Спутники дистанционного зондирования и геоэнергетические процессы Земли

С созданием спутников изучение Земли вышло на абсолютно новые этапы  исследований, которые ранее были просто невозможны. Вспомним американский спутник «Лагеос», запущенный 4 мая 1976г. Он был рассчитан на работу в пассивном режиме в течение 50 лет и предназначался для регистрации сдвига тектонических плит и региональных сбросов. Мировая орбитальная группировка спутников дистанционного зондирования Земли продолжала пополняться в 1998-1999гг. Спутники запускались как для замены прекративших функционирование, так и для реализации новых программ военной разведки, систем навигации, картографированию и изучению ресурсов Земли. К таким спутникам относятся:

«Комета» — Россия

«Спот» — Франция

«Лэндсат» — США

«Иконос» — США и т.д.

К этому надо добавить, что в 1995г. США рассекретили архивные материалы фотосъемок за 1960-1972гг., сделанные спутниками системы военной разведки «CORONA».

Спутник GPS 2R-M1.

Американский КА ДЭЗ Ikonos

    Российский спутник серии «Ресурс-Ф» относится к спутникам дистанционного зондирования Земли. С 1989г. по 2000г. запущено около десятка таких спутников. Последний был запущен 28 сентября 1999г. Каждый спутник имеет какие-то модифицированные особенности в зависимости от вида исследования.

Одновременно с высокими научными проблемами спутники типа «Ресурс» решают конкретные практические задачи. Так, например, с помощью «Ресурс-1» создана карта девственных лесов России. Площадь России 17 млн. кв. км, а для составления карты из космоса понадобилось всего 400 снимков. Разрешение снимков позволяет определять участки 150 х 150 м., на которых хорошо видно, где девственные леса, где вырубки, где болота, где гарь после пожаров. Карта такого масштаба создана впервые в мире.

Кстати, казахстанские и американские ихтиологи с помощью спутников проводят исследования жизни белуги. Эта осетровая рыба дает черную икру, которая высоко ценится в США и Европе. Дело в том, что за последние 15 лет популяция белуги сократилась по разным оценкам с 75 до 90%. Белугам прикрепляют на плавники радиодатчик. Ежедневно этот прибор измеряет глубину и температуру, постоянно накапливает данные. И обычно через 3 месяца отделяется от рыбы и всплывает на поверхность, чтобы передать данные на спутник. Самое интересное в этом методе то, что каналы связи со спутником работают не постоянно, а передают накопленную информацию одним «пуском».

Известно, что состояние биосферы Земли определяется совокупностью процессов в Космосе и геоэнергетических процессов на самой Земле. Знание природы геоэнергетических процессов, протекающих на планете Земля, — одна из важнейших проблем естественных наук. Основными проблемами при изучении этих процессов являются: воздействие космоса на геоэнергетические процессы Земли; внутренняя энергетика Земли, проявляющаяся в геологических процессах; земное излучение; взаимосвязь внутренних процессов и внешних.

С момента появления искусственных спутников Земли изучение внешнего воздействия космоса из области гипотез перешло в область практического изучения. Хотя влияние внешних факторов и не отрицалось астрофизиками, однако расхождения были в том, какое тело — Солнце или Луна оказывают наибольшее влияние на Землю. Последние исследования позволили выдвинуть гипотезу, что наибольшее влияние оказывает Галактика. Наблюдение за состоянием околоземного пространства с помощью спутников и корреляция их с геодинамическими процессами показали, что Земля имеет ореол собственных физических полей, т.е. является излучателем энергии. Потоки земного излучения взаимодействуют с излучением из космоса, деформируя поля оболочки Земли. Так, например, геомагнитное поле Земли в приполюсных областях достигает 20 земных радиусов, а далее переходит в космический фон. В экваториальной зоне это поле сильно деформировано, с дневной стороны в период магнитных бурь оно сокращается наполовину, зато с ночной стороны поле простирается на сотни земных радиусов. Гравитационное поле Земли прослеживается в окружающем пространстве до 20 тыс. км (около 3-х радиусов).

Именно изучение траекторий полетов спутников позволило установить границы влияния гравитационного поля. Сила гравитации, удерживающая Землю на орбите вокруг Солнца, может разорвать стальной трос диаметром 3 тыс. км, что примерно соответствует радиусу земного ядра. Доказано, что гравитационные процессы тесно связаны с процессами электромагнитных колебаний.

Таким образом, ученые вплотную подошли к объяснению процесса движения Земли как вокруг своей оси, так и вокруг Солнца, и влияния на колебания этого процесса взаимодействия различных физических полей.

Одним из серьезнейших для жизнедеятельности человека является вопрос распространения в космосе и околоземном пространстве радиационных полей и их влияния на жизнь на Земле. Эти и другие проблемы практически изучаются с использованием всей системы научно-исследовательских спутников, в том числе типа «Радуга», а также автоматических межпланетных станций.

Такими станциями можно считать первые космические ракеты С.П. Королева, получившие впоследствии наименования «Луна-1», «Луна-2» и «Луна-3», запущенные соответственно 2.01.59г., 12.09.59г., 4.10.59г. Спутники 2000г. продолжают эти исследования.

