднують ударно-вибухові (імпактні) утворення – астроблеми.
Техногенні кільцеві структури з'явилися торік у районах інтенсивної господарську діяльність людей. Це великі кар'єри, терикони, штучні водосховища та інші об'єкти, створені людиною.
Кільцеві структури ендогенного походження досить докладно вивчені багатьма радянськими та зарубіжними вченими. Серед ендогенних структур Землі, пов'язаних з вулканічною та інтрузивною діяльністю, можна виділити осередкові кільцеві структури. Вони зустрічаються Землі та інших планетах земної групи. На Землі ці структури не перевищують 50 км у поперечнику та утворюються під впливом магм, що залягають порівняно неглибоко у земній корі континентального типу. Максимального розвитку вони отримали активізованих «жорстких» брилах континентів.
Вочевидь, що, крім магматичного чинника освіти ендогенних кільцевих структур, певну роль грають тектонічні руху. Окремі складки, що наближаються за своїми параметрами до куполів або чаш, мають форму концентричних кілець. До них слід віднести структуру Рішат, розташовану в Сахарі. Ця складка добре фіксується на космічних знімках. Вона має чітку концентричну будову, зумовлену виходами щільних піщаних порід, що утворюють у рельєфі вали. Щодо механізму її утворення існують різні точки зору. Структура Рішат могла виникнути внаслідок падіння метеоритного тіла, але можна також припустити, що вона пов'язана з великим тілом долеритів. Кільцеві структури, зумовлені діапіризмом, також належать до групи ендогенних. Їхнє утворення пов'язане з глибинним переміщенням в'язкої маси літосфери та її використанням на поверхню. Речовиною, що впроваджується в приповерхневі зони літосфери, може бути магматичний розплав або в'язка кам'яна сіль. При цьому механізмі, коли під тиском вище товщ більш в'язка речовина (сіль, магма) спрямовується до поверхні, деформуючи і прориваючи всі шари на своєму шляху, виникають діапірові складки, що мають в перерізі кільцеву або близьку до неї форму. Діаметр цих складок, рівний сотням метрів або кільком кілометрам, менше вогнищевих кільцевих структур або порівнюємо з ним, але завжди значно менше діаметра ендогенних мегакольцевих структур.
До групи ендогенних кільцевих структур відносяться кільцеві та дугові розломи. В активізованих зонах земної кори з ним пов'язані численні корисні копалини – олово, молібден, свинець, цинк тощо, а на платформах – алмазоносні кімберліти, рідкісні метали, мідно-нікелеві руди. Можна виділити кілька типів цих структур, серед яких до ендогенної групи належать кільцеві розломи, пов'язані з формуванням соляних куполів та діапірів. Вони утворені процесами гідровулканізму, що виникли в результаті впровадження магматичних розплавів або склепінними підняттями та просіданням порід. Діаметр цих структур від десятків метрів до десятків кілометрів. Вони є вертикальні, циліндричні або дугоподібні тріщини, що обмежують вулканічні кальдери, соляні бані та інші структури. Великий інтерес у пошуковому відношенні на нафту та газ представляють грязьові вулкани, які чітко фіксуються на космічних знімках у вигляді округлих об'єктів. До ендогенних кільцевих структур відносяться також численні гранітно-гнейсові бані, широко розвинені на стародавніх щитах. Таким чином ендогенні кільцеві структури поділяються на чотири класи: тектоногенні, плутонічні, метаморфогенні та вулканоїдні.
Екзогенні кільцеві структури складаються утвореннями кріогенного, карстового, гляціального, еолового та біогенного походження.
Кріогенні форми, пов'язані з промерзанням верхніх горизонтів земної кори, добре видно як кільцевих структур на космічних знімках. До них відносяться воронки та улоговини, горби пучення, гідролакколіти. Пошукового інтересу ці структури не представляють, але вони є гарною дешифрувальною ознакою виявлення районів вічної мерзлоти. До кільцевих структур карстового походження відносяться воронки, колодязі, цирки та інші форми рельєфу, пов'язані з процесом розчинення та вилуговування карбонатних порід. Гляціальні кільцеві структури утворені діяльністю льодовиків. Еолові кільцеві форми формуються під дією вітру, утворюючи улоговини видування або кільцеві дюни, добре помітні на космічних знімках. Біогенні кільцеві форми – атоли та рифи – так само легко розпізнаються на космічних фотографіях.
Космогенні кільцеві структури Землі привернули до себе велику увагу дослідників останніми роками.
На земній кулі відомо близько 100 утворень (кратерів) (рис. 17), що виникли в результаті падіння метеоритів різного розміру. Їх називають «астроблемами», що у перекладі з грецької означає «зоряна рана». Введення у науковий побут настільки гучного терміна американським геологом Р. Дитцем в 1960 р. відобразило зростання інтересу геологів до вивчення копалин метеоритних кратерів. Вони розподілені на поверхні Землі дуже нерівномірно.
Рис. 17. Схема розташування ударних структур, встановлених на континентах Землі (за В. І. Фельдманом): 1 кільцеві утворення, ударний генезис яких не викликає сумнівів; 2 передбачувані метеоритні кратери.
У Північній Америці їх налічується 36 (15 – у США, 21 – у Канаді); у Європі - 30 (зокрема 17 у СРСР); в Азії - 11 (зокрема 7 у СРСР); в Африці -8; в Австралії -8; у Південній Америці – 2.
За підрахунками фахівців, за останні 2 млрд. років Земля зазнала близько 100 000 зіткнень з метеоритами, здатними при падінні утворити кратери діаметром понад 1 км. Приблизно для 600 зіткнень наслідком могли бути кратери діаметром понад 5 км, і приблизно для 20 - кратери ще більшого діаметра (50 км і більше). Тому ясно, що ми знаємо поки що лише незначну частину астроблем.
Відомі астроблеми мають округлу форму та діаметр від кількох метрів до 100 км і більше. Найчастіше зустрічаються кратери середнього розміру, діаметром 8-16 км, а більшість їх належить структурам діаметром 2 - 32 км (табл. 4). Дрібні (діаметром менше 0,5 км) кратери часто утворюють суцільні поля. Відомо 8 кратерних полів, що охоплюють від 2 до 22 кратерів (Сіхоте-Алінське в СРСР, Еро у Франції, Хентері в Австралії тощо).
Вік кратерів (табл. 5) коливається від четвертинного (Сіхоте-Алінь, СРСР) до 2000 млн. років.
На Землі, де діють потужні чинники знищення геологічних структур, розпізнати метеоритний кратер не так уже й легко.
Серед ознак, що служать виділення метеоритних кратерів, перше місце відводиться залишкам метеоритного речовини. Воно виявлено в 20 кратерах у вигляді уламків метеоритів (головним чином залізних), сферул залізо-нікелевого складу та специфічних змін у породах.
Інші ознаки виділення кратерів визначаються специфікою впливу ударної хвилі, що виникає при зіткненні з гірськими породами метеоритів, що рухаються зі швидкістю понад 3-4 км/с. При цьому виникає величезний тиск, температура досягає 10000°С. Час впливу ударної хвилі на породу - мільйонні частки секунди, а наростання тиску - трохи більше мільярдних часток секунди. У мінералах та породах відбуваються пластичні деформації та твердофазні переходи: плавлення, а потім і часткове випаровування речовини. Вплив ударної хвилі визначаються риси метеоритних кратерів: округла форма і характерний поперечний профіль; простий чашоподібний кратер діаметром до 1 км; дещо сплощений кратер із центральною гіркою при діаметрі 3-4 км; блюдцеподібний кратер з додатковим внутрішнім кільцевим валом діаметром 10 км. Для них також типові кільцевий вал, складений викинутим при вибуху матеріалом, кільцеве підняття вздовж борту, зона деформацій за межами кратера, аномалії магнітного та гравітаційного полів, наявність брекчів, аутигенних, тобто що складаються з роздроблених, але не переміщених алогенні з переміщених при вибуху уламків;
конуси руйнування (відомі в 38 кратерах), що мають форму конусів з борозенчастою поверхнею висотою від кількох сантиметрів до 12 м, орієнтованих вершинами до центру вибуху або від нього;
присутність у кратерах ударного та плавленого скла та скломістких порід;
наявність мінералів, у яких є системи орієнтованих тріщин та з'явилися зміни механічних властивостей;
наявність мінералів, що виникають при навантаженнях 25-100 кбар (коесит, стишев і ін.);
наявність порід, що утворюються з ударних розплавів та мають специфічний хімічний та мінеральний склад.
Як приклад, розглянемо Зеленогайську структуру на Українському кристалічному масиві. Ця структура є воронкою діаметром близько 1,5 км і глибиною до 0,2 км. Вона розташована в стародавніх породах фундаменту Східноєвропейської платформи, поблизу села Зелений Гай Кіровоградської області. Вирва заповнена погано відсортованими піщано-глинистими породами і принесеною (алогенною) з брекчією, що утворилася на місці (аутигенною), що складається з уламків граніту. У породах вирви встановлено зміни - ознаки ударного метаморфізму, які можуть бути пояснені лише надшвидкісним ударом. За цими змінами вчені розрахували тиск, який виявився понад 105 атм. Деякі астроблеми бувають обмежені кільцевими або дугоподібними тріщинами екзогенного походження, що виникають у результаті. механічного впливувибухові хвилі. Кільцеві структури космогенного походження мають практичного значення - із нею може бути пов'язані комплекси з корисними копалинами.
