Die ersten Bilder der Erde aus dem Weltraum wurden mit einer Kamera aufgenommen. Diese Technik wird heute noch verwendet. Der Satellit Resurs-F1 M (Russland) mit fotografischer Aufnahme ermöglicht es, die Erde im Wellenlängenbereich von 0,4-0,9 µm zu fotografieren. Das Filmmaterial wird auf die Erde gebracht und entwickelt. Die Bildanalyse erfolgt in der Regel visuell mit Hilfe von Projektionsgeräten, wodurch auch farbfotografische Abzüge möglich sind. Das Verfahren liefert eine hohe geometrische Genauigkeit des Bildes; Sie können Bilder ohne merkliche Qualitätseinbußen heranzoomen. Es ist jedoch langsam, da das Bild in Form von Fotografien und nicht in digitaler Form präsentiert wird, und ist im sichtbaren und nahen IR-Bereich wirksam.

Abtastverfahren sind von diesen Nachteilen beraubt. Ein Scanner mit zylindrischem Scan ist im Prinzip ein Pendel, das an einem Punkt befestigt ist und quer zur Bewegungsrichtung des Geräts schwingt (Abb. 3). Am Ende des Pendels befindet sich in seiner Brennebene ein Objektiv mit einem punktförmigen Photodetektor (Photomultiplier, Photodiode, Photowiderstand).

Reis. 3

Wenn sich die Vorrichtung über der Erde bewegt, wird am Ausgang des Fotodetektors ein Signal proportional zur Beleuchtung im sichtbaren oder nahen IR-Bereich desjenigen Teils der Erdoberfläche, auf den die Linsenachse gerade gerichtet ist, entnommen. Ist der Fotodetektor ein Fotowiderstand, so kann Strahlung im thermischen Infrarotbereich erfasst und die Temperatur der Oberfläche und Wolken bestimmt werden. In der Praxis ist der Scanner stationär und der Spiegel schwingt (dreht), dessen Reflexion durch die Linse in den Fotodetektor eintritt. Scannerinformationen in digitaler Form werden in Echtzeit von einem Satelliten übertragen oder auf einem Tonbandgerät an Bord aufgezeichnet, auf der Erde werden sie auf einem Computer verarbeitet.

Der lineare Scanner enthält feste lichtempfindliche Elemente 190-1000 und mehr, die in einer Linie auf ladungsgekoppelten Vorrichtungen (CCD) angeordnet sind - eine CCD-Linie oder mehrere solcher Linien mit einer Länge von etwa einem Zentimeter. Das Bild der Erdoberfläche wird durch die Linse auf das Lineal fokussiert, alle Elemente liegen in der Brennebene. Das Lineal, das quer zur Richtung des Satelliten ausgerichtet ist, bewegt sich mit ihm mit und "liest" nacheinander das Signal proportional zur Beleuchtung verschiedener Teile der Oberfläche und der Wolken. CCD-Zeilenscanner arbeiten im sichtbaren und nahen IR-Bereich.

Der MSU-SK-Scanner, der auf den russischen Satelliten Resurs-O und anderen installiert ist, ist der einzige, der das vielversprechende Prinzip des konischen Scannens umsetzt, das darin besteht, den Visierstrahl entlang der Oberfläche des Kegels zu bewegen, wobei die Achse zum Nadir gerichtet ist. Der Abtaststrahl beschreibt einen Bogen entlang der Kugeloberfläche der Erde (normalerweise im Vorwärtsabtastsektor). Aufgrund der Bewegung des Satelliten ist das Bild eine Ansammlung von Bögen. Der Vorteil dieser Art des Sweeps ist die Konstanz des Winkels zwischen der Erdoberfläche und der Richtung zum Satelliten, was besonders wichtig ist, wenn man die Vegetation untersucht. Auch der Abstand L vom Satelliten zu jedem Punkt des Bogens ist konstant, so dass die Auflösung des MSU-SK-Scanners im Gegensatz zu Scannern mit zylindrischer und linearer Abtastung über das gesamte Bild konstant ist. Gleichzeitig ist für ausreichend große Bereiche des Bildes auch die atmosphärische Dämpfung der aufsteigenden Strahlung konstant und es bedarf keiner atmosphärischen Korrektur. Auch Bildverzerrungen durch die Erdkrümmung, die für andere Scanner typisch sind, gibt es nicht.

Bei geologischen Untersuchungen, die von Flugzeugen aus durchgeführt werden, wird die Emission oder Reflexion elektromagnetischer Wellen durch natürliche Objekte aufgezeichnet. Fernerkundungsmethoden werden bedingt in Methoden zur Untersuchung der Erde im sichtbaren und nahen Infrarotbereich des Spektrums (visuelle Beobachtungen, Fotografieren, Fernsehfilme) und Methoden des unsichtbaren Bereichs des elektromagnetischen Spektrums (Infrarotvermessung, Radarvermessung, spektrometrische Vermessung) unterteilt , etc.). Lassen Sie uns auf eine kurze Beschreibung dieser Methoden eingehen. Bemannte Raumflüge haben gezeigt, dass visuelle Beobachtungen bei aller Perfektion der Technik nicht zu vernachlässigen sind. Die Beobachtungen von Yu Gagarin können als deren Anfang angesehen werden. Der auffälligste Eindruck des ersten Kosmonauten war der Blick auf seine Heimaterde aus dem Weltraum: „Gebirgszüge, große Flüsse, große Wälder, Flecken von Inseln tauchen deutlich auf ... Die Erde erfreut mit einer saftigen Farbpalette ...“. Kosmonaut P. Popovich berichtete: "Städte, Flüsse, Berge, Schiffe und andere Objekte sind deutlich sichtbar." So zeigte sich bereits bei den ersten Flügen, dass der Kosmonaut im Orbit gut navigieren und Naturobjekte gezielt beobachten kann. Mit der Zeit wurde das Arbeitsprogramm der Astronauten komplizierter, die Raumflüge immer länger, die Informationen aus dem All immer genauer und detaillierter.

Viele Astronauten haben festgestellt, dass sie zu Beginn eines Fluges weniger Objekte sehen als am Ende eines Fluges. So sagte der Kosmonaut V. Sevastyanov, dass er zunächst kaum etwas von einer Weltraumhöhe unterscheiden könne, dann fing er an, Schiffe im Ozean zu bemerken, dann Schiffe an den Liegeplätzen, und am Ende des Fluges unterschied er einzelne Gebäude in Küstengebieten .

Bereits bei den ersten Flügen sahen die Astronauten aus großer Höhe solche Objekte, die sie theoretisch nicht sehen konnten, da man glaubte, dass die Auflösung des menschlichen Auges einer Bogenminute entspreche. Aber als die Menschen begannen, in den Weltraum zu fliegen, stellte sich heraus, dass Objekte aus der Umlaufbahn sichtbar waren, deren Winkelausdehnung weniger als eine Minute betrug. Der Kosmonaut, der eine direkte Verbindung zum Mission Control Center hat, kann die Aufmerksamkeit der Forscher auf der Erde auf Veränderungen bei beliebigen Naturphänomenen lenken und das Aufnahmeobjekt benennen, d. H. Die Rolle des Kosmonautenforschers hat bei der Beobachtung der Dynamik zugenommen Prozesse. Ist eine visuelle Überprüfung für das Studium geologischer Objekte wichtig? Schließlich sind geologische Strukturen ziemlich stabil und können daher fotografiert und dann auf der Erde in Ruhe untersucht werden.

Es stellt sich heraus, dass ein speziell ausgebildeter Kosmonautenforscher ein geologisches Objekt aus verschiedenen Blickwinkeln zu verschiedenen Tageszeiten beobachten und seine einzelnen Details erkennen kann. Vor den Flügen flogen die Kosmonauten eigens mit Geologen in einem Flugzeug, untersuchten die Details der Struktur geologischer Objekte, studierten geologische Karten und Satellitenbilder.

Astronauten, die im Weltraum sind und visuelle Beobachtungen durchführen, enthüllen neue, bisher unbekannte geologische Objekte und neue Details von bisher bekannten Objekten.

Die angeführten Beispiele zeigen den großen Wert visueller Beobachtungen für das Studium des geologischen Aufbaus der Erde. Allerdings muss berücksichtigt werden, dass sie immer Elemente des Subjektivismus enthalten und daher durch objektive Instrumentaldaten gestützt werden müssen.

Geologen haben bereits mit großem Interesse auf die ersten Fotos reagiert, die der Kosmonaut G. Titov zur Erde brachte. Was erregte ihre Aufmerksamkeit bei geologischen Informationen aus dem Weltraum? Zunächst bekamen sie die Gelegenheit, die bereits bekannten Strukturen der Erde von einer ganz anderen Ebene aus zu betrachten.

Darüber hinaus wurde es möglich, unterschiedliche Karten zu überprüfen und zu verknüpfen, da sich herausstellte, dass einzelne Strukturen über große Entfernungen miteinander verbunden waren, was durch Weltraumbilder objektiv bestätigt wurde. Auch Informationen über den Aufbau schwer zugänglicher Regionen der Erde konnten gewonnen werden. Darüber hinaus haben sich Geologen mit einer Expressmethode bewaffnet, die es ihnen ermöglicht, schnell Material über die Struktur eines bestimmten Teils der Erde zu sammeln, um Studienobjekte zu skizzieren, die zum Schlüssel für weitere Erkenntnisse über die Eingeweide unseres Planeten werden würden.

Derzeit wurden viele "Porträts" unseres Planeten aus dem Weltraum gemacht. Abhängig von den Umlaufbahnen des künstlichen Satelliten und der darauf installierten Ausrüstung wurden Bilder der Erde in verschiedenen Maßstäben erhalten. Es ist bekannt, dass Weltraumbilder verschiedener Maßstäbe Informationen über verschiedene geologische Strukturen enthalten. Daher sollte bei der Wahl des aussagekräftigsten Bildmaßstabes von einem konkreten geologischen Problem ausgegangen werden. Durch die hohe Sichtbarkeit werden auf einem Satellitenbild gleich mehrere geologische Strukturen dargestellt, was Rückschlüsse auf die Beziehungen zwischen ihnen zulässt. Der Vorteil der Verwendung von Weltrauminformationen für die Geologie erklärt sich auch aus der natürlichen Verallgemeinerung von Landschaftselementen. Dadurch wird die Maskierungswirkung der Boden- und Vegetationsbedeckung reduziert und geologische Objekte „sehen“ auf Satellitenbildern deutlicher aus. Auf Weltraumfotografien sichtbare Fragmente von Strukturen reihen sich in einzelnen Zonen aneinander. In einigen Fällen können Bilder von tief vergrabenen Strukturen gefunden werden. Sie scheinen durch die darüber liegenden Ablagerungen zu schimmern, was uns von einer gewissen Fluoroskopie der Weltraumbilder sprechen lässt. Das zweite Merkmal von Vermessungen aus dem Weltraum ist die Möglichkeit, geologische Objekte durch tägliche und saisonale Änderungen ihrer spektralen Eigenschaften zu vergleichen. Der Vergleich von Fotografien desselben Gebiets, die zu unterschiedlichen Zeiten aufgenommen wurden, ermöglicht es, die Dynamik der Wirkung exogener (externer) und endogener (interner) geologischer Prozesse zu untersuchen: Fluss- und Meerwasser, Wind, Vulkanismus und Erdbeben.

Derzeit tragen viele Raumfahrzeuge Fotos oder Fernsehgeräte, die Bilder von unserem Planeten aufnehmen. Es ist bekannt, dass die Umlaufbahnen künstlicher Erdsatelliten und der darauf installierten Ausrüstung unterschiedlich sind, was den Maßstab von Weltraumbildern bestimmt. Die untere Grenze des Fotografierens aus dem Weltraum wird durch die Höhe der Umlaufbahn des Raumfahrzeugs vorgegeben, d. h. eine Höhe von etwa 180 km. Die Obergrenze wird durch die praktische Zweckmäßigkeit des Maßstabs des Bildes des Globus bestimmt, das von interplanetaren Stationen (Zehntausende Kilometer von der Erde entfernt) erhalten wird. Stellen Sie sich eine geologische Struktur vor, die in verschiedenen Maßstäben fotografiert wurde. Auf einem Detailbild können wir es als Ganzes sehen und über die Details der Struktur sprechen. Mit abnehmendem Maßstab wird die Struktur selbst zu einem Detail des Bildes, seinem konstituierenden Element. Seine Umrisse werden sich in die Konturen des Gesamtbildes einfügen, und wir werden die Verbindung unseres Objekts mit anderen geologischen Körpern sehen können. Wenn Sie nacheinander herauszoomen, erhalten Sie ein verallgemeinertes Bild, in dem unsere Struktur ein Element einer geologischen Formation sein wird. Eine Analyse von Bildern in unterschiedlichen Maßstäben derselben Regionen zeigte, dass geologische Objekte fotogene Eigenschaften haben, die sich je nach Maßstab, Zeitpunkt und Jahreszeit der Aufnahme auf unterschiedliche Weise manifestieren. Es ist sehr interessant zu wissen, wie sich das Bild eines Objekts mit zunehmender Verallgemeinerung verändert und was sein „Porträt“ eigentlich bestimmt und betont. Jetzt haben wir die Möglichkeit, das Objekt aus einer Höhe von 200, 500, 1000 km und mehr zu sehen. Spezialisten verfügen heute über beträchtliche Erfahrung bei der Untersuchung von Naturobjekten anhand von Luftaufnahmen, die aus Höhen von 400 m bis 30 km aufgenommen wurden. Was aber, wenn alle diese Beobachtungen gleichzeitig durchgeführt werden, einschließlich der Bodenarbeit? Dann können wir die Veränderung der fotogenen Eigenschaften des Objekts von verschiedenen Ebenen aus beobachten – von der Oberfläche bis in kosmische Höhen. Bei der Fotografie der Erde aus verschiedenen Höhen geht es neben der reinen Information auch darum, die Zuverlässigkeit identifizierter Naturobjekte zu erhöhen. Auf den kleinsten Bildern globaler und teilweise regionaler Verallgemeinerungen werden die größten und am klarsten definierten Objekte bestimmt. Mittel- und großformatige Bilder werden verwendet, um das Interpretationsschema zu überprüfen, geologische Objekte auf Satellitenbildern und Daten zu vergleichen, die auf der Oberfläche von Indikatoren erhalten wurden. Dies ermöglicht Fachleuten, die stoffliche Zusammensetzung von Gesteinen, die an die Oberfläche kommen, zu beschreiben, die Beschaffenheit geologischer Strukturen zu bestimmen, d.h. e) um konkrete Beweise für die geologische Beschaffenheit der untersuchten Formationen zu erhalten. Im Weltraum operierende fotografische Kameras sind Abbildungssysteme, die speziell für das Fotografieren aus dem Weltraum angepasst sind. Der Maßstab der resultierenden Fotografien hängt von der Brennweite des Kameraobjektivs und der Aufnahmehöhe ab. Die Hauptvorteile der Fotografie sind hoher Informationsgehalt, gute Auflösung, relativ hohe Empfindlichkeit. Zu den Nachteilen der Weltraumfotografie gehört die Schwierigkeit, Informationen zur Erde zu übertragen und nur tagsüber zu fotografieren.

Gegenwärtig fällt dank automatischer Fernsehsysteme eine große Menge an Weltrauminformationen in die Hände von Forschern. Ihre Verbesserung hat dazu geführt, dass sich die Qualität der Bilder einer Weltraumfotografie in ähnlichem Maßstab nähert. Darüber hinaus haben Fernsehbilder eine Reihe von Vorteilen: Sie gewährleisten die zeitnahe Übertragung von Informationen über Funkkanäle zur Erde; Aufnahmehäufigkeit; Aufzeichnung von Videoinformationen auf Magnetband und die Möglichkeit, Informationen auf Magnetband zu speichern. Gegenwärtig ist es möglich, Schwarzweiß-, Farb- und Mehrzonen-Fernsehbilder der Erde zu empfangen. Die Auflösung von Fernsehbildern ist geringer als die von Standbildern. Fernsehaufnahmen werden von künstlichen Satelliten aus durchgeführt, die im automatischen Modus arbeiten. Ihre Bahnen weisen in der Regel eine große Neigung zum Äquator auf, wodurch nahezu alle Breitengrade mit der Vermessung abgedeckt werden konnten.

Satelliten des Meteor-Systems werden in eine Umlaufbahn mit einer Höhe von 550-1000 km gebracht. Das Fernsehsystem schaltet sich automatisch ein, nachdem die Sonne über dem Horizont aufgegangen ist, und die Belichtung wird aufgrund von Beleuchtungsänderungen während des Fluges automatisch eingestellt. "Meteor" für eine Umdrehung um die Erde kann eine Fläche entfernen, die ungefähr 8% der Erdoberfläche ausmacht.

Im Vergleich zu einem eindimensionalen Foto hat ein Fernsehfoto eine größere Sichtbarkeit und Verallgemeinerung.

Die Maßstäbe der Fernsehbilder reichen von 1: 6.000.000 bis 1: 14.000.000, die Auflösung beträgt 0,8 - 6 km, und die gefilmte Fläche reicht von Hunderttausenden bis zu einer Million Quadratkilometern. Bilder in guter Qualität können ohne Detailverlust um das 2-3-fache vergrößert werden. Es gibt zwei Arten von Fernsehaufnahmen - Rahmen und Scanner. Während der Rahmenaufnahme wird eine sequentielle Belichtung verschiedener Teile der Oberfläche durchgeführt und das Bild über Funkkanäle der Weltraumkommunikation übertragen. Während der Belichtung baut das Kameraobjektiv ein Bild auf einem lichtempfindlichen Bildschirm auf, das fotografiert werden kann. Bei der Scanneraufnahme wird das Bild aus separaten Bändern (Scans) gebildet, die aus einer detaillierten „Betrachtung“ des Bereichs durch einen Strahl über die Bewegung des Trägers (Scannen) resultieren. Die Translationsbewegung der Medien ermöglicht es Ihnen, ein Bild in Form eines kontinuierlichen Bandes zu erhalten. Je detaillierter das Bild, desto schmaler die Aufnahmespur.

Fernsehbilder sind meist wenig vielversprechend. Um die Erfassungsbandbreite auf den Satelliten des Meteor-Systems zu erhöhen, wird die Aufnahme von zwei Fernsehkameras durchgeführt, deren optische Achsen um 19° von der Vertikalen abweichen. In dieser Hinsicht ändert sich der Abbildungsmaßstab von der Projektionslinie der Satellitenumlaufbahn um 5-15%, was ihre Verwendung erschwert.

Fernsehbilder liefern eine große Menge an Informationen, die es ermöglichen, wichtige regionale und globale Merkmale der geologischen Struktur der Erde hervorzuheben.

INHALT

Einführung 3
Erdberufe der Raumfahrt
Die Hauptetappen in der Entwicklung der Kosmonautik in der UdSSR und ihre Bedeutung für die Erforschung der Erde 6

Kapitel I. Erde - ein Planet des Sonnensystems 11
Form, Größe und Umlaufbahn der Erde. Vergleichen Sie es mit anderen Planeten des Sonnensystems. Gesamtansicht des Aufbaus der Erde 18
Methoden zur Erforschung des Erdinneren 21
Merkmale der Strahlung der Erdoberfläche 23

Kapitel II. Geologische Untersuchung aus Orbit 26
Arten von Raumfahrzeugen Merkmale geologischer Informationen aus verschiedenen Umlaufbahnen
Merkmale der Forschungsmethoden 29
Farbiges Erde-Outfit 37
Erde im unsichtbaren Bereich des Spektrums elektromagnetischer Schwingungen 42

Kapitel III. Welche Weltrauminformationen liefern die Geologie 49
Wie man mit Weltraumbildern arbeitet
Lineamente 53
Ringstrukturen 55
Ist es möglich, Erz- und Ölvorkommen aus dem Weltraum 63 zu entdecken?
Weltraumforschung und Umweltschutz 65
Vergleichende Planetologie 66
Fazit 76
Literatur 78

ERDE BERUFE DES WELTRAUMS
Enorm sind die Aufgaben, die das Sowjetvolk unter der Führung der Kommunistischen Partei auf dem Gebiet der wirtschaftlichen Entwicklung löst.
Vieles wird hier zum ersten Mal getan, vieles wird in einem Ausmaß getan, das es in der Geschichte der Menschheit noch nie gegeben hat. Jeder Schritt nach vorne ist eine Begegnung mit neuen Problemen, eine kreative Herausforderung, verbunden mit großer Verantwortung und manchmal auch Risiko. Die Wissenschaft ebnet selbstbewusst den Weg in die Zukunft und macht einen qualitativen Sprung in der Erkenntnis der Natur. Das Hauptmerkmal der modernen wissenschaftlichen und technologischen Revolution ist ihr umfassender, allumfassender Charakter. Zum Beispiel hat die Entwicklung der Kosmonautik den Fortschritt vieler "terrestrischer" Wissenschafts- und Technologiezweige bewirkt.
Die Idee, Raumfahrzeuge zu bauen, war ursprünglich nur mit dem Studium der Planeten des Sonnensystems und ferner Welten verbunden. Physiker und Astronomen versuchten, ihre Instrumente und Beobachter zu den untersuchten Objekten zu bringen, um den Einfluss der Atmosphäre zu überwinden, der schon immer viele Experimente kompliziert und manchmal unmöglich gemacht hat. Und ihre Hoffnungen waren nicht umsonst. Außeratmosphärische Astronomie und Physik haben der Wissenschaft völlig neue Horizonte eröffnet. Es wurde möglich, die Quellen der von der Atmosphäre absorbierten Ultraviolett- und Röntgenstrahlung zu untersuchen. Neue Möglichkeiten. für die Gammastrahlenastronomie geöffnet. Der Start von Radioteleskopen ins All ermöglicht die Weiterentwicklung der radioastronomischen Forschung.
Ein wichtiges Merkmal der heutigen Entwicklung der Kosmonautik ist ihre Anwendung zur Lösung nationaler Wirtschaftsprobleme. Derzeit werden Weltraumforschungsmethoden verwendet. B. in Meteorologie, Geologie, Geographie, Wasser-, Forst- und Landwirtschaft, Ozeanologie, Fischwirtschaft, für den Umweltschutz und in vielen weiteren Bereichen der Wissenschaft und Volkswirtschaft.
Die Meteorologie nimmt hinsichtlich des Umfangs der verwendeten Weltrauminformationen den ersten Platz ein. Meteorologen untersuchen die obere Hülle unseres Planeten – die Atmosphäre – mit Hilfe künstlicher Erdtrabanten. Nachdem die Wissenschaftler die ersten Wolkenbilder erhalten hatten, waren sie von der Richtigkeit vieler ihrer Hypothesen über den physikalischen Zustand der Atmosphäre überzeugt. zusammengestellt aus Daten konventioneller meteorologischer Stationen. Darüber hinaus lieferten die Satelliten umfangreiche Informationen über den globalen Aufbau der Atmosphäre. Es stellte sich heraus, dass je nach Art
Luftströmungen in ihren unteren Schalen (Tropo- und Stratosphäre) gibt es große Konvektionszellen mit auf- und absteigenden Luftmassenströmen. Satelliten brachten riesige Informationen über Cumulonimbus-Wolken, die Hauptverursacher starker Regenfälle, die den Menschen so viel Ärger bereiten. Tropische Wirbel wurden aus dem Weltraum entdeckt. Es ist bekannt, welche Auswirkungen meteorologische Phänomene auf das menschliche Leben und wirtschaftliche Aktivitäten haben, daher wird derzeit eine Vielzahl von Programmen durchgeführt, die verschiedene Prozesse untersuchen, die Wetter und Klima „steuern“.
Dank des Einsatzes von Satelliten stehen Wissenschaftler nun kurz davor, eines der schwierigsten Probleme der heutigen Meteorologie zu lösen - die Erstellung einer zwei- bis dreiwöchigen Wettervorhersage.
Weltraummethoden liefern großartige Informationen für viele Zweige der Geologie: Geotektonik, Geomorphologie, Seismologie,
Ingenieurgeologie, Hydrogeologie, Permafrost, Schürfen von Mineralien usw. Da sich unser Wissen über die Erde erweitert, wird das Wissen über die allgemeinen planetarischen Merkmale ihrer Struktur unerlässlich. Raumfahrzeuge helfen bei dieser Wissenschaft. Auf den aus dem Weltraum gewonnenen Bildern lassen sich Gebiete mit unterschiedlichen tektonischen Strukturen unterscheiden, und alles, was den Daten bodengestützter Studien bekannt war, ist in verallgemeinerter Form auf einem Bild zu sehen. Je nach Maßstab des Bildes können wir die Kontinente als Ganzes, Plattformen und geosynklinale Bereiche, einzelne Falten und Lücken untersuchen. Ein Blick aus Weltraumhöhen lässt Rückschlüsse auf die Konjugation einzelner Strukturen und die allgemeine tektonische Struktur der Region zu. Gleichzeitig ist es in vielen Fällen möglich, die Lage und die Struktur der unter der Decke jüngerer Ablagerungen begrabenen Oberflächen- und Tiefenstrukturen objektiv aufzuzeigen und zu verdeutlichen. Dies bedeutet, dass bei der Analyse von Satellitenbildern neue Informationen zu den strukturellen Merkmalen der Region angezeigt werden, die vorhandene geologische und tektonische Karten erheblich verfeinern oder neue erstellen und dadurch die Suche nach Mineralien verbessern und gezielter gestalten, vernünftige Vorhersagen über Seismizität und Ingenieurwesen geben geologische Bedingungen usw. Satellitenbilder ermöglichen es, Art und Richtung junger tektonischer Bewegungen, Art und Intensität moderner geologischer Prozesse festzustellen. Aus den Bildern kann man die Verbindung zwischen dem Relief und dem Wassernetz und den geologischen Merkmalen des untersuchten Objekts deutlich nachvollziehen. Informationen aus dem Weltraum ermöglichen es, die Auswirkungen der menschlichen Wirtschaftstätigkeit auf den Zustand der natürlichen Umwelt abzuschätzen.
Mit Hilfe von Raumfahrzeugen lassen sich Relief, Materialzusammensetzung und tektonische Strukturen der Oberschalen anderer Planeten untersuchen. Dies ist sehr wichtig für die Geologie, da es Ihnen ermöglicht, die Struktur der Planeten zu vergleichen, um ihre gemeinsamen und charakteristischen Merkmale zu finden.
Raummethoden sind auch in der Geographie weit verbreitet. Die Hauptaufgaben der Weltraumgeographie sind das Studium der Zusammensetzung und Struktur
niya, Dynamik, Rhythmen der uns umgebenden natürlichen Umwelt und Regelmäßigkeiten. ihre Veränderungen. Mit Hilfe der Weltraumtechnologie haben wir die Möglichkeit, die Dynamik der Topographie der Erdoberfläche zu beurteilen, die wichtigsten reliefbildenden Faktoren zu identifizieren und die zerstörerische Wirkung von Fluss- und Meerwasser und anderen exogenen Kräften zu bewerten. Ebenso wichtig ist es, die Vegetationsdecke bewohnter und schwer zugänglicher Gebiete aus dem Weltraum zu untersuchen. Weltraumvermessungen ermöglichen es, den Zustand der Schneedecke und der Gletscher zu ermitteln, um Schneereserven zu bestimmen. Auf der Grundlage dieser Daten werden der Wassergehalt von Flüssen, die Möglichkeit von Schneefällen und Lawinen in den Bergen vorhergesagt, ein Gletscherkataster erstellt, die Dynamik ihrer Bewegung untersucht, Niederschläge in Trockengebieten geschätzt und Gebiete von Hochwasser Überschwemmungen ermittelt werden. Alle diese Daten werden auf fotografische Karten angewendet, die aus Satellitenbildern in der erforderlichen Projektion montiert sind. Karten, die unter Berücksichtigung von Weltrauminformationen erstellt wurden, haben viele Vorteile, von denen der wichtigste die Objektivität ist.
Nutzt aktiv Weltrauminformationen und unsere Landwirtschaft. Beobachtungen aus dem Weltraum ermöglichen landwirtschaftlichen Fachleuten, zeitnahe Informationen über die Wetterbedingungen zu erhalten. Rauminformationen ermöglichen es, Land zu erfassen und zu bewerten, den Zustand landwirtschaftlicher Flächen zu überwachen, die Aktivität und den Einfluss exogener Prozesse zu bewerten, von landwirtschaftlichen Schädlingen befallene Flächen zu bestimmen und die am besten geeigneten Flächen für Weiden auszuwählen.
Eines der Probleme der Forstwirtschaft des Landes – die Entwicklung einer Abrechnungsmethode und die Erstellung von Waldkarten – wird bereits mit Hilfe von Satellitenbildern gelöst. Sie ermöglichen es Ihnen, aktuelle Informationen über Waldressourcen zu erhalten. Mithilfe von Weltraumtechnologie werden Waldbrände erkannt, was besonders für schwer zugängliche Gebiete wichtig ist. Sehr relevant ist auch die auf Basis von Satellitenbildern gelöste Aufgabe – die zeitnahe Kartierung von Waldschadensgebieten.
Auch an der Untersuchung des Weltozeans werden groß angelegte Arbeiten mit Hilfe von Satelliten durchgeführt. Gleichzeitig wird die Temperatur der Meeresoberfläche gemessen, Meereswellen untersucht, die Bewegungsgeschwindigkeit des Meereswassers bestimmt, die Eisbedeckung und die Verschmutzung des Weltozeans untersucht.
Mit einer Genauigkeit von einem Grad ist es möglich, die Temperatur der Meeresoberfläche mit Infrarot-Radiometern zu messen, die an Bord von künstlichen Erdsatelliten installiert sind. Gleichzeitig können Messungen nahezu zeitgleich im gesamten Wasserbereich des Weltozeans durchgeführt werden. Weltrauminformationen bieten auch eine Lösung für angewandte Probleme in der Navigation. Dazu gehören die Vermeidung von Naturkatastrophen, die es ermöglichen, die Sicherheit der Seeschifffahrt zu gewährleisten, Eisverhältnisse vorherzusagen und die Schiffskoordinaten mit hoher Genauigkeit zu bestimmen. Satelliteninformationen können verwendet werden, um nach kommerziellen Fischkonzentrationen in den Gewässern des Weltozeans zu suchen.
Wir haben nur einige Beispiele für die Verwendung von Weltrauminformationen im Zusammenhang mit der Untersuchung der natürlichen Ressourcen der Erde betrachtet. Natürlich ist der Anwendungsbereich von Weltraummethoden und Weltraumtechnologien in der Volkswirtschaft viel breiter. Spezielle Kommunikationssatelliten ermöglichen beispielsweise die Durchführung und den Empfang von Fernsehprogrammen aus den entlegensten Winkeln der Erde, zig Millionen Zuschauer sehen Fernsehprogramme über das Orbita-System. Die Ergebnisse der Weltraumforschung und -entwicklung im Zusammenhang mit der Vorbereitung und Durchführung von Experimenten im Weltraum (in den Bereichen Elektronik, Computertechnik, Energie, Materialwissenschaften, Medizin usw.) werden bereits in der Volkswirtschaft genutzt.
Ist es Zufall, dass Weltraummethoden eine solche Popularität erlangt haben? Schon ein kurzer Überblick über die Anwendung der Weltraumtechnologie in den Erdwissenschaften lässt uns antworten – nein. In der Tat haben wir jetzt detaillierte Informationen über die Struktur dieser oder jener Region und die dort stattfindenden Prozesse. Aber wir können diese Prozesse nur mit Hilfe von Weltrauminformationen auf globaler Ebene objektiv als Ganzes im Zusammenhang betrachten. Dies ermöglicht es uns, unseren Planeten als einen einzigen Mechanismus zu untersuchen und auf der Grundlage eines neuen Wissensstandes mit der Beschreibung der lokalen Merkmale seiner Struktur fortzufahren. Die Hauptvorteile von Weltraummethoden sind Systemanalyse, Globalität, Effizienz und Effektivität. Der Prozess der breiten Einführung von Weltraumforschungsmethoden ist natürlich, er wurde durch die historische Entwicklung aller Wissenschaften vorbereitet. Wir sind Zeugen des Aufkommens einer neuen Richtung in den Geowissenschaften – der Weltraumgeographie, zu der auch die Weltraumgeologie gehört. Es untersucht die Materialzusammensetzung, die Tiefen- und Oberflächenstruktur der Erdkruste sowie Verteilungsmuster von Mineralien unter Verwendung von Informationen von Raumfahrzeugen.