Спутники, изучающие Вселенную, оснащены магнитным спектрометром, который, как рассчитывают ученые, поможет разобраться со свойствами так называемой «темной материи» — невидимого вещества, заполняющего открытый космос.  «Знание суммарной массы темной материи могло бы дать ответы на вопросы о настоящем и будущем Вселенной: будет ли она и дальше расширяться или же спустя какое-то время начнет сжиматься», — говорится на сайте Роскосмоса.

1 марта 2008г. исполнилось 24 года со дня запуска американского спутника Landsat-5. Космический аппарат до сих пор функционирует, установив, тем самым, своеобразный рекорд продолжительности работы для гражданских космических аппаратов (официально аппарат принадлежит NASA и геологическому управлению США, но его данными пользуются и американские военные). Первоначально он рассчитывался всего на два года активной работы, но этот срок оказался значительно превышенным.  По данным геологической службы США USGS, в конце февраля 2008г. аппаратура спутника LandSat-5 была вновь включена для съемки земной поверхности после четырехмесячного перерыва. Эксплуатация спутника LandSat-5 была приостановлена в октябре 2007г. из-за выхода из строя одной из двух аккумуляторных батарей. В течение зимних месяцев центр управления полетом службы USGS разработал стратегию включения и использования бортового сканера ТМ с учетом ограниченной возможности единственного оставшегося бортового аккумулятора. В результате, был принят график работы сканера и бортовых устройств с прямым питанием от солнечных батарей на освещенной стороне орбиты. Спутник должен будет производить съемку Земли, и передавать изображения в штатном режиме только в период с марта до сентября и только над территорией США. Работа LandSat-5 в зимние месяцы и в зонах радиовидимости зарубежных приемных станций будет ограничена. Тем не менее, по оценкам специалистов USGS, спутник ещё сможет проработать несколько лет.

.               Космические группировки спутников ДЗЗ некоторых стран мира

Спутники изучающие Вселенную оснащены магнитным спектрометром, который, рассчитывают ученые, поможет разобраться со свойствами так называемой «темной материи» — невидимого вещества, заполняющего открытый космос.
«Знание суммарной массы темной материи могло бы дать ответы на вопросы о настоящем и будущем Вселенной: будет ли она и дальше расширяться или же спустя какое-то время начнет сжиматься», — говорится на сайте Роскосмоса.

1 марта 2008г. исполнилось 24 года со дня запуска американского спутника Landsat-5. Космический аппарат до сих пор функционирует, установив, тем самым, своеобразный рекорд продолжительности работы для гражданских космических аппаратов (официально принадлежит NASA и геологическому управлению США, но его данными пользуются и американские военные). Первоначально он рассчитывался всего на два года активной работы, но этот срок оказался значительно превышенным.  По данным геологической службы США USGS, в конце февраля 2008г. аппаратура спутника LandSat-5 была вновь включена для съемки земной поверхности после четырехмесячного перерыва.  Эксплуатация спутника LandSat-5 была приостановлена в октябре 2007 года из-за выхода из строя одной из двух аккумуляторных батарей. В течение зимних месяцев центр управления полетом службы USGS разработал стратегию включения и использования бортового сканера ТМ с учетом ограниченной возможности единственного оставшегося бортового аккумулятора.   В результате был принят график работы сканера и бортовых устройств с прямым питанием от солнечных батарей на освещенной стороне орбиты. Спутник должен будет производить съемку Земли и передавать изображения в штатном режиме только в период с марта до сентября и только над территорией США. Работа LandSat-5 в зимние месяцы и в зонах радиовидимости зарубежных приемных станций будет ограничена. Тем не менее, по оценкам специалистов USGS, спутник ещё сможет проработать несколько лет.

В 2002г. НАСА создало и впервые опробовало не просто один спутник ДЗЗ, а систему аппаратов ДЗЗ. Эту систему они назвали EOS. Эти космические аппараты, являются  частью комплексной программы НАСА EOS (Earth Observing System), направленной на исследование Земли и состоящей из трех специализированных спутников «Terra» (1-й запуск -18 декабря 1999г.), «Aqua» (1-й запуск 4.05.2002) и «Aura» (1-й запуск 16.07.2004). Космический аппарат «Aqua»  был запущен 4 мая 2002г. с авиабазы Ванденберг (США). Спутник «Aqua» был выведен на околополярную солнечно-синхронную орбиту высотой 705 км. На борту спутника Aqua установлены шесть научных инструментов, часть из которых предназначена для изучения свойств облачного покрова и определения температуры воды в морях, другая – для определения температуры атмосферы Земли и ее влажности. Спутник «Aqua» является частью комплексной программы НАСА EOS, направленной на исследование Земли и состоящей из трех специализированных спутников «Terra», «Aqua» и «Aura», предназначенных для исследования суши, воды и атмосферы соответственно.

1 июля 2008г. на ленте  «Новости космонавтики» появились снимки лесных пожаров на Дальнем Востоке, 2 июля – песчаной бурей над Афганистаном и 3 июля – снимки тропических штормов Борис (справа) и Кристина (слева). Все эти катаклизмы были сфотографированы камерами спутника «Aqua» 28 июня 2008г.