Сергей Бердышев - Открытия и изобретения, о которых должен знать современный человек
Конечно, наземные наблюдения крайне необходимы, однако они не дают человеку достаточного количества информации. По-настоящему исследовать земную поверхность можно только с большого расстояния, когда она предстает в совершенно новом виде. Всякий, кто знаком с творчеством художников-пуантилистов, прекрасно понимает, о чем идет речь. Пуантилизм сводится к тому, что картины составляются из крупных бесформенных мазков. Стоит зрителю отойти подальше от полотна, как мазки сливаются во вполне реальное изображение.
Нечто подобное происходит и при наблюдении суши с воздуха. Высота позволяет увидеть много нового. Разрозненные детали сливаются в единое целое, крупные формы преобладают и предстают в истинном свете, мелкие детали исчезают. Генерализация безусловно является главным достоинством воздушных наблюдений. Образы ландшафтов предстают перед человеком как подробнейшие карты, лишенные всяческих пунктиров и искусственных контуров.
Наглядность — другое, не менее важное достоинство такого метода географических и геоморфологических изысканий. Несмотря на генерализацию, человек видит все как есть. Никаких белых пятен, условных значков, никаких обманчивых цифр или линий. Третье существенное достоинство метода заключается в широте обзора. Только с воздуха, например из корзины монгольфьера или гондолы дирижабля, можно охватить взглядом сразу большую площадь и верно оценить расположение на ней разнообразных объектов.
Однако увидеть мало. Для полноценных исследований требуется еще и запечатлеть увиденное. Это стало возможным после изобретения фотографической техники в конце XIX в. Первым провел фотографирование земли с воздуха один из пионеров авиации, фотограф и журналист Надар. Близкий друг Ж. Верна и прототип многих героев романов писателя, Надар полностью разделял его мнение о необходимости начать изучение земли с высоты птичьего полета.
В 1880-х гг. воздушные съемки проводятся во многих странах. В 1886 г. аэрофотосъемка была впервые осуществлена в России. Тогда командир I военно-воздухоплавательной части А. М. Кованько совершил полет на воздушном шаре над Санкт-Петербургом и сделал несколько фотографий города. Дальнейшее развитие аэрофотосъемка получила только в XX в., поскольку именно в новом столетии появилась необходимая для таких работ фотографическая техника.
Однако научного интереса воздушные фотографии почти ни у кого не вызывали. Многие видели в снимках разновидность фотоискусства, ценные материалы попадали в журналы по современной живописи. Зато методом заинтересовались военные. Уже во время русско-японской войны 1904–1905 гг. нашими мастерами аэрофотосъемки выполнялись разведывательные снимки, данные с которых использовались в военных операциях. Несомненная польза аэрофотографий в военном деле была своевременно оценена на Западе, и во время Первой Мировой войны воздушный шпионаж достиг невиданного размаха.
Только в середине 1920-х гг. географический метод впервые применили для изучения состояния лесного хозяйства, а также в картографических целях. На конец 1920-х — начало 1930-х гг. приходится появление внезапного интереса к аэрофотосъемке. Выполняются первые фотографии болот, рек, растительности, рельефа. Высокое качество фотографий рельефа привлекло к себе внимание геологов. Снимки содержали массу уникальных геоморфологических данных, которые невозможно было получить путем непосредственных замеров или наблюдений.
Научная ценность фотографий состоит прежде всего в том, что некоторые данные аэрофотосъемки получить никаким другим путем нереально. К примеру, никак нельзя определить по обычной карте происхождение того или иного ландшафта. Воздушные фотографии показывают, каким материалом сложены элементы поверхности, в результате каких процессов они сформировались, как взаимодействовали друг с другом на протяжении тысячелетий.
По фотографиям сравнительно легко отличить аллювиальные (намывные) равнины от денудационных (выветрелых).
На снимках видны протекающие в настоящий момент процессы: выветривание пород, размывание берегов, движение дюн. Высохшие и заросшие лугами русла рек показывают, где в прошлом была вода и могут находиться сейчас запасы грунтовых вод. Линии моренных валунов маркируют собой границы ледников. Выходы пород разного состава зачастую отчетливо различимы. По этим выходам нетрудно вообразить строение недр местности.
