Ensimmäiset kuvat maasta avaruudesta otettiin kameralla. Tämä tekniikka on edelleen käytössä. Resurs-F1 M -satelliitti (Venäjä), jossa on valokuvatallentaminen, mahdollistaa maapallon kuvaamisen aallonpituusalueella 0,4-0,9 µm. Kuvamateriaali tuodaan maan päälle ja kehitetään. Kuva-analyysi tehdään yleensä visuaalisesti projektiolaitteiston avulla, mikä mahdollistaa myös värivalokuvatulosteiden saamisen. Menetelmä tarjoaa kuvan korkean geometrisen tarkkuuden; Voit zoomata kuvia ilman havaittavaa laadun heikkenemistä. Se on kuitenkin hidasta, koska kuva esitetään valokuvien muodossa eikä digitaalisessa muodossa, ja se on tehokas näkyvällä ja lähellä IR-aluetta.

Skannausmenetelmistä puuttuvat nämä puutteet. Sylinterimäisellä pyyhkäisyllä varustettu skanneri on periaatteessa yhteen pisteeseen kiinnitetty heiluri, joka värähtelee laitteen liikesuunnan poikki (kuva 3). Heilurin päässä, sen polttotasossa, on objektiivi, jossa on pistevalodetektori (valovahvistin, valodiodi, valovastus).

Riisi. 3

Laitteen liikkuessa Maan yläpuolella valodetektorin lähdöstä otetaan signaali, joka on verrannollinen sen maanpinnan osan näkyvän tai lähi-IR-alueen valaistukseen, johon linssin akseli tällä hetkellä on suunnattu. Jos valodetektori on valovastus, voidaan tallentaa lämpöinfrapuna-alueen säteilyä ja määrittää pinnan ja pilvien lämpötila. Käytännössä skanneri on paikallaan ja peili heiluu (pyörii), josta heijastus linssin läpi tulee valoilmaisimeen. Skannerin tiedot digitaalisessa muodossa välitetään satelliitista reaaliajassa tai tallennetaan sisäiselle nauhurille, maan päällä ne käsitellään tietokoneella.

Lineaarinen skanneri sisältää kiinteitä valoherkkiä elementtejä 190-1000 ja enemmän, jotka on järjestetty jonoon latauskytketyissä laitteissa (CCD) - CCD-linjan tai useita tällaisia ​​noin senttimetrin pituisia linjoja. Maan pinnan kuva tarkentuu linssin läpi viivaimeen, kaikki elementit ovat polttotasossa. Viivain, joka on suunnattu satelliitin suunnan poikki, liikkuu sen mukana, peräkkäin "lukeen" signaalia, joka on verrannollinen pinnan eri osien ja pilvien valaistukseen. CCD-viivaskannerit toimivat näkyvällä ja lähellä infrapuna-aluetta.

MSU-SK-skanneri, joka on asennettu venäläisille satelliiteille Resurs-O ja muille, on ainoa, joka toteuttaa lupaavan kartiomaisen skannauksen periaatteen, joka koostuu tähtäyssäteen siirtämisestä kartion pintaa pitkin akselilla, joka on suunnattu nadiiriin. Pyyhkäisysäde kuvaa kaaria pitkin maan pallomaista pintaa (yleensä eteenpäin suuntautuvassa skannaussektorissa). Satelliitin liikkeestä johtuen kuva on kokoelma kaaria. Tämän tyyppisen pyyhkäisyn etuna on maan pinnan ja satelliitin suunnan välisen kulman pysyvyys, mikä on erityisen tärkeää kasvillisuutta tutkittaessa. Etäisyys L satelliitista jokaiseen kaaren pisteeseen on myös vakio, joten MSU-SK-skannerin resoluutio on vakio koko kuvassa, toisin kuin sylinterimäisellä ja lineaarisella pyyhkäisyllä varustettujen skannereiden. Samalla riittävän suurilla kuva-alueilla nousevan säteilyn ilmakehän vaimennus on myös vakio eikä ilmakehän korjausta tarvita. Kuvassa ei myöskään ole Maan kaarevuuden aiheuttamia vääristymiä, jotka ovat tyypillisiä muille skannereille.