Die wichtigsten Phasen der Entwicklung der Kosmonauten in der UdSSR und ihre Bedeutung für die Erforschung der Erde
Der weltweit erste künstliche Erdsatellit wurde am 4. Oktober 1957 in der UdSSR gestartet. An diesem Tag hisste unser Mutterland die Flagge einer neuen Ära des wissenschaftlichen und technologischen Fortschritts der Menschheit. Im selben Jahr feierten wir den 40. Jahrestag der Großen Sozialistischen Oktoberrevolution. Diese Ereignisse und Daten sind mit der Logik der Geschichte verbunden. Aus einem agrarischen, industriell rückständigen Land wurde in kurzer Zeit eine Industriemacht, die in der Lage ist, die kühnsten Träume der Menschheit zu verwirklichen. Seitdem wurde in unserem Land eine große Anzahl von Raumfahrzeugen verschiedener Art hergestellt - künstliche Erdsatelliten (AES), bemannte Raumfahrzeuge (PCS), Orbitalstationen (OS), interplanetare automatische Stationen (MAC). Eine breite Front wurde aufgestellt, wissenschaftliche Forschung im erdnahen Weltraum. Der Mond, der Mars und die Venus wurden für direkte Studien verfügbar. Abhängig von den zu lösenden Aufgaben werden künstliche Satelliten der Erde in wissenschaftliche, meteorologische, Navigations-, Kommunikations-, ozeanographische, Erkundung natürlicher Ressourcen usw. unterteilt. Nach der UdSSR gingen die Vereinigten Staaten in den Weltraum (1. Februar 1958) und starteten Satellit I "Explorer-1" . Die dritte Weltraummacht war France x (26. November 1965, Satellit Asterix-1); Vierter - Japan i (11. Februar 1970, Osumi-Satellit); fünfter - China (24. April 1970, Dongfanghong-Satellit); sechster - Großbritannien (28. Oktober 1971, Prospero-Satellit); siebter - Indien (18. Juli 1980, Satellit Rohini). Jeder der genannten Satelliten wurde von einer inländischen Trägerrakete in die Umlaufbahn gebracht.
Der erste künstliche Satellit war eine Kugel mit einem Durchmesser von 58 cm und einem Gewicht von 83,6 kg. Er hatte eine langgestreckte elliptische Umlaufbahn mit einer Höhe von 228 km im Perigäum und 947 km im Apogäum und existierte etwa drei Monate lang als kosmischer Körper. Neben der Überprüfung der Richtigkeit grundlegender Berechnungen und technischer Lösungen wurden erstmals die Dichte der oberen Atmosphäre gemessen und Daten zur Ausbreitung von Funksignalen in der Ionosphäre gewonnen.
Der zweite sowjetische Satellit wurde am 3. November 1957 gestartet. Der Hund Laika war darauf, biologische und astrophysikalische Untersuchungen wurden durchgeführt. Der dritte sowjetische Satellit (das erste wissenschaftliche geophysikalische Labor der Welt) wurde am 15. Mai 1958 in die Umlaufbahn gebracht, ein umfangreiches wissenschaftliches Forschungsprogramm wurde durchgeführt und die äußere Zone der Strahlungsgürtel entdeckt. Später wurden in unserem Land Satelliten für verschiedene Zwecke entwickelt und gestartet. Запускаются ИСЗ серии «Космос» (научные исследования в области астрофизики, геофизики, медицины и биологии, изучения природных ресурсов и др.), метеорологические ИСЗ серии «Метеор», ИСЗ связи, научные станции и по изучению солнечной активности (ИСЗ «Прогноз») usw.
Nur dreieinhalb Jahre nach dem Start des ersten Satelliten flog ein Mann, ein Bürger der UdSSR, Juri Alekseevich Gagarin, in den Weltraum. Am 12. April 1961 wurde das Wostok-Raumschiff, das vom Kosmonauten Yu. Gagarin gesteuert wurde, in die erdnahe Umlaufbahn in der UdSSR gestartet. Sein Flug dauerte 108 Minuten. Yu. Gagarin war der erste Mensch, der visuelle Beobachtungen der Erdoberfläche aus dem Weltraum machte. Das Programm bemannter Flüge mit dem Wostok-Raumschiff wurde zur Grundlage, auf der die Entwicklung der bemannten Kosmonautik im Inland basierte. Am 6. August 1961 fotografierte der Pilot-Kosmonaut G. Titov zum ersten Mal die Erde aus dem Weltraum. Dieses Datum kann als Beginn der systematischen Weltraumfotografie der Erde angesehen werden. In der UdSSR wurde 1966 das erste Fernsehbild der Erde* vom Satelliten Molniya-1 aus einer Entfernung von 40.000 km aufgenommen.
Die Logik der Entwicklung der Raumfahrt diktierte die nächsten Schritte in der Weltraumforschung. Ein neues bemanntes Raumschiff "Sojus" wurde geschaffen. Die bemannte Langzeit-Orbitalstation (OS) ermöglichte die systematische und zielgerichtete Erkundung des erdnahen Weltraums. Die Langzeit-Orbitalstation Saljut ist ein neuartiges Raumfahrzeug.
Der Automatisierungsstumpf seiner Bordausrüstung und aller Systeme ermöglicht es, ein vielfältiges Forschungsprogramm zu den natürlichen Ressourcen der Erde durchzuführen. Das erste Salyut OS wurde im April 1971 gestartet. Im Juni 1971 führten die Kosmonauten G. Dobrovolsky, V. Volkov und V. Patsaev die erste mehrtägige Wache an der Salyut-Station durch. 1975 unternahmen die Kosmonauten P. Kli-muk und V. Sevastyanov einen 63-tägigen Flug an Bord der Salyut-4-Station und lieferten umfangreiche Materialien zur Erforschung natürlicher Ressourcen zur Erde. Die integrierte Erhebung umfasste das Gebiet der UdSSR in den mittleren und südlichen Breiten.
Auf dem Raumschiff Sojus-22 (1976, Kosmonauten V. Bykovsky und V. Aksenov) wurde die Erdoberfläche mit einer in der DDR und der UdSSR entwickelten und in der DDR hergestellten MKF-6-Kamera fotografiert. Die Kamera ermöglichte Aufnahmen in 6 Bereichen des Spektrums elektromagnetischer Schwingungen. Die Kosmonauten lieferten über 2000 Bilder zur Erde, von denen jedes eine Fläche von 165 x 115 km abdeckt. Das Hauptmerkmal der mit der MKF-6-Kamera aufgenommenen Fotos ist die Möglichkeit, Kombinationen von Bildern zu erhalten, die in verschiedenen Teilen des Spektrums aufgenommen wurden. In solchen Bildern entspricht die Lichtdurchlässigkeit nicht den realen Farben natürlicher Objekte, sondern wird verwendet, um den Kontrast zwischen Objekten unterschiedlicher Helligkeit zu erhöhen, d. H. Eine Kombination von Filtern ermöglicht es Ihnen, die untersuchten Objekte im gewünschten Farbbereich zu schattieren .
Von der Orbitalstation Saljut-6 der zweiten Generation aus, die im September 1977 gestartet wurde, wurden zahlreiche Arbeiten auf dem Gebiet der Erdforschung aus dem Weltraum durchgeführt. Diese Station hatte zwei Andockknoten. Mit Hilfe des Frachtschiffs Progress (auf Basis des Raumfahrzeugs Sojus) wurden Treibstoff, Lebensmittel, wissenschaftliche Ausrüstung usw. geliefert, wodurch die Flugdauer verlängert werden konnte. Zum ersten Mal arbeitete der Komplex "Salyut-6" - "Sojus" - "Fortschritt" im erdnahen Raum. An der Station Salyut-6, deren Flug 4 Jahre und 11 Monate (und im bemannten Modus 676 Tage) dauerte, wurden 5 lange Flüge durchgeführt (96, 140, 175, 185 und 75 Tage). Neben Langzeitflügen (Expeditionen) arbeiteten Teilnehmer an kurzfristigen (einwöchigen) Besuchsexpeditionen mit den Hauptbesatzungen der Station Saljut-6 zusammen. Von März 1978 bis Mai 1981 wurden Flüge internationaler Besatzungen von Bürgern der UdSSR, der Tschechoslowakei, Polens, der DDR, der NRB, der VNR, der SRV, Kubas, der MPR und der SRR an Bord der Orbitalstation Saljut-6 und des Raumschiffs Sojus durchgeführt . Diese Flüge wurden gemäß dem Programm der gemeinsamen Arbeit auf dem Gebiet der Erforschung und Nutzung des Weltraums im Rahmen der multilateralen Zusammenarbeit zwischen den Ländern der sozialistischen Gemeinschaft, die "Intercosmos" genannt wurde, durchgeführt.
Am 19. April 1982 wurde die Langzeit-Orbitalstation Salyut-7, eine modernisierte Version der Station Salyut-6, in die Umlaufbahn gebracht. Die PKK Sojus wurde durch neue, modernere Schiffe der Sojus-T-Serie ersetzt (der erste bemannte Testflug der PKK dieser Serie wurde 1980 durchgeführt).
Am 13. Mai 1982 wurde das Raumschiff Sojus T-5 mit den Kosmonauten V. Lebedev und A. Berezov gestartet. Dieser Flug war der längste in der Geschichte der Raumfahrt, er dauerte 211 Tage. Ein bedeutender Platz in der Arbeit wurde dem Studium der natürlichen Ressourcen der Erde eingeräumt. Dazu beobachteten und fotografierten die Kosmonauten regelmäßig die Erdoberfläche und die Gewässer des Weltmeeres. Etwa 20.000 Bilder der Erdoberfläche wurden empfangen. Während ihres Fluges trafen V. Lebedev und A. Berezovoy zweimal Kosmonauten von der Erde. Am 25. Juli 1982 erreichte eine internationale Besatzung, bestehend aus den Pilotkosmonauten V. Dzhanibekov, A. Ivanchenkov und dem französischen Staatsbürger Jean-Loup Chretien, den Orbitalkomplex Sa-lut-7 - Sojus T-5. Vom 20. bis 27. August 1982 arbeiteten die Kosmonauten L. Popov, A. Serebrov und die weltweit zweite Kosmonautenforscherin S. Savitskaya auf der Station. Die während des 211-tägigen Fluges erhaltenen Materialien werden verarbeitet und finden bereits breite Anwendung in verschiedenen Bereichen der Volkswirtschaft unseres Landes.
Neben der Erforschung der Erde war ein wichtiges Gebiet der sowjetischen Kosmonautik die Erforschung der erdähnlichen Planeten und anderer Himmelskörper in der Galaxis. Am 14. September 1959 erreichte die sowjetische automatische Station „Luna-2“ erstmals die Mondoberfläche, im selben Jahr wurde von der Station „Luna-3“ erstmals die Mondrückseite fotografiert. Die Oberfläche des Mondes wurde anschließend viele Male von unseren Stationen fotografiert. Der Boden des Mondes wurde zur Erde geliefert (Stationen "Luna-16, 20, 24"), seine chemische Zusammensetzung wurde bestimmt.
Automatische interplanetare Stationen (AMS) erkundeten Venus und Mars.
7 AMS der "Mars"-Serie wurden zum Planeten Mars gestartet. Am 2. Dezember 1971 wurde die erste weiche Landung auf der Marsoberfläche in der Geschichte der Kosmonautik (das Abstiegsfahrzeug Mars-3 AMS) durchgeführt.Die an den Marsstationen installierten Geräte übermittelten Informationen über die Temperatur und den Druck an die Erde die Atmosphäre, über ihre Struktur und chemische Zusammensetzung. Es wurden Fernsehbilder von der Oberfläche des Planeten erhalten.
16 Raumfahrzeuge der "Venus"-Serie wurden zum Planeten Venus gestartet. 1967 wurden zum ersten Mal in der Geschichte der Kosmonautik direkte direkte wissenschaftliche Messungen in der Atmosphäre der Venus (Druck, Temperatur, Dichte, chemische Zusammensetzung) während des Fallschirmabstiegs des Abstiegsfahrzeugs Venera-4 AMS und der Messung durchgeführt Die Ergebnisse wurden zur Erde übertragen. 1970 landete das Abstiegsfahrzeug Venera-7 zum ersten Mal auf der Welt sanft und übermittelte wissenschaftliche Informationen an die Erde, und 1975 stiegen die Abstiegsfahrzeuge Venera-9 und Venera-10 auf die Oberfläche des Planeten ab Intervallen von 3 Tagen zur Erde übertragene Panoramabilder der Venusoberfläche (ihre Landeplätze waren 2200 km voneinander entfernt). Die Stationen selbst wurden zu den ersten künstlichen Satelliten der Venus.
Entsprechend dem weiteren Forschungsprogramm wurden am 30. Oktober und 4. November 1981 die Raumsonden Venera-13 und Venera-14 gestartet, die Anfang März 1983 die Venus erreichten. 13, das Abstiegsfahrzeug trennte sich und die Station selbst passierte in einer Entfernung von 36.000 km von der Oberfläche des Planeten. Das Abstiegsfahrzeug machte eine weiche Landung, während des Abstiegs wurden Experimente durchgeführt, um die Atmosphäre der Venus zu untersuchen. Das am Gerät installierte Bohrbaggeraufnahmegerät innerhalb von 2 min. tief in den Boden der Planetenoberfläche wurde seine Analyse durchgeführt und die Daten zur Erde übertragen. Telephotometer übertrugen ein Panoramabild des Planeten zur Erde (die Vermessung wurde durch Farbfilter durchgeführt), ein Farbbild der Planetenoberfläche wurde erhalten. Das Abstiegsfahrzeug der Station Venera-14 machte eine sanfte Landung etwa 1000 km von der vorherigen entfernt. Mit Hilfe der installierten Ausrüstung wurde auch eine Bodenprobe entnommen und ein Bild des Planeten übertragen. Die Stationen Venera-13 und Venera-14 setzen ihren Flug in einer heliozentrischen Umlaufbahn fort.
Der sowjetisch-amerikanische Sojus-Apollo-Flug ging in die Geschichte der Kosmonautik ein. Im Juli 1975 führten die sowjetischen Kosmonauten A. Leonov und V. Kubasov und die amerikanischen Astronauten T. Stafford, V. Brand und D. Slayton den ersten gemeinsamen Flug der sowjetischen und amerikanischen Sojus- und Apollo-Raumschiffe in der Geschichte der Raumfahrt durch.
Die sowjetisch-französische wissenschaftliche Zusammenarbeit entwickelt sich erfolgreich (seit mehr als 15 Jahren) - gemeinsame Experimente werden durchgeführt, wissenschaftliche Ausrüstung und ein Experimentprogramm werden gemeinsam von sowjetischen und französischen Spezialisten entwickelt. 1972 brachte eine sowjetische Trägerrakete den Kommunikationssatelliten Molniya-1 und den französischen Satelliten MAS in die Umlaufbahn und 1975 den Satelliten Molniya-1 und den Satelliten MAS-2. Aktuell wird diese Zusammenarbeit erfolgreich fortgesetzt.
Zwei indische künstliche Erdsatelliten wurden vom Territorium der UdSSR aus gestartet.
Von einem kleinen und relativ einfachen ersten Satelliten bis hin zu modernen Erdsatelliten, den komplexesten automatischen interplanetaren Stationen, bemannten Raumfahrzeugen und Orbitalstationen - das ist der Weg der Raumfahrt in fünfundzwanzig Jahren.
Jetzt befindet sich die Weltraumforschung in einer neuen Phase. Der 26. Kongress der KPdSU stellte die wichtige Aufgabe der weiteren Kenntnis und praktischen Erforschung des Weltraums.

KAPITEL 1. ERDE - EIN PLANET DES SONNENSYSTEMS
Schon in der Antike bemerkten die Menschen unter den Sternen fünf Himmelskörper, die äußerlich den Sternen sehr ähnlich waren, sich aber von diesen dadurch unterschieden, dass sie keine konstante Position in den Sternbildern einnehmen, sondern wie Sonne und Mond am Himmel umherwandern . Diese Leuchten erhielten die Namen der Götter - Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn. In den letzten zwei Jahrhunderten wurden drei weitere ähnliche Himmelskörper entdeckt: Uranus (1781), Neptun (1846) und Pluto (1930). Himmelskörper, die um die Sonne kreisen und von reflektiertem Licht erstrahlen, werden Planeten genannt. Somit kreisen neben der Erde noch 8 weitere Planeten um die Sonne.

FORM, GRÖSSE UND UMBAHN DER ERDE.
VERGLEICH MIT ANDEREN PLANETEN DES SONNENSYSTEMS
In den letzten 20-25 Jahren haben wir mehr über die Erde gelernt als in früheren Jahrhunderten. Durch die Anwendung geophysikalischer Methoden, ultratiefer Bohrungen und Raumfahrzeugen, mit deren Hilfe nicht nur die Erde, sondern auch andere Planeten des Sonnensystems untersucht wurden, wurden neue Daten gewonnen. Die Planeten des Sonnensystems werden in zwei Gruppen eingeteilt - Planeten vom Typ Erde und Riesenplaneten vom Typ Jupiter. Die terrestrischen Planeten sind Erde, Mars, Venus, Merkur. Pluto wird aufgrund seiner geringen Größe oft in diese Gruppe aufgenommen. Diese Planeten zeichnen sich durch relativ geringe Größe, hohe Dichte, hohe Rotationsgeschwindigkeit um die Achse, geringe Masse aus und sind sich sowohl in ihrer chemischen Zusammensetzung als auch in ihrer inneren Struktur ähnlich. Zu den Riesenplaneten gehören die am weitesten von der Sonne entfernten Planeten - Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun. Ihre Größe ist um ein Vielfaches größer als die der terrestrischen Planeten, und ihre Dichte ist viel geringer (Tabelle 1). Unter den Planeten des Sonnensystems nimmt die Erde in Bezug auf die Entfernung von der Sonne den dritten Platz ein (Abb. 1). Es ist von ihm in einer Entfernung von (durchschnittlich) 149.106 km getrennt. Die Erde umkreist die Sonne auf einer elliptischen Umlaufbahn, wobei sie sich im Laufe des Jahres so weit wie möglich (am Aphel) in einer Entfernung von 152,1 10® km zurückzieht und sich (am Perihel) bei 147,1 10® km nähert.
Die Fragen zur Bestimmung von Form und Größe der Erde sind untrennbar miteinander verbunden und wurden von Wissenschaftlern parallel gelöst. Es ist bekannt, dass bereits 530 v. e. Pythagoras kam zu dem Schluss über die Sphärizität der Erde, und seit der Zeit des Ptolemäus hat sich diese Idee verbreitet. 1669-1676. Der französische Wissenschaftler Picard hat den Bogen des Pariser Meridians gemessen und den Wert des Erdradius bestimmt - 6372 km. In Wirklichkeit ist die Form der Erde komplexer und entspricht keiner regelmäßigen geometrischen Figur. Sie wird durch die Größe des Planeten, Rotationsgeschwindigkeit, Dichte und viele andere Faktoren bestimmt. Die folgenden konstanten Werte der Erde werden akzeptiert: Der Polarradius beträgt 6356,863 km, der Äquatorradius beträgt 6378,245 km, der durchschnittliche Radius der Erde beträgt 6371 h 11 km. Der Mittelwert eines Bogens von 1° entlang des Meridians wird mit 111 km angenommen. Basierend darauf glauben Wissenschaftler, dass die Oberfläche der Erde 510 Millionen km beträgt, ihr Volumen 1,083-1012 km3 beträgt und ihre Masse 6-1027 g beträgt.Von den geometrischen Figuren ist die Erde einem zweiachsigen Ellipsoid nahe der Drehung, genannt Krasovsky-Ellipsoid (namentlich sowjetischer Vermessungsingenieur Professor F. N. Krasovsky). Die tatsächliche Form der Erde unterscheidet sich jedoch von jeder geometrischen Figur, da nur die Unebenheit des Reliefs auf der Erde eine Amplitude von etwa 20 km hat (die höchsten Berge - 8-9 km, Tiefseesenken - 10-11 km). . Etwas näher an der geometrisch komplexen Figur der Erde ist das Geoid. Die Oberfläche des Ozeans wird als die Oberfläche des Geoids betrachtet, das sich gedanklich so unter den Kontinenten erstreckt, dass an jedem Punkt darauf die Richtung der Schwerkraft (eine Lotlinie) senkrecht zu dieser Oberfläche ist. Wir haben die größte Übereinstimmung der Figur der Erde mit dem Geoid im Ozean. Die jüngsten Änderungen haben zwar gezeigt, dass es im Wasserbereich Abweichungen von bis zu 20 m gibt (an Land erreichen Abweichungen ± 100-150 m).
In der Regel wird bei der Untersuchung der Position der Erde, der Umgebung anderer Planeten im Sonnensystem und ihrer Struktur der Planet zusammen mit dem Mond betrachtet, und das Erde-Mond-System wird aufgrund der relativ großen Größe als Doppelplanet bezeichnet Masse des Mondes.
Der Mond, der einzige natürliche Satellit der Erde, bewegt sich auf einer elliptischen Umlaufbahn in einer durchschnittlichen Entfernung von 384-103 km um unseren Planeten. Er ist der Erde viel näher als andere Himmelskörper, daher beziehen sich die ersten Schritte in der vergleichenden Planetenwissenschaft auf das Studium des Mondes. In den letzten Jahren wurde dank der Erfolge der Weltraumforschung bedeutendes Material zu seinem Relief und seiner Struktur angesammelt. Sowjetische automatische Stationen und amerikanische Astronauten lieferten Mondboden zur Erde. Wir haben detaillierte Fotografien sowohl der sichtbaren als auch der unsichtbaren Seite des Mondes, auf deren Grundlage seine tektonische Karte zusammengestellt wurde. Auf der Mondoberfläche werden relativ niedrige Bereiche unterschieden, die sogenannten "Meere", die mit magmatischen Gesteinen wie Basalten gefüllt sind. Zonen mit Gebirgsrelief ("kontinental") sind weit entwickelt, was besonders auf der anderen Seite des Mondes vorherrscht. Die Hauptmerkmale seiner Oberfläche entstehen durch magmatische Prozesse. Das Relief des Mondes ist mit Kratern übersät, und viele von ihnen waren das Ergebnis des Einschlags von Meteoriten. Im Allgemeinen ist das Gesicht des Mondes durch eine Asymmetrie in der Anordnung von "Meeren" und "Kontinenten" gekennzeichnet, die auch auf der Erde beobachtet wird. Das Relief des Mondes wird durch Meteoriten, Temperaturschwankungen während des Mondtages und kosmische Strahlung beeinflusst. Seismische Daten zeigten, dass der Mond eine Schichtstruktur hat. Es hat eine 50-60 km dicke Kruste, darunter befindet sich bis zu einer Tiefe von 1000 km ein Mantel. Das Alter von Mondgestein beträgt 4,5 bis 109 Jahre, was uns erlaubt, es als gleich alt wie unser Planet zu betrachten. Mineralien überwiegen in der Zusammensetzung des Mondbodens: Pyroxene, Plagioklase, Olivin, Ilmenit und Gesteine ​​vom Typ Anorthosit sind charakteristisch für das „Land“. Alle diese Komponenten sind auf der Erde zu finden. Der Durchmesser des Mondes beträgt 3476 km, seine Masse ist 81-mal geringer als die Masse der Erde. Es gibt keine schweren Elemente im Darm des Mondes - seine durchschnittliche Dichte beträgt 3,34 g / cm3, die Erdbeschleunigung ist 6-mal geringer als auf der Erde. Auf dem Mond gibt es keine Hydrosphäre und Atmosphäre.
Nachdem wir den Mond kennengelernt haben, wenden wir uns der Geschichte von Merkur zu. Er ist der sonnennächste Planet und hat eine stark verlängerte elliptische Umlaufbahn. Der Durchmesser des Merkur ist 2,6 mal kleiner als der der Erde, 1,4 mal größer als der des Mondes und beträgt 4880 km. Die Dichte des Planeten - 5,44 g/cm3 - liegt nahe an der Dichte der Erde. Merkur dreht sich in 58,65 Erdentagen mit einer Geschwindigkeit von 12 km/h am Äquator um seine Achse, die Umlaufzeit um die Sonne beträgt 88 unserer Tage. Die Temperatur auf der Planetenoberfläche erreicht in den von der Sonne beleuchteten Bereichen +415°C und fällt auf der Schattenseite auf -123°C ab. Aufgrund der hohen Rotationsgeschwindigkeit hat Merkur eine extrem verdünnte Atmosphäre. Der Planet ist ein heller Stern, aber es ist nicht so einfach, ihn am Himmel zu sehen. Tatsache ist, dass, in der Nähe der Sonne,
Reis. 2. Fotografien der terrestrischen Planeten und ihrer Satelliten, die von interplanetaren automatischen Stationen wie "Zond", "Mariner", "Venus", "Voyager" erhalten wurden: I - Erde; 2 - Deimos; 3 - Phobos; 4 - Quecksilber; 5 - Mars; 6 - Venus; 7 - Luise.
Merkur ist immer in der Nähe der Sonnenscheibe sichtbar. Noch vor 6-7 Jahren war sehr wenig über die Oberfläche des Merkur bekannt, da Teleskopbeobachtungen von der Erde aus nur einzelne Ringobjekte mit einem Durchmesser von bis zu 300 km darauf unterscheiden konnten. Neue Daten über die Merkuroberfläche wurden mit der amerikanischen Raumstation Mariner 10 gewonnen, die in der Nähe von Merkur flog und ein Fernsehbild des Planeten zur Erde übertrug. Die Station fotografierte mehr als die Hälfte der Planetenoberfläche. Auf der Grundlage dieser Fotografien wurde in der UdSSR eine geologische Karte von Merkur erstellt. Es zeigt die Verteilung der Strukturformationen, ihr relatives Alter und ermöglicht es, die Entwicklungsreihenfolge des Merkur-Reliefs wiederherzustellen. Durch das Studium von Bildern der Oberfläche dieses Planeten kann man eine Analogie in der Struktur von Mond und Merkur finden. Die zahlreichsten Landformen des Merkur sind Krater, Kare, große ovale Vertiefungen, „Buchten“ und „Meere“. Zum Beispiel hat das „Meer“ von Zhara einen Durchmesser von 1300 km. Bei Ringstrukturen mit einem Durchmesser von mehr als 130 km ist die Struktur der inneren Hänge und des Bodens deutlich sichtbar. Einige von ihnen werden von jüngeren vulkanischen Lavaströmen überflutet. Neben Ringstrukturen meteoritischen Ursprungs wurden auf Merkur auch Vulkane entdeckt. Der größte von ihnen - Mauna Loa - hat einen Basisdurchmesser von 110 km und einen Durchmesser der Gipfelcaldera von 60 km. Auf Merkur entwickeln sich Systeme tiefer Störungen - Risse
uns. Im Relief werden sie oft als Felsvorsprünge ausgedrückt, die sich über Dutzende und Hunderte von Kilometern erstrecken. Die Höhe der Vorsprünge beträgt mehrere Meter bis drei Kilometer. Sie haben in der Regel eine gekrümmte und gewundene Form, die Erdstößen ähneln. Es ist bekannt, dass Stöße unter Kompressionsbedingungen auftreten, daher ist es durchaus möglich, dass sich Merkur in Bedingungen starker Kompression befindet. Wahrscheinlich spielen Druckkräfte in Richtung dieser Leisten eine gewisse Rolle. Ähnliche geodynamische Bedingungen gab es in der Vergangenheit auch auf der Erde.
Der zweite Planet in der Reihenfolge von der Sonne ist die Venus, die sich in einer Entfernung von 108,2-10 km von ihr befindet. Die Umlaufbahn ist fast kreisförmig, der Radius des Planeten beträgt 6050 km, die durchschnittliche Dichte beträgt 5,24 g/cm3. Im Gegensatz zum Merkur ist er sehr leicht zu finden. In Bezug auf die Brillanz ist die Venus die dritte Leuchte am Himmel, wenn die erste die Sonne und die zweite der Mond ist. Er ist nach dem Mond der uns am nächsten gelegene große Himmelskörper. Daher scheint es, dass wir die Struktur der Planetenoberfläche im Detail kennen sollten. Eigentlich ist es nicht. Die dichte Atmosphäre der Venus, etwa 100 km dick, verbirgt ihre Oberfläche vor uns, sodass sie nicht direkt beobachtet werden kann. Was ist unter dieser Wolkendecke? Diese Fragen haben Wissenschaftler schon immer interessiert. In den letzten zehn Jahren haben Wissenschaftler Antworten auf viele dieser Fragen erhalten. Untersuchungen der Venusoberfläche wurden auf zwei Arten durchgeführt - mit Hilfe von Abstiegsfahrzeugen zur Oberfläche des Planeten und mit Hilfe von Radarmethoden (von künstlichen Venussatelliten und mit bodengestützten Radioteleskopen). Am 22. und 25. Oktober übertrugen die Abstiegsfahrzeuge Venera-9 und Venera-10 erstmals Panoramabilder der Venusoberfläche. AMS "Venera-9, 10" wurden künstliche Satelliten der Venus. Die Radarkartierung wurde vom amerikanischen Raumschiff "Pioneer - Venus" durchgeführt. Es stellte sich heraus, dass die Struktur der Venus ungefähr der Struktur des Mondes und des Mars entspricht. Ähnliche Ringstrukturen und Risse wurden auf der Venus gefunden. Das Relief ist stark präpariert, was auf die Aktivität von Prozessen hinweist, die Felsen sind in der Nähe von Basalten. Die Venus hat praktisch kein Magnetfeld, sie ist 3000-mal schwächer als das der Erde.
Der nächste Nachbar der Erde von der der Sonne abgewandten Seite ist der Mars. Aufgrund seiner roten Farbe ist er leicht am Himmel zu finden. Mars befindet sich in einem Abstand von der Sonne von 206,7-10° km im Perigäum und 227,9-106 km im Apogäum und hat eine langgestreckte Umlaufbahn. Die Entfernung von der Erde zum Mars variiert stark von 400-10° km bis 101,2-106 km während der großen Oppositionen. Mars bewegt sich in 687 Tagen um die Sonne, und sein Tag dauert 24 Stunden 33 Minuten 22 Sekunden. Die Achse des Planeten ist um 23,5° zur Ebene der Umlaufbahn geneigt, daher hat der Mars wie auf der Erde eine klimatische Zonalität. Der Mars ist halb so groß wie die Erde, sein Radius entlang des Äquators beträgt 3394 km, der Polarradius ist 30-50 km kleiner. Die Dichte des Planeten beträgt 3,99 g/cm3, die Schwerkraft ist 2,5-mal geringer als auf der Erde. Das Klima ist kälter als auf der Erde: Die Temperatur liegt fast immer unter 0°, außer in der Äquatorialzone, wo sie +220°C erreicht. Auf dem Mars gibt es wie auf der Erde zwei Pole: Nord und Süd. Wenn das eine Sommer ist, ist das andere Winter.
Trotz seiner Abgeschiedenheit nähert sich der Mars in Bezug auf den Studiengrad dem Mond. Mit Hilfe der sowjetischen Automatikstationen „Mars“ und der amerikanischen Stationen „Mariner“ und „Viking“ wurde eine systematische Untersuchung des Playets durchgeführt. Basierend auf Fotografien der Marsoberfläche wurden geomorphologische und tektonische Karten des Planeten erstellt. Sie heben Bereiche von „Kontinenten“ und „Ozeanen“ hervor, die sich nicht nur in der Morphologie des Reliefs unterscheiden, sondern wie auf der Erde auch in der Struktur der Kruste. Im Allgemeinen hat die Oberfläche des Mars eine asymmetrische Struktur, der größte Teil ist von "Meern" besetzt, wie andere terrestrische Planeten ist sie voller Krater. Der Ursprung dieser Krater ist mit einem intensiven Meteoritenbeschuss der Oberfläche verbunden. Darauf wurden große Vulkane entdeckt, von denen der größte - Olympus - eine Höhe von 27 km hat. Unter den linearen Strukturen sind die Rift Valleys die ausdrucksstärksten, die sich über viele tausend Kilometer erstrecken. Große Verwerfungen, wie tiefe Gräben, reißen die Strukturen von „Kontinenten“ und „Ozeanen“ auseinander. Die obere Hülle des Planeten wird durch ein System orthogonaler und diagonaler Verwerfungen kompliziert, die eine Blockstruktur bilden. Die jüngsten Formationen im Relief des Mars sind Erosionstäler und Gratformen. Verwitterungsprozesse laufen intensiv an der Oberfläche ab.
Der 1930 entdeckte Planet Pluto ist der am weitesten entfernte Planet im Sonnensystem. Er ist bei 5912-106 km maximal von der Sonne entfernt. und nähert sich 4425-10 km. Pluto unterscheidet sich stark von den Riesenplaneten und kommt in der Größe den terrestrischen Planeten nahe. Informationen darüber sind unvollständig, und selbst die leistungsstärksten Teleskope geben keine Vorstellung von der Struktur seiner Oberfläche (siehe Tabelle 1).
Wir haben einige Eigenschaften der terrestrischen Planeten betrachtet. Selbst eine oberflächliche Überprüfung zeigt Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen ihnen. Die Fakten besagen, dass sich Merkur nach den gleichen Gesetzmäßigkeiten wie unser Mond entwickelt hat. Viele Merkmale der Struktur des Merkurreliefs sind charakteristisch für Mars, Venus und die Erde. Interessanterweise weist auch der Blick aus dem All auf die Erde auf die weit verbreitete Entwicklung von Ring- und Linienstrukturen auf unserem Planeten hin. Die Natur einiger Ringstrukturen ist mit Meteoriten-"Narben" verbunden. Natürlich sind die Stadien der strukturellen Entwicklung der Planeten nicht gleich. Aber genau das macht die vergleichende Planetologie interessant, denn durch das Studium des Reliefs, der materiellen Zusammensetzung und der tektonischen Strukturen der oberen Schalen anderer Planeten können wir die Seiten der alten Geschichte unseres Planeten freilegen und seine Entwicklung verfolgen. Neben den terrestrischen Planeten werden auch die Riesenplaneten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun untersucht. Sie sind einander in vielerlei Hinsicht ähnlich und unterscheiden sich stark von den terrestrischen Planeten (siehe Tabelle 1). Ihre Massen sind viel höher als die der Erde, und ihre durchschnittliche Dichte ist im Gegenteil geringer. Diese Planeten haben große Radien und rotieren schnell um ihre Achse. Die Riesenplaneten sind noch wenig erforscht. Die Schwierigkeit, sie zu studieren, ist mit einer gigantischen Entfernung von der Erde verbunden. Bei der Untersuchung von Riesenplaneten wurden die interessantesten Ergebnisse erzielt
geben automatische interplanetare Stationen. Es stellte sich heraus, dass diese Planeten sehr aktiv sind. Kürzlich wurden detaillierte Fotos von Jupiter und seinen Satelliten von der amerikanischen Voyager-Station erhalten. Die Planetenerkundung geht weiter.