Кільцеві структури техногенного типу – продукт антропогенної діяльності. З погляду пошуків корисних копалин вони не становлять інтересу.
Є кільцеві структури та нез'ясованого генези. Вони стали виявлятися вже під час обробки перших космічних фотографій. При цьому була відзначена цікава особливість: чим давніший комплекс порід, тим більше кільцевих структур у ньому дешифрується. Також відзначається збільшення цих структур на стародавніх щитах і частинах континентів, що ближче до океанів. Багато хто з цих утворень стали виявлятися в фундаменті під чохлом пухких утворень (рис. 18). Кільцеві структури стали виявлятися повсюдно не космофотознімки різних ділянок земної кулі. Діаметр їх різноманітний і коливається у широкому діапазоні. Питання про їхнє походження досі залишається відкритим. Не виключено, що вони є більш давніми похованими або зруйнованими аналогами відомих ендогенних або екзогенних кільцевих утворень. Вони можуть також являти собою зруйновані стародавні астроблеми, якими покриті поверхню Місяця та Маркса, тобто є свідками місячної (нуклеарної) стадії розвитку нашої планети. Як приклад можна навести кільцеві структури, виявлені на регіональному знімку району Пріаралья та Кизилкума. Там виділено 9 кільцевих об'єктів - пологих склепінних піднять діаметром від 20 до 150 км. Порівняння даних дешифрування з результатами геофізичних зйомок дозволило встановити, що внутрішні частини кільцевих структур майже завжди відповідають негативні аномалії сили тяжіння і магнітного поля, а крайовим - позитивні. Аналіз даних дозволив зробити припущення, що кільцеві структури Казахстану мають тривалу геологічну історію. Вони є результатом ізостатичного вирівнювання верхніх горизонтів континентальної земної кори над областями скупчення речовини зниженої густини.
Про стародавнє закладення кільцевих структур свідчать також дані, отримані по телевізійним космічним знімкам території Східного Сибіру, ​​у яких встановлено понад 20 таких структур. Діаметри окремих із них досягають 700 км. Нерідко ці кільцеві структури «зрізаються» древніми розломами, геологічна активність яких розпочалася 2-2,5 млрд. років тому. Якщо кільцеві структури зруйновані розломами, то, отже, вони існували ще раніше, тобто виникли більш ранніх стадіях розвитку Землі.
Стає очевидним, що кільцевим структурам належить дуже істотна роль будові літосфери Землі. Вони заслуговують на найпильнішу увагу. Їх виявлення на космічних знімках та вивчення у природі може істотно змінити промислово-економічний потенціал того чи іншого району. Космічні знімки показали також широкий розвиток кільцевих утворень на Місяці та планетах земної групи (рис. 19). Детальне вивчення їх дозволить пролити світло на природу цих багато в чому загадкових структур.
Космічні методи дослідження стали застосовуватися геологами, коли Землі мало залишилося «білих плям». Для більшої частини нашої планети вже складено геологічні та тектонічні карти від найдетальніших (у добре освоєних районах) до рекогносцирувальних. Родовища, які розташовані на поверхні Землі або в безпосередній близькості від неї, як фавіло, відомі геологам. Тому зараз завдання полягає у вивченні регіональних та глобальних закономірностей розташування геологічних структур, виявлення ознак, що допоможуть вести пошуки родовищ, розташованих на великих територіях. При геологічних зйомках та детальній розвідці родовищ звичайним шляхом ми отримуємо докладну характеристику об'єкта пошуку, але часто не бачимо продовження аналогічних геологічних умов. Це тому, що родовища маскуються потужним шаром поверхневих четвертинних утворень чи ускладненням геологічної будови, що з молодішими рухами. При цьому родовища ніби губляться. Таке часто траплялося при пошуках нафтових та газових родовищ. Погляд із космосу дозволяє оглядати геологічну панораму в цілому, простежити продовження та закінчення нафтогазоносних структур, рудних полів, розломів.
Основне завдання геологічних досліджень – задоволення запитів народного господарства у корисних копалин. Сучасний етап використання космічних знімків для пошуків корисних копалин характеризується наступним. За знімками, отриманими з космосу, фахівці впізнають відомі родовища, а також нафтогазоносні структури, що мають велику довжину, та встановлюють ознаки, які б дозволили їх знаходити. Основна тенденція пошукових геологічних робіт за допомогою космо-, фото- та телезнімків полягає у складанні оглядових схем та карт. Вони побудовані на основі відмінностей тектонічного розвитку великих складчастих структур, зон розломів та просторового поширення осадових, метаморфічних та магматичних порід. В межах ряду відкритих територій є можливим на основі космічних фотографій складання каталогів. Вони входять локальні структури (складки і соляні куполи, які мають інтерес у нефтегазоносном відношенні). Космічні знімки допомагають вивчати їх становище у структурі регіону, і навіть виявити роль розривів у формуванні складчастих форм та його морфології. Це свідчить про можливість прогнозування пошуків з корисними копалинами, з непрямих ознак. Вони зумовлюють можливість визначення наявності кореляції певних геологічних структур із родовищами з корисними копалинами.
В області регіональної металогенії особливого значення набуває вивчення за космічними знімками регіональних розривів та кільцевих структур, а також зіставлення отриманого матеріалу з тектонічними та металогенічними картами для з'ясування впливу цих структур на розміщення родовищ. Різномасштабність космічних знімків дозволила встановити особливості локалізації орудень на різних структурних рівнях.
При середньо- та великомасштабних металогенічних дослідженнях ми маємо тепер можливість детальніше вивчати рудовміст структури, оконтурити рудоносні горизонти.
Подібні роботи проводяться у різних районах нашої країни. Вже отримано цікаві результати в Середній Азії, Алданському щиті, Примор'ї. Причому вирішення пошукових завдань ведеться з урахуванням даних наземних та космічних досліджень.
Ми розповідали про можливість прогнозування корисних копалин за непрямими ознаками. Суть його полягає у кореляції певних геологічних структур чи гірських порід із родовищами корисних копалин. Разом з тим останнім часом з'являються відомості про прямі методи пошуку окремих родовищ з космічних знімків. Прямі пошуки корисних копалин з космосу стали можливими з впровадженням багатозональної зйомки та практики космогеологічних досліджень.
Зміна яскравості геологічних об'єктів у різних вузьких зонах спектра може бути результатом накопичення певних хімічних елементів. Їхня аномальна присутність може бути прямою або непрямою ознакою наявності родовища корисних копалин. Наприклад, аналізуючи співвідношення яскравостей геологічних структур у різних зонах спектра, на знімках можна пізнати ряд відомих родовищ та виявити нові перспективні ділянки.
Вивчення аномальних випромінювань окремих елементіву різних зонах спектра відкриває перед геологами нові можливості при розшифровці інформації, що отримується з космосу. Ми можемо створити каталоги яскравості випромінювань певних типів гірських порід чи їх поєднань. Нарешті, можемо скласти каталог яскравостей випромінювання, викликаного накопиченням тих чи інших елементів, записати ці дані на ЕОМ і з допомогою цих даних вирішувати питання наявності чи відсутності об'єкта пошуку.
Особливі сподівання покладають на космічні знімки нафтовики. По космічним зображенням можна назвати тектонічні структури різного порядку. Це дозволяє встановити та уточнити межі нафтогазоносних басейнів, вивчити закономірності розподілу відомих покладів нафти та газу, дати прогнозну оцінку нафтогазоносності регіону, що вивчається, та визначити напрямок першочергових пошукових робіт. Крім того, як ми вже говорили, на космічних знімках чітко дешифруються окремі локальні структури, соляні бані та розлами, які становлять інтерес у нафтогазоносному відношенні. Наприклад, якщо при аналізі зображень, отриманих з космосу, виявлені аномалії, що мають конфігурацію та морфологію, подібну до відомих нафтогазоносних структур, то це дасть можливість пошуку тут нафти. Очевидно, ці аномалії мають бути перевірені наземними
дослідженнями насамперед. Досвід дешифрування космо- і I слсснимков платформних структур показав реальну можливість виявлення корисних копалин по фотоаномаліях на Туран-(кой плиті і в Прип'ятському прогині).
Таким чином, сучасний етап космічних досліджень та геології вже характеризується практичним використанням космічних зйомок. У зв'язку з цим постає питання: чи можна вважати фадиційні прийоми пошуків корисних копалин застарілими? Звичайно, ні. Але зйомка-з космосу дає можливість не тільки доповнити картину геологічної будови, але й по-новому оцінити вже відкриті родовища. Тому вірніше буде сказати, що ми набули віку космічної геології.

КОСМІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ І ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
Проблема взаємодії людини та природи давно привертала до себе увагу вчених. Академік В. І. Вернадський порівнював силу впливу людини на літосферу із природними геологічними процесами. Він уперше виділив серед оболонок Землі приповерхневу частину земної кори – наносферу – «сферу розуму», в якій позначається вплив діяльності людини. Нині в епоху науково-технічної революції вплив людини на природу значно зріс. Як пише академік Є. М. Сергєєв, до 2000 р. площа Землі, зайнятої під інженерні споруди, становитиме 15%.
11ротяжность берегів штучних водосховищ, створених лише у СРСР, наближається до величини земного екватора, а довжина відносних магістральних каналів ми досягла 3/З відстані між Землею і Місяцем. Загальна протяжність залізничної мережі становить близько 1400 тис. км. Таким чином, наносфера займає великі простори Землі, і з кожним роком вона розширюється. Вплив людини на природу має глобальний характер. Це процес об'єктивний. Але цей процес має прогнозуватися та керуватися людиною як на глобальному, регіональному, Tdk та на місцевому рівні. Неоціненну роль у цьому відіграють космічні знімки.
Космічні методи дослідження Землі спрямовані насамперед вивчення природи. Використовуючи космічну інформацію, ми можемо оцінювати природних умов, певної території, виявляти загрозливі природного середовищанебезпеки та прогношувати наслідки впливу людини на природу.
За космічними знімками можна картувати антропогенні зміни довкілля: забруднення атмосфери, акваторії, стежити інші явища, що з діяльністю людини. За ними можна вивчати характер та тенденції розвитку землекористування, вести облік поверхневих та підземних вод, визначати площі затоплення паводковими водами та багато інших процесів.
Космічні знімки не тільки допомагають спостерігати за процесами, що виникають внаслідок діяльності людини, але й дозволяють прогнозувати дію цих процесів та запобігати їх. За космічними знімками складаються інженерно-геологічні карти, вони є основою для прогнозування інтенсивності екзогенних процесів, що виникають через діяльність людини. Подібні карти необхідні як для обжитих районів, так і для районів, що освоюються. Так, район Байкало-Амурської магістралістав об'єктом пильної уваги вчених. Адже вже зараз треба передбачити, який вплив чинитиме освоєння цієї території на навколишню природу. На цю територію за допомогою космічних знімків зараз складаються інженерно-геологічні та інші прогнозні карти.
Траса БАМа знаходиться у зоні розповсюдження багаторічної мерзлоти. Досвід освоєння інших районів Півночі показує, що внаслідок господарської зміни природної обстановки порушується температурний режим земної поверхні. Крім того, будівництво залізних та ґрунтових доріг, промислових об'єктів та розорювання земель супроводжуються порушенням природного ґрунтово-рослинного покриву. Споруда Бама зобов'язує враховувати небезпеку лавин, селевих потоків, паводків, повеней та інших стихійних лих. При прогнозуванні цих процесів використовуються космічні зйомки.
Завдяки можливості отримувати космічні знімки однієї і тієї ж території у різний час доби, у різні сезони ми можемо вивчати динаміку екзогенних процесів у взаємозв'язку з діяльністю людини. Так, за допомогою космічних зображень було складено карти розвитку ерозійно-яружної мережі для степових районів нашої країни, відзначено ділянки засолення ґрунтів. У районах Нечорнозем'я проводиться інвентаризація використаних земель, підрахунок водних ресурсів, намічаються місця найбільш інтенсивного освоєння.

