Особое значение для космического землеведения имеют некоторые отличительные свойства космической съемки.
Первое из них – огромная обзорность. Съемка со спутников и космических кораблей обычно осуществляется с высоты от 250 до 500 км, причем со спутников «Метеор» полоса обзора составляет 1000 км, а со станций типа «Салют» аппарат фотографировал съемочную полосу шириной 450 км по перпендикуляру и по направлению полета. В течение пяти минут с орбитальной станции удавалось снять на пленку территорию площадью около 1 млн км2, что эквивалентно примерно двухлетней аналогичной работе самолета со специальной аппаратурой.
Пожалуй, еще большее впечатление производят рассказы космонавтов, которые могли, что называется, «одним взглядом» охватить территорию в 10–12 млн км2. «Да и как не удивляться, – пишет в своей книге «Космос – землянам» Г. Береговой, – если в иллюминаторе под тобой Европа видна целиком: от Пиренеев до Англии, слева – Балтийское море, а справа – Черное, после – Каспийское, затем вся, чуть ли не от истоков до устья, Волга. Оглянешься назад – Европа уже исчезает за горизонтом, и вот под тобой Камчатка, Сахалин, Курилы… Пролетая над Америкой, в одном иллюминаторе видишь ее берег, омываемый Атлантическим океаном, а в другом – Тихим». А вот выдержка из дневника космонавта В. Севастьянова: «…Находясь где-то над Прагою, наблюдал слева всю Балтику, справа – все Черное море и всю Турцию, Каспий весь, Волгу всю и Поволжье, а сзади – всю Европу – от Пиренеев до Англии. Видно половину Италии».[89] Таково чудо «макровзгляда» человека из космоса.
Другие важные отличительные свойства космической съемки – большая скорость получения и передачи информации, возможность многократного повторения съемки одних и тех же территорий, что позволяет наблюдать природные процессы в их динамике, лучше анализировать взаимосвязи между компонентами природной среды и тем самым увеличивать возможности создания общегеографических и тематических карт.
Развитие космической техники и расширение диапазона исследований способствовали постепенной дифференциации космического землеведения и выделению в нем нескольких подотраслей, или направлений: геолого-геоморфологических исследований, исследований атмосферы, гидросферы, почвенного и растительного покрова, а также работ по комплексному землеведению.
Наряду с исследованиями природной географической оболочки Земли из космоса изучаются и многие социально-экономические объекты и явления – города, транспортная сеть, горные разработки, гидротехнические сооружения, портовые комплексы, районы ирригации – словом, все виды культурных (и акультурных) ландшафтов. Особо следует сказать о высоком уровне современной космической картографии. При этом имеется в виду как тематическое – геологическое, геоморфологическое, метеорологическое, океанологическое, гидрологическое, гляциологическое, почвенное и геоботаническое картографирование, так и комплексное картографирование отдельных территориальных объектов. По мере увеличения масштабов загрязнения природной среды возрастает и роль космической съемки в организации ее мониторинга, особенно на высшем, биосферном, уровне.
Второе направление изучения и использования космического пространства – это космическое производство, которое можно трактовать в двух аспектах.
Во-первых, это создание для космических исследований новых видов материалов, источников энергии, двигателей, приборов, которое, в свою очередь, дало сильнейший импульс общему развитию электроники, вычислительной техники и многих других чисто «земных» производств. Возникнув для удовлетворения нужд космонавтики, они затем стали использоваться и в не связанных с ней отраслях. Выпуск машин и приборов, предназначенных для искусственных спутников, космических кораблей и ракетоносителей, заставил измениться и сами предприятия-производители. Таким образом, космонавтика как бы «повела за собой» ведущие, наиболее высокотехнологичные отрасли промышленности.
Во-вторых, это развитие недоступных в земных условиях космических технологий, когда состояние невесомости используют для получения разных сплавов, самых современных монокристаллов (для сверхскоростных интегральных микросхем), полупроводниковых материалов, опытных диагностических антисывороток, сверхчистых компонентов лекарств и др. Все это нужно рассматривать как подготовку к обживанию космического пространства уже в не столь отдаленном будущем.