ALLGEMEINE ANSICHT ÜBER DIE STRUKTUR DER ERDE
Eine der charakteristischsten Eigenschaften des Globus ist seine Heterogenität. Es besteht aus konzentrischen Schalen. Die Schalen der Erde sind in äußere und innere unterteilt. Äußerlich gehören die Atmosphäre und die Hydrosphäre; intern - die Erdkruste, verschiedene Schichten des Mantels und des Kerns. Die Erdkruste ist die am besten untersuchte und eine dünne, sehr zerbrechliche Hülle. Es hat drei Schichten. Das obere Sediment besteht aus Sanden, Sandsteinen, Tonen, Kalksteinen, die aus der mechanischen, chemischen Zerstörung älterer Gesteine ​​​​oder als Ergebnis der lebenswichtigen Aktivität von Organismen resultieren. Dann kommt die Granitschicht und an der Basis der Kruste liegt die Basaltschicht. Die Namen der zweiten und dritten Schicht werden immer in Anführungszeichen angegeben, da sie nur das Vorherrschen von Gesteinen in ihnen bezeugen, deren physikalische Eigenschaften Basalten und Graniten nahe kommen.
Das charakteristischste Merkmal der modernen Struktur der Erde ist ihre Asymmetrie: Eine Hemisphäre des Planeten ist ozeanisch, die andere kontinental. Kontinente und Senken der Ozeane sind die größten tektonischen Elemente der Erdkruste. Sie werden durch den Kontinentalhang abgegrenzt. Unter den Ozeanen ist die Erdkruste dünn, es gibt keine "Granit" -Schicht und hinter dünnen Sedimenten befindet sich eine bis zu 10 km dicke "Basalt" -Schicht.
Unter den Kontinenten nimmt die Dicke der Erdkruste aufgrund der "Granit" -Schicht sowie des Dickenwachstums der "Basalt" - und Sedimentschichten zu. Es erreicht seine größte Dicke - 50-70 km - an Orten moderner Gebirgssysteme. In flachen Gebieten überschreitet die Erdkruste selten 40 km. Kontinente haben eine komplexere Struktur. Sie lassen sich in antike Kerne – Plattformen mit archaisch-unterproterozoischem Untergrund – und sie einrahmende Faltgürtel unterteilen, die sich sowohl im Aufbau als auch im Entstehungszeitpunkt der Erdkruste unterscheiden (Abb. 3). Antike Plattformen sind stabile und inaktive Bereiche der Erdkruste, in denen die planierte Oberfläche des Fundaments mit Sediment- und Vulkangestein bedeckt ist. Auf den Kontinenten werden zehn antike Plattformen unterschieden. Der größte ist afrikanisch, bedeckt fast das gesamte Festland und befindet sich im Zentrum der kontinentalen Hemisphäre. In Eurasien gibt es sechs Plattformen: Osteuropäisch, Sibirisch, Hindustan, Sino-Koreanisch, Südchina und Indo-Sinai. Der Kern des nordamerikanischen Festlandes ist die nordamerikanische Plattform, zu der Grönland und Baffininsel gehören. Die riesige südamerikanische antike Plattform ist Teil der geologischen Struktur Südamerikas. Die westliche Hälfte des australischen Festlandes ist von einer alten Plattform besetzt. Die zentralen und östlichen Teile der Antarktis sind ebenfalls eine Plattform. Diese kontinentalen Massen sind in Meridiangürteln gruppiert, die durch ozeanische Vertiefungen getrennt sind. Entsprechend der Struktur und Geschichte der geologischen Entwicklung weisen die Kontinente große Ähnlichkeit in der Breitenrichtung auf. Hervorzuheben ist der nördliche Kontinentalgürtel, der an den Arktischen Ozean grenzt und die alten Kerne der Kontinente Nordamerika und Eurasien umfasst. Parallel zu diesem Gürtel, aber auf der Südhalbkugel, erstreckt sich der Breitengürtel von Südamerika, Afrika, Arabien, Hindustan und Australien. Im Süden geht es in den ozeanischen Gürtel des Südlichen Ozeans über, der an die antarktische Plattform grenzt.
Uralte Plattformkerne sind durch mobile geosynklinale Gürtel getrennt, die aus geosynklinalen Regionen bestehen. Wissenschaftler unterscheiden fünf große Gürtel: Pazifik, Mittelmeer, Ural-Mongole, Atlantik und Arktis (siehe Abb. 3).
Der größte der beweglichen Gürtel ist der Pazifik. Das Westparadies seiner Hälfte erstreckt sich entlang der Peripherie Asiens und Australiens und zeichnet sich durch seine enorme Breite aus - bis zu 4000 km. Ein erheblicher Teil des Gürtels entwickelt sich aktiv weiter. Derzeit gibt es hier Gebiete mit intensivem Vulkanismus und starken Erdbeben. Die östliche Hälfte des pazifischen Gürtels ist relativ schmal (bis zu 160 (3 km) breit), hauptsächlich eingenommen von Gebirgsfaltungsstrukturen der Kordilleren der amerikanischen Kontinente und der antarktischen Anden. Der Mittelmeergürtel ist auch einer der größten; beweglichen Gürtel der Erde, am stärksten ausgeprägt im Mittelmeerraum, in der Mitte und im Nahen Osten, wo er Bergspeicherstrukturen der Krim, des Kaukasus, der Türkei, des Iran und Afghanistans umfasst und sich durch den Himalaja mit dem pazifischen Gürtel verbindet und Indonesien.
Der ural-mongolische Gürtel bildet einen riesigen Bogen, der nach Süden konvex ist. Im Bereich des Aralsees und des Tien Shan steht es in Kontakt mit dem Mittelmeergürtel, im Norden in der Region Novaya Zemlya mit dem arktischen Gürtel und im Osten in der Region des Ochotskischen Meeres , mit dem pazifischen Gürtel (siehe Abb. 3).
Wenn wir die beweglichen Gürtel der Kontinente auf der Karte einzeichnen und die Gebirgssysteme der Ozeane darin einbeziehen, erhalten wir mit Ausnahme des Pazifischen Ozeans ein Gitter von Breitengürteln, in deren Zellen sich die Kerne befinden alte Kontinente liegen. Und wenn wir die Möglichkeit hätten, unsere Erde durch ein Teleskop von einem anderen Planeten aus zu betrachten, würden wir große isometrische Regionen sehen, die durch mysteriöse lineare Kanäle getrennt sind, d. H. So erschien uns der Mars vor kurzem. Natürlich haben sowohl die Marskanäle als auch die berggefalteten Gürtel der Erde und isometrische Blöcke eine sehr komplexe, heterogene Struktur und eine lange Entwicklungsgeschichte.
Typisch für geosynklinale Gürtel sind die Anhäufung dicker Sedimentschichten (bis zu 25 km), vertikale und horizontale Bewegungen, die weit verbreitete Entwicklung magmatischer Prozesse, seismische und vulkanische Aktivität. Die Felsen hier sind stark deformiert, in Falten zerknittert und das Relief ist scharf zerlegt. Charakteristische Elemente der Struktur von geosynklinalen Gürteln sind Verwerfungen, die gefaltete Strukturen trennen. Die größten Verwerfungen sind mehrere tausend Kilometer lang und haben ihre Wurzeln im Erdmantel bis in Tiefen von bis zu 700 km. Neuere Studien zeigen, dass Verwerfungen die Entwicklung von Bahnsteigstrukturen maßgeblich bestimmen.
Neben linearen Formationen nehmen Ringstrukturen einen bedeutenden Platz im Aufbau der Erdkruste ein. Sie sind in ihrer Größe und Herkunft sehr unterschiedlich, zum Beispiel die riesige Senke des Pazifischen Ozeans, die fast die Hälfte des Planeten einnimmt, und die Miniaturgipfel der Kegel aktiver und längst erloschener Vulkane. Auf der Erde sind mittlerweile eine Vielzahl unterschiedlicher Ringstrukturen bekannt. Wahrscheinlich gab es in der frühen Phase der Erdentwicklung mehr solcher Strukturen, aber aufgrund intensiver geologischer Prozesse an der Oberfläche sind ihre Spuren verloren gegangen. Im Laufe der langen Geschichte der geologischen Entwicklung, und sie hat etwa 4,5 109 Jahre, wurde der Bauplan unseres Planeten nach und nach erstellt und umgebaut. Das moderne Antlitz der Erde ist das Ergebnis geologischer Prozesse der relativ jungen Vergangenheit. Spuren antiker Prozesse sind in Gesteinen, Mineralien und Strukturen erhalten, deren Studium es uns ermöglicht, die Chronik der geologischen Geschichte nachzubilden.

Wenn wir die Aufgabe der Geologen kurz definieren, dann läuft es auf die Erforschung der stofflichen Zusammensetzung der Erde und ihrer Entwicklung im Laufe der geologischen Entwicklungsgeschichte hinaus. Mit anderen Worten, ein Geologe muss die Zusammensetzung, Eigenschaften der Materie, ihre räumliche Anordnung und Eingrenzung auf bestimmte geologische Strukturen kennen. Die Struktur und Zusammensetzung des Erdinneren wird mit vielen Methoden untersucht (Abb. 4). Eine davon ist die direkte Untersuchung von Gesteinen in natürlichen Aufschlüssen sowie in Minen und Bohrlöchern.
In den Ebenen können Sie die Zusammensetzung geologischer Schichten herausfinden, die in einer Tiefe von nur zehn Metern liegen. In den Bergen entlang der Flusstäler, wo das Wasser mächtige Grate durchschneidet, blicken wir schon in 2-3 km Tiefe. Infolge der Zerstörung von Bergstrukturen erscheinen an der Oberfläche Felsen aus tiefen Eingeweiden. Studieren Sie sie daher; man kann den Aufbau der Erdkruste in einer Tiefe von 15-20 km beurteilen. Die Zusammensetzung der tief liegenden Massen erlaubt es uns, die bei Vulkanausbrüchen ausgestoßenen Substanzen zu beurteilen, die aus einer Tiefe von mehreren zehn und hundert Kilometern aufsteigen. Sie ermöglichen es Ihnen, in die Eingeweide der Erde und in die Minen zu schauen, aber in den meisten Fällen überschreitet ihre Tiefe 1,5 bis 2,5 km nicht. Die tiefste Mine der Erde befindet sich in Südindien. Seine Tiefe beträgt 3187 m. Hunderttausende Brunnen wurden von Geologen gebohrt. Einzelne Bohrungen erreichten eine Tiefe von 8-9 km. Beispielsweise hat die Bert-Rogers-Bohrung in Oklahoma (USA) eine Markierung von 9583 m. Eine Bohrung auf der Kola-Halbinsel erreichte eine Rekordtiefe von 10.000 m. Vergleichen wir die angegebenen Zahlen jedoch mit dem Radius unseres Planeten (R = 6371 km), können wir leicht erkennen, wie eingeschränkt unser Blick ins Innere der Erde ist. Das entscheidende Wort bei der Erforschung der Tiefenstruktur gehört daher den geophysikalischen Forschungsmethoden. Sie basieren auf der Untersuchung natürlicher und künstlich geschaffener physikalischer Felder der Erde. Es gibt fünf geophysikalische Hauptmethoden: seismisch, gravimetrisch, magnetometrisch, elektrometrisch und thermometrisch. ^ Die seismische Methode liefert die meisten Informationen. Seine Essenz besteht darin, künstlich erzeugte oder bei Erdbeben auftretende Schwingungen zu registrieren, die sich von der Quelle in alle Richtungen ausbreiten, auch tief in die Erde. Seismische Wellen, die auf ihrem Weg die Grenzen von Medien mit unterschiedlicher Dichte getroffen haben, werden teilweise reflektiert. Das reflektierte Signal von der tieferen Grenzfläche trifft mit einiger Verzögerung beim Beobachter ein. Wenn wir nacheinander eingehende Signale bemerken und die Geschwindigkeit der Wellenausbreitung kennen, können wir Muscheln unterschiedlicher Dichte im Erdinneren unterscheiden.
Das gravimetrische Verfahren untersucht die Verteilung der Schwerkraft auf der Erdoberfläche, die auf die unterschiedliche Dichte der im Erdinneren liegenden Gesteine ​​zurückzuführen ist. Die Abweichung der Größe der Schwerkraft wird durch die Heterogenität der Gesteine ​​​​der Erdkruste verursacht. Die Zunahme des Schwerefelds (positive Anomalie) ist mit dem Auftreten dichterer Gesteine ​​in der Tiefe verbunden, verbunden mit dem Eindringen und Abkühlen von Magma in weniger dichten Sedimentschichten. Negative Anomalien weisen auf das Vorhandensein von weniger dichten Gesteinen wie Steinsalz hin. Durch das Studium des Gravitationsfeldes haben wir also die Möglichkeit, die innere Struktur der Erde zu beurteilen.
Unser Planet ist ein riesiger Magnet mit einem Magnetfeld um ihn herum. Es ist bekannt, dass Gesteine ​​eine unterschiedliche Fähigkeit haben, magnetisiert zu werden. Eruptivgesteine, die beispielsweise aus der Erstarrung von Magma resultieren, sind magnetisch aktiver als Sedimentgesteine, da sie eine große Anzahl ferromagnetischer Elemente (Eisen etc.) enthalten. Daher erzeugen Eruptivgesteine ​​ein eigenes Magnetfeld, das von Instrumenten aufgezeichnet wird. Darauf aufbauend werden Magnetfeldkarten erstellt, anhand derer die stoffliche Zusammensetzung der Erdkruste beurteilt werden kann. Die Inhomogenität der geologischen Struktur führt zur Inhomogenität des Magnetfelds.
Die elektrometrische Methode basiert auf der Kenntnis der Bedingungen für den Durchgang von elektrischem Strom durch Gesteine. Das Wesen der Methode besteht darin, dass Gesteine ​​unterschiedliche elektrische Eigenschaften haben, sodass eine Änderung in der Art des elektrischen Felds mit einer Änderung entweder der Zusammensetzung von Gestein oder ihrer physikalischen Eigenschaften verbunden ist.
Die thermometrische Methode basiert auf den Eigenschaften des thermischen Feldes unseres Planeten, das durch innere Prozesse im Erdinneren entsteht. An Orten mit hoher tektonischer Aktivität, zum Beispiel wo Vulkane aktiv sind, ist der Wärmestrom aus der Tiefe erheblich. In Gebieten, die tektonisch ruhig sind, ist das thermische Feld nahezu normal. Jegliche Anomalien des thermischen Feldes weisen auf die Nähe thermischer Quellen und die Aktivität geochemischer Prozesse im Erdinneren hin.
Neben geophysikalischen Methoden zur Untersuchung der Tiefenstruktur u. Zusammensetzung der Erde sind weit verbreitete geochemische Methoden. Mit ihrer Hilfe werden die Regelmäßigkeiten der Verteilung chemischer Elemente in der Erde, deren Verteilung und das absolute Alter von Mineralien und Gesteinen bestimmt. Wenn wir die Halbwertszeit radioaktiver Elemente kennen, können wir anhand der Anzahl der Zerfallsprodukte feststellen, wie viele Jahre seit der Entstehung eines Minerals oder Gesteins vergangen sind.
Remote-Methoden umfassen eine ganze Reihe von Forschungsarbeiten, die von Flugzeugen und Raumfahrzeugen aus durchgeführt werden. Die physikalische Grundlage von Fernforschungsmethoden ist die Abstrahlung oder Reflexion elektromagnetischer Wellen durch natürliche Objekte. Ein Luft- oder Weltraumbild ist eine räumliche Verteilung des Helligkeits- und Farbfeldes natürlicher Objekte. Homogene Motive haben im Bild die gleiche Helligkeit und Farbe.
Anhand von Luft- und Satellitenbildern untersuchen Geologen die Strukturmerkmale des Gebiets, die Besonderheiten der Gesteinsverteilung und stellen einen Zusammenhang zwischen dem Relief und seiner Tiefenstruktur her. Methoden der Fernerkundung, sowohl luft- als auch weltraumbasiert, haben sich in der Praxis fest etabliert und bilden zusammen mit anderen Methoden das moderne Arsenal der Forscher.

EIGENSCHAFTEN DER OBERFLÄCHENSTRAHLUNG DER ERDE
Das Hauptmerkmal der elektromagnetischen Strahlung der Erdoberfläche ist die Frequenz elektromagnetischer Schwingungen. Wenn man die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts kennt, kann man die Strahlungsfrequenz leicht durch die Länge der elektromagnetischen Welle neu berechnen.
Elektromagnetische Schwingungen haben einen weiten Wellenlängenbereich. Wenn wir uns dem Spektrum der elektromagnetischen Schwingungen zuwenden, dann
Sie können sehen, dass der sichtbare Bereich nur einen kleinen Bereich mit einer Wellenlänge X = 0;38-0,76 Mikrometer einnimmt. Sichtbare Strahlung mit unterschiedlichen Wellenlängen wird vom Auge als Licht- und Farbempfindung wahrgenommen.
Tabelle 2
In diesem Intervall ist die Empfindlichkeit des Auges und anderer optischer Instrumente nicht gleich und wird durch die spektrale Empfindlichkeitsfunktion des menschlichen Auges bestimmt. Der Maximalwert der Sichtbarkeitsfunktion des menschlichen Auges entspricht der Wellenlänge
A. \u003d 0,556 Mikrometer, was der gelbgrünen Farbe des sichtbaren Teils des Spektrums entspricht. Bei Wellenlängen außerhalb dieses Bereichs reagieren das menschliche Auge und ähnliche optische Geräte nicht auf elektromagnetische Wellen oder, wie sie sagen, der Sichtbarkeitskoeffizient ist 0.
Rechts vom sichtbaren Bereich (in Richtung des Anstiegs) liegt der Bereich der Infrarotstrahlung 0,76–1000 Mikrometer, gefolgt von den Funkwellenbereichen des Ultrakurz-, Kurzwellen- und Langwellenbereichs. Links vom sichtbaren Bereich (in Richtung Abnahme) befindet sich der Bereich der ultravioletten Strahlung, der durch den Röntgen- und Gammabereich abgelöst wird (Abb. 5).
In den meisten Fällen strahlen reale Körper Energie in einem weiten Spektralbereich ab. Methoden der Fernforschung basieren auf der Untersuchung der Strahlung der Erdoberfläche und der reflektierten Strahlung externer Quellen in verschiedenen Bereichen. Die aktivste externe Strahlungsquelle der Erde ist die Sonne. Für den Forscher ist es wichtig zu wissen, in welchem ​​Teil des Spektrums die größte Strahlung des Untersuchungsobjekts konzentriert ist. Kurve "der Wärmestrahlung, die die Verteilung der Strahlungsenergie erhitzter Körper charakterisiert, hat ein Maximum, das umso ausgeprägter ist, je höher die Temperatur ist. Mit zunehmender Temperatur verschiebt sich die dem Maximum des Spektrums entsprechende Wellenlänge zu kürzeren Wellenlängen. Wir beobachten eine Verschiebung der Strahlung hin zu kurzwelligen Wellen, wenn sich die Farbe heißer Objekte in Abhängigkeit von der Temperatur ändert. Bei Raumtemperatur liegt fast die gesamte Strahlung im Infrarotbereich (IR-Bereich) des Spektrums. Wenn die Temperatur ansteigt, beginnt sichtbare Strahlung zu erscheinen. Zunächst fällt es in den roten Teil des Spektrums, wodurch das Objekt rot erscheint. Steigt die Temperatur auf 6000°K, was der Temperatur der Sonnenoberfläche entspricht, wird die Strahlung so verteilt, dass der Eindruck von weißer Farbe entsteht.
Der gesamte Strahlungsfluss erfährt erhebliche Änderungen im Zusammenhang mit der Absorption und Streuung von Strahlungsenergie durch die Atmosphäre.
In einer transparenten Atmosphäre streuen Infrarot- und Mikrowellenstrahlung viel schwächer als sichtbare und ultraviolette Strahlung. Im sichtbaren Bereich macht sich die Streuung des blau-violetten Teils des Spektrums bemerkbar, sodass der Himmel tagsüber bei wolkenlosem Wetter blau und bei Sonnenauf- und -untergang rot ist.
Neben der Streuung gibt es auch eine Absorption von Strahlung im kurzwelligen Teil des Spektrums. Die Dämpfung der durchgelassenen Strahlung hängt von der Wellenlänge ab. Sein ultravioletter Anteil wird fast vollständig von Luftsauerstoff und Ozon absorbiert. Im langwelligen Teil des Spektrums (Infrarot) sind die Absorptionsbanden auf die Anwesenheit von Wasserdampf und Kohlendioxid zurückzuführen, zur Beobachtung werden „Transparenzfenster“ verwendet. Die optischen Eigenschaften der Atmosphäre, Dämpfung und Streuung variieren je nach Jahreszeit und Breitengrad. Beispielsweise konzentriert sich die Hauptmenge an Wasserdampf in der unteren Atmosphäre, und seine Konzentration darin hängt von Breitengrad, Höhe, Jahreszeit und lokalen meteorologischen Bedingungen ab.
So registriert ein an Bord eines Flugzeugs oder eines Weltraumlabors installierter Strahlungsempfänger gleichzeitig Oberflächenstrahlung (Eigen- und Reflexionsstrahlung), die durch die Atmosphäre gedämpft wird, und atmosphärische Dunststrahlung (Mehrfachstreuung).
Der Erfolg von Fernbeobachtungen der Erdoberfläche von Satellitenflugzeugen hängt maßgeblich von der richtigen Wahl des Teils des Spektrums elektromagnetischer Schwingungen ab, in dem die Wirkung der Gashülle auf die Erdstrahlung minimal ist.
Reis. 5. Spektrum elektromagnetischer Schwingungen.

KAPITEL II. GEOLOGISCHE UNTERSUCHUNG AUS DER ORBIT

ARTEN VON RAUMFAHRZEUGEN.
EIGENSCHAFTEN DER GEOLOGISCHEN INFORMATIONEN AUS VERSCHIEDENEN ORBITS
Ein großes Arsenal an Weltraumtechnologie wird verwendet, um die geologische Struktur unseres Planeten zu untersuchen. Es umfasst Höhenforschungsraketen (HR), automatische interplanetare Stationen (AMS), künstliche Erdsatelliten (AES), bemannte Raumfahrzeuge (PCS) und Langzeit-Orbitalstationen (DOS). Beobachtungen aus dem Weltraum werden in der Regel auf drei Ebenen durchgeführt, die bedingt in niedrig, mittel und hoch unterteilt werden können. Aus der niedrigen Umlaufbahn (Umlaufbahnhöhe bis zu 500 km) werden Beobachtungen von VR-, PKK- und Satelliten durchgeführt. Höhenraketen ermöglichen es, Bilder über eine Fläche von 0,5 Millionen km2 zu erhalten. Sie werden in eine Höhe von 90 bis 400 km gestartet und haben eine parabelförmige Umlaufbahn, und die Ausrüstung kehrt per Fallschirm zur Erde zurück. Zu den Raumfahrzeugen mit niedriger Umlaufbahn gehören PKK und DOS der Typen Sojus und Saljut, Satelliten des Typs Kosmos, die in sublatitudinalen Umlaufbahnen in Höhen bis zu 500 km fliegen. Die resultierenden Bilder zeichnen sich durch qualitativ hochwertige Informationen aus. Raumfahrzeuge mit mittlerer Umlaufbahn umfassen IS mit einer Flughöhe von 500-1500 km. Dies sind die sowjetischen Satelliten des Meteor-Systems, der amerikanische Landsat usw. Sie arbeiten im automatischen Modus und übertragen Informationen schnell über Funkkanäle zur Erde. Diese Geräte haben eine polnahe Umlaufbahn und dienen der Vermessung der gesamten Erdoberfläche (Abb. 6).
Um ein maßstabsgetreues Bild der Oberfläche zu erhalten und Rahmen leicht aneinander andocken zu können, sollten die Umlaufbahnen der Satelliten nahezu kreisförmig sein. Durch Variation der Höhe des Satellitenfluges sowie des Neigungswinkels der Umlaufbahn; Es ist möglich, Satelliten in die sogenannten sonnensynchronen Umlaufbahnen zu bringen, von denen aus Sie die Erdoberfläche ständig zur gleichen Tageszeit vermessen können. Die Satelliten „Meteor“ und der Satellit „Landsat“ wurden in sonnensynchrone Umlaufbahnen gebracht.
Vermessungen der Erde aus verschiedenen Umlaufbahnen ermöglichen es, Bilder in verschiedenen Maßstäben zu erhalten. Nach Sichtbarkeit werden sie in vier Typen unterteilt: global, regional, lokal und detailliert. Globale Bilder liefern Bilder des gesamten beleuchteten Teils der Erde. Sie können die Konturen der Kontinente und die größten geologischen Strukturen unterscheiden (Abb. 7). Regionale Bilder decken Gebiete von 1 bis 10 Millionen km ab und helfen, die Struktur von Bergländern und Tieflandgebieten zu entschlüsseln und einzelne Objekte zu identifizieren (Abb. 8 a, b).
Reis. 7. Globalbild der Erde; vom Vorstand der sowjetischen interplanetaren automatischen Station "Zond-7" erhalten. Es zeigt gleichzeitig die Erde und den Rand des Mondes. Die Entfernung zum Mond beträgt 2.000 km, die Entfernung zur Erde 390.000 km. Das Bild zeigt die östliche Hemisphäre der Erde, man kann die Arabische Halbinsel, Hindustan, separate Zonen des eurasischen Kontinents unterscheiden. Australien. Der Wasserbereich sieht dunkler aus. Wolken werden durch den hellen Fototon und das Wirbelmuster des Bildes gelesen.
Reis. 8. a - Lokales Satellitenbild der westlichen Ausläufer des Tien Shan, aufgenommen von der Station Salyut-5 aus einer Höhe von 262 km. Je nach Fototon und Textur des Bildes werden auf dem Foto drei Zonen unterschieden. Die Bergkette im zentralen Teil ist durch einen dunklen Phototon gekennzeichnet, eine chagrinische Textur des Musters, wo die kammartigen Formen der von steilen Felsvorsprüngen begrenzten Grate deutlich zu erkennen sind. Von Südosten und Nordwesten wird die Bergkette durch Senken zwischen den Bergen (Fergana und Talas) begrenzt, von denen die meisten aufgrund der üppigen Vegetation ein Mosaikmuster des fotografischen Bildes aufweisen. Das Flussnetz und die steilen Felsvorsprünge sind auf ein System von Störungen beschränkt, die in Form von linearen Photoanomalien gelesen werden.
Lokale Bilder ermöglichen die Vermessung des Territoriums von 100.000 bis 1 Million km2. Detaillierte Bilder kommen in ihren Eigenschaften Luftaufnahmen nahe und decken eine Fläche von 10.000 bis 100.000 km2 ab. Jede der aufgeführten Arten von Satellitenbildern hat ihre eigenen Vor- und Nachteile. Zum Beispiel führt eine bessere Sichtbarkeit aufgrund der Erdkrümmung zu einem anderen Maßstab verschiedener Teile der Bilder. Diese Verzerrungen sind selbst mit dem modernen Stand der photogrammetrischen Technologie schwer zu korrigieren. Andererseits; tolle Bewertung-
Reis. 8. b - Schema der geologischen Interpretation eines Satellitenbildes: 1 - antike Komplexe; 2- intermontane Depressionen; 3- Fehler.
Die hohe Dichte führt dazu, dass kleine Details der Landschaft verschwinden und ein Muster von unterirdischen Strukturen sichtbar wird, die an die Oberfläche des Planeten ragen. Daher werden abhängig von spezifischen geologischen Aufgabenstellungen ein optimaler Satz an wissenschaftlicher Ausrüstung und ein Satz multiskaliger Bilder benötigt.