ПОРІВНЯЛЬНА ПЛАНЕТОЛОГІЯ
Прогрес у розвитку космічної техніки дозволив нині впритул підійти до вивчення окремих планет Сонячної системи. Сьогодні зібрано великий матеріал з вивчення Місяця, Марса, Венери, Меркурія, Юпітера. Порівняння цих даних із матеріалами за будовою Землі сприяло розвитку нового наукового напряму – порівняльної планетології. Що дає порівняльна планетологія подальшого вивчення геології нашої планети?
По-перше, методи порівняльної планетології дозволяють краще зрозуміти процеси формування первинної кори Землі, її складу, різних стадій розвитку, процесів утворення океанів, виникнення лінійних поясів, рифтів, вулканізму тощо. Ці дані дають можливість виявити нові закономірності в розміщенні родовищ корисних копалин.
По-друге, з'явилася можливість створити тектонічні карти Місяця, Марса та Меркурія. Порівняльно-планетологічний метод показав, що з планет земної групи є багато подібного. Було встановлено, що вони мають ядро, мантію і кору. Всі ці планети характеризуються глобальною асиметрією у розподілі континентальної та океанічної кори. У літосфері цих планет і в Місяця виявлено системи розломів, чітко видно тріщини розтягування, що призвели до утворення на Землі, Марсі та Венері рифтових систем (рис. 20). Тільки на Землі та Меркурії поки що встановлені структури стиснення. Лише на нашій планеті виділяються складчасті пояси, гігантські зрушення та шарьяжі. Надалі належить з'ясувати причину відмінності у будові кори Землі та інших планет, визначити, чи це пов'язано з внутрішньою енергією чи зумовлено чимось іншим.
Порівняльно-планетологічний аналіз показав, що у літосфері планет земної групи можна виділити континентальні,
океанічні області та області перехідні. Потужність кори Землі, Місяці, Марсі та інших планетах земної групи за розрахунками геофізиків вбирається у 50 км (рис. 21).
Виявлення стародавніх вулканів на Марсі та сучасного вулканізму на супутнику Юпітера Іо показало спільність процесів утворення літосфери та її подальших перетворень; виявились схожими навіть форми вулканічних апаратів.
Вивчення метеоритних кратерів Місяця, Марса та Меркурія привернув увагу до пошуків подібних утворень на Землі. Наразі виявлено десятки стародавніх метеоритних кратерів – астроблем – діаметром до 100 км. Якщо про подібні місячні кратери довго йшла дискусія з приводу їх вулканічного або метеоритного походження, то після виявлення аналогічних кратерів на супутниках Марса Фобосе і Деймосі перевагу надають метеоритній гіпотезі.
Порівняльно-планетологічний метод має велике практичного значення для геології. Проникаючи у пошуку копалин дедалі глибше у надра Землі, геологи дедалі стикаються з проблемами утворення початкової кори. У цьому намічається зв'язок рудних родовищ із будовою кільцевих структур. Вже є гіпотеза, що первинний кільцевий малюнок земної кори, що виник майже 4 млрд років тому, міг визначати нерівномірність процесів тепло-масоперенесення з надр до поверхневих шарів земної кори. І це, безсумнівно, має проводити розподіл магматичних порід, рудних родовищ, формування покладів нафти і газу. У цьому полягає одна з причин «космізації» геології, прагнення до вивчення геології інших планетних тіл та вдосконалення на основі його уявлень про будову Землі, її походження та розвиток.
Порівняльно-планетологічний метод, як зазначалося, дозволив скласти перші тектонічні карти Місяця, Марса, Меркурія (рис. 22).
В останні роки в Лабораторії космічної геології Московського університету була складена перша тектонічна карта Марса в масштабі 1:20 000 000. При її побудові автори зіткнулися з несподіваним: грандіозними вулканами, гігантськими розколами кори, обширними полями піщаних дюн, півкуль планети, виразними слідами звивистих русел древніх долин, великими лавовими полями, безліччю кільцевих структур. Проте найважливіших відомостей про склад порід, на жаль, поки що були відсутні. Тому про те, які лави виливались з жерла марсіанських вулканів і як влаштовані надра цієї планети, поки що можна лише припускати.

