Космическая география должна стать полноценным научным направлением

Гибралтар. Европейский и Африканский берега на расстоянии прямой видимости.

Возможность взглянуть из космоса на Землю вдохнула жизнь в область знания, казалось бы уже вычерпанную до дна, – географию. Это не просто новый ракурс, это иная точка отсчета – осознание взаимосвязей всего, что есть на планете. Когда накоплен огромный объем материалов космической съемки Земли на временном интервале в десятки лет, в разные времена года, с разных высот, при разных условиях освещенности – географию изучать по глобусу и контурным картам уже нельзя. Материала вполне достаточно, чтобы выстроить космическую географию реального «глобуса» вращающейся Земли. Теперь мы знаем, как в действительности выглядят проливы, океаны, моря, острова, горы и пустыни, малоузнаваемые при переносе взгляда с карты на виды планеты с высоты орбитального полета.

Жизнь в тонком слое

Наблюдая Землю из космоса, вначале обращаешь свой взор к местам, которые тебе близки, где ты родился, живешь, бывал или что-то связано с ними. Стараешься увидеть и понять особенности своей страны. И только после двух-трех месяцев полета, научившись читать космическую географию, пытаешься разобраться в природных процессах, геологическом строении, изменениях ландшафта, загрязнении природы, развитии стихийных бедствий, начинаешь понимать, что все в природе не случайно, а живет и развивается по своим законам.

Вдруг замечаешь, что облачность – это не бесформенные массы облаков; она имеет рисунок, и над каждым районом земного шара свой, особый. И, наконец, открываешь для себя, что облачность со своей композицией орнаментов в сплетении узоров – это карта, и по ее рисунку можно определять даже место на земном шаре, над которым летишь.

Спросите сегодня любого человека, как выглядит океан сверху, и он ответит: огромная водная поверхность, и все. Оказывается, когда смотришь на воды Мирового океана из космоса, то видишь мозаику на водной поверхности в сплетении узоров, разных по рисунку и цвету, которая проявляется в зависимости от положения Солнца, структуры, которые проявляют даже рельеф дна. Эта картина в разное время года меняется в зависимости от прозрачности воды, солености, взвесей, температуры, течений, которые зимой отражаются в рисунке ледяных полей.

Разобравшись в закономерностях изменения растительного покрова, его сезонной окраски, с учетом климатических условий, типа поверхности, геологии, можно научиться выявлять новые образования и выходить на структуры, аналогичные разведанным месторождениям полезных ископаемых, совершенствуя методику их поиска.

Это удивительная география из космоса, когда ощущаешь себя частью мира, который наблюдаешь. Когда смотришь на горизонт Земли, поражает, насколько тонок слой голубизны атмосферы, обеспечивающей жизнь нашей планеты. Представьте метровый глобус, опоясанный голубой нитью в несколько миллиметров, и сразу станет понятна хрупкость жизни на Земле.

Контуры космической географии

Географические карты дают застывшее, схематическое представление о Земле, космическая информация образна, динамична, она лучше усваивается и запоминается. Однако в школах продолжают изучать Землю и ее географию только по картам. Богатейшие видеоматериалы из космоса, которыми располагает страна, широко не используются, поэтому многие плохо представляют себе планету, на которой живем.

Космическая география должна стать научным направлением, способствующим формированию планетарно-космического мышления.

При изучении космической географии необходимо активно применять современные технологии и средства. Например, создав на основе космических снимков трехмерную модель Земли, можно «полетать» над изучаемой территорией, исследуя ее природные особенности, экологическую обстановку, специфику хозяйственной деятельности. На «живых» конкретных примерах учить искать решения в сложных ситуациях, предвидеть возможные последствия (природные и техногенные).

Тем более это важно потому, что уже наметился переход от детальной съемки тех или иных территорий к систематической сплошной съемке всей земной поверхности, чтобы устранить неодинаковую детализацию и разновременность данных в покрытиях соседних территорий и обеспечить регулярную обновляемость снимков. В результате земной шар предстанет в виде цифрового глобуса с высоким пространственным разрешением и точным позиционированием данных.

Новый взгляд на старую Землю

Переход от географической карты к фото- и видеоматериалам, полученным из космоса, дает иное восприятие привычных географических объектов. Появляется осознание условности деления на океаны и моря, континенты и тем более государства.

Так, географы расходятся во взглядах о границах между Атлантикой и Северным Ледовитым океаном, Европой и Азией, Северной и Южной Америкой. Океаническое течение у тихоокеанских берегов Чили, Перу большинство исследователей называет Гумбольдтовым, а в наших учебниках географии оно известно как Перуанское; на корейских и китайских картах мы не найдем Японского моря, потому что его называют более нейтрально – Восточным.

Дельта Волги.

Сложно найти истину в споре о границе между Европой и Азией. Считается, что она проходит по Уральским горам, но Птолемей проводил ее по реке Танаис (древнее название реки Дон), а за рубежом до распада Советского Союза полагали, что все земли за западной границей СССР относятся к Азии. Дмитрий Иванович Менделеев и Александр фон Гумбольдт, будто глядя вместе с нами на космический снимок Евразии, полагали, что она едина и неделима.