EIGENSCHAFTEN DER FORSCHUNGSMETHODEN
Bei geologischen Untersuchungen, die von Flugzeugen aus durchgeführt werden, wird die Emission oder Reflexion elektromagnetischer Wellen durch natürliche Objekte aufgezeichnet. Fernerkundungsmethoden werden bedingt in Methoden zur Untersuchung der Erde im sichtbaren und im sichtbaren Bereich unterteilt
Reis. 9. a Das Foto des Balkhash-Sees wurde 1976 von der Station Saljut-5 aufgenommen. Die Höhe des Fotos beträgt 270 km. Das Bild zeigt den zentralen Teil des Sees. Von Süden nähert sich das Delta des Flusses Ili mit vielen trockenen Kanälen. Am Südufer des Sees ist eine Untiefe sichtbar, die mit Schilfdickicht bewachsen ist.
Nahinfrarotbereich des Spektrums (visuelle Beobachtungen, Fotografie, Fernsehfotografie) und Methoden des unsichtbaren Bereichs des elektromagnetischen Spektrums (Infrarotfotografie, Radarfotografie, Spektrometriefotografie usw.). Lassen Sie uns auf eine kurze Beschreibung dieser Methoden eingehen. Bemannte Raumflüge haben gezeigt, dass visuelle Beobachtungen bei aller Perfektion der Technik nicht zu vernachlässigen sind. Die Beobachtungen von Yu Gagarin können als deren Anfang angesehen werden. Der lebhafteste Eindruck des ersten Kosmonauten ist der Blick auf seine Heimaterde aus dem All: „Gebirgszüge, große Flüsse, große Wälder, Flecken von Inseln tauchen deutlich auf … Die Erde erfreut mit einer saftigen Farbpalette …“. Kosmonaut P. Popovich berichtete: "Städte, Flüsse, Berge, Schiffe und andere Objekte sind deutlich sichtbar." So zeigte sich bereits bei den ersten Flügen, dass der Kosmonaut im Orbit gut navigieren und Naturobjekte gezielt beobachten kann. Mit der Zeit wurde das Arbeitsprogramm der Astronauten komplizierter, die Raumflüge immer länger, die Informationen aus dem All immer genauer und detaillierter.
Viele Astronauten haben festgestellt, dass sie zu Beginn eines Fluges weniger Objekte sehen als am Ende eines Fluges. Also Kosmonaut V. Sevastyanov
Er sagte, dass er zunächst kaum etwas von einer Raumhöhe unterscheiden könne, dann fing er an, Schiffe im Ozean zu bemerken, dann Schiffe an den Liegeplätzen, und am Ende des Fluges habe er einzelne Gebäude in Küstengebieten unterschieden.
Bereits bei den ersten Flügen sahen die Astronauten aus großer Höhe solche Objekte, die sie theoretisch nicht sehen konnten, da man glaubte, dass die Auflösung des menschlichen Auges einer Bogenminute entspreche. Aber als die Menschen begannen, in den Weltraum zu fliegen, stellte sich heraus, dass Objekte aus der Umlaufbahn sichtbar waren, deren Winkelausdehnung weniger als eine Minute betrug. Der Kosmonaut, der eine direkte Verbindung zum Mission Control Center hat, kann die Aufmerksamkeit der Forscher auf der Erde auf Veränderungen bei beliebigen Naturphänomenen lenken und das Aufnahmeobjekt benennen, d. H. Die Rolle des Kosmonautenforschers hat bei der Beobachtung der Dynamik zugenommen Prozesse. Ist eine visuelle Überprüfung für das Studium geologischer Objekte wichtig? Schließlich sind geologische Strukturen ziemlich stabil und können daher fotografiert und dann auf der Erde in Ruhe untersucht werden.
Es stellt sich heraus, dass ein speziell ausgebildeter Kosmonautenforscher ein geologisches Objekt aus verschiedenen Blickwinkeln zu verschiedenen Tageszeiten beobachten und seine einzelnen Details erkennen kann. Vor den Flügen flogen die Kosmonauten eigens mit Geologen in einem Flugzeug, untersuchten die Details der Struktur geologischer Objekte, studierten geologische Karten und Satellitenbilder.
Astronauten, die im Weltraum sind und visuelle Beobachtungen durchführen, enthüllen neue, bisher unbekannte geologische Objekte und neue Details von bisher bekannten Objekten.
Die angeführten Beispiele zeigen den großen Wert visueller Beobachtungen für das Studium des geologischen Aufbaus der Erde. Allerdings muss berücksichtigt werden, dass sie immer Elemente des Subjektivismus enthalten und daher durch objektive Instrumentaldaten gestützt werden müssen.
Geologen haben bereits mit großem Interesse auf die ersten Fotos reagiert, die der Kosmonaut G. Titov zur Erde brachte. Was erregte ihre Aufmerksamkeit bei geologischen Informationen aus dem Weltraum? Zunächst bekamen sie die Gelegenheit, die bereits bekannten Strukturen der Erde von einer ganz anderen Ebene aus zu betrachten.
Darüber hinaus wurde es möglich, unterschiedliche Karten zu überprüfen und zu verknüpfen, da sich herausstellte, dass einzelne Strukturen über große Entfernungen miteinander verbunden waren, was durch Weltraumbilder objektiv bestätigt wurde. Auch Informationen über den Aufbau schwer zugänglicher Regionen der Erde konnten gewonnen werden. Darüber hinaus haben sich Geologen mit einer Expressmethode bewaffnet, die es ihnen ermöglicht, schnell Material über die Struktur eines bestimmten Teils der Erde zu sammeln, um Studienobjekte zu skizzieren, die zum Schlüssel für weitere Erkenntnisse über die Eingeweide unseres Planeten werden würden.
Inzwischen sind viele „Porträts“ unseres Planeten aus dem All entstanden. Abhängig von den Umlaufbahnen des künstlichen Satelliten und der darauf installierten Ausrüstung wurden Bilder der Erde in verschiedenen Maßstäben erhalten. Es ist bekannt, dass Raumbilder unterschiedlicher Art sind
Skalen enthalten Informationen über verschiedene geologische Strukturen. Daher sollte bei der Wahl des aussagekräftigsten Bildmaßstabes von einem konkreten geologischen Problem ausgegangen werden. Durch die hohe Sichtbarkeit werden auf einem Satellitenbild gleich mehrere geologische Strukturen dargestellt, was Rückschlüsse auf die Beziehungen zwischen ihnen zulässt. Der Vorteil der Verwendung von Weltrauminformationen für die Geologie erklärt sich auch aus der natürlichen Verallgemeinerung von Landschaftselementen. Dadurch wird die Maskierungswirkung der Boden- und Vegetationsbedeckung reduziert und geologische Objekte „sehen“ auf Satellitenbildern deutlicher aus. Auf Weltraumfotografien sichtbare Fragmente von Strukturen reihen sich in einzelnen Zonen aneinander. In einigen Fällen können Bilder von tief vergrabenen Strukturen gefunden werden. Sie scheinen durch die darüber liegenden Ablagerungen zu schimmern, was uns von einer gewissen Fluoroskopie der Weltraumbilder sprechen lässt. Das zweite Merkmal von Vermessungen aus dem Weltraum ist die Möglichkeit, geologische Objekte durch tägliche und saisonale Änderungen ihrer spektralen Eigenschaften zu vergleichen. Der Vergleich von Fotografien desselben Gebiets, die zu unterschiedlichen Zeiten aufgenommen wurden, ermöglicht es, die Dynamik der Wirkung exogener (externer) und endogener (interner) geologischer Prozesse zu untersuchen: Fluss- und Meerwasser, Wind, Vulkanismus und Erdbeben.
Derzeit verfügen viele Raumfahrzeuge über Foto- oder Fernsehgeräte, die Bilder von unserem Planeten aufnehmen. Es ist bekannt, dass die Umlaufbahnen künstlicher Erdsatelliten und der darauf installierten Ausrüstung unterschiedlich sind, was den Maßstab von Weltraumbildern bestimmt. Die untere Grenze des Fotografierens aus dem Weltraum wird durch die Höhe der Umlaufbahn des Raumfahrzeugs vorgegeben, d. h. eine Höhe von etwa 180 km. Die Obergrenze wird durch die praktische Zweckmäßigkeit des Maßstabs des Bildes des Globus bestimmt, das von interplanetaren Stationen (Zehntausende Kilometer von der Erde entfernt) erhalten wird. Stellen Sie sich eine geologische Struktur vor, die in verschiedenen Maßstäben fotografiert wurde. Auf einem Detailbild können wir es als Ganzes sehen und über die Details der Struktur sprechen. Mit abnehmendem Maßstab wird die Struktur selbst zu einem Detail des Bildes, seinem konstituierenden Element. Seine Umrisse werden sich in die Konturen des Gesamtbildes einfügen, und wir werden die Verbindung unseres Objekts mit anderen geologischen Körpern sehen können. Wenn Sie nacheinander herauszoomen, erhalten Sie ein verallgemeinertes Bild, in dem unsere Struktur ein Element einer geologischen Formation sein wird. Eine Analyse von Bildern in unterschiedlichen Maßstäben derselben Regionen zeigte, dass geologische Objekte fotogene Eigenschaften haben, die sich je nach Maßstab, Zeitpunkt und Jahreszeit der Aufnahme auf unterschiedliche Weise manifestieren. Es ist sehr interessant zu wissen, wie sich das Bild eines Objekts mit zunehmender Verallgemeinerung verändert und was sein „Porträt“ eigentlich bestimmt und betont. Jetzt haben wir die Möglichkeit, das Objekt aus einer Höhe von 200.500, 1000 km oder mehr zu sehen. Spezialisten verfügen heute über beträchtliche Erfahrung bei der Untersuchung von Naturobjekten anhand von Luftaufnahmen, die aus Höhen von 400 m bis 30 km aufgenommen wurden. Was aber, wenn alle diese Beobachtungen gleichzeitig durchgeführt werden, einschließlich der Bodenarbeit? Dann können wir die Veränderung der fotogenen Eigenschaften des Objekts von verschiedenen Ebenen aus beobachten – von der Oberfläche bis in kosmische Höhen. Bei der Fotografie der Erde aus verschiedenen Höhen geht es neben der reinen Information auch darum, die Zuverlässigkeit identifizierter Naturobjekte zu erhöhen. Auf den kleinsten Bildern globaler und teilweise regionaler Verallgemeinerungen werden die größten und am klarsten definierten Objekte bestimmt. Mittel- und großformatige Bilder werden verwendet, um das Interpretationsschema zu überprüfen, geologische Objekte auf Satellitenbildern und Daten zu vergleichen, die auf der Oberfläche von Indikatoren erhalten wurden. Dies ermöglicht Fachleuten, die stoffliche Zusammensetzung von Gesteinen, die an die Oberfläche kommen, zu beschreiben, die Beschaffenheit geologischer Strukturen zu bestimmen, d.h. e) um konkrete Beweise für die geologische Beschaffenheit der untersuchten Formationen zu erhalten. Im Weltraum operierende fotografische Kameras sind Abbildungssysteme, die speziell für das Fotografieren aus dem Weltraum angepasst sind. Der Maßstab der resultierenden Fotografien hängt von der Brennweite des Kameraobjektivs und der Aufnahmehöhe ab. Die Hauptvorteile der Fotografie sind hoher Informationsgehalt, gute Auflösung, relativ hohe Empfindlichkeit. Zu den Nachteilen der Weltraumfotografie gehört die Schwierigkeit, Informationen zur Erde zu übertragen und nur tagsüber zu fotografieren.
Gegenwärtig fällt dank automatischer Fernsehsysteme eine große Menge an Weltrauminformationen in die Hände von Forschern. Ihre Verbesserung hat dazu geführt, dass sich die Qualität der Bilder einer Weltraumfotografie in ähnlichem Maßstab nähert. Darüber hinaus haben Fernsehbilder eine Reihe von Vorteilen: Sie gewährleisten die zeitnahe Übertragung von Informationen über Funkkanäle zur Erde; Aufnahmehäufigkeit; Aufzeichnung von Videoinformationen auf Magnetband und die Möglichkeit, Informationen auf Magnetband zu speichern. Gegenwärtig ist es möglich, Schwarzweiß-, Farb- und Mehrzonen-Fernsehbilder der Erde zu empfangen. Die Auflösung von Fernsehbildern ist geringer als die von Standbildern. Fernsehaufnahmen werden von künstlichen Satelliten aus durchgeführt, die im automatischen Modus arbeiten. Ihre Bahnen weisen in der Regel eine große Neigung zum Äquator auf, wodurch nahezu alle Breitengrade mit der Vermessung abgedeckt werden konnten.
Satelliten des Meteor-Systems werden in eine Umlaufbahn mit einer Höhe von 550-1000 km gebracht. Das Fernsehsystem schaltet sich automatisch ein, nachdem die Sonne über dem Horizont aufgegangen ist, und die Belichtung wird aufgrund von Beleuchtungsänderungen während des Fluges automatisch eingestellt. "Meteor" für eine Umdrehung um die Erde kann eine Fläche entfernen, die ungefähr 8% der Erdoberfläche ausmacht.
Im Vergleich zu einem eindimensionalen Foto hat ein Fernsehfoto eine größere Sichtbarkeit und Verallgemeinerung.
Die Maßstäbe der Fernsehbilder reichen von 1: 6.000.000 bis 1: 14.000.000, die Auflösung beträgt 0,8 - 6 km, und die gefilmte Fläche reicht von Hunderttausenden bis zu einer Million Quadratkilometern. Bilder in guter Qualität können ohne Detailverlust um das 2-3-fache vergrößert werden. Es gibt zwei Arten von Fernsehaufnahmen - Rahmen und Scanner. Während der Rahmenaufnahme wird eine sequentielle Belichtung verschiedener Teile der Oberfläche durchgeführt und das Bild über Funkkanäle der Weltraumkommunikation übertragen. Während der Belichtung baut das Kameraobjektiv ein Bild auf einem lichtempfindlichen Bildschirm auf, das fotografiert werden kann. Bei der Scanneraufnahme wird das Bild aus separaten Bändern (Scans) gebildet, die aus einer detaillierten „Betrachtung“ des Bereichs durch einen Strahl über die Bewegung des Trägers (Scannen) resultieren. Die Translationsbewegung der Medien ermöglicht es Ihnen, ein Bild in Form eines kontinuierlichen Bandes zu erhalten. Je detaillierter das Bild, desto schmaler die Aufnahmespur.
Fernsehbilder sind meist wenig vielversprechend. Um die Erfassungsbandbreite auf den Satelliten des Meteor-Systems zu erhöhen, wird die Aufnahme von zwei Fernsehkameras durchgeführt, deren optische Achsen um 19° von der Vertikalen abweichen. In dieser Hinsicht ändert sich der Abbildungsmaßstab von der Projektionslinie der Satellitenumlaufbahn um 5-15%, was ihre Verwendung erschwert.
Fernsehbilder liefern eine große Menge an Informationen, die es ermöglichen, wichtige regionale und globale Merkmale der geologischen Struktur der Erde hervorzuheben.

FARBIGE AUSSTATTUNG DER ERDE
Dank welcher Eigenschaften natürlicher Objekte erhalten wir Informationen über die Oberfläche unseres Planeten?
Zuallererst aufgrund der „Farblinie“ der Erde oder der reflektierenden Eigenschaften von Boden, Vegetation, Felsvorsprüngen usw. Mit anderen Worten, Farbe gibt uns primäre und grundlegende Informationen von Oberflächen- und Flachobjekten.
Die Hauptmethode der Fernerkundung der Erdoberfläche war zunächst das Fotografieren auf Schwarz-Weiß-Film und die Übertragung eines Schwarz-Weiß-Fernsehbildes. Aus dem Photon und den geometrischen Umrissen des Musters wurden geologische Strukturen, ihre Form, Größe und räumliche Verteilung untersucht. Dann begannen sie, Farb- und Spektralzonenfilme zu verwenden, nachdem sie die Möglichkeit erhalten hatten, Farbe als zusätzliches Merkmal von Objekten zu verwenden. Doch gleichzeitig stiegen die Anforderungen an aus dem Weltraum gewonnene Materialien und die zu lösenden Aufgaben wurden komplizierter.
Es ist bekannt, dass ein Farbfilm drei Schichten hat, die in drei Bereichen des Spektrums empfindlich sind – blau, grün und rot. Durch das Positiv auf einem dreischichtigen Film mit ähnlichem Aufbau können Sie das Original in natürlichen Farben reproduzieren. Spectrozonal-Film hat ebenfalls drei lichtempfindliche Schichten, aber im Gegensatz zu Farbfilmen hat er keine blaue Schicht, sondern eine Schicht, die für Infrarotstrahlen empfindlich ist. Daher hat das vom Spektralzonenfilm ohne den blauen Teil des Spektrums reproduzierte Original eine verzerrte Farbe (Pseudofarbenbild). Aber das Strahlungsspektrum natürlicher Objekte enthält viele Teileigenschaften.
Wenn wir also in mehreren Zonen des Spektrums subtrahieren, werden wir die subtilsten Änderungen in den Farb- und Helligkeitsbildern eines Objekts erfassen, die ein Farbfilm nicht erfassen kann.
So kamen Spezialisten auf die Idee, dieselben Bereiche gleichzeitig in verschiedenen Farben oder, wie man sagt, in verschiedenen Zonen des Spektrums zu fotografieren. Bei einer solchen Mehrzonenaufnahme ist es zusätzlich zu dem in einem schmalen Bereich des Spektrums fotografierten Bild möglich, synthetisierte Farbbilder durch Kombinieren von Einzelbildern zu erzeugen, die in getrennten Zonen erhalten wurden. Außerdem kann die Synthese eines Farbbildes in natürlichen Farben erfolgen, so dass natürliche Objekte die üblichen Farbkontraste aufweisen. Synthetisierte Farbbilder können durch verschiedene Kombinationen von Schmalbandbildern erzeugt werden. Dabei entstehen unterschiedlichste Kombinationen von Farbkontrasten, wenn einzelne Naturobjekte, die sich in ihrer Helligkeit und Farbcharakteristik unterscheiden, in bedingten Farben dargestellt werden. Das ultimative Ziel beim Erhalten eines solchen Bildes ist die Maximierung
nominelle Einteilung natürlicher Objekte durch Farbkontraste. Es ist klar, dass das Erhalten eines synthetisierten Bildes im Gegensatz zu Farb- und Lichtzonenabbildung es einem ermöglicht, eine modernere Verarbeitungstechnik anzuwenden und die optimalen Kombinationen summierbarer Zonen zum Identifizieren von Objekten auszuwählen.
Während des Fluges des Raumschiffs Sojus-22 führten die Kosmonauten V. Bykovsky und V. Aksenov eine Mehrzonenuntersuchung der Erdoberfläche durch. Zu diesem Zweck wurde an Bord des Schiffes eine MKF-6-Kamera installiert, die gemeinsam von Spezialisten des Instituts für Weltraumforschung der Akademie der Wissenschaften der UdSSR und des Instituts für Elektronik der Akademie der Wissenschaften der DDR entwickelt und in der DDR hergestellt wurde. Mehrzonenaufnahmen wurden mit sechs Geräten durchgeführt, von denen jedes über einen speziellen Lichtfilter verfügt, um ein Bild in einem bestimmten Bereich des Spektrums zu erhalten (Tabelle 3).
Die Mehrzonen-Bildgebung im Weltraum hat eine lange Geschichte. Die Grundlagen der multizonalen Bildgebung wurden in den 1930er Jahren von einem sowjetischen Wissenschaftler gelegt
V. A. Fass. 1947 wurde ein Buch von E. A. Krinov veröffentlicht, in dem er erstmals die Möglichkeit zeigte, einzelne Objekte nach Spektren zu vergleichen
Reflexionseigenschaften. Anschließend wurde ein Katalog widerspiegelnder Merkmale von Naturobjekten erstellt: Fels- und Erdaufschlüsse, Vegetationsbedeckung, Wasseroberfläche. In den Folgejahren haben sich die Informationen über die Reflexionseigenschaften terrestrischer Formationen erheblich erweitert. Und die Fakten, die E. A. Krinov sammeln konnte, dienten als Grundlage für einen Katalog der Reflexionseigenschaften natürlicher Objekte und ihrer Kombinationen (sie bilden eine Art „Speicherbank“ für einen Computer beim Vergleich von Objekten). Daher ist es beim Fotografieren verschiedener natürlicher Objekte möglich, die für die Fotografie günstigsten Teile des Spektrums auszuwählen (Abb. 11).
Im Laufe der Zeit wurde die Idee des Mehrzonenschießens kreativ entwickelt. Und bereits vom Sojus-12-Board aus machten die Kosmonauten V. Lazarev und O. Makarov mehr als 100 Fotos, die in sechs und in einigen Bereichen in neun Zonen des Spektrums aufgenommen wurden. Die Bilder von Sojus-12 umfassten das weite Territorium Nordostafrikas, die Bergketten Kleinasiens, das vulkanische Hochland Armeniens, die Steppenregionen von Dagestan, das Kaspische Meer, die Gewässer des Mittelmeers und des Kaspischen Meeres. Wie die Analyse von Mehrzonenaufnahmen von Sojus-12 zeigte, wurden interessante Ergebnisse bei der Untersuchung der Unterwasserlandschaft des Wassergebiets mit geringer Tiefe sowie von Salzwiesengebieten erzielt. Experten zufolge kann man bei Mehrzonenaufnahmen unter Berücksichtigung von Bildern, die in der blauen Zone aufgenommen wurden, die Konturen von Sand und Salzwiesen sicher trennen, da das Bild von Salzkrusten nicht an Helligkeit verliert, während der Kontrast umgebender Objekte abnimmt. Dank dieser Bilder wurde es möglich, die Salzgehaltskarten der bodenbildenden Gesteine ​​zu korrigieren. Auf den Fotografien von Libyen, aufgenommen in den roten und gelben Zonen des Spektrums, erscheinen die hellen Konturen sandiger Ablagerungen sehr detailliert, und in den kurzwelligen Bändern (blau, grün) werden benetzte Bereiche nachgezeichnet. Amerikanische Forscher testeten die Mehrzonenversion von Satellitenbildern 1969 auf dem Raumschiff Apollo 9 und dann auf den automatischen Landsat-Stationen und der Orbitalstation Skylab.
Die Ausrüstung zum Aufnehmen von Bildern auf Landsat-1 ist ein Mehrzonen-Scangerät, das grüne, rote und zwei Infrarotzonen des Spektrums verwendet. Die grüne Zone zeigt am deutlichsten die Verteilung der Bodensedimente und markiert Schelfzonen mit unterschiedlichen Tiefen. Im roten Bereich ist das Gesamtbild des Bildes klarer. Gebäude und künstliche Bepflanzungen, Bodenstruktur sind darauf gut sichtbar. Die Tonalität der Landbereiche der Infrarotzonen ist am hellsten. Sie zeigen Bereiche mit unterschiedlichen Gesteinsarten deutlicher. Die Fähigkeiten der multizonalen Landsat-Kameras zeigten sich am deutlichsten beim Erhalten synthetisierter Farbbilder. Außerdem hat es sich in manchen Fällen als rentabler herausgestellt, ein Bild von einem anderen „abzuziehen“ und so zusätzliche Informationen einer gewissen Bandbreite zu ermitteln. Gleichzeitig stellte sich heraus, dass multizonale Bilder auch geochemische Informationen enthalten. Beispielsweise lassen sich Eisenoxide in synthetisierten Bildern leichter identifizieren als in Einzelzonenbildern. Das Ändern der Verhältnisse zwischen verschiedenen Gesteinsarten und eisenhaltigen Mineralien kann bei der geologischen Kartierung verwendet werden.
Anhand des Verhältnisses von Reflexionswerten in Bildern, die in verschiedenen Zonen des Spektrums aufgenommen wurden, wurde es möglich, Karten mit der automatischen Erkennungsmethode zu erstellen, in denen Sie einzelne Felsaufschlüsse hervorheben und charakteristische Gruppen identifizieren können, die als Standards für geologische Objekte verwendet werden können .
Anhand von Beispielen zeigen wir die Möglichkeiten der multizonalen Vermessung zur Erforschung der Naturobjekte unseres Landes auf. Betrachten Sie dazu multizonale Fotos einer der Regionen Kirgisistans, die während des Fluges der Kosmonauten P. Klimuk und V. Sevastyanov von der Station Salyut-4 aufgenommen wurden. Die Vermessung wurde am 27. Juli 1979 aus einer Höhe von 340 km mit einem Block von vier Kameras durchgeführt, die
Reis. Abb. 12. Mehrzonen-Satellitenbilder, aufgenommen von der Orbitalstation Salyut-4 über dem Territorium Kirgisistans: a - die erste Zone 0,5-0,6 Mikrometer; b - die zweite Zone 0,6-0,7 Mikrometer; c - die dritte Zone 0,7 - 0,84 Mikrometer; d - Schema der geologischen Interpretation: 1 - Fragmente der alten Erdkruste; 2 - gefaltete Felsen des kaledonischen Komplexes; 3 - diskontinuierliche Verstöße; 4 - gefaltete Felsen des Herzen-Komplexes; 5 - Abdeckung des mittleren Massivs von Zentralkasachstan; 6 - intermontane Depressionen; Titelbild oben links - Farbfoto einer Region des sowjetischen Kirgisiens. Das Bild wurde von der Langzeit-Orbitalstation Saljut-4 aufgenommen; Titelbild links mitte. Das Bild wurde durch optische Synthese aus drei ursprünglichen Schwarz-Weiß-Bildern erhalten. In dieser Version des synthetischen Bildes sticht die Bergvegetation gut hervor: Jeder Rosa-, Rot- und Braunton entspricht verschiedenen Vegetationstypen; Titelbild unten links. Die rötlich-braunen Töne in diesem synthetischen Bild sind bewaldete, strauchige, Grasland- und bewässerte landwirtschaftliche Felder; Titelbild oben rechts. Böden (modernes Alluvium) stechen in diesem Bild besonders deutlich hervor.
in Zwischengebirgssenken; Titelbild unten rechts. Durch optisch-elektronisches Verfahren erhaltenes bedingtes Farbbild. Eine diskrete (diskontinuierliche) Farbskala wurde verwendet, um die optischen Dichteintervalle des ursprünglichen Schwarz-Weiß-Bildes zu codieren. Farben betonen die Grenzen verschiedener natürlicher Formationen.
Gleichzeitig wurde der gleiche Bereich der Erde in verschiedenen Zonen des Spektrums elektromagnetischer Schwingungen gefilmt: (Zone 0,5-0,6 μm), in Grün-Blau-Orange (Zone 0,5-0,6 μm), Orange und Rot (Zone 0,6-0,7 µm), Farbstoff und Infrarot (Zone 0,70-0,84 µm) (Abb. 12 a, b, c, d). Gleichzeitig wurde auf gewöhnlichem Farbfilm gedreht. Das Foto zeigt die Bergregionen Kirgistans zwischen den Seen Issyk-Kul und Sonkel. Dies sind die Ausläufer des Kirgisischen Kamms, der Kungei- und Terskey-Ala-Too-Kamm, die Täler der Gebirgsflüsse Naryn und Chu, in denen sich Siedlungen, Ackerland und Weiden befinden. Die maximalen absoluten Höhen erreichen hier 4800 m. Die Schneedecke krönt die höchsten Gipfel. Wenn wir Fotos, die in verschiedenen Zonen des Spektrums aufgenommen wurden, und ein Farbbild auswerten, können wir sehen, dass ein Foto, das im orange-roten Bereich von 0,6 bis 0,7 Mikron aufgenommen wurde, die vollständigsten Informationen über die Themen der Umfrage liefert. In seiner Ausdruckskraft kommt es einem Farbbild nahe. Hier wird die Struktur intermontaner Vertiefungen und Grate durch Phototon hervorgehoben und die Position von Gletschern durch ein klares Muster markiert. Das Bild in der 0,5-0,6-µm-Zone liefert trotz seines geringeren Kontrastes vielseitige Informationen über die Struktur der seichten Gewässer der Seen Issyk-Kul und Sonkel. Darauf sind die Täler der Gebirgsflüsse deutlich zu erkennen, wo modernes Alluvium auffällt, bewässertes Land ist sichtbar. Im Bild in der roten und nahen Infrarotzone des Spektrums 0,70-0,84 Mikrometer sind die Wasseroberflächen in dunklen Tönen fixiert, sodass das Hydronetzwerk fast unsichtbar ist, aber die geologische Struktur des Gebiets deutlich sichtbar ist.
Schwarz-Weiß-Zonalbilder dienten als Ausgangsdaten für die Synthese von Farbbildern. Auf einem Farbfoto ist die Verteilung der Farbtöne unserem Auge vertraut: Die tieferen Zonen der Seen sind dunkel gefärbt; weiße Striche betonen die Position von Gletschern; Bergketten sind in Braun und Dunkelbraun dargestellt; Licht zeigt Flusstäler und Senken zwischen den Bergen. Der allgemeine grüne Hintergrund des Fotos zeigt die Vegetationsbereiche an (siehe Titelbild oben links). Aber als das in der ersten Zone erhaltene Bild rot, die zweite Zone - blau, die dritte - grün und zusammengefasst wurde, begannen die natürlichen Objekte im synthetisierten Bild mit ungewöhnlichen Farben zu spielen. Auf dem Bild erscheinen die Seen weiß, die Gletscher erscheinen schwarz und ähneln einem Ast. Der rötliche Gesamtton betont mit seinen unterschiedlichen Schattierungen die Vielfalt der Landschaft und der Bergvegetation (siehe Titelbild Mitte links). In einer anderen Version der optischen Synthese, wenn die erste Zone des Spektrums eine grüne Farbe erhält, die zweite - rot, die dritte - blau, haben die Seen bereits eine dunkle Farbe, rotbraune Töne entsprechen der Baumstrauch-Wiesenvegetation, sowie landwirtschaftliche Kulturen auf bewässerten Flächen (siehe Abb. . Umschlag unten links).
In der dritten Version der Synthese erhält der erste Bereich eine blaue Farbe, Ska, der zweite - grün, der dritte - rot. In Bezug auf die Farbverteilung kommt diese Option einem Echtfarbenbild nahe. Hier werden Böden in Zwischengebirgssenken am deutlichsten unterschieden, gleichzeitig sind jedoch Informationen über die Art der Veränderungen in den Tiefen des Issyk-Kul-Sees verschwunden (siehe obere rechte Titelabbildung).
Die Verwendung multizonaler Erhebungen diente als Anstoß für die weit verbreitete Einführung von Computern. Es wurde möglich, Bilder verschiedener Bereiche zu addieren und zu subtrahieren, sie entsprechend der Dichte des Fototons zu verteilen und einen bestimmten Fototon mit einem beliebigen Farbton zu codieren (siehe Titelbild unten rechts).
Tisch 3
Die angeführten Beispiele zeigen die Rolle von Weltraumfotografien bei der Erforschung der natürlichen Ressourcen der Erde. Die Mehrzonenvermessung erhöht die Wirksamkeit neuer Methoden, insbesondere für die Untersuchung geologischer Objekte.