Ilma-aluksista tehtävien geologisten tutkimusten aikana rekisteröidään luonnon esineiden sähkömagneettisten aaltojen säteily tai heijastus. Kaukokartoitusmenetelmät jaetaan ehdollisesti menetelmiin, joilla tutkitaan maapalloa spektrin näkyvällä ja lähi-infrapuna-alueella (visuaaliset havainnot, valokuvaus, televisiokuvaus) ja sähkömagneettisen spektrin näkymätön alueen menetelmiin (infrapunatutkimus, tutkatutkimus, spektrometrinen tutkimus). , jne.). Pysähdytään näiden menetelmien lyhyeen kuvaukseen. Miehitetyt avaruuslennot ovat osoittaneet, että vaikka tekniikka olisi kuinka täydellinen tahansa, visuaalisia havaintoja ei voida jättää huomiotta. Yu. Gagarinin havaintoja voidaan pitää niiden alussa. Silmiinpistävin vaikutelma ensimmäisestä kosmonautista oli näkymä hänen kotimaahansa avaruudesta: "Vuoristot, suuret joet, suuret metsät, saaripisteet näkyvät selvästi ... Maa on tyytyväinen mehukkaaseen värivalikoimaan ...". Kosmonautti P. Popovich raportoi: "Kaupungit, joet, vuoret, laivat ja muut esineet ovat selvästi näkyvissä." Näin ollen jo ensimmäisillä lennoilla kävi selväksi, että kosmonautti osaa navigoida kiertoradalla hyvin ja tarkkailla luonnonkohteita määrätietoisesti. Ajan myötä astronautien työohjelma monimutkaisi, avaruuslennot pitkivät ja avaruudesta saadut tiedot tarkentuivat ja yksityiskohtaisemmin.

Monet astronautit ovat havainneet, että he näkevät vähemmän esineitä lennon alussa kuin lennon lopussa. Niinpä kosmonautti V. Sevastyanov sanoi, että hän aluksi tuskin pystyi erottamaan mitään avaruuden korkeudesta, sitten hän alkoi havaita laivoja meressä, sitten laivoja laiturissa, ja lennon lopussa hän erotti yksittäisiä rakennuksia rannikkoalueilla. .

Jo ensimmäisillä lennoilla astronautit näkivät korkealta sellaisia ​​esineitä, joita he teoriassa eivät voineet nähdä, koska uskottiin, että ihmissilmän resoluutio oli yhtä kaaren minuuttia. Mutta kun ihmiset alkoivat lentää avaruuteen, kävi ilmi, että kiertoradalta näkyi esineitä, joiden kulman laajuus on alle minuutti. Kosmonautti, jolla on suora yhteys Mission Control Centeriin, voi kiinnittää maan tutkijoiden huomion missä tahansa luonnonilmiössä tapahtuviin muutoksiin ja nimetä ampumisen kohteen, eli kosmonautti-tutkijan rooli on kasvanut dynaamisen havainnoinnin yhteydessä. prosessit. Onko visuaalisella tarkastelulla merkitystä geologisten kohteiden tutkimisessa? Loppujen lopuksi geologiset rakenteet ovat melko vakaita, ja siksi niitä voidaan valokuvata ja sitten tutkia rauhallisesti maan päällä.

Osoittautuu, että erikoiskoulutuksen saanut kosmonautti-tutkija voi tarkkailla geologista kohdetta eri kulmista, eri vuorokaudenaikoina ja nähdä sen yksittäisiä yksityiskohtia. Ennen lentoja kosmonautit lensivät erityisesti geologien kanssa lentokoneessa, tutkivat geologisten kohteiden rakenteen yksityiskohtia, tutkivat geologisia karttoja ja satelliittikuvia.

Avaruudessa ollessaan ja visuaalisia havaintoja tehdessään astronautit paljastavat uusia, aiemmin tuntemattomia geologisia esineitä ja uusia yksityiskohtia aiemmin tunnetuista kohteista.

Annetut esimerkit osoittavat visuaalisten havaintojen suuren arvon maapallon geologisen rakenteen tutkimisessa. On kuitenkin otettava huomioon, että ne sisältävät aina subjektivismin elementtejä ja siksi niitä on tuettava objektiivisella instrumenttitiedolla.

Geologit ovat jo reagoineet suurella mielenkiinnolla ensimmäisiin valokuviin, jotka kosmonautti G. Titov toi Maahan. Mikä kiinnitti heidän huomionsa avaruudesta saadussa geologisessa tiedossa? Ensinnäkin he saivat mahdollisuuden tarkastella jo tunnettuja Maan rakenteita täysin eri tasolta.

Lisäksi tuli mahdolliseksi tarkistaa ja linkittää erilaisia ​​karttoja, koska yksittäiset rakenteet osoittautuivat kytkeytyneiksi suurilla etäisyyksillä, mikä vahvistettiin objektiivisesti avaruuskuvilla. On myös mahdollista saada tietoa maapallon vaikeasti saavutettavien alueiden rakenteesta. Lisäksi geologit ovat aseistautuneet pikamenetelmällä, jonka avulla he voivat nopeasti kerätä materiaalia tietyn maan osan rakenteesta ja hahmotella tutkimuskohteita, joista tulisi avain planeettamme suoliston lisätietoihin.

