Георгий Береговой - Космос — землянам
Нет, не сможем. Для этого пришлось бы, наверное, нам вернуться в первобытное состояние. По подсчетам ученых, каждый человек расходует за свою жизнь 100 кубометров древесины. Это и лесоматериалы для строительства, мебель, бумага и многое другое, вплоть до лекарственных растений. Слишком велики наши потребности.
Правда, у нас в стране и лесов немало. Ими покрыта чуть не половина территории Советского Союза — 7,9 миллиона квадратных километров. Однако не будем обольщаться огромными числами и считать, что лесные наши богатства безграничны. Конечно, лесные ресурсы в отличие от запасов нефти или каменного угля, руд или минерального сырья возобновляются: на месте срубленного вырастает новый лес. Но, во-первых, вырастает очень не скоро. Сосняки или ельники считаются спелыми, годными к рубке лишь к 80–100 годам. Во-вторых, сам собой вырастает лес далеко не всегда. А если и вырастает, то на месте наиболее ценных в хозяйстве хвойных пород поднимаются обычно лиственные — береза, осина, ольха.
Как всякий живой организм, лес постоянно меняется: растет, стареет, обновляется. Его подстерегают болезни и вредители, стихийные бедствия, его нещадно вырубают на больших площадях. Как уследить за всеми этими напастями на неохватных просторах лесных угодий? Как предупредить неразумное хозяйствование, обеспечить, говоря словами «Основ лесного законодательства Союза ССР и союзных республик», непрерывное, неистощительное и рациональное пользование лесом для планомерного удовлетворения потребностей народного хозяйства и населения в древесине и другой продукции? Космический обзор здесь незаменим.
«Вижу лесной пожар!» — такое сообщение иногда поступает с орбиты в первые же сутки полета. Главный враг леса обнаруживает себя дымными шлейфами над Африкой и Канадой, над Южной Америкой и нашей тайгой. Поначалу это кажется неожиданным. Как и большинство непосвященных, я, например, полагал, что лесные пожары случаются довольно редко. Увы, гораздо чаще, чем можно себе представить на Земле. А ведь с орбиты уверенно обнаруживается горящий лес, когда площадь огня уже превышает сто гектаров. Менее обширные очаги удается увидать лишь в том случае, если они уж очень сильно дымят. Поэтому, кстати, космическая информация не может полностью заменить сведения, которые добывает существующая авиапатрульная служба лесной охраны. Тем не менее едва ли не первым, кто реально ощутил практическую отдачу космических средств наблюдения, были лесные пожарные. Ежедневно передаваемые по телевизионному каналу со спутников «Метеор» снимки земной поверхности они тут же с успехом использовали для выявления лесных пожаров. Мелкий масштаб изображения 1 : 7 500 000 и 1 : 12 000 000 дает охват громадных залесенных территорий, а длина и ширина шлейфа дыма, его оптическая плотность на снимке зависят от площади и силы пожара.
Вот, к примеру, как выглядит описание снимка, запечатлевшего многим, наверное, памятные крупные пожары в начале 70-х годов на территории Русской платформы. «…Все очаги пожаров располагаются цепочкой, вытянутой от Рязани до Чебоксар на протяжении около 500 километров вдоль большой дуги, естественного рубежа, образованного долинами рек Оки и Волги. Пожарами охвачены болота и леса вдоль левобережья Оки и правобережья Волги, выше устья Оки вдоль границы лесной и лесостепной (леса которой в значительной степени вырублены) зон. Дымовые шлейфы от отдельных очагов пожаров протягиваются на расстояние от 150 до 500 километров: они отчетливо заметны на снимке в виде очень светлых языков шириной не менее 10–15 километров. Затем дымы от пожаров сливаются вместе, образуя обширное дымовое облако…»
Дальнейшие наблюдения из космоса показали, что гигантский дымовой шлейф шириной 100–300 километров вытянулся на шесть тысяч километров. Он расположился вдоль Уральского хребта, обошел с севера возвышенности Центрального Казахстана, а его боковой язык «проследовал» от Целинограда на юго-запад. Так «взгляд» из космоса позволил оценить истинные масштабы этих пожарищ, характер распространения загрязнений атмосферы в пределах целых регионов.
Наверное, вполне очевидно, что регулярный космический дозор для служб противопожарной охраны лесов незаменим. Ведь он дает возможность не только вовремя заметить следы огня среди деревьев, но и установить границу зоны задымления, следить за развитием пожара, за прохождением над горячим районом теплых и холодных атмосферных фронтов. Все это в конечном итоге помогает выбрать правильную стратегию и тактику подавления огня. Больше того, как показывает опыт, с помощью космических наблюдений удается прогнозировать места возможных лесных пожаров. Наиболее часты они после прохождения фронтальных гроз. Верный признак такой опасности — кучевая облачность, имеющая большую продольную мощность и солидные поперечные размеры. Между прочим, этого потенциального врага леса оказалось возможным превратить в спасителя. Каким образом? А вот как.