Первинна марсіанська кора може бути виявлена ​​в тих місцях кожної півкулі, які буквально поцятковані кратерами. Ці кратери, що мають такий самий образ, як кільцеві структури Місяця і Меркурія, виникли, на думку більшості дослідників, внаслідок ударів метеоритів. На Місяці основна частина кратерів утворилася близько 4 млрд. років тому у зв'язку з так званим «важким бомбардуванням» з метеоритного рою, що оточувало планетне тіло, що формувалося.
Одна з характерних рис поверхні Марса - чіткий поділ на північну (океанічну) та південну (континентальну) півкулі, пов'язану з тектонічною асиметрією планети. Ця асиметрія виникла, мабуть, у результаті первинної неоднорідності складу Марса, типової всім планет земної групи.
Континентальна південна півкуля Марса височить над середнім рівнем цієї планети на 3-5 км (рис. 23). У гравітаційному полі марсіанських континентів переважають негативні аномалії, які можуть бути спричинені потовщенням кори та її зниженою щільністю. У будові континентальних областей виділяється ядро, внутрішні та крайові частини. Ядра зазвичай виступають у вигляді піднятих масивів великою кількістю кратерів. На таких масивах переважають кратери найдавнішого віку, які погано збереглися та нечітко виражені на знімках.
Внутрішні частини порівняно з ядрами-континентів менше «насичені» кратерами, причому серед них переважають кратери молодшого віку. Крайові частини континентів є пологі уступи, розтягнуті на сотні кілометрів. Місцями вздовж крайових убтупів відзначаються ступінчасті скидання.
Розломи та тріщини в континентальних областях Марса орієнтовані переважно у північно-східному та північно-західному напрямках. На космічних знімках ці лінії виражені не дуже чітко, що свідчить про їхню давнину. Волиїнство розломів має протяжність у кілька десятків кілометрів, але місцями вони групуються в лінеаменти значної протяжності. Виразно виявлене орієнтування таких лінеаментів під кутом 45° до меридіана дозволяє пов'язувати їх утворення з впливом обертових сил. Ймовірно, лінеаменти могли з'явитися ще на стадії формування первинної кори. Слід зазначити, що лінеаменти Марса подібні до планетарної тріщинуватості земної кори.
Формування континентів Марсу тривало тривалий час. А завершився цей процес, ймовірно, близько 4 млрд років тому. В окремих місцях планети зустрічаються загадкові утворення, що нагадують сухі русла рік (рис. 24).
Рис. 23. Детальний знімок поверхні Марса, отриманий із борту станції «Вікінг». Видно незграбні уламки і брили пористих лав.
Вся північна (океанічна) півкуля Марса є великою рівниною, званою Великою Північною рівниною. Вона лежить на 1-2 км нижче за середній рівень планети.
За отриманими даними, на рівнинах переважають позитивні аномалії гравітаційного поля. Це дозволяє говорити про існування тут більш щільної та тонкої кори, ніж у континентальних областях. Число кратерів у північній півкулі невелике, причому переважають кратери невеликі, з гарним ступенем безпеки. Зазвичай це наймолодші кратери. Отже, північні
Рис. 24. Поверхня (Марса, знята з борту станції «Вікінг». Видно ударні кратери і сліди водотоку, які, ймовірно, утворилися при таненні льодів, що покривають полюси планети.
рівнини в цілому значно молодші за континентальні області. Судячи з великої кількості кратерів, вік поверхні рівнин становить 1-2 млрд. років," т. е. формування рівнин відбувалося пізніше утворення континентів.
Великі площі рівнин покриті лавами базальтового складу. У цьому нас переконують добре помітні на космічних знімках звивисті уступи на межах лавових покривів, а подекуди самі лавові потоки та вулканічні споруди. Таким чином, припущення про широке поширення на поверхні марсіанських рівнин еолових (тобто перенесених вітром) відкладень не підтвердилося.
Рівнини півкулі поділяються на стародавні, що відрізняються на знімках темнішим або неоднорідним тоном, і молоді - світлі, на знімках відносно рівні, з рідкісними кратерами.
У приполярних районах базальтові рівнини перекриті шаруватими осадовими породами завтовшки кілька кілометрів. Походження цих товщ ймовірно льодовиково-вітрове. Впадини планетарного порядку, подібне до марсіанських рівнин, прийнято називати океанічними областями. Звичайно, цей термін, перенесений із земної тектоніки на структуру Місяця та Марса, ймовірно, не зовсім вдалий, але він відображає глобальні тектонічні закономірності, спільні для цих планет.
Грандіозні тектонічні процеси, що призвели до виникнення океанічних западин північної півкулі, не могли не позначитися на структурі півкулі, що сформувалася раніше. Особливо значним змінам зазнали його крайові частини. Тут з'явилися великі крайові плато неправильної формизі згладженим рельєфом, що утворюють ніби щаблі на краю континентів. Кількість кратерів, що покривають крайові плато, менша, ніж на континентах, і більша, ніж на океанічних рівнинах.
Крайові плато здебільшого виділяються на поверхні Марса найбільш темним забарвленням. За телескопічних спостережень їх порівнювали з місячними «морями». Ймовірно, тут невелика товщина тонкого уламкового матеріалу реголіту, що покриває місячні «моря» і кору вивітрювання, а колір поверхні значною мірою визначають базальти темного забарвлення, що підстилають. Можна припустити, що. формування крайових вулканічних плато збіглося з початковими етапами утворення океанічних западин. Тому визначення віку таких ділянок допоможе оцінити час переходу від континентальної до океанічної стадії історії літосфери Марса.
Крім океанічних рівнин на картах Марса різко виділяються кругові западини Аргір і Еллада з діаметрами відповідно 1000 і - 2000 км.
На плоскому дні цих западин, яке на 3-4 км нижче за середній рівень Марса, видно лише окремі молоді кратери невеликих розмірів і хорошої безпеки. Впадини заповнені еоловими відкладами. На гравітаційній карті цим западинам відповідають різкі позитивні аномалії.
По периферії западин височіють гірські підняття шириною 200-300 км з розчленованим рельєфом, які прийнято називати «кордильєрами», що примикають до кругових морів. Утворення цих піднять усім планетах пов'язані з формуванням кругових понижень у рельєфі.
Кругові западини та «кордильєри» супроводжуються радіальноконцентричними розломами. Впадини обмежені різкими кільцевими уступами заввишки 1-4 км, що дозволяє припустити їх розломну природу. Подекуди дугові розломи видно в «Кордильєрах». По периферії кругових западин намічаються радіальні розломи, хоч і виражені дуже чітко.
Питання про походження западин Аргір та Еллада поки що не вирішено однозначно. З одного боку, вони нагадують гігантські кратери, які могли утворитися за удару метеоритів, астеріодних розмірів. У цьому випадку залишкові маси метеоритних тіл, приховані під базальтовим покровом і піщаними наносами, можуть бути джерелом значних позитивних аномалій сили тяжіння, а розташовані над ними структури називаються талассоідами, (тобто подібні до океанічних западин).
З іншого боку, подібність гравітаційних характеристик та рельєфу дозволяє припускати, що западини Аргір та Еллада утворилися в результаті еволюції планет, обумовленої диференціацією речовин у надрах.
Якщо на Місяці після формування базальтового «океану» та «морів» тектонічна діяльність почала слабшати, то на Марсі широко представлені щодо молоді деформації та вулканізм. Вони призвели до значної розбудови стародавніх структур. Серед цих новоутворень найбільш різко виділяється гігантське склепіння Фарсіда, що має округлі обриси. Діаметр підняття дорівнює 5-6 тис. км. У центрі Фарсіда розташовані основні вулканічні споруди Марса.