Помимо прочего перед космической географией стоит задача выработки общего языка и названий в едином научно-информационном пространстве. Как в математике, физике, астрономии, где существует единый язык терминов, названий объектов, этими вопросами занимаются специально созданные терминологические комитеты, чтобы избежать путаницы.

Систематизация и обобщение тематических рядов космоснимков и видеоматериалов может подтверждать известные и, возможно, выявлять новые закономерности природных явлений. Снимки-эталоны определенных природных и техногенных процессов могут служить ярким и убедительным обучающим материалом, а также необходимым инструментом проведения исследований для решения научных и прикладных задач в области наук о Земле.

Так, например, могут быть созданы карты облачности, характерной для определенных территорий, связанной с процессами на Земле и особенностями геологического строения; ландшафтные карты с сезонной динамикой изменения границ природных зон, перемещения «фронта осени», снежного покрова; карты, где выделены и охарактеризованы районы с развитием опасных природно-техногенных процессов – паводков, наводнений, пыльных бурь, оползней, пожаров.

Сверху видно все

Космические наблюдения на базе непрерывно обновляющейся информации дают возможность изучать объекты и явления в динамике и получать не спланированные ранее результаты. Используя разновременные ряды космических материалов на основе закономерностей развития, можно «моделировать» изменение как малоизученных, так и хорошо известных территорий на историческом отрезке времени в десятки и сотни лет.

Космическая география позволяет наложить исторический материал на видеосюжеты о мореплавателях, землепроходцах, маршрутах их экспедиций и открытиях, о том, откуда произошли названия проливов, островов, морей, пустынь, вулканов, ледников, о природных явлениях: циклонах, цунами, тайфунах, песчаных бурях, полярных сияниях. Такая география с привязкой к реальной картине мира в красках, динамике запомнится на всю жизнь.

Например, на снимках южной части Месопотамской низменности мы видим реки Тигр и Евфрат, которые после слияния продолжают нести свои воды в Персидский залив по руслу совсем молодой реки Шатт-эль-Араб («река арабов»). Исторические документы свидетельствуют, что до V века н.э. этой реки не существовало, а Тигр и Евфрат, не сливаясь, впадали в Персидский залив, имея раздельные устья. Но интенсивное земледелие в долинах этих рек привело к усилению эрозии почв, выносу и переотложению в низовьях твердого материала. Произошло наращивание общей дельты и, как следствие, образование обширной дельтовой равнины, за счет чего суша выдвинулась в Персидский залив. Этот процесс продолжается и сейчас, когда дельта выдвигается на 1–4 км за столетие, поэтому можно ожидать дальнейшее отступание вод Персидского залива.

Рассматривая космические снимки Центральной Азии, мы не только без труда обнаруживаем, что озера Байкал и монгольское Хубсу-Гул, называемое «младшим братом» Байкала, имеют явно видимую связь через тектонический разлом, но становится понятной гипотеза об их общей «судьбе». Если сложный процесс раздвижения плит литосферы сохранится, то через несколько миллионов лет (по геологическим меркам – через мгновение) озера сольются в единый бассейн только зарождающегося Байкальского моря-океана.

Интересными объектами в атмосфере Земли являются циклоны и воздушные течения. Можно определять их структурные особенности, следить за их «жизненным циклом» от зарождения до разрушения.

Загадкой последних лет является проникновение в Европу циклонов, подобных тропическим, которые насыщены огромным запасом влаги, сопровождаются сильнейшим ураганным ветром, вызывают разрушительные наводнения и приводят к крупным экологическим катастрофам. Листая вспять космические снимки, можно изучать места зарождения циклонов, выдвигать идеи о причинах, способствующих их формированию. Это увлекательная, жизненно важная исследовательская задача.

Мировой океан в учебниках по географии разделяют на Атлантический, Тихий, Индийский и Северный Ледовитый. О пятом, Южном, океане мало кто знает, дискуссия о его выделении идет только в специальной литературе. Существование Южного океана вокруг Антарктиды, безусловно, можно было бы обосновать, анализируя сезонные снимки вокруг нее. Побережье Антарктиды опоясано ожерельем из циклонов во все сезоны года, атмосферные вихри, как бисер, «нанизаны» на мощную циркумполярную струю холодных океанических вод течения Западных Ветров. К тому же воды этого океана постоянно «богаты» айсбергами с характерными для этого района столовыми очертаниями.

Проблема – астроблема

Камчатка. Фото из архива автора

По материалам космической географии можно изучать природные явления, оставившие след в малодоступных для наблюдения и изучения районах Земли. Примечательны в этом отношении астроблемы (астро – «звезда», блема – «рана»), которые образуются на месте падения на Землю астероидов и обычно имеют форму огромных кольцевых образований, обрамленных валом. На сегодня обнаружено около двухсот метеоритных кратеров разного размера, из них 20 – в России.

