Космические мосты

Что же делается с широтами и полюсами? На Земле происходят грандиозные смещения масс: поднимаются и опускаются материки, под мощным притяжением Луны взмывают вверх океанские волны. Постоянно меняется объем воды в океане, падает снег. Даже распускающиеся листья и вылезающая из земли трава влияют на земную ось.

Одна из основных причин передвижения полюсов — ветер. Так, зимой воздух над Сибирью весит почти на 20 миллиардов тонн больше, чем летом.

Но сильнее всего влияет на полюсы Солнце. Именно оно определяет и колебания суши, и состояние атмосферы. Установлена четкая закономерность: чем больше тепла посылает Солнце на Землю, тем больше отклоняются полюсы от первоначального положения. Меняются и значения широт. Вот почему «путешествуют» по нашей планете города!

Чтобы окончательно выяснить форму Земли, надо знать, какова сила притяжения в каждой точке ее поверхности. Если бы Земля состояла из однородного материала, то сила тяжести в любой ее точке была бы всегда одинакова. Но земная ось колеблется, и центр тяжести Земли «путешествует» по ее глубинам. Сила земного притяжения меняется в зависимости от количества выпавшего снега в тех или иных районах, от силы муссонов и пассатов, из-за далеко не равномерной работы мощнейшей «приливной станции» — Луны.

И опять (в который уж раз!) ученым пришлось организовывать новые станции — гравиметрические. С помощью точнейшей аппаратуры здесь ведутся ежедневные измерения.

Гравиметрических станций построено много, но в океанах, непроходимых лесах и т. п. их нет. Поэтому определить абсолютно точно форму Земли невозможно и гравиметрическими способами. Теоретические же методы расчета формы планеты не обладают достаточной точностью, особенно для нужд космонавтики.

Выводить в космическое пространство искусственные спутники Земли нужно с ювелирной точностью. Огрехи, довольно частые здесь, случаются из-за незнания точной формы нашей планеты. Так, ошибка на десятые доли градуса уведет космический корабль на много сотен километров в сторону от Венеры. До сих пор легче вычислить точные координаты тела в космосе, чем на поверхности Земли, и это одна из причин того, почему автоматические межпланетные станции стартуют с орбиты искусственного спутника Земли.

Форму планеты легче определить со стороны. Пока не было искусственных спутников Земли, ученые использовали единственный естественный — Луну, изучая ее движение.

Луна находится сравнительно недалеко от Земли, поэтому чутко реагирует на изменение сил земного притяжения. С помощью Луны можно проследить не только неравномерное движение Земли вокруг своей оси, но и распределение масс на нашей планете. Из-за того, что Луна по-разному притягивается отдельными сторонами Земли, путь ее искривляется. Лунная орбита напоминает ухабистую дорогу. Чем больше «выбоина», тем сильнее земное притяжение. Глубина «рытвин» довольно разная, и с помощью точных астрономических инструментов измерять их уже можно. Когда Земля наклонена к Луне полюсом, сила притяжения уменьшается. На основании этого советский астроном К. Баев установил, что экваториальный радиус почти на 1/300 короче полярного.

И все же ученые недовольны. В распоряжении науки должны быть абсолютно точные данные, а их нет. Несколько столетий она все ближе и ближе подходила к истине, но все-таки оставалась далека от нее. Луна, безусловно, помогла в этих поисках, но, во-первых, на ее движение оказывают влияние лишь очень большие массы Земли, во-вторых, сама Луна слишком велика. Поэтому в измерениях появляются ошибки. Вот если бы она превратилась в точку, тогда бы…

4 октября 1957 года в небе появилась такая «точка» — первый искусственный спутник Земли!

Спутник вращается вокруг Земли по эллипсоиду. Но орбита его постоянно меняется. Его путь, подобно лунному, усеян «кочками» и «ухабами». Так как спутник ближе к земной поверхности, чем Луна, он более чувствителен к малейшим колебаниям земного притяжения.

Очень чутким прибором оказался спутник! Его полет — повторение формы Земли. Обработав на электронных вычислительных машинах данные, полученные со спутника, геодезисты могут точно отобразить на картах поверхность тех районов, над которыми он пролетал.

Спутник кажется с Земли светящейся точкой. Его размерами в сравнении с лунными можно пренебречь. Луна обходит Землю за тридцать дней. Спутник же тратит на это путешествие всего несколько десятков минут. Он внимательно «осматривает» труднодоступные районы Земли, океаны, пустыни, горы.

Уже первые полеты искусственных спутников Земли дали геодезистам много ценных сведений. По значимости эти сведения равноценны работе всех геодезических экспедиций начиная с XVI века. Геодезические эксперименты стали проводиться при полетах в космос. Во время работы орбитальных станций «Салют» космонавты провели сотни измерений, которые позволяют уточнить геодезическую сетку планеты.

Для сравнения укажем, что два месяца ежедневной геодезической съемки из космоса эквивалентны по объему информации с помощью аэрофотосъемки, получаемой за 10 лет!