Tällä hetkellä planeetastamme on tehty monia "muotokuvia" avaruudesta. Keinotekoisen satelliitin kiertoradoista ja siihen asennetuista laitteista riippuen maapallosta saatiin kuvia eri mittakaavassa. Tiedetään, että eri mittakaavaiset avaruuskuvat sisältävät tietoa erilaisista geologisista rakenteista. Siksi valittaessa informatiivisinta kuvamittakaavaa on lähdettävä tietystä geologisesta ongelmasta. Korkeasta näkyvyydestä johtuen yhdelle satelliittikuvalle näytetään useita geologisia rakenteita kerralla, mikä mahdollistaa johtopäätöksien tekemisen niiden välisistä suhteista. Avaruustiedon hyödyntämisen etua geologiassa selittää myös maisemaelementtien luonnollinen yleistyminen. Tästä johtuen maaperän ja kasvillisuuden peittävä vaikutus vähenee ja geologiset kohteet "näkevät" selvemmin satelliittikuvissa. Avaruuskuvissa näkyvät rakenteiden fragmentit rivittyvät yksittäisiin vyöhykkeisiin. Joissakin tapauksissa voidaan löytää kuvia syvälle haudatuista rakenteista. Ne näyttävät paistavan päällä olevien kerrostumien läpi, mikä antaa meille mahdollisuuden puhua tietystä avaruuskuvien fluoroskooppisuudesta. Toinen avaruudesta tehtyjen tutkimusten ominaisuus on kyky vertailla geologisia kohteita niiden spektriominaisuuksien päivittäisten ja vuodenaikojen muutosten perusteella. Samasta alueesta eri aikoina otettujen valokuvien vertailu mahdollistaa eksogeenisten (ulkoisten) ja endogeenisten (sisäisten) geologisten prosessien: joki- ja meriveden, tuulen, tulivuoren ja maanjäristysten toiminnan dynamiikan.

Tällä hetkellä monet avaruusalukset kuljettavat valokuvia tai televisiolaitteita, jotka kuvaavat planeettamme. Tiedetään, että maan keinotekoisten satelliittien kiertoradat ja niihin asennetut laitteet ovat erilaisia, mikä määrää avaruuskuvien mittakaavan. Avaruudesta kuvaamisen alarajan määrää avaruusaluksen kiertoradan korkeus eli noin 180 km:n korkeus. Ylärajan määrää planeettojenvälisiltä asemilla (kymmenien tuhansien kilometrien päässä Maasta) saadun maapallon kuvan mittakaavan käytännön tarkoituksenmukaisuus. Kuvittele geologinen rakenne, joka on kuvattu eri mittakaavassa. Yksityiskohtaisessa kuvassa voimme nähdä sen kokonaisuutena ja puhua rakenteen yksityiskohdista. Kun mittakaava pienenee, itse rakenteesta tulee kuvan yksityiskohta, sen osatekijä. Sen ääriviivat sopivat kokonaiskuvan ääriviivoihin ja voimme nähdä esineemme yhteyden muihin geologisiin kappaleisiin. Peräkkäin loitonnalla saadaan yleistetty kuva, jossa rakenteemme tulee olemaan osa jotakin geologista muodostumaa. Eri mittakaavaisten samojen alueiden kuvien analyysi osoitti, että geologisilla esineillä on fotogeenisia ominaisuuksia, jotka ilmenevät eri tavoin riippuen mittakaavasta, ajasta ja kuvausajasta. On erittäin mielenkiintoista tietää, kuinka esineen kuva muuttuu yleistymisen lisääntyessä ja mikä itse asiassa määrää ja korostaa sen "muotokuvaa". Nyt meillä on mahdollisuus nähdä kohde 200, 500, 1000 km ja enemmänkin korkeudelta. Asiantuntijoilla on nyt huomattava kokemus luonnon esineiden tutkimisesta 400 metrin ja 30 kilometrin korkeudelta otettujen ilmakuvien avulla. Mutta entä jos kaikki nämä havainnot tehdään samanaikaisesti, mukaan lukien maatyöt? Sitten voimme tarkkailla kohteen fotogeenisten ominaisuuksien muutosta eri tasoilla - pinnasta kosmisiin korkeuksiin. Maapalloa eri korkeuksista kuvatessa puhtaasti informaation lisäksi tavoitteena on lisätä tunnistettujen luonnonkohteiden luotettavuutta. Pienimmässä mittakaavassa globaaleista ja osittain alueellisista yleistyksistä määritetään suurimmat ja selkeimmin määritellyt objektit. Keski- ja suuren mittakaavan kuvia käytetään tulkintakaavion tarkistamiseen, geologisten kohteiden vertailuun satelliittikuvissa ja indikaattoreiden pinnalta saaduissa tiedoissa. Näin asiantuntijat voivat antaa kuvauksen pintaan tulevien kivien materiaalikoostumuksesta, määrittää geologisten rakenteiden luonteen, ts. e. saada konkreettista näyttöä tutkittujen muodostumien geologisesta luonteesta. Avaruudessa toimivat valokuvauskamerat ovat kuvantamisjärjestelmiä, jotka on erityisesti sovitettu avaruudesta kuvaamiseen. Tuloksena olevien valokuvien mittakaava riippuu kameran linssin polttovälistä ja kuvauskorkeudesta. Valokuvauksen tärkeimmät edut ovat korkea tietosisältö, hyvä resoluutio, suhteellisen korkea herkkyys. Avaruuskuvauksen haittoja ovat tiedon välittämisen vaikeus Maahan ja kuvien ottaminen vain päiväsaikaan.