Найбільший щитовий вулкан Фарсіда - Гора Олімп з діаметром близько 600 км - височить над Середнім рівнем Марса на 27 км. Вершина вулкана - велика кальдера діаметром 65 км. У внутрішній частині кальдери видно круті уступи та два кратери діаметром близько 20 км. З зовнішнього боку кальдера оточена порівняно крутим конусом, по периферії якого розстилаються лавові потоки радіального малюнка. Молодші потоки розташовуються ближче до вершини, що вказує на поступове згасання вулканічної активності. Щитовий вулкан Гора Олімп оточений крутими та досить високими уступами, формування яких можна пояснити підвищеною в'язкістю магми вулкана. Таке припущення узгоджується з даними про його більшу висоту в порівнянні з вулканами гір Фарсіда, що близько розташовані.
У щитових вулканів склепіння Фарсида намічаються дугові розломи на периферії. Утворення подібних тріщин пояснюється напругою, яка викликана процесом виверження. Подібні дугоподібні розломи, характерні для багатьох вулканічних областей Землі, призводять до формування численних вулканотектонічних кільцевих структур.
У земних умовах склепіння, вулкани та рифти часто утворюють єдину вулканотектонічну область. Така закономірність виявилася і Марсі. Так, система розломів, названа за найбільшим грабеном системою Копрат, простежується в широтному напрямку вздовж екватора на відстані 2500-2700 км. Ширина цієї системи досягає 500 км, а складається вона з низки рифтоподібних грабенів завширшки до 100-250 км і завглибшки 1-6 км.
На інших схилах склепіння Фарсида також видно системи розломів, орієнтовані, зазвичай, радіально стосовно склепіння. Це лінійно витягнуті системи піднятий і западин, шириною всього кілька кілометрів, обмежені з обох боків розломами. Протяжність окремих розривів коливається від десятків до сотень кілометрів. На земній поверхні немає повних аналогів системам близько розташованих паралельних розломів Марса, хоча подібний малюнок розломів проявляється на космічних зображеннях деяких вулканічних областей, наприклад, Ісландії.
Інший малюнок мають розломи, що розповсюджуються на південний захід від склепінного підняття Фарсида і йдуть далеко в глиб континентальної прозласті. Вона являє собою ряд чітких майже паралельних ліній і має протяжність 1800 км при ширині 700-800 км. зони приблизно з рівними інтервалами між ними.На поверхні розломи виражені уступами, іноді борознами.Не виключено, що ця система утворена розломами стародавнього походження, оновленими в процесі розвитку склепіння Фарсіда.
Вивчення космічних знімків Марса та широке використання методів порівняльно-планетологічного аналізу дозволили дійти висновку, що тектоніка Марса має багато спільних рис із тектонікою Землі.
Овеян романтикою пошуку та відкриттів працю геолога. Мабуть, немає такого куточка нашої неосяжної країни, який би не досліджувався геологами. І це зрозуміло, адже за умов науково-технічної революції роль мінерально-сировинних ресурсів економіки країни значно зросла. Різко збільшилася потреба в паливно-енергетичній сировині, особливо в нафті та газі. Вага більше і більше потрібно руди, сировини для хімічної та будівельної промисловості. Перед геологами також гостро постає питання про раціональне використання та охорону природних багатств нашої планети. Професія геолога стала складнішою. У сучасній геології знаходять широке застосування науково обґрунтовані прогнози, результати нових відкриттів та використовується сучасна техніка. Нові горизонти відкриває перед геологією союз із космонавтикою. У цій книзі ми зачепили лише деякі проблеми, які вирішуються в геології за допомогою космічних методів. Комплекс космічних методів дозволяє вивчити глибинну будову земної кори. Це дає можливість вивчити нові структури, з якими можуть бути пов'язані корисні копалини. Особливо ефективні космічні методи для виявлення родовищ, присвячених глибинним розломам. Великий ефект має застосування космічних методів при пошуках нафти і газу.
Запорукою успішного застосування космічних методів у геології є комплексний підхід до аналізу отриманих результатів. Багато систем лінеаментів та кільцеві структури відомі за даними інших геологічних методів дослідження. Тому природно постає питання про зіставлення результатів космічної інформації з наявною інформацією з геологічними та геофізичними картами різного змісту. Відомо, що при виділенні розломів враховуються морфологічна виразність їхнього фронту на поверхні, розрив геологічного розрізу, структурні та магматичні особливості. У геофізичних полях розломи характеризуються розривами і усуненням глибинних сейсмічних кордонів, зміною геофізичних полів та інших. Тому зі зіставленні глибинних розломів, виявлених по космічним зображенням, найбільший збіг ми спостерігаємо з розломами, відображеними на геологічних картах. При порівнянні з геофізичними даними частіше було розбіжність у плані фотоаномалій та розломів. Це з тим, що з подібному зіставленні ми маємо справу з елементами структур різних глибинних рівнів. Геофізичні дані свідчить про розподіл аномалеобразующих чинників на глибині. На космічних знімках видно положення фотоаномалії, що дає проекцію геологічної структури земну поверхню. Тому важливо вибрати раціональний комплекс спостережень, що дозволяє виділити на космічних знімках геологічні об'єкти. З іншого боку, необхідно враховувати специфіку космічної інформації та чітко визначити її можливості при вирішенні різноманітних геологічних завдань. Тільки комплекс методів дозволить цілеспрямовано та науково обґрунтовано здійснювати пошук корисних копалин, вивчати структурні особливості земної кори.
Практичне використання матеріалів, одержуваних із космосу, ставить завдання оцінки їхньої економічної ефективності. Вона залежить від того, наскільки знов отримана інформація збігається з результатами наземних геолого-геофізичних досліджень. При цьому чим кращий збіг, тим менше витрат необхідно для подальших робіт. Якщо геологічні дослідження ведуться з метою пошуку корисних копалин, він стає більш цілеспрямованим, т. е. у разі збігу результатів йдеться про уточнення відомостей про об'єкти, структури, про які є безперечна інформація.
В іншому випадку на космічних зображеннях з'являється нова, точніша інформація, яку не можуть дати інші методи. Велика інформативність космічних методів обумовлена ​​особливістю проведення космічної зйомки (генералізація, інтеграція та ін.). І тут економічна ефективність підвищується з допомогою отримання відомостей про нових структурах. Застосування космічних методів несе у собі як кількісний, а й передусім якісний стрибок у отриманні геологічної інформації. Крім того, внаслідок вдосконалення техніки космічної зйомки можливості її геологічного використання підвищуватимуться.
Підсумовуючи розказане, можна так сформулювати переваги інформації, одержуваної з космосу:
1) можливість дистанційного отримання знімків Землі від детальних до світових;
2) можливість вивчення територій, важкодоступних для традиційних методів досліджень (високогірні, полярні області, мілководні акваторії);
3) можливість проведення зйомок із необхідною періодичністю;
4) наявність погодних методів зйомок;
5) оперативність проведення зйомки великих за площею територій;
6) економічна доцільність.
Це сьогодні космічної геології. Космічна інформація дає в руки геологів багато цікавих матеріалів, які сприятимуть відкриттю нових родовищ корисних копалин. Космічні методи дослідження вже увійшли до практики геологорозвідувальних робіт. Їхній подальший розвиток потребує координації зусиль геологів, географів, геофізиків та інших фахівців, які займаються дослідженням Землі.
Завдання чергових досліджень повинні випливати з результатів практичного використання космічних засобів і мети подальшого розвитку та підвищення ефективності методів вивчення Землі з космосу. Ці завдання пов'язані з розширенням комплексних космічних досліджень із застосуванням ЕОМ, складанням узагальнюючих карт, що дозволяють вивчати глобальні та локальні структури земної кори для подальшого вивчення закономірностей розміщення корисних копалин. Глобальний огляд із космосу дозволяє розглядати Землю як єдиний механізм та краще пізнати динаміку її сучасних геолого-географічних процесів.