ERDE IM UNSICHTBAREN BEREICH DES SPEKTRUMS ELEKTROMAGNETISCHER SCHWINGUNGEN
Unter den Remote-Verfahren gewinnen Verfahren, die den unsichtbaren Bereich des elektromagnetischen Strahlungsspektrums nutzen, zunehmend an Bedeutung. Mit ihrer Hilfe gewinnen wir Informationen über das Strahlungsspektrum verschiedener natürlicher Objekte, die Verteilung des thermischen Feldes und andere physikalische Eigenschaften der Erdoberfläche. Derzeit sind Infrarot-, Radar-, spektrometrische Untersuchungen und geophysikalische Methoden die am weitesten verbreiteten in der geologischen Forschung.
Infrarot-(IR)-Fotografie basiert auf der Verwendung eines im IR-Bereich aufgenommenen Bildes. Eine übliche Quelle von Infrarotstrahlung ist ein erhitzter Körper. Bei niedrigen Temperaturen ist die Strahlungsintensität vernachlässigbar und bei
Steigende Temperaturleistung abgestrahlte Energie schnell berechnen.
Die Haupttemperaturanomalien auf der Oberfläche unseres Planeten werden durch zwei natürliche Wärmequellen verursacht - die Sonne und die endogene Wärme der Erde. Der Wärmefluss von seinem Kern und seinen inneren Schalen hängt nicht von äußeren Faktoren ab. Temperaturanomalien, die durch diesen Wärmefluss in Zonen mit hoher vulkanischer Aktivität und intensiver hydrothermaler Aktivität verursacht werden, erreichen Dutzende und Hunderte von Grad.
Da Wärmestrahlung für alle uns umgebenden Objekte typisch ist und ihre Temperatur unterschiedlich ist, charakterisiert das Infrarotbild die thermische Inhomogenität der Erdoberfläche.
Die Durchführung von IR-Vermessungen von Luftfahrzeugen aus schränkt die Verwendung von IR-Methoden ein. Diese Einschränkungen hängen mit der Absorption und Streuung von Infrarotstrahlung durch die Atmosphäre zusammen. Wenn Infrarotstrahlung die Atmosphäre durchdringt, wird sie selektiv von Gasen und Wasserdampf absorbiert. Am stärksten wird es von Wasserdampf, Kohlendioxid und Ozon aufgenommen. Allerdings gibt es in der Atmosphäre für IR-Strahlung mehrere Zonen relativ schwacher Absorption. Dies sind die sogenannten „Durchgangsfenster“ der IR-Strahlung. Ihre Transparenz hängt von der Höhe über dem Meeresspiegel und dem Wasserdampfgehalt der Atmosphäre ab. Mit zunehmender Höhe nehmen die Luftdichte und die Menge verschiedener darin enthaltener Verunreinigungen ab, die Transparenz der Atmosphäre nimmt zu und die Breite der „Durchgangsfenster“ nimmt zu. Ein Infrarotbild der Erdoberfläche ist nur in dem Bereich möglich, der dem Transparenzband der Atmosphäre entspricht (Abb. 13).
Die für die Infrarotfotografie von Flugzeugen verwendeten Instrumente sind auf der Grundlage dieser Eigenschaften der Atmosphäre konzipiert. Geologen forschen seit vielen Jahren an praktischen Anwendungen der Infrarotbildgebung.
Die Möglichkeiten der IR-Bildgebung zeigen sich am deutlichsten bei der Untersuchung von Gebieten mit aktiver vulkanischer und hydrothermaler Aktivität. In diesem Fall befinden sich anomale Hochtemperatur-Wärmequellen an der Oberfläche, und das Infrarotbild vermittelt ein Bild der Verteilung des Wärmefelds zum Zeitpunkt der Aufnahme. Die sequentielle IR-Bildgebung derselben Bereiche ermöglicht es, die Dynamik der Änderungen im thermischen Feld aufzudecken, um die aktivsten Zonen der Eruption zu überwinden. Beispielsweise gibt das IR-Bild des Kilauea-Vulkans auf den Hawaii-Inseln ein klares Bild der Verteilung des thermischen Felds (Abb. 14). In diesem Bild bestimmt die thermische Hauptanomalie (heller Lichtfleck) die Position des Vulkankraters, weniger intensive Anomalien entsprechen der Freisetzung von Thermalwasser und Gasen. Auf dem Bild können Sie die Bewegungsrichtung von Thermalquellen verfolgen, indem Sie die Intensität der Anomalie verringern. Das Relief (Position des Kraters, der Wasserscheide usw.) ist in einem herkömmlichen Luftbild gut entschlüsselt, sodass die gemeinsame Interpretation dieser Bilder es ermöglicht, die Struktur des Vulkans genauer zu untersuchen.
In der UdSSR wird in der Region der aktiven Vulkane von Kamtschatka in diese Richtung gearbeitet. IR-Bilder einiger Vulkane (Mutnovsky, Gorely, Avacha, Tolbachik usw.) wurden bereits erhalten. Gleichzeitig wurde parallel zur IR-Durchmusterung eine konventionelle Luftbildaufnahme durchgeführt. Die gemeinsame Interpretation ihrer Ergebnisse ermöglichte es, wichtige Informationen über die Struktur aktiver Vulkankammern zu gewinnen, die für bodengestützte Beobachtungen unzugänglich sind. Gute Ergebnisse werden durch IR-Survey in hydrogeologischen Studien erzielt. In Infrarotbildern ist es durch Veränderung der thermischen Kontraste der Erdoberfläche möglich, Orte mit hoher Luftfeuchtigkeit zu identifizieren, die mit dem Vorhandensein von Grundwasser verbunden sind. IR-Methoden sind besonders hilfreich bei der Suche nach Grundwasser in Wüsten- und Halbwüstengebieten. IR-Bildgebung kann auch verwendet werden, um Temperaturanomalien in Wasserbecken zu untersuchen.
Eine umfassende Analyse von Infrarotbildern von Satelliten hat gezeigt, dass sie bei bewölktem Wetter die thermische Inhomogenität der Erdoberfläche gut wiedergeben. Dadurch ist es möglich, sie in der geologischen und geographischen Forschung einzusetzen. Auf Satelliten-Infrarotbildern sind die Küstenlinie und das hydrografische Netzwerk deutlich zu erkennen. Die Analyse von Infrarotbildern bestätigte, dass diese Bilder zur Beurteilung der Eisverhältnisse herangezogen werden können. Auch die thermische Inhomogenität der aquatischen Umgebung wird in IR-Bildern gut erfasst. In den Bildern des Atlantischen Ozeans wird beispielsweise die Position des Golfstroms durch dunkle Bänder bestimmt.
Daten werden von Satelliten empfangen, um das Temperaturbild der Erde mit einer Genauigkeit in der Größenordnung von Bruchteilen eines Grads zu erstellen. Ähnliche Karten wurden für verschiedene Regionen erstellt, auf denen thermische Anomalien deutlich unterschieden werden.
Zusätzlich zur IR-Bildgebung wird Radarbildgebung von Satelliten aus durchgeführt. Es nutzt den Mikrowellenbereich des elektromagnetischen Spektrums, um Bilder zu erzeugen. Dabei wird nicht nur die natürliche Strahlung der uns umgebenden Objekte erfasst, sondern auch ein von Objekten reflektiertes künstliches Funksignal. Je nach Art der elektromagnetischen Strahlung wird die Radarbildgebung in aktiv (Radar) und passiv (radiothermisch) unterteilt.
Zur Lösung geologischer Probleme werden Side-Scan-Radare eingesetzt, die in Flugzeugen installiert sind. Das von ihnen gesendete Funksignal wird von den Objekten reflektiert, die auf seinem Weg angetroffen werden, von einer speziellen Antenne aufgenommen und dann auf die Leinwand übertragen oder auf Film aufgezeichnet. Aufgrund der Rauheit der Reflexionsfläche wird ein Teil der Energie des gesendeten Signals gestreut und wir erhalten eine diffuse (gestreute) Reflexion. Seine Intensität hängt vom Verhältnis der Rauhigkeit der Reflexionsfläche zur Wellenlänge ab. Wenn die Partikelgröße der Oberfläche kleiner als die halbe Wellenlänge ist, geben sie keine diffuse Reflexion. Dadurch kann die Radarbildgebung zu jeder Tageszeit und bei jedem Wetter durchgeführt werden, da Bewölkung (mit Ausnahme von Gewitterwolken) und Nebel die Qualität des Radarbildes nicht beeinträchtigen. Diese langwellige Vermessung ermöglicht es, trotz üppiger Vegetation und einer Mächtigkeit von unzementierten feinkörnigen Sedimenten Informationen über Objekte zu erhalten. Die Klarheit des Radarbildes hängt vom Rauheitsgrad der Reflexionsfläche, der geometrischen Form des Objekts, dem Einfallswinkel des Strahls, der Polarisation und Frequenz des gesendeten Signals, den physikalischen Eigenschaften der Reflexionsfläche (Dichte , Feuchtigkeit usw.). Wenn das Relief scharf zerlegt wird, wird ein Teil der Informationen im Bild durch den Radarschatten verdeckt.
Die geologische Interpretation des Radarbildes basiert auf der Analyse von Strukturumrissen, Ton und Textur. Art und Vollständigkeit geologischer Informationen hängen von der „Schwere“ der Geologie im Relief, dem Erosionsgrad, der Feuchtigkeit und der Art der Vegetationsverteilung ab. Eine detaillierte Untersuchung der Merkmale des Radarbildes zeigt, dass unabhängig von der Komplexität der geologischen Struktur des Gebiets die im Gelände ausgeprägten Strukturlinien und Bruchlinien am zuverlässigsten entschlüsselt werden. Der Wert dieser Informationen steht außer Zweifel, da die Elemente des Mikroreliefs und des Reliefs im Allgemeinen in der Regel die Art und innere Struktur geologischer Formationen widerspiegeln. In der ersten Interpretationsphase werden Störungen, die nur durch lineare Landschaftsformen, gerade Abschnitte von Flusstälern oder lineare Anordnung der Vegetation bestimmt sind, als hypothetisch identifiziert.
Und nur eine anschließende Analyse geologischer und geophysikalischer Daten kann eine endgültige Charakterisierung dieser linearen Photoanomalien geben. Basierend auf den Ergebnissen der Auswertung des Radarbildes werden vorläufige geologische, geomorphologische und andere Karten erstellt. Die Erfahrung sowjetischer und ausländischer Forscher zeigt, dass die Radarfotografie es ermöglicht, wertvolle Informationen über den Aufbau der Erde zu erhalten (Abb. 15). Gleichzeitig liefern Radarbilder ein detailliertes Bild des Reliefs, des Strukturplans der untersuchten Region und spiegeln Änderungen der physikalischen Eigenschaften der darunter liegenden Oberfläche (Dichte, Porosität, elektrische Leitfähigkeit, magnetische Suszeptibilität) wider. Derzeit werden Radarvermessungen in der geologischen Kartierung, Geomorphologie, Hydrogeologie und Geographie verwendet.
Die Radiothermalfotografie registriert die Strahlung natürlicher Objekte im Bereich von 0,3 cm -10 cm.
Bei der Beobachtung von terrestrischen Objekten werden die maximalen radiothermalen Kontraste zwischen Wasser und Land beobachtet. Dies weist auf die Möglichkeiten des Verfahrens zum Nachweis von Grundwasservorkommen hin. Ein großer Vorteil der Radiothermografie ist ihre Unabhängigkeit vom Zustand der Atmosphäre. Mit Hilfe der Radio-Wärmebildtechnik ist es möglich, die Konturen großer Waldbrände bei bedecktem Himmel und dichtem Nebel zu erkennen. Die Erfahrung mit der geologischen Interpretation des radiothermalen Bildes weist auf die Möglichkeit hin, es zur Untersuchung der Küstenlinie, Zonen mit erhöhter vulkanischer Aktivität und hydrothermaler Aktivität zu verwenden.
Gegenwärtig ist es neben visuellen Beobachtungen, Fotografie, Fernsehen und anderen Methoden, die ein Bild natürlicher Objekte vermitteln, möglich geworden, ihre Strahlung mithilfe spektrometrischer Untersuchungen zu untersuchen. Es wird sowohl von Flugzeugen als auch von bemannten Raumfahrzeugen aus durchgeführt. Die Technik der spektrometrischen Untersuchung besteht darin, die Helligkeitskoeffizienten natürlicher Formationen im Vergleich zum Standard zu messen. In diesem Fall wird gleichzeitig die Helligkeit der darunter liegenden Oberfläche und eines speziellen Bildschirms mit einem vorbestimmten Koeffizienten der spektralen Helligkeit gemessen. Am weitesten verbreitet sind kontinuierliche Messungen der spektralen Helligkeitskoeffizienten über einem natürlichen Objekt.
Die Erfahrung bei der Untersuchung natürlicher Formationen anhand spektraler Helligkeiten zeigt, dass eine zuverlässige Identifizierung einzelner Objekte das Fotografieren in engen Spektralzonen erfordert. In diesem Fall wird der notwendige Kontrast zum umgebenden Hintergrund bereitgestellt, und die Anzahl der Bereiche, die zum Lösen bestimmter Probleme erforderlich sind, kann variieren. Beispielsweise wird für die Identifizierung von Vegetation ein Verhältnis von 2 und 3 spektralen Helligkeitskoeffizienten benötigt. Bei Satellitenexperimenten werden Multispektralgeräte verwendet, die 4-6 Beobachtungsintervalle im sichtbaren Bereich, 3-4 Intervalle im nahen IR-Bereich, 2-4 Intervalle im IR-Thermalbereich, 3-5 Kanäle im Funkbereich haben. Die Verarbeitung der erhaltenen spektralen Eigenschaften erfolgt mit Hilfe eines Computers.
Spektrometrische Vermessungsexperimente wurden von den bemannten Raumfahrzeugen Sojus-7 und Sojus-9 und der Orbitalstation Saljut aus durchgeführt. Spektrometrische Studien wurden in verschiedenen Regionen der Welt durchgeführt. Diese Studien wurden in nachfolgenden Flügen von bemannten Raumfahrzeugen und Sa-lyut-Orbitalstationen ergänzt und erweitert.
In den letzten 10–15 Jahren wurden neben aeromagnetischen Vermessungen magnetische Vermessungen von künstlichen Erdsatelliten und orbitalen Raumstationen durchgeführt. Seit 1958 wurden in der Sowjetunion mehrere globale Vermessungen der Erde durchgeführt: 1964 vom künstlichen Erdsatelliten Kosmos-49 (AES) und 1970 vom Satelliten Kosmos-321. Untersuchungen des Erdmagnetfelds mit Satelliten werden derzeit fortgesetzt. Aus einer polnahen Umlaufbahn ist eine flächendeckende Vermessung des gesamten Planeten in kurzer Zeit möglich. Satellitenmessdaten werden zur Erde übertragen und von einem Computer verarbeitet. Die Ergebnisse dieser Messungen werden als Magnetfeldvektorprofile oder Karten des Hauptmagnetfeldes der Erde aufgezeichnet. Morphologisch handelt es sich um ein Feld, das globale und signifikante regionale Anomalien umfasst.
Es wird angenommen, dass der Hauptteil der von Satelliten erfassten Anomalien auf Besonderheiten der geologischen Struktur zurückzuführen ist und ihre Quellen in der Lithosphäre liegen.

KAPITEL III. WAS RAUMINFORMATIONEN FÜR DIE GEOLOGIE GIBT

Bei der Erforschung der Erde kommt der Forschung mit Hilfe der Weltraumtechnologie eine wichtige Rolle zu. Es ist bekannt, dass geologische Untersuchungen darauf abzielen, natürliche Ressourcen zu suchen, zu entdecken und zu entwickeln, die im Inneren der Erde verborgen sind. Können von Raumfahrzeugen empfangene Informationen dazu beitragen? Die Erfahrung bei der Arbeit mit Weltraumbildern zeigt große Möglichkeiten für die Verwendung von Weltraumbildern in der Geologie.
In diesem Kapitel werden wir über die wichtigsten geologischen Probleme sprechen, die mit Hilfe von Satellitenbildern gelöst werden.

WIE RAUMBILDER BEARBEITET WERDEN
Grundlage der Weltraumforschung ist die Erfassung der reflektierten Sonnen- und Eigenstrahlung natürlicher Objekte. Es wird mit verschiedenen Methoden durchgeführt (Fotografie, Fernsehen usw.). Dabei sind die aufgenommenen Werte (Signale) unterschiedlicher Intensität proportional zur Helligkeit der entsprechenden Abschnitte der Erdoberfläche.
Die ganze Vielfalt der Landschaftselemente wird in Form von Punkten, Linien, Flächen in verschiedenen Farbtönen und Größen dargestellt. Je größer die Bandbreite an Tonabstufungen und feinen Details in einem Weltraumbild ist, desto höher sind seine bildnerischen Eigenschaften. Für die praktische Arbeit ist es für einen Geologen-Codierer wichtig zu wissen, wie korrekt das Bild die Helligkeitsunterschiede von Objekten wiedergibt. Schließlich sind geologische Objekte bis zu einem gewissen Grad fotogen. Einige sehen auf Fotos großartig aus, sie entsprechen einem hellen, einprägsamen Muster. Andere, egal wie sehr wir uns bemühen, gehen schlecht aus. Und um ihre Existenz zu erkennen und zu beweisen, muss man zusätzliche Zeichen verwenden. Es ist üblich zu sagen, dass geologische Objekte direkte und indirekte Entschlüsselungsmerkmale haben.
Direktzeichen geben die Merkmale der Geometrie, Größe und Form des untersuchten Objekts an. Phototon, Farbunterschiede können auch zuverlässige direkte Indikatoren für die Gesteinserkennung sein.
Indirekte Zeichen basieren auf der Untersuchung natürlicher Beziehungen zwischen der geologischen Struktur und den Landschaftsmerkmalen der Erdoberfläche. Es ist bekannt, dass das Relief sowohl an der Oberfläche als auch in der Tiefe sehr empfindlich auf die geologische Situation reagiert, dass ein Zusammenhang zwischen Bodenbedeckung, Vegetation und bodenbildenden Gesteinen besteht. Diese Beziehungen sind nicht immer eindeutig. Sie erhalten spezifische Merkmale in verschiedenen Klimazonen, die unter dem Einfluss menschlicher Wirtschaftstätigkeit verborgen sind. Ihr Wert kann je nach Tektonik der Region und Umfang der Untersuchung variieren. So können wir beispielsweise in geosynklinalen Gürteln, die durch eine hohe Rate moderner tektonischer Bewegungen gekennzeichnet sind, räumliche Kombinationen einzelner Strukturen in leicht verzerrter Form beobachten. Eine gute Belichtung von Gesteinen hilft, Informationen aus Weltraumbildern über die Form geologischer Körper, die Zusammensetzung und Dicke des Gesteins, aus dem sie bestehen, zu erhalten. In Flach- und Plattformbereichen spielen indirekte Zeichen eine entscheidende Rolle bei der Identifizierung geologischer Strukturen, da die Beobachtung geologischer Objekte dort aufgrund der üppigen Vegetation, einer mächtigen Abdeckung moderner Ablagerungen menschlicher Wirtschaftstätigkeit, schwierig ist.
Mit Hilfe direkter und indirekter Entschlüsselungszeichen bestimmen wir also ein Objekt aus einem fotografischen Bild, übertragen es auf eine topografische Grundlage und geben seine geologische Interpretation. Viele geologische Grenzen auf Karten werden anhand von Luft- und Satellitenbildern eingezeichnet. Immerhin zeigt das fotografische Bild den Zustand der Erdoberfläche zum Zeitpunkt der Aufnahme, das Relief ist gut lesbar, Bereiche mit unterschiedlichen Fototönen und Farben fallen auf. Und je besser wir die Oberflächengeologie kennen, desto sicherer entziffern wir die Tiefenstruktur der Region. Aber wie kommt man von der auf einem Satellitenbild dargestellten Oberflächenstruktur zur Untersuchung der Tiefenstruktur? Lassen Sie uns versuchen, dies zu beantworten. Als Geologen die Gelegenheit bekamen, die tiefen Horizonte der Lithosphäre zu untersuchen, wurde ein erstaunliches Merkmal davon bemerkt - die Sohle der Erdkruste (die Mohorovichich-Grenze) ist sozusagen ein Spiegelbild des Reliefs der Erdoberfläche. Wo es Berge auf der Erde gibt, nimmt die Dicke der Kruste auf 50 km zu, in ozeanischen Vertiefungen nimmt sie auf 10-15 km ab und in den kontinentalen Ebenen beträgt die Dicke der Kruste 30-40 km. Dies bestätigt den Zusammenhang zwischen Oberflächen- und Tiefenstruktur der Erde. Dank der Sichtbarkeit von Satellitenbildern erfassen wir geologische Strukturen in verschiedenen Maßstäben. Es wurde festgestellt, dass mit zunehmender Aufnahmehöhe und abnehmendem Maßstab die größten Strukturen auf den Bildern dargestellt werden, die den Inhomogenitäten der tiefsten Horizonte der Erdkruste entsprechen. Große Strukturen, die in Bildern aus dem Weltraum entdeckt werden, werden mit geophysikalischen Anomalien verglichen, um ihre Tiefe zu bestimmen, die auf eine Veränderung der Struktur der tiefen Schichten der Erde hinweisen. Neben der direkten Korrelation (Verbindung) zwischen den tiefen Schichten der Erde und der auf Satellitenbildern vermerkten Oberflächenstruktur werden indirekte Zeichen gefunden, die auf die Tiefe einer bestimmten Struktur hinweisen. Anscheinend die Änderung der Helligkeit von geologischen Objekten
In engen Zonen des Spektrums beim Mehrzonenschießen - das Ergebnis der Ansammlung bestimmter chemischer Elemente. Das anomale Vorhandensein dieser Elemente kann als direktes oder indirektes Zeichen für die Heterogenität der Erdkruste dienen. Durch tiefe Verwerfungen gelangen Flüssigkeiten an die Oberfläche, die Informationen über die physikalischen und chemischen Prozesse tragen, die auf verschiedenen Ebenen der Lithosphäre ablaufen. Die Interpretation dieser Anomalien gibt Aufschluss über die Tiefe der geologischen Struktur. Somit ermöglicht eine Reihe von Multizonen-Satellitenbildern mit mehreren Maßstäben eine breite Interpretation und Identifizierung geologischer Strukturen unterschiedlichen Ranges (von global bis lokal).
Je nach technischen Mitteln und Techniken wird zwischen visueller, instrumenteller und automatischer Dekodierung unterschieden. Am weitesten verbreitet ist bisher die visuelle Interpretation. Dabei müssen die Eigenschaften des Sehvermögens des Betrachters, die Lichtverhältnisse und die Beobachtungszeit berücksichtigt werden. Ein Mensch kann etwa 100 Grautöne unterscheiden, die von Schwarz bis Weiß reichen. In der Praxis ist die Anzahl der Phototonabstufungen auf 7-10 begrenzt. Die menschliche Farbwahrnehmung ist viel dünner. Es ist allgemein anerkannt, dass die Anzahl der vom Auge unterscheidbaren Farben, die sich in Ton, Sättigung und Helligkeit unterscheiden, 10 000 übersteigt.Farbvariationen sind besonders deutlich im gelben Bereich des Spektrums sichtbar. Auch das Auflösungsvermögen des Auges ist super. Es hängt von der Größe, dem Kontrast und der Schärfe der Grenzen des beobachteten Objekts ab.
Die instrumentelle Verarbeitung beinhaltet die Transformation des Bildes und das Erhalten eines neuen Bildes mit vorbestimmten Eigenschaften. Dies kann mit fotografischen, optischen und anderen Mitteln erfolgen. Der Einsatz elektronischer Technologie, Computer und der Einsatz digitaler Methoden ermöglichten eine vollständigere Analyse von Weltraumbildern. Der Bildkonvertierungsprozess selbst fügt keine neuen Informationen hinzu. Sie bringt es lediglich in eine für die Weiterverarbeitung geeignete Form, die es ermöglicht, unabhängig von der subjektiven Wahrnehmung des menschlichen Auges, die bildnerischen Eigenschaften von Objekten zu schattieren. Während der instrumentellen Verarbeitung ist es möglich, das Bild zu filtern, d. h. unnötige Informationen herauszufiltern und das Bild der untersuchten Objekte zu verbessern.
Interessante Ergebnisse erhält man, indem man das Bild entsprechend der Dichte des Phototons quantisiert und anschließend einzelne, vorgewählte Schritte einfärbt. Darüber hinaus kann die Anzahl und Breite des Dichtebereichs variieren, was es ermöglicht, detaillierte und verallgemeinerte Eigenschaften von Phototonenmessungen zu erhalten. Weit verbreitet ist die Synthese von Farbbildern, bei der mit Hilfe mehrerer Lichtfilter Bilder aus verschiedenen Bereichen des Spektrums auf eine Leinwand projiziert werden. In diesem Fall wird ein Farbbild einer "falschen" Farbe erhalten. Farben können so gewählt werden, dass sie die zu untersuchenden Objekte besser schattieren. Wenn beispielsweise bei Verwendung von drei Lichtfiltern das im grünen Teil des Spektrums erhaltene Bild blau, im roten - grün und im infraroten - rot gefärbt wird, dann ist die Vegetation im Bild
in rot, die Wasseroberfläche in blau und unbewachsene Bereiche in graublau dargestellt. Wenn Sie die Farbe des Filters entsprechend einem bestimmten Aufnahmebereich ändern, ändert sich die Farbe des Gesamtbildes (siehe Titelbild).
Die automatische Interpretation von Weltraumbildern beinhaltet das Erhalten eines Bildes in digitaler Form mit seiner anschließenden Verarbeitung gemäß Computerprogrammen. Auf diese Weise können Sie bestimmte geologische Objekte hervorheben. Programme dafür werden auf der Grundlage der Lösung des Problems "Bilderkennung" erstellt. Sie benötigen eine Art "Gedächtnisbank", in der die objektiven Eigenschaften natürlicher Objekte gesammelt werden. Die Technik zur automatischen Entschlüsselung befindet sich noch in der Entwicklung. Derzeit das am weitesten verbreitete analog-digitale Verfahren. Dabei wird ein Foto mit einem speziellen Gerät in ein "chiffriertes" Bild umgewandelt und das verschlüsselte Bild gemäß den verfügbaren Programmen verarbeitet. Die Automatisierung der Decodierung kann einen Decoder nicht vollständig ersetzen, ermöglicht jedoch die schnelle Verarbeitung einer großen Menge an Material.
Der Einsatz von Weltraummethoden in der geologischen Forschung erfordert bestimmte Voraussetzungen und eine klare Organisation. Die Dekodierung erfolgt immer zielgerichtet, da unterschiedliche Spezialisten den gleichen Bildern unterschiedliche Informationen entnehmen. Beispielsweise interessieren sich Geologen für geologische Objekte, Geographen für verschiedene Komponenten der geografischen Hülle usw. Vor der Entschlüsselung ist es erforderlich, das verfügbare Material zu den natürlichen Bedingungen des Untersuchungsgebiets zu untersuchen, Beziehungen zwischen Landschaftselementen zu identifizieren und analysieren geologische und geophysikalische Daten. Je besser der Decoder das Forschungsobjekt kennt, desto mehr Informationen wird er aus dem Satellitenbild extrahieren und desto früher wird er feststellen, ob das Weltraumbild neue Informationen enthält.
Die Interpretation von Weltraumbildern ist in drei Phasen unterteilt: vorläufige Kamera, Feldarbeit und abschließende Kameraverarbeitung. Darüber hinaus hängt das Verhältnis dieser Phasen vom Umfang der Untersuchung, der Komplexität der geologischen Struktur und dem Grad ihrer Interpretation ab.
Vor Beginn der geologischen Feldarbeiten wird eine vorläufige Kameraauswertung durchgeführt. Dabei werden eine Reihe von vorläufigen Karten erstellt, die die vorgeschlagenen geologischen Strukturen darstellen. Es werden Bilder unterschiedlicher Maßstäbe betrachtet, die Konturen von Objekten, Zonen von Phototonanomalien werden hervorgehoben. Anhand des verfügbaren geologischen und geophysikalischen Materials werden Annahmen über die geologische Beschaffenheit der identifizierten Objekte getroffen und deren Entzifferbarkeit festgestellt.
Während der Feldarbeit werden die geologische Beschaffenheit und die stoffliche Zusammensetzung der ausgewählten Objekte ermittelt, ihre Entzifferungsmerkmale spezifiziert. In der Regel werden in bestimmten Schwerpunktbereichen Feldarbeiten durchgeführt und die Ergebnisse der Studien extrapoliert. Die Anzahl solcher Standorte wird durch die Merkmale der geologischen Struktur bestimmt!
Die Endphase stellt die endgültige Verarbeitung der Ergebnisse der Boden-, Luft- und Weltraumbeobachtungen im Büro dar. Aus diesen Daten werden geologische Karten mit unterschiedlichem Inhalt, Kataloge von Indikatoren und Entschlüsselungsmerkmalen sowie die Zoneneinteilung des Territoriums nach den Bedingungen der Entschlüsselung erstellt um über Forschungsergebnisse zu berichten.