Tällä hetkellä suuri määrä avaruustietoa joutuu tutkijoiden käsiin automaattisten televisiojärjestelmien ansiosta. Niiden parantaminen on johtanut siihen, että kuvien laatu lähestyy saman mittakaavan avaruusvalokuvaa. Lisäksi televisiokuvilla on useita etuja: ne varmistavat tiedon nopean siirron radiokanavien kautta Maahan; ammuntataajuus; videotietojen tallentaminen magneettinauhalle ja mahdollisuus tallentaa tietoja magneettinauhalle. Tällä hetkellä Maasta on mahdollista vastaanottaa mustavalkoisia, värillisiä ja monivyöhykkeisiä televisiokuvia. Televisiokuvien resoluutio on pienempi kuin still-kuvien. Televisiokuvaus tehdään automaattisessa tilassa toimivista keinotekoisista satelliiteista. Yleensä niiden kiertoradalla on suuri kaltevuus päiväntasaajalle, mikä mahdollisti lähes kaikki leveysasteet tutkimuksella.

Meteor-järjestelmän satelliitit laukaistaan ​​kiertoradalle, jonka korkeus on 550-1000 km. Hänen televisiojärjestelmänsä kytkeytyy päälle, kun aurinko nousee horisontin yläpuolelle, ja valotus asetetaan automaattisesti lennon aikana tapahtuvien valaistuksen muutosten vuoksi. Yhden kierroksen "meteori" voi poistaa alueen, joka on noin 8 % maapallon pinnasta.

Yksimittaiseen valokuvaan verrattuna televisiokuvalla on parempi näkyvyys ja yleistys.

Televisiokuvien mittakaavat ovat 1: 6 000 000 - 1: 14 000 000, resoluutio on 0,8 - 6 km ja kuvattava alue vaihtelee sadoista tuhansista miljoonaan neliökilometriin. Hyvälaatuiset kuvat voidaan suurentaa 2-3 kertaa yksityiskohtia menettämättä. Televisiokuvausta on kahta tyyppiä - kehys ja skanneri. Kuvauksen aikana pinnan eri osien peräkkäinen valotus suoritetaan ja kuva välitetään avaruusviestinnän radiokanavien kautta. Valotuksen aikana kameran linssi rakentaa kuvan valoherkälle näytölle, joka voidaan kuvata. Skannerikuvauksen aikana kuva muodostuu erillisistä juovista (skannauksista), jotka johtuvat alueen yksityiskohtaisesta "katselusta" säteen avulla kannattimen liikkeen poikki (skannaus). Median translaatioliikkeen avulla voit saada kuvan jatkuvan nauhan muodossa. Mitä yksityiskohtaisempi kuva, sitä kapeampi kuvausalue.

TV-kuvat ovat enimmäkseen lupaamattomia. Kaappauskaistanleveyden lisäämiseksi Meteor-järjestelmän satelliiteilla kuvataan kahdella televisiokameralla, joiden optiset akselit poikkeavat pystysuorasta 19°. Tässä suhteessa kuvan asteikko muuttuu satelliitin kiertoradan projektioviivasta 5-15%, mikä vaikeuttaa niiden käyttöä.

Televisiokuvat tarjoavat suuren määrän tietoa, mikä mahdollistaa maapallon geologisen rakenteen tärkeimpien alueellisten ja globaalien piirteiden tuomisen esiin.

SISÄLTÖ

Johdanto 3
Astronautien maa-ammatit
Kosmonautikan kehityksen päävaiheet Neuvostoliitossa ja sen merkitys Maan tutkimukselle 6

Luku I. Maa - aurinkokunnan planeetta 11
Maan muoto, koko ja kiertorata. Vertaamalla sitä muihin aurinkokunnan planeetoihin. Yleiskuva maan rakenteesta 18
Menetelmät maan sisäpuolen tutkimiseen 21
Maan pinnan säteilyn ominaisuudet 23

Luku II. Geologinen tutkimus kiertoradalta 26
Avaruusalustyypit Geologisen tiedon ominaisuudet eri kiertoradoilta
Tutkimusmenetelmien ominaisuudet 29
Värillinen maa-asu 37
Maa sähkömagneettisten värähtelyjen spektrin näkymättömällä alueella 42