В последние годы авиационная охрана лесов использует в борьбе с крупными пожарами дождь, искусственно вызванный над зоной огня. Для этого в верхней части мощного кучевого облака с самолета разбрасывается особое кристаллизирующее вещество. Оно приводит к быстрому росту кристалликов льда, которые затем при определенных условиях вызывают настоящий ливень. Эффективность подобного метода, разумеется, полностью зависит от того, появятся ли над пожаром мощные кучевые облака или нет. Обычными способами очень трудно уловить момент, когда они проходят над нужным местом. А вот на снимках, получаемых с орбиты по нескольку раз в день, вполне можно определить положение облаков, предсказать их движение.
Черно-белые и цветные фотоснимки, сделанные с борта пилотируемых кораблей и орбитальных станций, лесоустроители уже используют для выявления естественных преград огню, так сказать, опорных рубежей в борьбе с ним, для нанесения на карты гарей, для оценки повреждения деревьев, для контроля того, как зарастают выгоревшие участки леса.
Значительный ущерб лесам наносят различные вредители, болезни деревьев. Например, на Тихоокеанском побережье США короеды погубили, как сообщалось в печати, в 16 раз больше древесины, чем погибло ее от пожаров. Ну а чем здесь может помочь космонавтика? С орбиты, как ни покажется это странным, именно с заоблачных высот удается своевременно предупреждать лесников о грозящей деревьям опасности. На снимках из космоса специалисты сумели выделить, к примеру, участки леса, где желтая сосна поражена насекомыми-вредителями, а где деревья были повалены ветром.
Выходит, на космических фотографиях запечатлено многое из того, чего не разглядишь простым глазом. Правда, речь идет не о любых фотографиях, а о многозональных.
О чем рассказывает космический снимок?
Передо мной лежат шесть кадров, на которых изображен один и тот же участок земной поверхности. Рядом обычная карта. На ней выделен этот самый район: Байкал, дельта реки Селенги… Это снимки, полученные экипажем «Союза-22» с помощью фотокамеры МКФ-6, созданной специалистами СССР и ГДР.
— Нравятся снимки? — спрашивает, хитровато улыбаясь, Я. Зиман, заведующий отделом Института космических исследований АН СССР. — А теперь я вам покажу то, чего не видно на этих кадрах, если брать их по отдельности. Соединим для этого различные зоны съемок. Поможет нам здесь специальный прибор, который сделан вместе с камерой МКФ-6.
В лаборатории погас свет. И на большом экране возникли очертания гор, озера Байкала, реки. Фотография вдруг стала переливаться красками непривычно ярких и каких-то искусственных оттенков. Ясно видно, насколько прозрачна байкальская вода — ее цвет на экране хоть и меняется, становится то бледнее, то гуще, но он однороден. Только там, где впадает Селенга, светлые полосы. Это река выносит в озеро свои воды. Что в них? Ил? Песок? А может быть, это загрязнения? Специалистам следует разобраться, проверить.
На противоположном от дельты Селенги берегу озера разбросаны угловатые пятна полей ржи вокруг поселка. Озимые взошли. Но почему-то они окрашены в алый цвет. Внимательно присмотревшись, начинаешь различать оттенки. Чуть бледнее поле — значит, с озимыми не все благополучно, яркий цвет говорит, что всходы хорошие…
Вот лесной массив. Он похож на лоскутное одеяло: лиственные породы выглядят зелеными, а сосняк — красно-бурым. На обычной черно-белой фотографии сельскохозяйственные угодья практически все однотонные, а на этих снимках культуры отличаются по цвету друг от друга. Больше того, одинаковые культуры, но в разной стадии созревания, имеют свои характерные цветовые оттенки. Что же это за снимки?
Начнем с того, что этот необычный метод фотосъемки называется многозональным, или многоспектральным. И суть его такова. Вспомните радугу, которая часто появляется в небе после грозы. Это не что иное, как солнечный свет, разложенный по спектру, — капельки дождя в воздухе исполняют роль призм. Известно, что лучи каждой из составляющих спектра по-разному отражаются от тех или иных объектов земной поверхности. Выбирая один какой-нибудь из участков или зон спектра, можно создать наиболее благоприятные условия съемки для определенного типа объектов или предметов. Например, все древесные породы хуже всего отражают лучи в оранжево-красной и синей зонах видимого спектра. В то же время объекты неживой природы такими свойствами не обладают. Или, скажем, в инфракрасной зоне лиственница, осина, береза выглядят ярче, чем ель или сосна. Вообще, большинство деревьев в этой зоне отражают в четыре-пять раз больше энергии, чем в видимой части спектра. Короче говоря, древесные породы, лесные ландшафты, подстилающая растительность очень неодинаково выглядят в различных зонах спектра. Поэтому, чтобы опознать их, необходим «перекрестный допрос», то есть съемка одних и тех же территорий в нескольких участках видимого диапазона. Так родилась идея многозонального фотографирования из космоса и начались эксперименты.