ЛІТЕРАТУРА
Баррет Е., Куртіс Л. Введення у космічне землезнавство. М., 1979.
Кац Я. Г., Рябухін А. Г., Трофімов Д. М. Космічні методи геології. М., 1976.
Кац Я. Р. та ін. Геологи вивчають планети. М., Надра, 1984.
Книжників Ю. Я- Основи аерокосмічних методів географічних досліджень. М., 1980.
Кравцова В. І. Космічне картографування. М., 1977.
Освоєння космічного простору СРСР. 1980. Пілотовані польоти. М., наука, 1982.

|||||||||||||||||||||||||||||||||
Розпізнавання тексту книги із зображень (OCR) – творча студія БК-МТГК.

Венера досить активно досліджувалась за допомогою космічних апаратів. Першим космічним апаратом, який призначався вивчення Венери, був радянський «Венера-1». Після спроби досягнення Венери цим апаратом, запущеним 12 лютого 1961 року, до планети прямували радянські апарати серії "Венера", "Вега", американські "Марінер", "Піонер-Венера-1", "Піонер-Венера-2", "Магеллан" », європейський «Венера-експрес», японський «Акацукі». У 1975 році космічні апарати Венера-9 і Венера-10 передали на Землю перші фотографії поверхні Венери; 1982 року «Венера-13» та «Венера-14» передали з поверхні Венери кольорові зображення. Втім, умови на поверхні Венери такі, що жоден із космічних апаратів не пропрацював на планеті понад дві години. Роскосмос планує відправку станції «Венера-Д» з супутником планети і більш живучим зондом, який повинен опрацювати на поверхні планети не менше місяця, а також комплексу «Венера-Глоб» з орбітального супутника та кількох модулів, що спускаються (докладний список успішних запусків космічних апаратів, що передали відомості про Венеру див. у додатку 2).