LINEaments
Auf Satellitenbildern der Erde sind recht deutlich Bänder zu erkennen, die sich als eigenständige Photoanomalien manifestieren, entweder in Form von geradlinigen Grenzen zwischen verschiedenen Landschaftszonen oder geologischen Formationen. Spezialisten, die sich mit der Entschlüsselung von Weltraummaterialien befassen, nannten sie Lineamente1.
1 Lineimentum (lit.) - Linie, Linie.
Unter dem Lineament in der Geologie versteht man üblicherweise lineare oder bogenförmige Elemente von planetarischer Bedeutung, die im Anfangsstadium und manchmal während der gesamten Entwicklungsgeschichte der Lithosphäre mit tiefen Rissen verbunden sind. In diesem Sinne wird dieser Begriff in der Geologie seit Beginn unseres Jahrhunderts verwendet. Seit dieser Zeit wurden Lineamente in der Erdkruste mit geologischen, geophysikalischen und geomorphologischen Methoden identifiziert. Jetzt tauchten sie allmählich auf Satellitenbildern auf. Gleichzeitig wurde ein interessantes Merkmal ihrer Manifestation geklärt: Ihre Anzahl hängt vom Umfang der Weltraumuntersuchungen ab. Je kleiner es ist, desto deutlicher sehen die Lineamente auf Satellitenbildern aus. Welcher Natur sind die aus Satellitenbildern in vielen Regionen der Erde identifizierten Fotolinien? Bisher gibt es mehrere Antworten auf diese Frage. Die erste läuft auf die Identifizierung von Lineamenten mit tiefen Verwerfungen hinaus, entlang derer große Bewegungen der Erdkruste stattgefunden haben oder derzeit stattfinden. Die zweite verbindet sie mit Zonen verstärkter Zerklüftung der Erdkruste. Und schließlich betrachtet die dritte Lineamente nicht als tektonische Struktur, sondern als ein Objekt, das durch oberflächenexogene Faktoren bestimmt wird. Jede Sichtweise hat ihre Anhänger.
Es scheint uns, dass der Großteil der identifizierten Lineamente tiefsitzende Fehler sind. Dies wird durch das folgende Beispiel gut veranschaulicht. Die Ural-Oman-Linie wurde von sowjetischen und ausländischen Geologen auf der Grundlage traditioneller Methoden gut beschrieben. Schon der Name dieses Bauwerks zeigt seine kolossale Ausdehnung vom Äquator bis zu den Polarregionen der Sowjetunion. Es wäre wahrscheinlich fair, es ein Superlineament zu nennen. Unter Superlineament soll eine Struktur verstanden werden, die sich von Kontinent zu Kontinent über viele tausend Kilometer verfolgen lässt. Die Ural-Oman-Überlinie wurde vom französischen Forscher Zh Furon entdeckt und dann vom sowjetischen Wissenschaftler V. E. Khain detailliert beschrieben. Diese Struktur verläuft entlang des Golfs von Oman bis zur iranisch-afghanischen und iranisch-pakistanischen Grenze, durchquert dann den Süden Turkmenistans und erstreckt sich parallel zum Ural bis in die Arktis. Über seine gesamte Länge hinweg übt die Ural-Oman-Überlinie ihren Einfluss auf die geologische Struktur aus. Im Alpengürtel des Nahen und Mittleren Ostens dient es als Grenze zwischen zwei großen Segmenten: Ost und West, die durch eine unterschiedliche geologische Struktur gekennzeichnet sind. Im nördlichen (Ural) Teil ist das Superlineament die Grenze zwischen den alten Plattformen - osteuropäisch und sibirisch. Es besteht kein Zweifel, dass diese Überstruktur eine Zone einer sich langfristig entwickelnden tiefen Verwerfung ist.
Auf globalen und regionalen Weltraumbildern sind separate Teile des Ural-Oman-Lineaments deutlich in Form von linearen Fotoanomalien mit fast Längsstreichung (im Iran, im Süden der UdSSR und in anderen Regionen) aufgezeichnet. Dieses Beispiel zeigt, dass die Lineamente entschlüsselt sind Auf Weltraumbildern können Zonen mit tiefen Verwerfungen in der Erdkruste identifiziert werden. Bei der Analyse der Struktur des mediterranen Geosynklinalgürtels wurden neben der Ural-Oman-Linie andere lineare Strukturen identifiziert. Sie durchqueren gebirgige Länder und können sein über viele hundert Kilometer in benachbarten Plattformbereichen verfolgt (Abb. 16). Ein ähnliches Muster wurde festgestellt und für den Kaukasus: Satellitenbilder zeigten Photoanomalien, die weniger ausgedehnt waren als der Ural-Oman, der sich als identisch mit dem Westkaspischen Meer herausstellte. Palmyra-Absheron und andere tiefe Verwerfungen Die aus Weltraummaterialien identifizierten Lineamente sollten jedoch anscheinend nicht immer mit tiefen Verwerfungen identifiziert werden Im Kaukasus werden Verbindungen zwischen den entschlüsselten Lineamenten und tektonischen Strukturen hergestellt, insbesondere mit Zonen intensiver Brüche der Erdkruste oder, wie sie allgemein genannt werden, mit Zonen planetarer Brüche. Nichtsdestotrotz spiegeln die auf Satellitenbildern sichtbaren Lineamente in beiden Fällen Zonen mit verstärktem Bruch der Lithosphäre wider. Es ist bekannt, dass in solchen Zonen die Konzentration von Mineralien auftritt. Daher ist die Analyse linearer Photoanomalien in Satellitenbildern neben dem theoretischen Interesse auch von großer praktischer Bedeutung.
Der Schluss auf die Identität von Lineamenten mit Diskontinuitäten in der Erdkruste führt zu interessanten Verallgemeinerungen.
Verwerfungen tiefen Ursprungs und langer Entwicklung sind an der Erdoberfläche meist deutlich sichtbar und mit traditionellen Methoden relativ einfach festzustellen. Die Interpretation von Weltraumbildern bestätigte die Existenz vieler von ihnen, entdeckte viele bisher unbekannte Züge und stellte ihre Verbindung mit diskontinuierlicher Tektonik her. Durch die Analyse neuer Lineamente identifizieren wir diskontinuierliche Störungen, die nicht durch Oberflächenmethoden festgestellt wurden. Und warum wurden diese Strukturen nicht von Forschern auf diesem Gebiet entdeckt? Erstens, weil sie sich in großer Tiefe befinden und von jüngeren Felsen verdeckt werden können, die sie überlagern. Auf Satellitenbildern spiegeln sie sich aufgrund der natürlichen Verallgemeinerung kleiner Elemente dieser Strukturen und der Wirkung der Kombination ihrer einzelnen Teile in Form von gebänderten Photoanomalien wider. So scheinen auf Satellitenbildern die tieferen Schichten der Erdkruste durchzuscheinen und es entsteht eine Art Durchleuchtungseffekt. Diese Eigenschaft von Satellitenbildern wird inzwischen weithin genutzt, um die tiefen Teile der Lithosphäre zu untersuchen: die Fundamente antiker Plattformen usw.
Die in den letzten Jahren weit verbreitete Analyse von Weltraummaterialien hat es ermöglicht, ein dichtes Netz von Lineamenten und Superlineamenten aufzudecken. Es wurde festgestellt, dass die Lineamente durch eine Vielzahl von Streiks gekennzeichnet sind: quer, längs, diagonal.
Die Weltraumgeologie ermöglichte es, einen neuen Ansatz zur Bewertung von Lineamenten zu gehen, viele dieser Formen zu identifizieren und mit ihrer Hilfe den Versuch zu unternehmen, die Tiefenstruktur einzelner Teile der Erdkruste zu entschlüsseln.
Die Bestimmung von Lineamenten mit Hilfe der Weltraumgeologie ermöglicht es auch, die Perspektiven vieler Regionen zu überdenken, bisher unbekannte Regelmäßigkeiten in der Verteilung von Mineralien festzustellen. Die untersuchten Lineamente ermöglichen einen neuen Ansatz zur Lösung vieler Probleme der Seismik und Tektonik.

RINGSTRUKTUREN
Ringstrukturen auf der Erdoberfläche sind Geologen seit langem bekannt. Mit dem Aufkommen von Weltraumfotografien haben sich jedoch die Möglichkeiten für ihre Untersuchung erweitert. Nahezu jeder Forscher, der ein Weltraumbild einer bestimmten Region analysiert, entdeckt eine oder mehrere Ringformationen, deren Ursprung in vielen Fällen unklar bleibt.
Ringstrukturen sind abgerundete einzelne oder konzentrische lokale Formationen, die aus internen und externen Prozessen resultieren. Aufgrund der Vielfalt an Formen und genetischen Merkmalen von Ringbildungen können sie nach ihrem Ursprung eingeteilt werden: endogen, exogen, kosmogen und technogen.
Ringstrukturen körpereigenen Ursprungs entstanden durch den Einfluss innerer Tiefenkräfte der Erde. Dies sind Vulkankegel, Eruptivgesteine, Salzstöcke, abgerundete Falten und andere ähnliche Formationen.
Ringstrukturen exogenen Ursprungs entstehen durch äußere Kräfte. Diese Gruppe umfasst Hügel, Mulden, Vertiefungen usw.
Kosmogene Ringstrukturen kombinieren schockexplosive (Aufprall-) Formationen - Astrobleme.
Technogene Ringstrukturen entstanden in Gebieten intensiver wirtschaftlicher Aktivität der Menschen. Dies sind große Steinbrüche, Müllhalden, künstliche Stauseen und andere vom Menschen geschaffene Objekte.
Ringstrukturen endogenen Ursprungs wurden von vielen sowjetischen und ausländischen Wissenschaftlern ausreichend untersucht. Unter den endogenen Strukturen der Erde, die mit vulkanischer und intrusiver Aktivität verbunden sind, kann man fokale Ringstrukturen herausgreifen. Sie kommen auf der Erde und anderen terrestrischen Planeten vor. Auf der Erde haben diese Strukturen einen Durchmesser von nicht mehr als 50 km und werden unter dem Einfluss von Magmen gebildet, die relativ flach in der Erdkruste des kontinentalen Typs vorkommen. Sie haben die maximale Entwicklung auf den aktivierten "harten" Kontinentblöcken erhalten.
Offensichtlich spielen neben dem magmatischen Faktor bei der Bildung körpereigener Ringstrukturen auch tektonische Bewegungen eine gewisse Rolle. Separate Falten, die sich in ihren Parametern Kuppeln oder Schalen nähern, haben die Form von konzentrischen Ringen. Dazu gehört die Richat-Struktur in der Sahara. Diese Falte ist auf Satellitenbildern gut fixiert. Es hat eine ausgeprägte konzentrische Struktur aufgrund von Aufschlüssen dichter Sandfelsen, die im Relief Grate bilden. Über den Entstehungsmechanismus gibt es unterschiedliche Ansichten. Die Richat-Struktur könnte durch den Einschlag eines Meteoritenkörpers entstanden sein, es ist aber auch anzunehmen, dass sie mit einem großen Doleritkörper assoziiert ist. Auch durch Diapirismus verursachte Ringstrukturen gehören zur endogenen Gruppe. Ihre Bildung ist mit der tiefen Bewegung der viskosen Masse der Lithosphäre und ihrem Eindringen an die Oberfläche verbunden. Der in die oberflächennahen Zonen der Lithosphäre eingebrachte Stoff kann eine magmatische Schmelze oder ein zähflüssiges Steinsalz sein. Wenn bei diesem Mechanismus unter dem Druck der darüber liegenden Schichten eine viskosere Substanz (Salz, Magma) an die Oberfläche strömt, sich dabei verformt und alle Schichten auf ihrem Weg durchbricht, entstehen Diapirfalten, die eine ringförmige oder geschlossene Form haben. Nasenform im Querschnitt. Der Durchmesser dieser Falten, der Hunderte von Metern oder mehrere Kilometer beträgt, ist kleiner oder vergleichbar mit fokalen Ringstrukturen, aber immer deutlich kleiner als der Durchmesser von endogenen Mega-Ring-Strukturen.
Die Gruppe der endogenen Ringstrukturen umfasst Ring- und Bogenfehler. In aktivierten Zonen der Erdkruste sind zahlreiche Mineralien damit verbunden - Zinn, Molybdän, Blei, Zink usw. und auf Plattformen - diamanthaltige Kimberlite, seltene Metalle, Kupfer-Nickel-Erze. Es können mehrere Arten dieser Strukturen unterschieden werden, unter denen Ringstörungen, die mit der Bildung von Salzstöcken und Diapiren verbunden sind, zur endogenen Gruppe gehören. Sie werden durch die Prozesse des Hydrovulkanismus gebildet, die aus dem Eindringen magmatischer Schmelzen oder Kuppelhebungen und -senkungen von Gesteinen resultieren. Der Durchmesser dieser Strukturen beträgt mehrere zehn Meter bis zu mehreren zehn Kilometern. Sie sind vertikale, zylindrische oder bogenförmige Risse, die vulkanische Calderas, Salzstöcke und andere Strukturen umschließen. Von großem Interesse bei der Suche nach Öl und Gas sind Schlammvulkane, die auf Satellitenbildern in Form von abgerundeten Objekten deutlich zu erkennen sind. Zu den endogenen Ringstrukturen gehören auch zahlreiche Granit-Gneis-Kuppeln, die auf alten Schilden weit verbreitet sind. Daher werden endogene Ringstrukturen in vier Klassen unterteilt: tektonisch, plutonisch, metamorphogen und vulkanoid.
Exogene Ringstrukturen setzen sich aus Formationen kryogenen, karstigen, glazialen, äolischen und biogenen Ursprungs zusammen.
Kryogene Formen, die mit dem Einfrieren der oberen Horizonte der Erdkruste verbunden sind, sind in Form von Ringstrukturen auf Satellitenbildern deutlich sichtbar. Dazu gehören Trichter und Mulden, wogende Hügel, Hydrolaccolithen. Diese Strukturen sind für die Suche nicht von Interesse, aber sie sind ein gutes Entschlüsselungsmerkmal, um Permafrostregionen zu identifizieren. Ringstrukturen karstigen Ursprungs umfassen Trichter, Brunnen, Kare und andere Landschaftsformen, die mit dem Prozess der Auflösung und Auslaugung von Karbonatgestein verbunden sind. Gletscherringstrukturen entstehen durch die Aktivität von Gletschern. Äolische Ringformen bilden sich unter Windeinfluss und bilden Mulden oder Ringdünen, die auf Satellitenbildern deutlich zu erkennen sind. Auch biogene Ringformen – Atolle und Riffe – sind auf Weltraumaufnahmen gut zu erkennen.
Die kosmogenen Ringstrukturen der Erde haben in den letzten Jahren die Aufmerksamkeit der Forscher auf sich gezogen.
Auf dem Globus sind etwa 100 Formationen (Krater) bekannt (Abb. 17), die durch den Fall von Meteoriten unterschiedlicher Größe entstanden sind. Sie werden "Astrobleme" genannt, was auf Griechisch "Sternwunde" bedeutet. Die Einführung eines solch klangvollen Begriffs in den wissenschaftlichen Gebrauch durch den amerikanischen Geologen R. Dietz im Jahr 1960 spiegelte das gestiegene Interesse der Geologen an der Erforschung fossiler Meteoritenkrater wider. Sie sind sehr ungleichmäßig über die Erdoberfläche verteilt.
Reis. Abb. 17. Schema der Anordnung der auf den Kontinenten der Erde etablierten Impaktstrukturen (nach V. I. Feldman): 1 Ringformationen, deren Impaktgenese außer Zweifel steht; 2 angebliche Meteoriteneinschlagskrater.
Es gibt 36 in Nordamerika (15 in den USA, 21 in Kanada); in Europa - 30 (einschließlich 17 in der UdSSR); in Asien - 11 (darunter 7 in der UdSSR); in Afrika -8; in Australien -8; in Südamerika - 2.
Experten zufolge hat die Erde in den letzten 2 Milliarden Jahren etwa 100.000 Kollisionen mit Meteoriten erlebt, die beim Fallen Krater mit einem Durchmesser von mehr als 1 km bilden konnten. Etwa 600 Einschläge könnten zu Kratern mit einem Durchmesser von mehr als 5 km führen, und bei etwa 20 Einschlägen zu Kratern mit noch größerem Durchmesser (50 km oder mehr). Daher ist klar, dass wir bisher nur einen unbedeutenden Teil der Astrobleme kennen.
Bekannte Astrobleme haben eine runde Form und Durchmesser im Bereich von einigen Metern bis zu 100 km oder mehr. Die häufigsten sind mittelgroße Krater mit einem Durchmesser von 8–16 km, und die meisten von ihnen gehören zu Strukturen mit einem Durchmesser von 2–32 km (Tabelle 4). Kleine (weniger als 0,5 km Durchmesser) Krater bilden oft durchgehende Felder. Es sind 8 Kraterfelder bekannt, die 2 bis 22 Krater umfassen (Sikhote-Alin in der UdSSR, Herault in Frankreich, Khentery in Australien usw.).
Das Alter der Krater (Tabelle 5) reicht vom Quartär (Sikhote-Alin, UdSSR) bis 2000 Ma.
Auf der Erde, wo es starke Faktoren für die Zerstörung geologischer Strukturen gibt, ist es nicht so einfach, einen Meteoritenkrater zu erkennen.
Unter den Zeichen, die zur Unterscheidung von Meteoritenkratern dienen, nehmen die Überreste von Meteoritenmaterial den ersten Platz ein. Es wurde in 20 Kratern in Form von Meteoritenfragmenten (hauptsächlich Eisen), Eisen-Nickel-Kügelchen und spezifischen Gesteinsveränderungen gefunden.
Andere Anzeichen von Kraterbildung werden durch die Besonderheiten des Aufpralls der Schockwelle bestimmt, die auftritt, wenn Meteoriten mit Felsen kollidieren, die sich mit einer Geschwindigkeit von mehr als 3-4 km/s bewegen. In diesem Fall entsteht ein enormer Druck, die Temperatur erreicht 10.000 ° C. Die Aufprallzeit der Druckwelle auf dem Gestein beträgt Millionstel Sekunden, der Druckanstieg nicht mehr als Milliardstel Sekunden. In Mineralien und Gesteinen kommt es zu plastischen Verformungen und Festphasenübergängen: Schmelzen und dann teilweises Verdampfen der Substanz. Der Aufprall der Stoßwelle bestimmt die Merkmale von Meteoritenkratern: eine abgerundete Form und ein charakteristisches Querprofil; ein einfacher schüsselförmiger Krater mit einem Durchmesser von bis zu 1 km; etwas abgeflachter Krater mit zentralem Hügel, 3-4 km Durchmesser; ein untertassenförmiger Krater mit einem zusätzlichen inneren ringförmigen Grat von 10 km Durchmesser. Sie zeichnen sich auch durch einen ringförmigen Schacht aus Material aus, das während der Explosion ausgestoßen wurde, eine ringförmige Erhebung entlang der Seite, eine Deformationszone außerhalb des Kraters, Anomalien im Magnet- und Gravitationsfeld, das Vorhandensein von Brekzien, authigen, d. h. aus Gesteinen bestehend zerkleinert, aber nicht durch die Explosion verdrängt, und allogen aus Trümmern, die während der Explosion verdrängt wurden;
Zerstörungskegel (bekannt in 38 Kratern), die die Form von Kegeln mit einer gefurchten Oberfläche von einigen Zentimetern bis zu einer Höhe von 12 m haben und mit ihren Spitzen zum Zentrum der Explosion oder von ihm weg ausgerichtet sind;
das Vorhandensein von Einschlags- und Schmelzglas und glashaltigem Gestein in den Kratern;
das Vorhandensein von Mineralien, in denen Systeme orientierter Risse vorhanden sind, und Änderungen der mechanischen Eigenschaften sind aufgetreten;
das Vorhandensein von Mineralien, die bei Belastungen von 25-100 kbar auftreten (Coesit, Stishevit usw.);
das Vorhandensein von Gesteinen, die aus Schockschmelzen entstanden sind und eine spezifische chemische und mineralische Zusammensetzung haben.
Betrachten Sie als Beispiel die Zelenogai-Struktur im ukrainischen Kristallin-Massiv. Diese Struktur ist ein Trichter mit einem Durchmesser von etwa 1,5 km und einer Tiefe von bis zu 0,2 km. Es befindet sich in den alten Grundgesteinen der Osteuropäischen Plattform in der Nähe des Dorfes Zeleny Gai im Gebiet Kirowograd. Der Trichter ist mit schlecht sortierten sandig-tonigen Gesteinen gefüllt und mit (allogenen) lokal gebildeten (authigenen) Brekzien, bestehend aus Granitfragmenten, gefüllt. In den Gesteinen des Trichters wurden Veränderungen festgestellt - Zeichen einer Aufprallmetamorphose, die nur durch einen Ultra-Geschwindigkeitseinschlag erklärt werden kann. Basierend auf diesen Änderungen berechneten die Wissenschaftler den Druck, der sich als mehr als 105 atm herausstellte. Einige Astrobleme beschränken sich auf ringförmige oder bogenförmige Risse exogenen Ursprungs, die aus der mechanischen Wirkung der Druckwelle resultieren. Ringstrukturen kosmogenen Ursprungs sind von praktischer Bedeutung - mit ihnen können Mineralkomplexe assoziiert werden.
Ringstrukturen des technogenen Typs sind ein Produkt anthropogener Aktivität. Aus Sicht der Mineralexploration sind sie uninteressant.
Es gibt Ringstrukturen und ungeklärte Genese. Sie tauchten bereits während der Bearbeitung der ersten Weltraumfotos auf. Gleichzeitig wurde ein interessantes Merkmal festgestellt: Je älter der untersuchte Gesteinskomplex ist, desto mehr Ringstrukturen sind darin entschlüsselt. Eine Zunahme dieser Strukturen wird auch auf alten Schilden und in Teilen der Kontinente festgestellt, die näher an den Ozeanen liegen. Viele dieser Formationen begannen im Keller unter dem Deckmantel loser Formationen zu erscheinen (Abb. 18). Auf Weltraumfotos aus verschiedenen Teilen der Welt begannen überall Ringstrukturen zu erscheinen. Ihr Durchmesser ist vielfältig und schwankt über einen weiten Bereich. Die Frage nach ihrer Herkunft ist noch offen. Es ist möglich, dass sie ältere vergrabene oder zerstörte Analoga bekannter endogener oder exogener Ringbildungen sind. Sie können auch zerstörte antike Astrobleme darstellen, die die Oberfläche von Mond und Marx bedecken, d. H. Sie sind Zeugen des lunaren (nuklearen) Stadiums der Entwicklung unseres Planeten. Ein Beispiel sind die im Regionalbild der Aralseeregion und Kysylkum identifizierten Ringstrukturen. Dort wurden 9 Ringobjekte identifiziert - sanft gewölbte Erhebungen mit einem Durchmesser von 20 bis 150 km. Durch den Vergleich der Interpretationsdaten mit den Ergebnissen geophysikalischer Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass die inneren Teile der Ringstrukturen fast immer negativen Gravitations- und Magnetfeldanomalien entsprechen und die Randteile positiven. Die Analyse der Daten ließ die Vermutung zu, dass die Ringstrukturen Kasachstans eine lange geologische Geschichte haben. Sie sind das Ergebnis der isostatischen Ausrichtung der oberen Horizonte der kontinentalen Kruste über den Ansammlungsgebieten von Materie mit reduzierter Dichte.
Der alte Ursprung der Ringstrukturen wird auch durch die Daten belegt, die aus Fernsehsatellitenbildern des Territoriums Ostsibiriens stammen, auf denen mehr als 20 solcher Strukturen errichtet wurden. Die Durchmesser einiger von ihnen erreichen 700 km. Oft werden diese Ringstrukturen durch uralte Verwerfungen "abgeschnitten", deren geologische Aktivität vor 2-2,5 Milliarden Jahren begann. Werden die Ringstrukturen durch Verwerfungen zerstört, bedeutet dies, dass sie noch früher existierten, also in früheren Stadien der Erdentwicklung entstanden sind.
Es wird deutlich, dass Ringstrukturen im Aufbau der Lithosphäre der Erde eine sehr wichtige Rolle spielen. Sie verdienen höchste Aufmerksamkeit. Ihre Identifizierung auf Satellitenbildern und Studien in der Natur können das industrielle und wirtschaftliche Potenzial einer bestimmten Region erheblich verändern. Weltraumbilder zeigten auch eine breite Entwicklung von Ringformationen auf dem Mond und terrestrischen Planeten (Abb. 19). Eine detaillierte Untersuchung dieser Strukturen wird Aufschluss über die Natur dieser immer noch weitgehend mysteriösen Strukturen geben.
Die Methoden der Weltraumforschung wurden von Geologen eingesetzt, als es auf der Erde praktisch keine „weißen Flecken“ mehr gab. Für den größten Teil unseres Planeten wurden bereits geologische und tektonische Karten erstellt, von den detailliertesten (in gut entwickelten Gebieten) bis hin zu Aufklärungskarten. Lagerstätten, die sich auf der Erdoberfläche oder in deren Nähe befinden, sind Geologen in der Regel bekannt. Daher besteht die Aufgabe nun darin, die regionalen und globalen Muster der Lage geologischer Strukturen zu untersuchen, um Anzeichen zu identifizieren, die bei der Suche nach großflächigen Lagerstätten helfen. Bei geologischen Untersuchungen und detaillierten Erkundungen von Lagerstätten erhalten wir auf übliche Weise eine detaillierte Beschreibung des Suchobjekts, aber sehr oft sehen wir nicht die Fortsetzung ähnlicher geologischer Bedingungen. Dies liegt daran, dass die Ablagerungen durch eine dicke Schicht oberflächlicher quartärer Formationen oder durch die mit jüngeren Bewegungen verbundene Komplikation der geologischen Struktur maskiert sind. In diesem Fall scheinen die Einlagen verloren zu sein. Dies geschah häufig bei der Suche nach Öl- und Gasfeldern. Ein Blick aus dem Weltraum ermöglicht es Ihnen, das geologische Panorama als Ganzes zu überblicken, die Fortsetzung und das Ende von öl- und gasführenden Strukturen, Erzfeldern und Verwerfungen zu verfolgen.
Die Hauptaufgabe der geologischen Forschung besteht darin, den Bedarf der Volkswirtschaft an Mineralien zu decken. Das moderne Stadium der Verwendung von Satellitenbildern für die Mineralexploration ist durch Folgendes gekennzeichnet. Anhand der aus dem Weltraum erhaltenen Bilder identifizieren Spezialisten bekannte Lagerstätten sowie großflächige öl- und gasführende Strukturen und stellen Zeichen her, die es ermöglichen würden, sie zu finden. Die Haupttendenz der Prospektion geologischer Arbeiten mit Hilfe von Weltraum-, Foto- und Fernsehbildern ist die Erstellung von Vermessungsplänen und Karten. Sie sind aufgrund von Unterschieden in der tektonischen Entwicklung großer Faltenstrukturen, Störungszonen und der räumlichen Verteilung von Sediment-, Metamorphose- und Eruptivgesteinen aufgebaut. Innerhalb einiger Freiflächen erscheint es möglich, anhand von Weltraumfotografien Kataloge zu erstellen. Dazu gehören lokale Strukturen (Falten und Salzstöcke, die für Öl und Gas interessant sind). Satellitenbilder helfen dabei, ihre Position in der Struktur der Region zu untersuchen und die Rolle von Brüchen bei der Bildung gefalteter Formen und ihrer Morphologie aufzudecken. Dies weist auf die Möglichkeit hin, die Suche nach Mineralien anhand indirekter Zeichen vorherzusagen. Sie ermöglichen es, das Vorhandensein einer Korrelation bestimmter geologischer Strukturen mit Mineralvorkommen festzustellen.
Im Bereich der regionalen Metallogenie liegt die Untersuchung regionaler Brüche und Ringstrukturen aus Satellitenbildern sowie der Vergleich des gewonnenen Materials mit tektonischen und metallogenen Karten, um den Einfluss dieser Strukturen auf die Lage von Lagerstätten zu klären besondere Wichtigkeit. Die Vielfalt der Satellitenbildmaßstäbe ermöglichte es, die Merkmale der Mineralisierungslokalisierung auf verschiedenen strukturellen Ebenen zu ermitteln.
In mittel- und groß angelegten metallogenen Studien haben wir jetzt die Möglichkeit, den Erzgehalt der Struktur genauer zu untersuchen, um die erzführenden Horizonte zu skizzieren.
Ähnliche Arbeiten werden in verschiedenen Regionen unseres Landes durchgeführt. Interessante Ergebnisse wurden bereits in Zentralasien, auf dem Aldan-Schild, in Primorje erzielt. Darüber hinaus erfolgt die Lösung von Suchproblemen unter Berücksichtigung der Daten der Boden- und Weltraumforschung.
Wir sprachen über die Möglichkeit, Mineralien durch indirekte Zeichen vorherzusagen. Ihr Wesen liegt in der Korrelation bestimmter geologischer Strukturen oder Gesteine ​​mit Mineralvorkommen. Gleichzeitig sind kürzlich Informationen über direkte Methoden zur Suche nach einzelnen Lagerstätten mithilfe von Satellitenbildern erschienen. Die direkte Suche nach Mineralien aus dem Weltraum wurde mit der Einführung der Mehrzonen-Bildgebung und der Praxis der geologischen Weltraumforschung möglich.
Eine Änderung der Helligkeit geologischer Objekte in verschiedenen schmalen Zonen des Spektrums kann das Ergebnis der Ansammlung bestimmter chemischer Elemente sein. Ihre anomale Anwesenheit kann als direktes oder indirektes Zeichen für das Vorhandensein einer Minerallagerstätte dienen. Durch die Analyse des Verhältnisses der Helligkeit geologischer Strukturen in verschiedenen Zonen des Spektrums können beispielsweise eine Reihe bekannter Lagerstätten in den Bildern identifiziert und neue vielversprechende Gebiete identifiziert werden.
Die Untersuchung anomaler Emissionen einzelner Elemente in verschiedenen Zonen des Spektrums eröffnet Geologen neue Möglichkeiten bei der Entschlüsselung von Informationen aus dem Weltraum. Wir können Kataloge der Helligkeit der Strahlung bestimmter Gesteinsarten oder Kombinationen davon erstellen. Schließlich können wir einen Katalog der Helligkeit der Strahlung erstellen, die durch die Ansammlung bestimmter Elemente verursacht wird, diese Daten auf einem Computer aufzeichnen und diese Daten verwenden, um über das Vorhandensein oder Fehlen des Suchobjekts zu entscheiden.
Arbeiter der Ölindustrie setzen besondere Hoffnungen auf Satellitenbilder. Laut Weltraumbildern lassen sich tektonische Strukturen verschiedener Ordnungen unterscheiden. Dies ermöglicht es, die Grenzen von Öl- und Gasbecken festzulegen und zu verfeinern, die Verteilungsmuster bekannter Öl- und Gasvorkommen zu untersuchen, das Öl- und Gaspotenzial der untersuchten Region vorherzusagen und die Prioritätsrichtung zu bestimmen Prospektion. Außerdem sind, wie bereits gesagt, einzelne lokale Strukturen, Salzstöcke und Verwerfungen, die für Öl und Gas interessant sind, auf Satellitenbildern klar entschlüsselt. Wenn zum Beispiel bei der Analyse von aus dem Weltraum gewonnenen Bildern Anomalien entdeckt werden, die eine ähnliche Konfiguration und Morphologie wie bekannte öl- und gasführende Strukturen haben, dann wird es möglich, hier nach Öl zu suchen. Offensichtlich müssen diese Anomalien am Boden verifiziert werden
Forschung an erster Stelle. Die Erfahrung mit der Entschlüsselung von Weltraum- und Satellitenbildern von Plattformstrukturen zeigte eine reale Möglichkeit, Mineralien anhand von Fotoanomalien auf der Turan-Platte und im Pripyat-Trog zu identifizieren.
So ist bereits die moderne Phase der Weltraumforschung und Geologie durch die praktische Nutzung von Satellitenbildern geprägt. In diesem Zusammenhang stellt sich die Frage: Können die traditionellen Methoden der Mineraliensuche als obsolet angesehen werden? Natürlich nicht, aber Aufnahmen aus dem Weltraum ermöglichen es, nicht nur das Bild der geologischen Struktur zu vervollständigen, sondern auch bereits entdeckte Lagerstätten neu zu bewerten. Daher wäre es genauer zu sagen, dass wir in das Zeitalter der Weltraumgeologie eingetreten sind.

