Космос — землянам

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.