III luku. Mitä avaruustieto tarjoaa geologialle 49
Kuinka työskennellä avaruuskuvien kanssa
Linjat 53
Rengasrakenteet 55
Onko mahdollista löytää malmia ja öljyä avaruudesta 63
Avaruustutkimus ja ympäristönsuojelu 65
Vertaileva planetologia 66
Johtopäätös 76
Kirjallisuus 78

MAAN AVARUUSAmmatit
Valtavia ovat ne tehtävät, joita neuvostokansa kommunistisen puolueen johdolla ratkaisee taloudellisen kehityksen alalla.
Täällä tehdään paljon ensimmäistä kertaa, paljon tehdään sellaisessa mittakaavassa, jollaista ei ole ihmiskunnan historiassa. Jokainen askel eteenpäin on uusien ongelmien kohtaaminen, luova haaste, johon liittyy suuri vastuu ja joskus myös riski. Tiede tasoittaa tietä tulevaisuuteen luottavaisesti tekemällä laadullisen harppauksen luonnon tuntemisessa. Nykyaikaisen tieteellisen ja teknologisen vallankumouksen pääpiirre on sen kattava, kaiken kattava luonne. Esimerkiksi kosmonautikan kehitys aiheutti monien "maanpäällisten" tieteen ja teknologian alojen edistymisen.
Ajatus avaruusalusten luomisesta liittyi alun perin vain aurinkokunnan planeettojen ja kaukaisten maailmojen tutkimukseen. Fyysikot ja tähtitieteilijät pyrkivät toimittamaan instrumenttejaan ja havaintojaan tutkittaviin kohteisiin, voittaakseen ilmakehän vaikutuksen, joka on aina monimutkaista ja joskus tehnyt monet kokeet mahdottomaksi. Ja heidän toiveensa eivät olleet turhia. Ilmakehän ulkopuolinen tähtitiede ja fysiikka ovat avanneet tieteelle täysin uusia näköaloja. Tuli mahdolliseksi tutkia ilmakehän absorboiman ultravioletti- ja röntgensäteilyn lähteitä. Uusia mahdollisuuksia. avautui gammasäteilyn tähtitiedelle. Radioteleskooppien laukaisu avaruuteen mahdollistaa radioastronomian tutkimuksen edelleen kehittämisen.
Kosmonautikan kehityksen tärkeä piirre nykyään on sen soveltaminen kansantaloudellisten ongelmien ratkaisemiseen. Tällä hetkellä käytetään avaruustutkimusmenetelmiä. meteorologiassa, geologiassa, maantiedossa, vesitieteessä, metsä- ja maataloudessa, valtameritieteessä, kalastusteollisuudessa, ympäristönsuojelussa ja monilla muilla tieteen ja kansantalouden aloilla.
Meteorologia on ensimmäisellä sijalla käytetyn avaruustiedon määrässä. Meteorologit tutkivat planeettamme yläkuorta - ilmakehää - keinotekoisten maasatelliittien avulla. Saatuaan ensimmäiset pilvisyyden valokuvat tutkijat olivat vakuuttuneita monien ilmakehän fysikaalista tilaa koskevien hypoteesiensa oikeellisuudesta. koottu tavanomaisten sääasemien tiedoista. Lisäksi satelliitit tarjosivat laajaa tietoa ilmakehän globaalista rakenteesta. Kävi ilmi, että luonteesta riippuen
ilmavirrat sen alemmissa kuorissa (tropo- ja stratosfäärissä) on suuria konvektiivisia soluja, joissa ilmamassojen nouseva ja laskeva virta. Satelliitit toivat valtavasti tietoa cumulonimbus-pilvistä, jotka ovat rankkasateiden pääsyyllisiä ja aiheuttavat niin paljon ihmisille ongelmia. Trooppisia pyörteitä on havaittu avaruudesta. Sääilmiöiden vaikutus ihmisten elämään ja taloudelliseen toimintaan tiedetään, joten parhaillaan toteutetaan laaja valikoima ohjelmia, jotka tutkivat erilaisia ​​säätä ja ilmastoa "ohjaavia" prosesseja.
Satelliittien käytön ansiosta tutkijat ovat nyt ratkaisemassa yhden tämän päivän meteorologian vaikeimmista ongelmista - kahden-kolmen viikon sääennusteen laatimisesta.