WELTRAUMFORSCHUNG UND UMWELT
Das Problem der Interaktion zwischen Mensch und Natur hat die Aufmerksamkeit der Wissenschaftler seit langem auf sich gezogen. Der Akademiker V. I. Vernadsky verglich die Kraft des menschlichen Einflusses auf die Lithosphäre mit natürlichen geologischen Prozessen. Er war der erste, der unter den Schalen der Erde den oberflächennahen Teil der Erdkruste - die Nanosphäre - die "Sphäre des Geistes" auszeichnete, in der sich der Einfluss menschlicher Aktivitäten auswirkt. Heutzutage, im Zeitalter der wissenschaftlichen und technologischen Revolution, hat der Einfluss des Menschen auf die Natur erheblich zugenommen. Wie der Akademiker E. M. Sergeev schreibt, wird die Fläche der Erde, die von Ingenieurbauten eingenommen wird, bis zum Jahr 2000 15% betragen.
Die Länge der nur in der UdSSR geschaffenen Ufer künstlicher Stauseen nähert sich der Größe des Erdäquators, und die Länge der relativen Hauptkanäle in unserem Land hat 3 / C der Entfernung zwischen Erde und Mond erreicht. Die Gesamtlänge des weltweiten Eisenbahnnetzes beträgt etwa 1400.000 km. So nimmt die Nanosphäre riesige Flächen der Erde ein und dehnt sich jedes Jahr aus. Der menschliche Einfluss auf die Natur ist global. Dies ist ein objektiver Prozess. Aber dieser Prozess muss von einer Person auf globaler, regionaler, Tdk- und lokaler Ebene vorhergesagt und gesteuert werden. Satellitenbilder spielen dabei eine unschätzbare Rolle.
Weltraummethoden zum Studium der Erde zielen in erster Linie auf das Studium der Natur ab. Mithilfe von Weltrauminformationen können wir die natürlichen Bedingungen eines bestimmten Territoriums bewerten, Gefahren identifizieren, die die natürliche Umwelt bedrohen, und die Folgen menschlicher Eingriffe in die Natur vorhersagen.
Satellitenbilder können verwendet werden, um anthropogene Veränderungen in der Umwelt abzubilden: Verschmutzung der Atmosphäre, Wasserflächen, um andere Phänomene im Zusammenhang mit menschlichen Aktivitäten zu überwachen. Sie können verwendet werden, um die Art und Trends der Landnutzungsentwicklung zu untersuchen, Aufzeichnungen über Oberflächen- und Grundwasser zu führen, die Überschwemmungsgebiete durch Hochwasser zu bestimmen und viele andere Prozesse.
Satellitenbilder helfen nicht nur, die durch menschliche Aktivitäten verursachten Prozesse zu beobachten, sondern ermöglichen auch, die Auswirkungen dieser Prozesse vorherzusagen und ihnen vorzubeugen. Geotechnische Karten werden aus Satellitenbildern erstellt und dienen als Grundlage für die Vorhersage der Intensität exogener Prozesse, die durch menschliche Aktivitäten entstehen. Solche Karten werden sowohl für bewohnte Gebiete als auch für bebaute Gebiete benötigt. So wurde das Baugebiet der Baikal-Amur-Magistrale zum Gegenstand der Aufmerksamkeit der Wissenschaftler. Denn schon jetzt muss vorhergesagt werden, welche Auswirkungen die Entwicklung dieses Territoriums auf die umliegende Natur haben wird. Für dieses Gebiet werden nun ingenieurgeologische und andere Prognosekarten mit Hilfe von Satellitenbildern erstellt.
Die BAM-Route befindet sich in der Permafrostzone. Die Erfahrungen aus der Erschließung anderer Regionen des Nordens zeigen, dass durch wirtschaftliche Veränderungen der Naturverhältnisse das Temperaturregime der Erdoberfläche gestört wird. Darüber hinaus gehen der Bau von Eisenbahnen und unbefestigten Straßen, Industrieanlagen und das Umpflügen von Land mit einer Verletzung der natürlichen Boden- und Vegetationsbedeckung einher. Der Bau der BAM verpflichtet zur Berücksichtigung der Gefahr von Lawinen, Muren, Hochwasser, Überschwemmungen und anderen Naturkatastrophen. Bei der Vorhersage dieser Prozesse werden Satellitenbilder verwendet.
Dank der Möglichkeit, Weltraumbilder desselben Territoriums zu verschiedenen Tageszeiten und Jahreszeiten zu erhalten, können wir die Dynamik exogener Prozesse in Verbindung mit menschlicher Aktivität untersuchen. So wurden mit Hilfe von Satellitenbildern Karten der Entwicklung des Erosions-Schluchten-Netzwerks für die Steppenregionen unseres Landes erstellt und Gebiete mit Bodenversalzung markiert. In den Regionen der Non-Chernozem-Region wird eine Bestandsaufnahme der genutzten Flächen durchgeführt, Wasserressourcen werden gezählt und Orte der intensivsten Entwicklung werden identifiziert.

Vergleichende Planetologie
Fortschritte in der Entwicklung der Weltraumtechnologie haben es nun ermöglicht, der Untersuchung der einzelnen Planeten des Sonnensystems nahe zu kommen. Inzwischen ist umfangreiches Material zum Studium von Mond, Mars, Venus, Merkur und Jupiter zusammengetragen worden. Der Vergleich dieser Daten mit Materialien zur Struktur der Erde trug zur Entwicklung einer neuen wissenschaftlichen Richtung bei - der vergleichenden Planetologie. Was bietet die vergleichende Planetologie für das weitere Studium der Geologie unseres Planeten?
Erstens ermöglichen die Methoden der vergleichenden Planetologie ein besseres Verständnis der Entstehungsprozesse der primären Erdkruste, ihrer Zusammensetzung, verschiedener Entwicklungsstadien, der Entstehungsprozesse von Ozeanen, der Entstehung von linearen Gürteln, Rissen, Vulkanismus, usw. Diese Daten ermöglichen es auch, neue Muster in der Lage von Mineralvorkommen zu identifizieren.
Zweitens wurde es möglich, tektonische Karten von Mond, Mars und Merkur zu erstellen. Die vergleichende planetologische Methode hat gezeigt, dass die terrestrischen Planeten viele Gemeinsamkeiten aufweisen. Es wurde festgestellt, dass sie alle einen Kern, einen Mantel und eine Kruste haben. Alle diese Planeten sind durch eine globale Asymmetrie in der Verteilung der kontinentalen und ozeanischen Kruste gekennzeichnet. In der Lithosphäre dieser Planeten und in der Nähe des Mondes wurden Verwerfungssysteme gefunden, und Zugrisse sind deutlich sichtbar, die zur Bildung von Riftsystemen auf Erde, Mars und Venus führten (Abb. 20). Nur auf der Erde und dem Merkur wurden bisher Kompressionsstrukturen etabliert. Nur auf unserem Planeten gibt es gefaltete Gürtel, Riesenschichten und Karikaturen. In Zukunft müssen wir den Grund für den Unterschied in der Struktur der Erdkruste und anderer Planeten herausfinden, um festzustellen, ob dies auf innere Energie oder auf etwas anderes zurückzuführen ist.
Vergleichende planetologische Analysen zeigten, dass man in der Lithosphäre der terrestrischen Planeten kontinentale,
Ozean- und Übergangsregionen. Die Dicke der Kruste auf der Erde, dem Mond, dem Mars und anderen terrestrischen Planeten beträgt nach Berechnungen von Geophysikern nicht mehr als 50 km (Abb. 21).
Die Entdeckung alter Vulkane auf dem Mars und moderner Vulkanismus auf Jupiters Trabant Io zeigten die Gemeinsamkeit der Entstehungsprozesse der Lithosphäre und ihrer nachfolgenden Transformationen; selbst die Formen des vulkanischen Apparats erwiesen sich als ähnlich.
Die Untersuchung von Meteoritenkratern auf Mond, Mars und Merkur lenkte die Aufmerksamkeit auf die Suche nach ähnlichen Formationen auf der Erde. Jetzt wurden Dutzende alter Meteoritenkrater - Astrobleme - mit einem Durchmesser von bis zu 100 km entdeckt. Wenn über solche Mondkrater lange über ihren vulkanischen oder meteoritischen Ursprung diskutiert wurde, wird nach der Entdeckung ähnlicher Krater auf den Satelliten von Mars Phobos und Deimos der Meteoritenhypothese der Vorzug gegeben.
Die vergleichende planetologische Methode ist von großer praktischer Bedeutung für die Geologie. Auf der Suche nach Fossilien tiefer ins Erdinnere vordringend, werden Geologen zunehmend mit den Problemen der Entstehung der Urkruste konfrontiert. Gleichzeitig wird ein Zusammenhang zwischen Erzvorkommen und der Struktur von Ringstrukturen skizziert. Es gibt bereits eine Hypothese, dass das primäre Ringmuster der Erdkruste, das vor fast 4 Milliarden Jahren entstanden ist, die ungleichmäßigen Prozesse des Wärme- und Stofftransports vom Inneren zu den Oberflächenschichten der Erdkruste bestimmen könnte. Und dies sollte sich natürlich auf die Verteilung von magmatischen Gesteinen, Erzvorkommen und die Bildung von Öl- und Gasvorkommen auswirken. Dies ist einer der Gründe für die "Kosmisierung" der Geologie, der Wunsch, die Geologie anderer Planetenkörper zu studieren und auf der Grundlage seiner Ideen über den Aufbau der Erde, ihre Entstehung und Entwicklung zu verbessern.
Die vergleichende planetologische Methode ermöglichte, wie bereits erwähnt, die Erstellung der ersten tektonischen Karten von Mond, Mars und Merkur (Abb. 22).
In den vergangenen Jahren wurde am Labor für Weltraumgeologie der Moskauer Universität die erste tektonische Karte des Mars im Maßstab 1:20.000.000 erstellt, bei deren Erstellung die Autoren auf Unerwartetes stießen: grandiose Vulkane, riesige Risse in der Kruste, riesige Felder von Sanddünen, eine klare Asymmetrie in der Struktur der südlichen und nördlichen Hemisphäre des Planeten, deutliche Spuren von gewundenen Kanälen alter Täler, riesige Lavafelder, eine große Anzahl von Ringstrukturen. Die wichtigsten Informationen über die Zusammensetzung der Gesteine ​​waren jedoch leider noch nicht verfügbar. Daher können wir bisher nur darüber spekulieren, welche Lava aus den Schloten von Marsvulkanen strömte und wie die Eingeweide dieses Planeten angeordnet sind.

Primäre Marskruste kann in Bereichen jeder Hemisphäre gefunden werden, die buchstäblich mit Kratern übersät sind. Diese Krater, die das gleiche Aussehen wie die Ringstrukturen von Mond und Merkur haben, sind nach Ansicht der meisten Forscher durch Meteoriteneinschläge entstanden. Auf dem Mond entstand der Hauptteil der Krater vor etwa 4 Milliarden Jahren im Zusammenhang mit dem sogenannten "schweren Beschuss" durch einen Meteoritenschwarm, der den sich bildenden Planetenkörper umgab.
Eines der charakteristischen Merkmale der Marsoberfläche ist eine klare Trennung in die nördliche (ozeanische) und südliche (kontinentale) Hemisphäre, verbunden mit der tektonischen Asymmetrie des Planeten. Diese Asymmetrie ist offenbar auf die primäre Inhomogenität der Zusammensetzung des Mars zurückzuführen, die für alle Planeten der Erdgruppe typisch ist.
Die kontinentale Südhemisphäre des Mars erhebt sich um 3-5 km über das durchschnittliche Niveau dieses Planeten (Abb. 23). Im Gravitationsfeld der Marskontinente überwiegen negative Anomalien, die durch eine Verdickung der Kruste und deren verringerte Dichte verursacht werden können. In der Struktur der Kontinentalregionen werden Kern-, Innen- und Randteile unterschieden. Die Kerne erscheinen normalerweise als erhabene Massive mit einer Fülle von Kratern. Solche Massive werden von Kratern des ältesten Zeitalters dominiert, die schlecht erhalten und auf den Fotografien undeutlich zum Ausdruck kommen.
Die inneren Teile sind im Vergleich zu den Kernen der Kontinente weniger mit Kratern „gesättigt“, und unter ihnen überwiegen jüngere Krater. Die Randbereiche der Kontinente sind sanfte Felsvorsprünge, die sich über Hunderte von Kilometern erstrecken. An einigen Stellen entlang der Randstollen sind gestufte Normalfehler zu erkennen.
Verwerfungen und Risse in den kontinentalen Regionen des Mars sind hauptsächlich in nordöstlicher und nordwestlicher Richtung ausgerichtet. Auf Weltraumfotos werden diese Linien nicht sehr deutlich ausgedrückt, was auf ihr Alter hinweist. Die Volyinstvo-Verwerfungen haben eine Länge von mehreren zehn Kilometern, sind aber stellenweise in Lineamente von beträchtlicher Länge gruppiert. Die ausgeprägte Ausrichtung solcher Lineamente in einem Winkel von 45° zum Meridian ermöglicht es, ihre Entstehung mit dem Einfluss rotierender Kräfte in Verbindung zu bringen. Wahrscheinlich könnten Lineamente im Stadium der Bildung der Primärkruste entstanden sein. Es sollte beachtet werden, dass die Gesichtszüge des Mars dem planetaren Bruch der Erdkruste ähneln.
Die Bildung der Marskontinente dauerte lange an. Und dieser Prozess endete wahrscheinlich vor etwa 4 Milliarden Jahren. An einigen Orten auf dem Planeten gibt es mysteriöse Formationen, die trockenen Flussbetten ähneln (Abb. 24).
Reis. 23. Detailliertes Bild der Marsoberfläche, aufgenommen von der Tafel der Viking-Station. Eckige Fragmente und Blöcke poröser Lava sind sichtbar.
Die gesamte nördliche (ozeanische) Hemisphäre des Mars ist eine riesige Ebene, die als Great Northern Plain bezeichnet wird. Es liegt 1-2 km unter dem durchschnittlichen Niveau des Planeten.
Nach den erhaltenen Daten herrschen in den Ebenen positive Anomalien des Gravitationsfeldes vor. Dies erlaubt uns, hier von einer dichteren und dünneren Kruste zu sprechen als in kontinentalen Gebieten. Die Anzahl der Krater auf der Nordhalbkugel ist gering, und es überwiegen kleine Krater mit einem guten Erhaltungsgrad. Normalerweise sind dies die jüngsten Krater. Daher Nord
Reis. 24. Oberfläche (des Mars, aufgenommen von der Viking-Station. Einschlagskrater und Spuren eines Baches sind sichtbar, die wahrscheinlich während des Schmelzens von Eis entstanden sind, das die Pole des Planeten bedeckt.
Die Ebenen sind insgesamt viel jünger als die kontinentalen Regionen. Nach der Fülle der Krater zu urteilen, beträgt das Alter der Oberfläche der Ebenen 1–2 Milliarden Jahre, d. H. Die Bildung der Ebenen erfolgte später als die Bildung der Kontinente.
Weite Ebenen sind mit Lava aus basaltischer Zusammensetzung bedeckt. Davon überzeugen uns die gewundenen Leisten an den Rändern der Lavaplatten, die auf Satellitenbildern deutlich erkennbar sind, und an manchen Stellen auch die Lavaströme selbst und vulkanische Strukturen. Somit wurde die Annahme einer weiten Verbreitung äolischer (dh vom Wind getragener) Ablagerungen auf der Oberfläche der Marsebene nicht bestätigt.
Die Ebenen der Hemisphäre sind in alte unterteilt, die sich auf den Fotos durch einen dunkleren oder ungleichmäßigen Farbton auszeichnen, und junge, die auf den Fotos relativ gleichmäßig sind, mit seltenen Kratern.
In den subpolaren Regionen werden basaltische Ebenen von mehrere Kilometer dicken geschichteten Sedimentgesteinen überlagert. Der Ursprung dieser Schichten ist vermutlich Gletscherwind. Depressionen von planetarischer Ordnung, ähnlich den Marsebenen, werden normalerweise als ozeanische Regionen bezeichnet. Natürlich ist dieser aus der terrestrischen Tektonik auf den Aufbau von Mond und Mars übertragene Begriff wahrscheinlich nicht ganz gelungen, aber er spiegelt die globalen tektonischen Muster wider, die diesen Planeten gemeinsam sind.
Die grandiosen tektonischen Prozesse, die zur Entstehung ozeanischer Depressionen auf der Nordhalbkugel führten, konnten die Struktur der zuvor gebildeten Hemisphäre nur beeinflussen. Besonders bedeutende Änderungen wurden an seinen Randteilen vorgenommen. Hier entstanden riesige Randplateaus von unregelmäßiger Form mit geglättetem Relief, die gleichsam Stufen am Rand der Kontinente bildeten. Die Anzahl der Krater, die die Randplateaus bedecken, ist geringer als auf den Kontinenten und höher als auf den ozeanischen Ebenen.
Randplateaus sind auf der Marsoberfläche in den meisten Fällen durch die dunkelste Farbe gekennzeichnet. Bei teleskopischen Beobachtungen wurden sie mit den "Meeren" des Mondes verglichen. Wahrscheinlich ist die Dicke des dünnen klastischen Regolithmaterials, das die Mondmeere und die Verwitterungskruste bedeckt, hier gering, und die Farbe der Oberfläche wird weitgehend von den darunter liegenden dunklen Basalten bestimmt. Es ist davon auszugehen, dass. Die Bildung von marginalen Vulkanplateaus fiel mit den Anfangsstadien der Bildung von ozeanischen Vertiefungen zusammen. Daher wird die Bestimmung des Alters solcher Gebiete helfen, den Zeitpunkt des Übergangs vom kontinentalen zum ozeanischen Stadium in der Geschichte der Marslithosphäre abzuschätzen.
Neben den ozeanischen Ebenen sind auf den Karten des Mars die kreisförmigen Vertiefungen von Argir und Hellas mit Durchmessern von 1000 bzw. 2000 km scharf zu unterscheiden.
Auf dem flachen Boden dieser Vertiefungen, der 3-4 km unter dem durchschnittlichen Marsniveau liegt, sind nur einzelne junge Krater von geringer Größe und guter Erhaltung sichtbar. Die Vertiefungen sind mit äolischen Ablagerungen gefüllt. Auf der Gravitationskarte entsprechen diese Vertiefungen scharfen positiven Anomalien.
Entlang der Peripherie der Senken erheben sich Berge mit einer Breite von 200-300 km und einem zerlegten Relief, die gemeinhin als "Cordillera" bezeichnet werden und an die kreisförmigen Meere angrenzen. Die Bildung dieser Erhebungen auf allen Planeten ist mit der Bildung kreisförmiger Vertiefungen im Relief verbunden.
Kreisförmige Vertiefungen und "Kordilleren" werden von radial konzentrischen Störungen begleitet. Die Becken sind durch scharfe, 1–4 km hohe Ringleisten begrenzt, was auf ihre Verwerfungsnatur hindeutet. Stellenweise sind Lichtbogenfehler in der Kordillere sichtbar. Entlang der Peripherie der kreisförmigen Vertiefungen sind radiale Störungen umrissen, obwohl sie nicht sehr deutlich zum Ausdruck kommen.
Die Frage nach dem Ursprung der Depressionen von Argir und Hellas ist noch nicht eindeutig geklärt. Einerseits ähneln sie gigantischen Kratern, die beim Einschlag asteroidengroßer Meteoriten entstehen könnten. In diesem Fall können die Restmassen von Meteoritenkörpern, die unter der Basaltdecke und den Sandablagerungen verborgen sind, als Quelle für signifikante Anomalien der positiven Schwerkraft dienen, und die darüber befindlichen Strukturen werden als Thalassoide bezeichnet (d. h. ähnlich wie ozeanische Depressionen).
Andererseits legt die Ähnlichkeit der Gravitationseigenschaften und der Topographie nahe, dass die Argir- und Hellas-Senken als Ergebnis der Evolution der Planeten aufgrund der Differenzierung von Substanzen in der Tiefe entstanden sind.
Wenn auf dem Mond nach der Bildung des Basalts „Ozean“ und „Meere“ die tektonische Aktivität nachzulassen begann, dann sind auf dem Mars relativ junge Verformungen und Vulkanismus weit verbreitet. Sie führten zu einer erheblichen Umstrukturierung antiker Strukturen. Unter diesen Neubildungen sticht die riesige bogenförmige Erhebung von Tharsis mit abgerundeten Umrissen am deutlichsten hervor. Der Durchmesser der Hebung beträgt 5-6 Tausend km. Im Zentrum von Tharsis befinden sich die wichtigsten vulkanischen Strukturen des Mars.
Der größte Schildvulkan Tharsis - der Olymp mit einem Durchmesser von etwa 600 km - erhebt sich um 27 km über das durchschnittliche Niveau des Mars. Die Spitze des Vulkans ist eine riesige Caldera mit einem Durchmesser von 65 km. Im inneren Teil der Caldera sind steile Felsvorsprünge und zwei Krater mit einem Durchmesser von etwa 20 km sichtbar. Von außen ist die Caldera von einem relativ steilen Kegel umgeben, an dessen Umfang sich Lavaströme in einem radialen Muster ausbreiten. Jüngere Bäche befinden sich näher an der Spitze, was auf ein allmähliches Erlöschen der vulkanischen Aktivität hinweist. Der Schildvulkan Mount Olympus ist von steilen und ziemlich hohen Felsvorsprüngen umgeben, deren Entstehung durch die erhöhte Viskosität des Vulkanmagmas erklärt werden kann. Diese Annahme stimmt mit Daten über seine größere Höhe im Vergleich zu den eng beieinander liegenden Vulkanen des Tharsis-Gebirges überein.
An den Schildvulkanen des Tharsis-Bogens zeichnen sich entlang der Peripherie Bogenfehler ab. Die Bildung solcher Risse wird durch die Spannungen erklärt, die durch den Eruptionsprozess verursacht werden. Ähnliche bogenförmige Verwerfungen, die für viele vulkanische Regionen der Erde charakteristisch sind, führen zur Bildung zahlreicher vulkantektonischer Ringstrukturen.
Unter irdischen Bedingungen bilden Kuppeln, Vulkane und Risse oft eine einzige vulkantektonische Region. Ein ähnliches Muster zeigte sich auf dem Mars. So lässt sich das Störungssystem, benannt nach dem größten Graben, dem Koprat-System, in Breitenrichtung entlang des Äquators in einer Entfernung von 2500-2700 km verfolgen. Die Breite dieses Systems erreicht 500 km und besteht aus einer Reihe von rissartigen Gräben mit einer Breite von bis zu 100–250 km und einer Tiefe von 1–6 km.
An anderen Hängen des Tharsis-Bogens sind ebenfalls Störungssysteme sichtbar, die in der Regel radial zum Bogen orientiert sind. Dies sind linear langgestreckte Systeme von Erhebungen und Vertiefungen, nur wenige Kilometer breit, auf beiden Seiten von Verwerfungen begrenzt. Die Länge der einzelnen Brüche variiert von zehn bis zu vielen hundert Kilometern. Auf der Erdoberfläche gibt es keine vollständigen Analoga zu Systemen eng beieinander liegender paralleler Verwerfungen auf dem Mars, obwohl ein ähnliches Verwerfungsmuster auf Weltraumbildern einiger Vulkanregionen wie Island zu sehen ist.
Verwerfungen, die sich südwestlich des Tharsis-Bogenanstiegs ausbreiten und sich weit in die Tiefen der Kontinentalregion erstrecken, haben ein anderes Muster: Es handelt sich um eine Reihe klarer, fast paralleler Linien mit einer Länge von 1800 km und einer Breite von 700-800 km ungefähr gleiche Intervalle zwischen ihnen. An der Oberfläche werden die Verwerfungen durch Leisten, manchmal Furchen ausgedrückt. Es ist möglich, dass dieses System durch Verwerfungen antiken Ursprungs gebildet wurde, die während der Entwicklung des Tharsis-Bogens aktualisiert wurden. Es gibt keine ähnlichen Verwerfungssysteme auf der Erdoberfläche und anderen terrestrischen Planeten.
Das Studium von Satellitenbildern des Mars und die weit verbreitete Anwendung von Methoden der vergleichenden Planetenanalyse führten zu dem Schluss, dass die Tektonik des Mars viele Gemeinsamkeiten mit der Tektonik der Erde aufweist.
Die Arbeit eines Geologen wird durch die Romantik des Suchens und Entdeckens angefacht. Vielleicht gibt es in unserem riesigen Land keine solche Ecke, die nicht von Geologen erforscht wurde. Und das ist verständlich, denn unter den Bedingungen der wissenschaftlichen und technologischen Revolution hat die Rolle der Bodenschätze in der Wirtschaft des Landes erheblich zugenommen. Der Bedarf an Brenn- und Energierohstoffen, insbesondere für Öl und Gas, ist stark gestiegen. Gewicht mehr und mehr benötigte Erz, Rohstoff für die Chemie- und Bauindustrie. Auch Geologen stehen vor der Frage nach der rationellen Nutzung und dem Schutz der natürlichen Ressourcen unseres Planeten. Der Beruf des Geologen ist komplexer geworden. In der modernen Geologie werden wissenschaftlich fundierte Prognosen und Ergebnisse neuer Entdeckungen vielfach genutzt und moderne Technik eingesetzt. Die Allianz mit der Raumfahrt eröffnet der Geologie neue Horizonte. In diesem Buch haben wir nur einige der Probleme berührt, die in der Geologie mit Hilfe von Weltraummethoden gelöst werden. Ein Komplex von Weltraummethoden ermöglicht es, die Tiefenstruktur der Erdkruste zu untersuchen. Dies bietet die Möglichkeit, neue Strukturen zu erforschen, mit denen Mineralien in Verbindung gebracht werden können. Weltraummethoden sind besonders effektiv bei der Identifizierung von Ablagerungen, die auf tiefe Verwerfungen beschränkt sind. Der Einsatz von Weltraummethoden hat eine große Wirkung bei der Suche nach Öl und Gas.
Der Schlüssel zur erfolgreichen Anwendung von Weltraummethoden in der Geologie ist ein integrierter Ansatz zur Analyse der erhaltenen Ergebnisse. Viele Lineamentsysteme und Ringstrukturen sind aus anderen geologischen Erkundungsmethoden bekannt. Daher stellt sich natürlich die Frage, die Ergebnisse der Weltrauminformationen mit den verfügbaren Informationen auf geologischen und geophysikalischen Karten unterschiedlichen Inhalts abzugleichen. Es ist bekannt, dass bei der Unterscheidung von Störungen die morphologische Manifestation ihrer Front an der Oberfläche, die Lücke im geologischen Schnitt, strukturelle und magmatische Merkmale berücksichtigt werden. In geophysikalischen Feldern sind Verwerfungen durch Unterbrechungen und Verschiebungen tiefer seismischer Grenzen, Änderungen in geophysikalischen Feldern usw. gekennzeichnet. Daher beobachten wir beim Vergleich von tiefen Verwerfungen, die auf Weltraumbildern identifiziert wurden, die größte Übereinstimmung mit Verwerfungen, die auf geologischen Karten angezeigt werden. Beim Vergleich mit geophysikalischen Daten gab es häufiger eine Diskrepanz in Bezug auf Photoanomalien und Störungen. Dies liegt daran, dass es sich bei einem solchen Vergleich um Elemente von Strukturen unterschiedlicher Tiefenlagen handelt. Geophysikalische Daten weisen auf die Verteilung anomaler Faktoren in der Tiefe hin. Satellitenbilder zeigen die Position der Photoanomalie, die eine Projektion der geologischen Struktur auf die Erdoberfläche ergibt. Daher ist es wichtig, einen rationalen Beobachtungssatz auszuwählen, der es ermöglicht, geologische Objekte auf Satellitenbildern zu identifizieren. Andererseits müssen die Besonderheiten von Weltrauminformationen berücksichtigt und ihre Fähigkeiten zur Lösung verschiedener geologischer Probleme klar definiert werden. Nur eine Reihe von Methoden wird es ermöglichen, die Suche nach Mineralien zielgerichtet und wissenschaftlich zu untermauern, um die strukturellen Merkmale der Erdkruste zu untersuchen.
Bei der praktischen Nutzung von aus dem Weltraum gewonnenen Materialien stellt sich das Problem, deren Wirtschaftlichkeit zu beurteilen. Es hängt davon ab, wie die neu gewonnenen Informationen mit den Ergebnissen bodengeologischer und geophysikalischer Untersuchungen übereinstimmen. Gleichzeitig gilt: Je besser die Übereinstimmung, desto weniger Kosten fallen für weitere Arbeiten an. Wenn die geologische Forschung mit dem Ziel durchgeführt wird, nach Mineralien zu suchen, wird sie fokussierter, d. H. Wenn die Ergebnisse übereinstimmen, sprechen wir über die Klärung von Informationen über Objekte, Strukturen, über die es unbestreitbare Informationen gibt.
In einem anderen Fall erscheinen auf Satellitenbildern neue, genauere Informationen, die andere Methoden nicht liefern können. Der hohe Informationsgehalt von Weltraummethoden ist auf die Besonderheiten der Weltraumbildgebung (Generalisierung, Integration etc.) zurückzuführen. In diesem Fall wird die Wirtschaftlichkeit durch die Gewinnung von Informationen über neue Strukturen erhöht. Der Einsatz von Weltraummethoden bringt nicht nur einen quantitativen, sondern vor allem auch einen qualitativen Sprung in der Gewinnung geologischer Informationen. Darüber hinaus werden durch die Verbesserung der Satellitenbildtechnik die Möglichkeiten ihrer geologischen Nutzung zunehmen.
Zusammenfassend lassen sich die Vorteile von Informationen aus dem All wie folgt formulieren:
1) die Möglichkeit, aus der Ferne Bilder der Erde von detailliert bis global zu erhalten;
2) die Möglichkeit, Gebiete zu untersuchen, die für traditionelle Forschungsmethoden schwer zugänglich sind (Hochgebirge, Polarregionen, Flachwassergebiete);
3) die Möglichkeit, mit der erforderlichen Häufigkeit zu filmen;
4) Verfügbarkeit von Allwetter-Erfassungsmethoden;
5) die Effizienz der Vermessung großer Flächen;
6) Wirtschaftlichkeit.
Dies ist die Gegenwart der Weltraumgeologie. Weltrauminformationen liefern Geologen viele interessante Materialien, die zur Entdeckung neuer Mineralvorkommen beitragen werden. Methoden der Weltraumforschung haben bereits Eingang in die Praxis der geologischen Erkundung gefunden. Ihre Weiterentwicklung erfordert die Koordinierung der Bemühungen von Geologen, Geographen, Geophysikern und anderen an der Erforschung der Erde beteiligten Spezialisten.
Die Aufgaben der nächsten Forschung sollen sich aus den Ergebnissen der praktischen Nutzung von Raumfahrteinrichtungen ableiten und die Ziele der Weiterentwicklung und Effizienzsteigerung von Methoden zur Erforschung der Erde aus dem All verfolgen. Diese Aufgaben beziehen sich auf den Ausbau der komplexen Weltraumforschung mittels Computern, die Erstellung verallgemeinernder Karten, die es ermöglichen, die globalen und lokalen Strukturen der Erdkruste zu studieren, um die Gesetzmäßigkeiten in der Verteilung von Mineralien weiter zu untersuchen. Eine globale Sicht aus dem Weltraum ermöglicht es uns, die Erde als einen einzigen Mechanismus zu betrachten und die Dynamik ihrer modernen geologischen und geografischen Prozesse besser zu verstehen.