Одна из самых крупных астроблем (диаметр 100 км) – Попигайская, расположенная в долине реки Хатанга в Сибири, – еще мало изучена. Считают, что почти 40 млн лет назад астероид размером 7–8 км породил ударно-взрывные процессы мощностью 19 млн мегатонн. (Мощность водородной бомбы, испытанной в 1961 году на Новой Земле, была 50 мегатонн). Высокое давление и температура привели к образованию крупнейшего месторождения алмазов.

Повышенный интерес к астроблемам, которых ежегодно выявляется от двух до пяти, вызван тем, что с импактными (взрывными) событиями, сопровождающими падение астероидов и комет, связывают формирование месторождений горючих сланцев, угля, цеолитов, нефти и газа. По их распределению во времени и по размерам можно оценить астероидную опасность и степень риска для планеты, чтобы понять необходимость системы постоянного наблюдения потенциально опасных объектов, сближающихся с Землей, и разработать средства защиты от них.

Космическая география высвечивает проблемы экологии планеты, делая доступным изучение динамики множества негативных процессов, происходящих на Земле.

Из космоса хорошо видно, что область влияния дымящей трубы не ограничивается местностью вокруг предприятия или территорией государства. Подчас многим руководителям, директорам заводов невдомек, что шлейф от труб их промышленных гигантов тянется на расстояние в десятки и сотни километров, и люди часто не подозревают, что, находясь на природе вдали от города, они накрыты невидимым взгляду покрывалом смога.

Так и капитан, проводя в океане промывку танкера, не задумывается, что след небольшой белой полосы от нефтяной пленки расплывается на десятки километров по поверхности огромного океана. Таких пятен-полос становится все больше и больше. Сегодня водная гладь любого мирового порта бликует в лучах Солнца, как копировальная бумага. А океан – не безграничен. И это – следствие невежества и отсутствия географической культуры от политиков до рядовых людей.

В то же время надо признать, что причины многих происходящих в природе процессов нам непонятны при наличии множества гипотез. Например, однозначно не известно, отчего разрушается озоновый слой. По мнению одних – за счет выбрасываемого в атмосферу фреона и его накопления там; по мнению других – за счет разрывных процессов в земной коре и повышения активности вулканов.

Много споров ведется в поиске ответов о причинах глобального потепления. Не совсем понятна природа колебаний уровня воды в Каспии. По данным современной науки в течение последних 3 тыс. лет величина изменения уровня воды Каспийского моря достигала 15 м. В наше время, до 1977 года, уровень понижался на 2,5 м, а затем начался подъем воды, вызвав другую опасность – затопление сложившейся инфраструктуры вдоль ранее обезвоженного побережья.

Поделив территорию Земли государственными и административными границами, мы тем самым разделили природные комплексы по ответственности за культуру хозяйствования и охрану заповедных территорий. А проблемы таких природных образований, как Каспий, Арал, Великие озера, Байкал и т.д., нельзя рассматривать раздельно. Через знания Земли из космоса человечество должно увидеть, что нельзя в своих деяниях изолироваться друг от друга.

Одной из основных задач космической географии является открытие широкого поля деятельности для будущих исследователей. Например, выявление по космогеологической методике зон активных разломов позволило изучать их влияние на геоэкологическую обстановку.

Было известно, что активными разломами контролируются подземные водотоки, ими задаются направления миграции загрязнителей, в пределах разломов увеличивается разрушаемость подземных коммуникаций из-за сдвиговых деформаций, усиливается динамика и агрессивность вод. Оказалось, что над зонами разломов значительно возрастает заболеваемость населения. Для многих городов и населенных пунктов работы по выявлению зон разломов и их экологического воздействия только начинаются, но полученные для Санкт-Петербурга, Уфы результаты исследований говорят о значимости таких работ для перспективного строительства и реконструкции городских территорий.

Антропология космоса

Для реализации изучения космической географии предлагается создать программу ее преподавания в школах и вузах, состоящую из нескольких этапов освоения космических знаний: начальный – использование космических материалов на уроках природоведения в младших классах, затем физической географии и астрономии, а также истории, физики, биологии, экологии и информатики. Основная идея: все в природе находится во взаимосвязи, так же, как культуры, традиции народов необходимо рассматривать в единстве цивилизации, изучать их связи друг с другом.

Для вузов эта программа должна быть расширена и включать разделы: «Космическое краеведение», «Космическая информатика», «Космическая экология», «Космическое мировоззрение».

В космос, несомненно, будет уходить все больше представителей разных стран и народов, поэтому пора задуматься о формировании культуры на планетарном уровне сознания, впитывающей традиции, историю и взгляды разных народов Земли. Для этого следует принять соответствующую программу от имени ООН, которая перспективу освоения космоса определит как общечеловеческую, изменив взгляд, что это прерогатива только высокоразвитых стран. Покорять океан космоса мы должны как один народ Земли, цели полетов и получаемая информация должны быть общие. Космос осваивает Человечество, а не великие державы.

Научной основой планетарной культуры может стать антропология космоса – как человек влияет на космос, а космос на человека. В конечном итоге взгляд из космоса должен привести всех нас к стиранию сложившихся веками границ.

В космос мы уходим патриотами своих стран и народов, а возвращаемся патриотами Земли.