Avaruusmenetelmät tarjoavat paljon tietoa monille geologian aloille: geotektoniikka, geomorfologia, seismologia,
tekninen geologia, hydrogeologia, ikirouta, mineraalien etsintä jne. Maapallon tietämyksemme laajenee, sen rakenteen yleisten planetaaristen ominaisuuksien tuntemus tulee välttämättömäksi. Avaruusalukset auttavat tässä tieteessä. Avaruudesta saaduista kuvista on mahdollista erottaa alueita, joilla on erilaisia ​​tektonisia rakenteita, ja kaikki, mikä oli maantieteellisten tutkimusten tiedossa, näkyy yleistetyssä muodossa yhdessä kuvassa. Kuvan mittakaavasta riippuen voimme tutkia maanosia kokonaisuutena, tasoja ja geosynkliinisiä alueita, yksittäisiä taitoksia ja aukkoja. Näkymä avaruuden korkeuksista mahdollistaa päätelmien tekemisen yksittäisten rakenteiden konjugaatiosta ja alueen yleisestä tektonisesta rakenteesta. Samalla on monissa tapauksissa mahdollista osoittaa objektiivisesti nuorempien esiintymien peitteen alle hautautuneiden pinta- ja syvärakenteiden sijainti ja selkeyttää niiden rakennetta. Tämä tarkoittaa, että satelliittikuvia analysoitaessa tulee uutta tietoa alueen rakenteellisista piirteistä, mikä merkittävästi jalostaa olemassa olevia tai kokoaa uusia geologisia ja tektonisia karttoja ja siten parantaa ja kohdentaa mineraalien etsintää, antaa järkeviä ennusteita seismisyydestä, suunnittelusta. geologiset olosuhteet jne. Satelliittikuvien avulla voidaan todeta nuorten tektonisten liikkeiden luonne ja suunta, nykyaikaisten geologisten prosessien luonne ja voimakkuus. Kuvista voidaan selvästi jäljittää kohokuvion ja vesiverkoston yhteys sekä tutkittavan kohteen geologiset piirteet. Avaruudesta saadun tiedon avulla on mahdollista arvioida ihmisen taloudellisen toiminnan vaikutuksia luonnonympäristön tilaan.
Avaruusalusten avulla on mahdollista tutkia muiden planeettojen ylempien kuorien kohokuviota, materiaalikoostumusta ja tektonisia rakenteita. Tämä on erittäin tärkeää geologian kannalta, koska sen avulla voit verrata planeettojen rakennetta, löytää niiden yhteiset ja erityiset piirteet.
Avaruusmenetelmiä käytetään laajasti myös maantieteessä. Avaruusmaantieteen päätehtävät ovat koostumuksen, rakenteen tutkiminen
niya, dynamiikka, meitä ympäröivän luonnon rytmit ja säännönmukaisuudet. hänen muutoksiaan. Avaruusteknologian avulla meillä on mahdollisuus arvioida maan pinnan topografian dynamiikkaa, tunnistaa tärkeimmät kohokuvioita muodostavat tekijät sekä arvioida joki- ja merivesien sekä muiden ulkoisten voimien tuhoavaa vaikutusta. Yhtä tärkeää on tutkia avaruudesta sekä asuttujen että vaikeapääsyisten alueiden kasvillisuutta. Avaruustutkimukset mahdollistavat lumipeitteen ja jäätiköiden tilan selvittämisen lumivarantojen määrittämiseksi. Näiden tietojen perusteella ennustetaan jokien vesipitoisuutta, lumisateiden ja lumivyöryjen mahdollisuutta vuoristossa, laaditaan jäätiköiden katasteri, tutkitaan niiden liikkumisen dynamiikkaa, arvioidaan sadeveden valumia kuivilla vyöhykkeillä ja tulvavesialueita. ovat määrätietoisia. Kaikkia näitä tietoja sovelletaan valokuvakarttoihin, jotka on asennettu satelliittikuvista vaaditussa projektiossa. Avaruusinformaation huomioon ottavilla kartoilla on monia etuja, joista tärkein on objektiivisuus.