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Automatisches Raumschiff Abhängig von der Flugbahn werden sie in folgende Typen unterteilt:

künstliche Erdsatelliten

Raumschiff für Flüge zu den Planeten des Sonnensystems,

Raumschiff für Flüge über das Sonnensystem hinaus.

1. Künstliche Satelliten der Erde (AES) Charakterisieren eine relativ geringe Entfernung von der Erde, die Häufigkeit von Änderungen der äußeren Bedingungen und das Überqueren bestimmter geografischer Regionen der Erde, ein Vielfaches der Umlaufdauer. HIS werden je nach Zweck unterteilt in Forschung und technisch.

Zu Forschungssatelliten umfassen: Ressource, meteorologische, geodätische, astronomische und geophysikalische. Zu technisch Dazu gehören Kommunikations- und Navigationssatelliten.

Ressourcensatelliten entwickelt, um die natürlichen Ressourcen der Erde zu studieren. Die Ressourcensatelliten, die zur Untersuchung natürlicher Ressourcen verwendet werden, werden je nach Ausrüstung für die Vermessung in künstliche Satelliten unterteilt, die mit optischen Fernerkundungsgeräten ausgestattet sind (amerikanisches Landsat, französischer Spot, indisches IRS, japanisches Adeos, brasilianisches Mecb, chinesisches Cbers und russisches „Resurs- 0") und AES, die mit Radarsystemen ausgestattet sind (europäische Weltraumsysteme Ers und Envisat, japanischer Satellit Jers-1, kanadischer Radarsat, russischer Almaz-Satellit und russisches Modul Priroda).

Es gibt drei Haupttypen von optischen Sensoren für die Fernerkundung der Erde: Fernsehkameras, optische Kameras mit mechanischer Abtastung, optoelektronische Kameras auf ladungsgekoppelten Bauelementen (CCDs). Fernsehkameras arbeiten im gleichen Bereich (0,4–0,9 Mikrometer) wie Fotokameras und werden verwendet, um Bilder mit mittlerer Auflösung zu erzeugen. Optische Aufnahmekameras mit mechanischer Abtastung haben im Vergleich zu Fernsehkameras einen breiteren Spektralbereich für Aufnahmen: von Ultraviolett bis thermisches Infrarot (0,3-14 Mikrometer). Optoelektronische Kameras auf CCDs verwenden keine mechanisch abgetasteten Elemente. Eine Bildzeile in einem Spektralbereich wird durch ein lineares Array (Zeile) von CCD-Detektoren erzeugt, die senkrecht zur Flugrichtung des Satelliten ausgerichtet sind. Ein dringendes Scannen des Bildes wird durch sukzessives elektronisches Aktivieren der Detektoren durchgeführt.

Ressourcensatelliten, mit Radargeräten ausgestatteten Satelliten haben gegenüber mit optischen Geräten ausgestatteten Satelliten eine Reihe von Vorteilen, die in der Möglichkeit bestehen, bei allen Licht- und Wetterbedingungen zu schießen. Darüber hinaus ist es mit dem Einsatz von Side-Scan-Radaren (SB-Radar) möglich, nicht nur Bilder von der Erdoberfläche, sondern auch von Objekten zu erhalten, die sich in einer bestimmten Tiefe befinden.

Ressourcensatelliten zur Untersuchung globaler Umweltveränderungen wurden im Rahmen des US-Programms geschaffen EOS. Im Rahmen des EOS-Programms bis 2014. Es werden 21 Satelliten gestartet, mit deren Hilfe umfassende Studien der Atmosphäre, der Ozeane, der Kryosphäre, der Biosphäre und der Landoberfläche durchgeführt und eine Reihe von Experimenten im Zusammenhang mit der Untersuchung der Eigenschaften der Energie des Planeten durchgeführt werden Gleichgewicht, globale Wasserzirkulation und biogeochemischer Kreislauf. Gleichzeitig wird das Programm laufende globale Veränderungen aufzeichnen, Schlüsselprozesse identifizieren, die den Zustand der natürlichen Umwelt regulieren, und Modelle verbessern, die es ermöglichen, diese Veränderungen zu untersuchen und vorherzusagen.

Die Arbeit im Rahmen des EOS-Programms wird in drei Hauptbereichen durchgeführt: die Entwicklung wissenschaftlicher Zweige im Zusammenhang mit der Untersuchung globaler, natürlicher und anthropogener Prozesse, die auf dem Planeten stattfinden; Schaffung eines globalen Informationssystems; sowie der sukzessive Start von Raumfahrzeugen der EOS-Serie in den Orbit. Die Verarbeitung und Archivierung der von Satelliten der EOS-Serie eingehenden Informationen wird von 8 Forschungszentren durchgeführt.

Wettersatelliten Abhängig von der Art ihrer Umlaufbahnen können sie in zwei Gruppen eingeteilt werden: Satelliten, die in niedrige subpolare Umlaufbahnen gestartet werden, und Satelliten, die in geostationären Umlaufbahnen operieren. Meteorologische Systeme mit Raumfahrzeugen in niedrigen polaren Umlaufbahnen bieten die Lösung folgender Aufgaben:

Überwachung der Bewölkung der Erde und anderer Wetterphänomene im sichtbaren und infraroten Spektralbereich;

Messung des vertikalen Profils der atmosphärischen Temperatur, der Oberflächenwindeigenschaften und der Meeresoberflächentemperatur;

Frühwarnung vor gefährlichen Naturphänomenen;

Gewinnung von Informationen über den Zustand des erdnahen Weltraums;

Sammlung von Informationen von Plattformen zur geophysikalischen Umweltüberwachung;

Empfang und Weiterleitung von Notsignalen im Rahmen des Such- und Rettungssystems sowie Bestimmung des Ortes der Quellen dieser Signale.

Meteorologische Informationen stammen aus drei Ebenen. Die ersten - Langzeit-Orbitalstationen - visuelle Beobachtung von Gezeiten, Einstürzen, Staub- und Sandstürmen, Tsunamis, Hurrikanen. Die zweiten - automatische Satelliten vom Typ Meteor, NOAA - liefern Informationen für Wettervorhersagen auf globaler und lokaler Ebene sowie Beobachtungen mittelgroßer und lokaler Prozesse in der Atmosphäre. Das dritte sind Satelliten mit einer geostationären Umlaufbahn zur kontinuierlichen Überwachung globaler dynamischer Prozesse in der Erdatmosphäre.

Die erste Gruppe umfasst Satelliten des meteorologischen Systems NOAA (USA), das russische meteorologische Satellitensystem „METEOR“ und den chinesischen Satelliten der FY-1-Serie.

Die zweite Gruppe umfasst Satelliten, die in hohe geostationäre Umlaufbahnen gestartet werden. Die Vereinigten Staaten (Geos-System), die Europäische Weltraumorganisation (Meteostat-System), Russland (Elektrosatellit), Indien (Insat-System) und Japan (GMS-System) verfügen über geostationäre Wettersatelliten.

Das geostationäre System Geos basiert auf zwei geostationären Raumfahrzeugen des Typs Geos und liefert Betriebsinformationen über die Wetterlage, Früherkennung von Naturgefahren wie Hurrikans und schwere Stürme, Sammlung und Weiterleitung an ein Bodenzentrum, Verarbeitung von Daten vom Boden , See- und Luftplattformen zur Überwachung der Umwelt sowie zur Gewinnung von Informationen über den Zustand des erdnahen Weltraums.

Geodätische Satelliten entwickelt, um geodätische Netze aufzubauen - räumliche Triangulation, um die Figur der Erde zu bestimmen und ihre Struktur zu studieren. Für diese Zwecke werden amerikanische Satelliten der Geos-Serie verwendet.

Astronomische Satelliten ermöglichen es Ihnen, andere Planeten zu studieren und den Einfluss der Atmosphäre zu vermeiden, d.h. Forschung kann in einem breiteren Bereich des Spektrums durchgeführt werden als von der Erde aus.

In den USA wurde eine Reihe von astronomischen Satelliten entwickelt. Dies ist in erster Linie ein orbitales astronomisches Labor“ (OAO), mit dessen Hilfe im ultravioletten Bereich von Venus, Mars, Jupiter, Saturn und Uranus geforscht wurde. Der SAS-Satellit ist für die Weltraumforschung im Röntgen- und Gammastrahlenbereich des Spektrums bestimmt. Außerdem 2. Dezember 1995. Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) und die US-amerikanische National Aeronautics and Space Administration (NASA) haben das Orbital-Solarlabor Soho ins Leben gerufen, um die Beziehungen zwischen Sonne und Erde und die in der Heliosphäre ablaufenden Prozesse zu untersuchen.

Geophysik Satelliten werden verwendet, um die oberen Schichten der Atmosphäre und des Weltraums zu untersuchen, die der Erde am nächsten sind. Dazu gehören Satelliten der Kosmos-Serie.

Kommunikationssatelliten gehören technisch und Bereitstellung von Funksignalen zwischen weit voneinander entfernten Bodenstationen. In Russland werden für diese Zwecke Satelliten der Serien Orbita, Ekran, Horizont verwendet. In den Vereinigten Staaten werden Satelliten der Intelsat-Serie zur Bereitstellung von Kommunikation verwendet, die die Kommunikation mit 73 Bodenstationen in 55 Ländern ermöglichen und die Bedienung von bis zu 30.000 Telefonkanälen ermöglichen. Für die Fernsehübertragung hat die NASA einen speziellen Satelliten ATS entwickelt, zu dessen Aufgaben die Weiterübertragung von Fernsehprogrammen sowie die Lösung meteorologischer und Navigationsprobleme gehören.

Navigation Satelliten dienen dazu, an mehreren Punkten der Umlaufbahn die Position von Schiffen und Flugzeugen relativ zum Navigationssatelliten zu bestimmen. Für diese Zwecke werden amerikanische Satelliten der Serien Transit und Secor verwendet.

Raumschiff für Flüge zum Mond. Die sowjetischen automatischen interplanetaren Stationen (AMS) "Zond" und automatische Mondstationen der "Luna"-Serie wurden zur Untersuchung der Mondoberfläche verwendet.

AMS "Zond" wurden verwendet, um die Technik des Fluges zum Mond und der Rückkehr zur Erde zu erarbeiten sowie die Mondoberfläche zu fotografieren. Zum ersten Mal wurde von AMS "Zond-5" die Fotografie der anderen Seite des Mondes durchgeführt, und bei der Rückkehr zur Erde am 21. September 1968 wurde die Erde aus einer Entfernung von 90.000 km fotografiert. AMS „Zond-6-8“ fotografierte die Mondoberfläche aus Umkreisungen des Mondes aus einer Entfernung von etwa 3.000 km mit dem Ziel, vor allem die unsichtbare Seite des Mondes zu kartieren.

Die automatische Mondstation „Luna“ wurde entwickelt, um Mondbodenproben zu entnehmen und zur Erde zu bringen, sowie das mobile Labor „Lunokhod“ an die Mondoberfläche zu bringen.

Die Amerikaner benutzten den MAC Surveyor und bemannte Raumschiffe der Apollo-Serie, um den Mond zu erforschen. 20. Juli 1969 Das 10-jährige amerikanische Programm zur Landung eines Menschen auf dem Mond endete. 19. Juli 1969 Das bemannte Raumschiff Apollo 11 mit Astronauten an Bord wurde zum Mond gestartet. Nach einem viertägigen Flug landete das Raumschiff mit Expeditionskommandant Neil Armstrong, Kommandopilot Michael Collins und Mondpilot Edwin Aldrin auf der Mondoberfläche. 6 Stunden nach der Landung betrat Neil Armstrong als erster die Mondoberfläche und äußerte folgende Worte: „Dieser kleine Schritt für eine Person, ein riesiger Sprung für die ganze Menschheit.“ Die Hauptaufgabe der ersten Expedition war die Lieferung und Installation verschiedener Instrumente auf der Mondoberfläche und die Auswahl von Mondboden (22 kg).

Insgesamt in der Zeit ab dem 19. Juli 1969. bis 7. Dezember 1972 Es wurden 7 Expeditionen zum Mond durchgeführt, von denen sechs erfolgreich waren. Als Ergebnis wurde die Mondoberfläche fotografiert, die geologische Struktur der Mondoberfläche untersucht und der hohe Gehalt des Helium-3-Isotops im Mondboden festgestellt, das als Brennstoff für umweltfreundliche thermonukleare Kraftwerke verwendet werden kann .

In 1998 In den Vereinigten Staaten wurde das Lunar Prospector MAS gestartet, um die Mondoberfläche zu vermessen und zu untersuchen.

2. Raumschiff für Flüge zu den Planeten des Sonnensystems. Raumfahrzeuge dieses Typs werden nach Planeten klassifiziert, deren Merkmale den Bau des Raumfahrzeugs erheblich beeinflussen, insbesondere bei der Landung des Raumfahrzeugs auf dem Planeten. Diese Geräte haben deutlich größere Entfernungen von der Erde und Flugdauer im Vergleich zu den Mondgeräten.

Zur Untersuchung der terrestrischen Planeten (Merkur, Venus, Mars) wurden die sowjetischen interplanetaren automatischen Stationen "Vega", "Venus" und "Mars" sowie die amerikanischen "Mariner", "Viking" und "Mars-Pathfinder" verwendet.

Das größte Interesse unter Wissenschaftlern gilt der Erforschung des Planeten Mars im Hinblick auf das Vorhandensein von Leben auf ihm. Insgesamt wurden in der UdSSR 18 Expeditionen zum Mars durchgeführt, von denen 10 erfolglos waren, 7 die Aufgabe nur teilweise erfüllten und 1 sehr erfolgreich war. In den USA wurden 11 Expeditionen durchgeführt, von denen drei erfolglos blieben. Der letzte Start des Mars Pathfinder MAS, der im Dezember 1996 begann, erwies sich als der produktivste. und landete am US-Unabhängigkeitstag, dem 4. Juli 1997. Ein 20 kg schwerer Rover wurde an die Marsoberfläche geliefert, mit dessen Hilfe die Oberfläche vermessen und die chemische Analyse des Bodens durchgeführt wurde.

In Übereinstimmung mit dem amerikanischen NASA-Programm ist es im Jahr 2005 geplant. Marsboden zur Erde bringen, und im Jahr 2012. den ersten bemannten Flug zum Mars machen.

Die amerikanischen MAS Pioneer und Cassini wurden verwendet, um die Planeten der Jupitergruppe zu untersuchen.

In 1996 NASA-Spezialisten starteten zum ersten Mal die Shoemaker-Sonde, um Asteroiden zu untersuchen, die erfolgreich in die Umlaufbahn gebracht wurde, und landeten dann auf der Oberfläche des Asteroiden Eros.

3Raumschiffe für Flüge jenseits des Sonnensystems. Derzeit hat nur ein Apparat den Weltraum des Sonnensystems überwunden, seine Grenzen verlassen. Ein solches Gerät ist der amerikanische MAC Pioneer 10, der am 2. März 1972 auf den Markt kam. um das interplanetare Medium, den Asteroidengürtel und die Eigenschaften der Jupiteratmosphäre zu untersuchen.

Nach Abschluss des Forschungsprogramms MAC Pioner 10 im Jahr 1999. verließ das Sonnensystem. Für den Fall, dass die MAS das Planetensystem eines anderen Sterns traf und eine außerirdische Zivilisation entdeckte, platzierten die Macher der MAS Pioner 10 darauf eine 15 x 23 cm große goldeloxierte Aluminiumplatte mit einer symbolischen Zeichnung, die über die Zivilisation auf der Erde informiert.

Thema: Erforschung der natürlichen Ressourcen des Planeten mit Weltraummethoden.

Hergestellt von: Schüler der 10. Klasse

Städtische Allgemeinbildung

Molodzowa Olga

Geprüft von: Deeva Svetlana Nikolaevna

Studienjahr 2003-2004

Abstrakter Plan

1. Einleitung………………………………………………………………..….3

2. Geographie…………………………………………………….…..4

3. Wege zum Studium der Erde ……………………………………………………………………………………………………………………………………………..6

4. Studienbereich……………………………………………………...9

5. Referenzen…………………………………………………..10

Einführung.

Die rasante Entwicklung der Kosmonautik, Erfolge bei der Erforschung des erdnahen und interplanetaren Raums haben unser Verständnis von Sonne und Mond, Mars, Venus und anderen Planeten stark erweitert. Gleichzeitig zeigte sich eine sehr hohe Effizienz der Nutzung der erdnahen Raumfahrt und Weltraumtechnologien im Interesse vieler Erdwissenschaften und für verschiedene Wirtschaftszweige. Geographie, Hydrologie, Geochemie, Geologie, Ozeanologie, Geodäsie, Hydrologie, Geowissenschaften – dies sind einige der Wissenschaften, die sich heute in großem Umfang Weltraummethoden und Forschungswerkzeuge zunutze machen. Land- und Forstwirtschaft, Fischerei, Landgewinnung, Rohstoffexploration, Kontrolle und Bewertung der Verschmutzung von Meeren, Flüssen, Gewässern, Luft, Boden, Umweltschutz, Kommunikation, Schifffahrt – dies ist keine vollständige Aufzählung von Bereichen, in denen Raumfahrttechnik zum Einsatz kommt . Die Verwendung künstlicher Erdsatelliten für Kommunikation und Fernsehen, betriebliche und langfristige Wettervorhersagen und hydrometeorologische Bedingungen, für die Navigation auf See- und Flugrouten, für hochpräzise Geodäsie, die Untersuchung der natürlichen Ressourcen der Erde und die Umweltkontrolle nimmt zu gemeinsames. In naher Zukunft und längerfristig wird der vielseitige Einsatz von Raumfahrt und Weltraumtechnik in verschiedenen Bereichen der Wirtschaft deutlich zunehmen.

Erdkunde.

Aus geographischer Sicht ist die Weltraumgeographie von großem Interesse. So bezeichnet man die Gesamtheit der Untersuchungen der Erde aus dem Weltraum mit Methoden der Raumfahrt und visuellen Beobachtungen. Die Hauptziele der Weltraumgeographie sind die Kenntnis der Muster der äußeren Hülle, das Studium natürlicher Ressourcen für ihre optimale Nutzung, der Umweltschutz sowie die Bereitstellung von Wettervorhersagen und anderen Naturphänomenen. Die Entwicklung der Weltraumgeographie begann sich Anfang der 60er Jahre nach dem Start der ersten sowjetischen und amerikanischen künstlichen Erdsatelliten und dann von Raumfahrzeugen.

Die ersten Satellitenbilder eines solchen Schiffes wurden beispielsweise 1961 von German Titov gemacht. So entstanden Fernmethoden zur Untersuchung verschiedener Objekte der Erde aus Flugzeugen, die sozusagen eine Fortsetzung und eine neue qualitative Entwicklung der traditionellen Luftbildfotografie waren. Gleichzeitig begannen visuelle Beobachtungen durch Raumfahrzeugbesatzungen, ebenfalls begleitet von Satellitenbildern. Gleichzeitig wurden nach Fotografieren und Fernsehfilmen komplexere Arten der Fotografie eingesetzt - Radar, Infrarot, Radiothermie und andere besondere Bedeutungen für die Weltraumgeographie haben einige charakteristische Eigenschaften der Weltraumfotografie.

Der erste von ihnen ist eine riesige Sichtbarkeit. Aufnahmen von Satelliten und Raumfahrzeugen werden normalerweise aus einer Höhe von 250 bis 500 km durchgeführt.

Weitere wichtige Unterscheidungsmerkmale von Satellitenbildern sind die hohe Geschwindigkeit der Informationsbeschaffung und -übertragung, die Möglichkeit der mehrfachen Wiederholung der Aufnahme derselben Gebiete, wodurch natürliche Prozesse in ihrer Dynamik beobachtet und die Beziehung zwischen den Komponenten der Natur besser analysiert werden können Umwelt und damit die Möglichkeiten zur Erstellung allgemeiner geografischer und thematischer Karten erweitern.

Als Folge der Entwicklung der Weltraumgeographie wurden darin mehrere Teilsektoren oder Richtungen identifiziert.

Zum einen sind dies geologische und geomorphologische Untersuchungen, die als Grundlage für die Untersuchung des Aufbaus der Erdkruste dienen. In der UdSSR wurden sie auch in der Ingenieur- und geologischen Forschung (z. B. beim Verlegen von Ölpipelinerouten, der Baikal-Amur-Eisenbahn), bei geologischen Erkundungen und geologischen Vermessungsarbeiten (z. B. zur Identifizierung von Fehlern in der Erdkruste, Tektonik) eingesetzt vielversprechende Strukturen für Öl und Gas) .

Methoden zur Erforschung der Erde.

Das Problem der Erforschung natürlicher Ressourcen, der Bewertung ihrer Reserven, ihres Volumens und ihrer Verbrauchsrate, der Möglichkeit ihrer Erhaltung und Wiederherstellung wird in unserer Zeit immer wichtiger. Auch die Aufgaben des Umweltschutzes und der Bekämpfung von Boden-, Luft- und Wasserverschmutzung sind in den Vordergrund gerückt. Die Notwendigkeit einer ständigen Überwachung des Zustands und der rationellen Nutzung von Wäldern, Süßwasserquellen und Wildtieren hat zugenommen.

Die Entwicklung der Pflanzenproduktion, der Viehzucht, der Forstwirtschaft, der Fischerei und anderer Bereiche der menschlichen Wirtschaftstätigkeit erforderte die Anwendung neuer, modernerer Prinzipien der Umweltkontrolle und eine viel schnellere Erfassung ihrer Ergebnisse.

Die Erschöpfung von Rohstoffen, die sich an relativ nahe gelegenen und von Menschenhand erschlossenen Orten befinden, hat zu der Notwendigkeit geführt, sie in abgelegenen, schwer zugänglichen, tiefen Regionen zu finden. Es stellte sich die Aufgabe, große Flächen mit vielseitiger Exploration abzudecken.

Die Hauptvorteile von Weltraumwerkzeugen, wenn sie zur Untersuchung natürlicher Ressourcen und zur Kontrolle der Umwelt verwendet werden, sind: Effizienz, Geschwindigkeit der Informationsbeschaffung, es ist möglich, sie dem Verbraucher direkt während des Empfangs vom Raumfahrzeug zu liefern, eine Vielzahl von Formen für die Sichtbarkeit der Ergebnisse, Kosteneffizienz.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Einführung von Weltraumtechnologie den Einsatz von Flugzeugen und bodengestützten Einrichtungen in den IPR und SOS keineswegs ausschließt. Im Gegenteil, Weltraumressourcen können in Kombination mit ihnen effektiver genutzt werden.

Neben der Auflistung der Ziele wurde die Effizienz des Einsatzes von Weltraumtechnologie zur Lösung einiger Probleme der Stadtplanung, des Baus und Betriebs von Verkehrswegen und mehr aufgezeigt.

Unter Fernerkundung versteht man die Detektion, Beobachtung und Untersuchung von terrestrischen Formationen oder Phänomenen, die Bestimmung physikalischer, chemischer, biologischer und anderer Eigenschaften (Parameteränderungen) von Objekten in einer Entfernung unter Verwendung von empfindlichen Elementen und Geräten, die nicht in direktem Kontakt stehen ( unmittelbarer Nähe) mit dem Thema Messen (Forschung).

Diese Methode basiert auf dem wichtigen Umstand, dass alle natürlichen und künstlichen terrestrischen Formationen elektromagnetische Wellen aussenden, die sowohl ihre eigene Strahlung von den Elementen des Landes, des Ozeans, der Atmosphäre als auch die von ihnen reflektierte Sonnenstrahlung enthalten. Es wurde festgestellt, dass die Größe und Art der von ihnen ausgehenden elektromagnetischen Schwingungen maßgeblich von der Art, dem Aufbau und dem Zustand (von den geometrischen, physikalischen und anderen Eigenschaften) des emittierten Objekts abhängen.

Es sind diese Unterschiede in der elektromagnetischen Strahlung verschiedener Erdformationen, die es ermöglichen, die Erde mit der Methode der Fernerkundung aus dem All zu untersuchen.

Um die empfindlichen Elemente der auf dem Raumfahrzeug installierten Empfangsgeräte zu erreichen, müssen von der Erde kommende elektromagnetische Schwingungen die gesamte Dicke der Erdatmosphäre durchdringen. Die Atmosphäre überträgt jedoch nicht die gesamte von der Erde emittierte elektromagnetische Energie. Ein beträchtlicher Teil davon wird reflektiert und kehrt zur Erde zurück, und ein bestimmter Teil wird gestreut und absorbiert. Gleichzeitig ist die Atmosphäre elektromagnetischer Strahlung verschiedener Wellenlängen nicht gleichgültig. Es lässt einige Schwingungen relativ frei durch und bildet für sie „Fenster der Transparenz“, während es andere fast vollständig verzögert, indem es sie reflektiert, streut und absorbiert.

Die Absorption und Streuung elektromagnetischer Wellen durch die Atmosphäre ist auf ihre Gaszusammensetzung und Aerosolpartikel zurückzuführen und wirkt sich je nach Zustand der Atmosphäre auf die Untersuchung von der Erde aus unterschiedlich aus. Daher kann nur der Teil der elektromagnetischen Strahlung der Untersuchungsobjekte, der die Atmosphäre passieren kann, die Empfangseinrichtung des Raumfahrzeugs erreichen. Wenn sein Einfluss groß ist, dann gibt es signifikante Änderungen in der spektralen, Winkel- und räumlichen Verteilung der Strahlung.

Fast immer überlagert der atmosphärische Hintergrund die von terrestrischen Formationen stammende Strahlung, was die Struktur elektromagnetischer Wellen verzerrt und bestimmte Informationen über die Atmosphäre selbst hervorruft, die in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren zu ihrer Bewertung dienen können.

Die Bedeutung des Ausmaßes und der Art des Einflusses der Atmosphäre auf die Herkunft der elektromagnetischen Strahlung von der Erde durch sie für die Strahlung natürlicher Ressourcen aus dem Weltraum ist sehr bedeutend. Es ist besonders wichtig, den Einfluss der Atmosphäre auf den Durchgang elektromagnetischer Wellen zu kennen, wenn schwach strahlende und schlecht reflektierende terrestrische Formationen untersucht werden, wenn die Atmosphäre die Signale, die die untersuchten Objekte charakterisieren, fast vollständig unterdrücken oder verfälschen kann.

Es wurde festgestellt, dass elektromagnetische Strahlungen in den folgenden Wellenbereichen die Atmosphäre passieren und die Empfangsgeräte von Raumfahrzeugen ungehindert erreichen (siehe Tabelle):

Um natürliche Ressourcen aus dem Weltraum zu untersuchen, werden Zeiten und Bedingungen ausgewählt, bei denen der absorbierende und verzerrende Einfluss der Atmosphäre minimal ist. Beim Arbeiten im sichtbaren Bereich werden Tageslichtstunden gewählt, mit einer Erhöhung des Sonnenwinkels über dem Horizont von 15 - 35 °, mit geringer Luftfeuchtigkeit, geringer Bewölkung, der Möglichkeit einer hohen Transparenz und einem geringen Aerosolgehalt der Atmosphäre.