Реки и возвышенности являются лучшими помощниками геологов, когда требуется заглянуть в недра Земли. Смещения блоков и складки пластов заметны на поверхности по рельефу возвышенных участков и по водоразделам. Реки прокладывают русла вдоль границ глубинных структур. Поднятия, плато и горы своим наружным строением, которое доступно подробному изучению только с воздуха, выдают наличие тех или иных структур на большой глубине, под ровной и почти гладкой толщей осадочного материала.
Поскольку геологические структуры и геоморфологические образования зачастую служат подземными кладовыми или маркерами таких кладовых, то аэрометоды дают информацию о месторождениях или районах, перспективных на какой-то вид ископаемых.
Например, Прикаспийская низменность никому прежде не казалась уникальным геологическим образованием, с которым можно связать какие-то перспективные месторождения. Фотографирование показало, что здешняя поверхность сложена мощной толщей осадочных пород. Они были нанесены частично Волгой, которая неоднократно меняла свое русло и откладывала в своей дельте тонны илов и обломочного материала, а частично самим Каспием. Самое большое на планете озеро, которое правильнее называть озером-морем, неоднократно разливало свои воды по всему нижнему течению Волги, доходя до окрестностей Саратова.
Могучая толща осадков заполняет исполинскую котловину, образованную подвижными блоками кристаллического фундамента. Эти древнейшие блоки земной коры, на которые наслаиваются осадочные отложения рек, озер и морей, в Прикаспийской низменности гигантскими ступенями уходят вниз. Обширный провал имеет глубину свыше 12 000 м! Это означает, что в гигантскую впадину легко поместятся величественные Гималаи и даже океанические вулканы Гавайских островов.
Аэрофотосъемка Прикаспийской низменности выявила солевые купола, на месте которых возникли соленые озера типа Эльтона и Балахаша, выявила характер залегания осадочных пород и прочие интересные подробности. Геологи, привлеченные необычным строением местности, провели исследование нескольких перспективных районов. Особое внимание они обратили на Апшеронский полуостров, где впоследствии в мощной толще древнейших волжских наносов, получившей название «Продуктивная», удалось найти нефть.
Несмотря на совершенство аэрометодов, в последнее время не менее важное значение приобретает космофотосъемка. Она дает ученым возможность охватывать вниманием гораздо большие площади земной поверхности, вплоть до всего земного шара. Космические фотографии несут генерализованное изображение деталей рельефа. В каком-то смысле сильное обобщение изображения можно считать большим недостатком.
Но геологи, правильно анализируя получаемую информацию, умеют извлекать из этого недостатка большую выгоду. При высокой степени генерализации, которую обеспечивает космофотосъемка, видны громадные геоморфологические структуры. Никакими наземными методами, а также аэрометодами эти структуры изучить невозможно. Лишь из космоса становится заметным, как сливаются разнообразные комплексы пород в более сложный агрегат.
Впервые фотографию рельефа Земли из космоса сделал 6 августа 1961 г. «второй» (т. е. второй после Ю. Гагарина) космонавт Г. Титов с борта корабля «Восток-2». Принято считать этот знаменательный день датой рождения космофотосъемки. Но при этом нужно заметить, что становление геологической косморазведки произошло гораздо позднее, а именно — 13 октября 1964 г. Тогда на борту корабля «Восход» космонавты В. М. Комаров, Б. Б. Егоров и К. П. Феоктистов выполнили первый в истории человечества эксперимент по геологическому фотографированию земной поверхности. В частности, были засняты обширные районы Тибета, не исследованные до того времени не только геологами, но даже географами.
Космофотосъемка просматривает недра планеты на невероятные глубины, вплоть до границы Мохоровичича. Естественно, камень не становится прозрачным, с какой бы занебесной высоты на него не смотрел человек. Но этого от земной коры и не требуется. Космические фотографии выявляют гигантские структуры, уходящие глубоко в недра и являющиеся элементами строения кристаллического фундамента громадных платформ, складывающих материки. Таким образом, наблюдения с орбиты помогают увидеть детали строения нижних этажей земной коры, перекрытых мощной толщей осадков и обломочного материала.