Käyttää aktiivisesti avaruustietoa ja maatalouttamme. Avaruudesta tehdyt havainnot antavat maatalousasiantuntijoille mahdollisuuden saada oikea-aikaista tietoa sääolosuhteista. Avaruustiedon avulla voidaan tallentaa ja arvioida maata, seurata maatalousmaan tilaa, arvioida ulkoisten prosessien aktiivisuutta ja vaikutusta, määrittää maatalouden tuhoeläinten vaikutusalueita ja valita sopivimmat laidunalueet.
Yksi maan metsätalouden ongelmista - laskentatavan kehittäminen ja metsäkarttojen laatiminen - on jo ratkennut satelliittikuvien avulla. Niiden avulla saat ajantasaista tietoa metsävaroista. Avaruusteknologian avulla havaitaan metsäpalot, mikä on erityisen tärkeää vaikeapääsyisillä alueilla. Satelliittikuvien perusteella ratkaistu tehtävä on myös erittäin ajankohtainen - vaurioituneiden metsäalueiden oikea-aikainen kartoitus.
Maailman valtameren tutkimuksessa tehdään myös laajamittaista työtä satelliittien avulla. Samalla mitataan valtameren pinnan lämpötilaa, tutkitaan meren aaltoja, määritetään valtamerten vesien kulkunopeutta, tutkitaan jääpeitettä ja maailman valtameren saastumista.
Asteen tarkkuudella on mahdollista mitata merenpinnan lämpötilaa keinotekoisiin maasatelliitteihin asennetuilla infrapunaradiometreillä. Samalla mittauksia voidaan tehdä lähes samanaikaisesti koko Maailman valtameren vesialueella. Avaruustieto tarjoaa myös ratkaisun navigoinnin sovellettaviin ongelmiin. Näitä ovat muun muassa luonnonkatastrofien ennaltaehkäisy, jonka avulla voidaan varmistaa merenkulun turvallisuus, ennakoida jäätilannetta ja määrittää aluksen koordinaatit suurella tarkkuudella. Satelliittitietojen avulla voidaan etsiä kaupallisia kalapitoisuuksia Maailman valtameren vesiltä.
Olemme tarkastelleet vain muutamia esimerkkejä maapallon luonnonvarojen tutkimukseen liittyvästä avaruustiedon käytöstä. Tietysti avaruusmenetelmien ja avaruusteknologian sovellusalue kansantaloudessa on paljon laajempi. Esimerkiksi erityiset viestintäsatelliitit mahdollistavat televisio-ohjelmien ohjaamisen ja vastaanottamisen planeetan syrjäisimmiltä kolkilta, kymmenet miljoonat katsojat katsovat televisio-ohjelmia Orbita-järjestelmän kautta. Avaruustutkimuksen ja -kehityksen tulokset, jotka liittyvät avaruuskokeiden valmisteluun ja suorittamiseen (elektroniikka, tietotekniikka, energia, materiaalitiede, lääketiede jne.), ovat jo käytössä kansantaloudessa.
Onko sattumaa, että avaruusmenetelmät ovat saavuttaneet niin suosion? Jopa lyhyt katsaus avaruusteknologian soveltamiseen maatieteissä antaa meille mahdollisuuden vastata - ei. Meillä on todellakin nyt yksityiskohtaista tietoa tämän tai toisen alueen rakenteesta ja siellä tapahtuvista prosesseista. Mutta voimme objektiivisesti tarkastella näitä prosesseja kokonaisuutena, yhdistettynä, globaalilla tasolla vain avaruusinformaation avulla. Tämä antaa meille mahdollisuuden tutkia planeettamme yhtenä mekanismina ja edetä sen rakenteen paikallisten piirteiden kuvaukseen perustuen uudelle tietotasolle. Avaruusmenetelmien tärkeimmät edut ovat järjestelmäanalyysi, globaalisuus, tehokkuus ja vaikuttavuus. Avaruustutkimusmenetelmien laajan käyttöönoton prosessi on luonnollinen, sitä on valmistanut koko tieteen historiallinen kehitys. Olemme todistamassa uuden suunnan syntymistä maatieteissä - avaruusmaantiede, johon osa on avaruusgeologiaa. Se tutkii materiaalikoostumusta, maankuoren syvä- ja pintarakennetta, mineraalien jakautumismalleja avaruusaluksista saadun tiedon avulla.