Развитие космического производства привело к коммерциализации многих прикладных разработок в этой области, или, иными словами, к возникновению мирового рынка космических товаров и услуг. Масштабы и тенденции развития этого рынка оценивают как по количественным показателям – объему и номенклатуре товаров и услуг, доле их в общей продукции тех или иных стран, так и по качественным критериям – степени их сложности и наукоемкости. Во второй половине 1990-х гг. сектор мирового рынка, объединяющий космические товары и услуги, оказался очень прибыльным и особенно быстрорастущим. Еще в 1996 г. на нем были получены доходы примерно в 80 млрд долл., но к 2000 г. они значительно возросли. В структуре этого рынка первое место занимают спутниковые коммуникации, второе – дистанционное зондирование и третье – геоинформационные системы (ГИС).
Особо важно отметить, что и космическое землеведение, и космическое производство с самого начала стали важной ареной международного сотрудничества, которое происходит и на двусторонней, и на многосторонней основе.
Примером двустороннего сотрудничества может служить советско-американский проект «Союз – Аполлон», осуществленный в 1975 г. Он явился крупным шагом вперед в деле освоения космоса. В качестве примера многостороннего сотрудничества можно привести программу «Интерспутник», реализация которой началась еще три десятилетия назад. Штаб-квартира этой организации находится в Москве, а сама она традиционно ориентируется прежде всего на российские (советские) спутники. К началу XXI в. системой «Интерспутник» пользовались более 100 государственных организаций и частных компаний многих стран мира. Важную роль в международном сотрудничестве играет и Организация Объединенных Наций, которая провела уже три специальные конференции по вопросам исследования и использования космического пространства (сокращенное их название – ЮНИСПЕЙС). Эти конференции состоялись в Вене в 1968, 1982 и 1999 гг.
Но самым ярким примером международного сотрудничества в освоении космического пространства, безусловно, служит создание Международной космической станции (МКС). Начало этому проекту было положено в 1992 г. соглашением между Российским космическим агентством (РКА) и американским Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА). Сначала оно осуществлялось в рамках программы «Мир – Шаттл». А в январе 1998 г. было подписано международное соглашение по созданию МКС, участниками которого стали уже 15 стран – США, Россия, страны – члены Европейского космического агентства (ЕКА), Япония и Канада.
Эту станцию по праву называют самым сложным техническим проектом современности. После завершения создания станции она будет весить 450 т, иметь внутренний объем 1100 м3 и длину 120 м. А стоимость МКС оценивается в 60 млрд долл. Станция в окончательном виде будет состоять из 36 блоков-модулей, сооружение которых закреплено за отдельными странами, в том числе девяти модулей – за Россией. Высота полета МКС составляет 350–400 км, работать на ней может экипаж из шести-семи человек, а эксплуатация станции рассчитана примерно на 15 лет. Основные направления работы на ней следующие: космическая технология и материаловедение; геофизические исследования; медико-биологические исследования; дистанционное зондирование Земли; изучение планет и малых небесных тел; биотехнология; технические исследования и эксперименты; внеатмосферная астрономия; комплексные исследования; вопросы энергетических и двигательных установок.
Перспективы использования космического пространства в мирных целях связывают также с так называемой Большой гелиоэнергетикой, т. е. с созданием космических солнечных электростанций (КСЭС), которые называют также гелиокосмическими электростанциями (ГКЭС). Наиболее выгодно размещать такие станции на гелиоцентрической орбите, где угловая скорость вращения космического объекта равна угловой скорости вращения Земли, что позволяет зафиксировать объект над определенной точкой экватора и наблюдать его как неподвижный. Что же касается высоты размещения КСЭС, то она определена в 36 тыс. км, поскольку эффективность генерирования солнечной энергии на такой высоте примерно в десять раз выше, чем у поверхности Земли. А передача энергии с КСЭС на Землю проектируется либо в сверхвысокочастотном диапазоне волн, либо в оптическом диапазоне – при помощи лазеров.