Особливості номенклатури

Оскільки хмари приховують поверхню Венери від візуальних спостережень, її можна вивчати лише методами радіолокації. Перші, грубі, карти Венери були складені у 1960-ті роки. на основі радіолокації, що проводиться із Землі. Світлі в радіодіапазоні деталі завбільшки сотні і тисячі кілометрів отримали умовні позначення, причому існувало кілька систем таких позначень, які мали загального ходіння, а використовувалися локально групами учених. Одні застосовували літери грецького алфавіту, інші - латинські букви і цифри, треті - римські цифри, четверті - іменування на честь відомих вчених, які працювали у сфері електро-і радіо-техніки (Гаусс, Герц, Попов). Ці позначення (за окремими винятками) нині вийшли з наукового вживання, хоча ще зустрічаються у сучасній літературі з астрономії. Винятком є ​​область Альфа, область Бета та гори Максвелла, які були успішно зіставлені та ототожнені з уточненими даними, отриманими за допомогою космічної радіолокації.

Першу карту частини венеріанської поверхні, за даними радіолокації, склала Геологічна служба США в 1980 році. Для картографування було використано інформацію, зібрану радіозондом «Піонер-Венера-1» («Піонер-12»), який працював на орбіті Венери з 1978 по 1992 рік.

Карти північної півкулі планети (третина поверхні) складено в 1989 році в масштабі 1:5000000 спільно з Американською геологічною службою та російським Інститутом геохімії та аналітичної хімії ім. В.І. Вернадського. Використовувалися дані радянських радіозондів «Венера-15» та «Венера-16». Повна (крім південних полярних областей) та більш детальна карта поверхні Венери складена в 1997 році в масштабах 1:10000000 та 1:50000000 Американською геологічною службою. При цьому були використані дані радіозонду "Магеллан".

Правила іменування деталей рельєфу Венери було затверджено на XIX Генеральній асамблеї Міжнародного астрономічного союзу в 1985 році, після узагальнення результатів радіолокаційних досліджень Венери автоматичними міжпланетними станціями. Вирішили використовувати в номенклатурі тільки жіночі імена(крім трьох наведених раніше історичних винятків):

Великі кратери Венери одержують назву на честь прізвищ знаменитих жінок, малі кратери - жіночі імена. Приклади великих: Ахматова, Барсова, Барто, Волкова, Голубкіна, Данилова, Дашкова, Єрмолова, Єфімова, Кльонова, Мухіна, Обухова, Орлова, Осипенка, Потаніна, Руднєва, Русланова, Федорець, Яблучкіна. Приклади дрібних: Аня, Катя, Оля, Світлана, Таня тощо.

Некратерні форми рельєфу Венери набувають імена на честь міфічних, казкових і легендарних жінок: височинам даються імена богинь різних народів, зниженням рельєфу - інших персонажів з різних міфологій:

землі та плато отримують назву на честь богинь кохання та краси; тесери - на ім'я богинь долі, щастя та удачі; гори, куполи, області називаються іменами різних богинь, велетень, титанід; пагорби - іменами морських богинь; уступи - іменами богинь домашнього вогнища, вінці - іменами богинь родючості та землеробства; гряди - іменами богинь неба та жіночих персонажів, пов'язаних у міфах з небом та світлом.

Борозни та лінії отримують назви войовничих жінок, а каньйони - імена міфологічних персонажів, пов'язаних з Місяцем, полюванням та лісом. Журнал "НЛО": 02.2000, 05.2000, 07.2000, 09.2000.