KOSMONAUTOIIKAN KEHITTYMISEN PÄÄVAIHEET NEUVOLUUTOSSA JA SEN MERKITYS MAAN TUTKIMUKSELLA
Maailman ensimmäinen keinotekoinen maasatelliitti laukaistiin Neuvostoliitossa 4. lokakuuta 1957. Tänä päivänä Isänmaamme nosti uuden aikakauden lipun ihmiskunnan tieteen ja teknologian kehityksessä. Samana vuonna juhlimme Suuren lokakuun sosialistisen vallankumouksen 40-vuotispäivää. Nämä tapahtumat ja päivämäärät liittyvät historian logiikkaan. Agraarisesta, teollisesti jälkeenjääneestä maasta tuli lyhyessä ajassa teollisuusvalta, joka pystyi toteuttamaan ihmiskunnan rohkeimmat unelmat. Siitä lähtien maassamme on luotu suuri määrä erityyppisiä avaruusaluksia - keinotekoisia maasatelliitteja (AES), miehitettyjä avaruusaluksia (PCS), kiertorata-asemia (OS), planeettojenvälisiä automaattisia asemia (MAC). Maan lähiavaruudessa on tehty laaja rintama, tieteellistä tutkimusta. Kuu, Mars ja Venus tulivat suoraan tutkittavaksi. Maan keinotekoiset satelliitit jaetaan ratkaistavista tehtävistä riippuen tieteellisiin, meteorologisiin, navigointi-, viestintä-, okeanografisiin, luonnonvaroja tutkiviin satelliitteihin jne. Neuvostoliiton jälkeen Yhdysvallat meni avaruuteen (1. helmikuuta 1958) laukaisunsa. satelliitti I "Explorer-1" . Kolmas avaruusvoima oli France x (26. marraskuuta 1965, Asterix-1-satelliitti); neljäs - Japani i (11. helmikuuta 1970, Osumi-satelliitti); viides - Kiina (24. huhtikuuta 1970, Dongfanghong-satelliitti); kuudes - Iso-Britannia (28. lokakuuta 1971, Prospero-satelliitti); seitsemäs - Intia (18. heinäkuuta 1980, Rohini-satelliitti). Jokainen mainituista satelliiteista laukaistiin kiertoradalle kotimaisella kantoraketilla.
Ensimmäinen keinotekoinen satelliitti oli pallo, jonka halkaisija oli 58 cm ja paino 83,6 kg. Sillä oli pitkänomainen elliptinen kiertorata, jonka korkeus perigeessa oli 228 km ja apogeessa 947 km, ja se oli olemassa kosmisena kappaleena noin kolme kuukautta. Peruslaskelmien ja teknisten ratkaisujen oikeellisuuden lisäksi se mittasi ensimmäisenä yläilmakehän tiheyden ja sai tietoa radiosignaalien etenemisestä ionosfäärissä.
Toinen Neuvostoliiton satelliitti laukaistiin 3. marraskuuta 1957. Koira Laika oli siinä, biologisia ja astrofysikaalisia tutkimuksia suoritettiin. Kolmas Neuvostoliiton satelliitti (maailman ensimmäinen tieteellinen geofyysinen laboratorio) asetettiin kiertoradalle 15. toukokuuta 1958, suoritettiin laaja tieteellisen tutkimuksen ohjelma ja löydettiin säteilyvyöhykkeiden ulompi vyöhyke. Myöhemmin maassamme kehitettiin ja laukaistiin satelliitteja eri tarkoituksiin. Laukaistiin "Kosmos"-sarjan satelliitteja (tieteellinen tutkimus astrofysiikan, geofysiikan, lääketieteen ja biologian alalla, luonnonvarojen tutkimus jne.), "Meteor"-sarjan meteorologiset satelliitit, viestintäsatelliitit, tieteelliset asemat ja auringon aktiivisuuden tutkimus (AES "Prognoz") ja jne.
Vain kolme ja puoli vuotta ensimmäisen satelliitin laukaisun jälkeen mies, Neuvostoliiton kansalainen, Juri Alekseevich Gagarin, lensi ulkoavaruuteen. 12. huhtikuuta 1961 kosmonautti Yu. Gagarinin ohjaama Vostok-avaruusalus laukaistiin Maanläheiselle kiertoradalle Neuvostoliitossa. Hänen lentonsa kesti 108 minuuttia. Yu. Gagarin oli ensimmäinen henkilö, joka teki visuaalisia havaintoja maan pinnasta avaruudesta. Vostok-avaruusaluksen miehitettyjen lentojen ohjelmasta tuli perusta, jolle kotimaisen miehitetyn kosmonautikan kehitys perustui. 6. elokuuta 1961 lentäjä-kosmonautti G. Titov kuvasi Maata avaruudesta ensimmäistä kertaa. Tätä päivämäärää voidaan pitää maapallon systemaattisen avaruuskuvauksen alkamisena. Neuvostoliitossa ensimmäinen televisiokuva Maasta* saatiin Molnija-1-satelliitista vuonna 1966 40 000 km:n etäisyydeltä.
Astronautikan kehityksen logiikka saneli seuraavat askeleet avaruustutkimuksessa. Uusi miehitetty avaruusalus "Sojuz" luotiin. Pitkän aikavälin miehitetty kiertorataasema (OS) mahdollisti systemaattisen ja määrätietoisen maapallon lähiavaruuden tutkimisen. Salyutin pitkän aikavälin kiertorataasema on uudenlainen avaruusalus.
sen laivojen laitteiden ja kaikkien järjestelmien automatisoituminen mahdollistaa monipuolisen maapallon luonnonvarojen tutkimusohjelman. Ensimmäinen Salyut-käyttöjärjestelmä lanseerattiin huhtikuussa 1971. Kesäkuussa 1971 kosmonautit G. Dobrovolsky, V. Volkov ja V. Patsaev suorittivat ensimmäisen monipäiväisen tarkkailun Saljutin asemalla. Vuonna 1975 kosmonautit P. Kli-muk ja V. Sevastyanov tekivät 63 päivää kestäneen lennon Saljut-4-asemalla, ja he toimittivat laajaa materiaalia luonnonvarojen tutkimuksesta Maahan. Integroitu tutkimus kattoi Neuvostoliiton alueen keski- ja eteläisillä leveysasteilla.
Sojuz-22-avaruusaluksella (1976, kosmonautit V. Bykovsky ja V. Aksenov) maan pinta kuvattiin DDR:ssä ja Neuvostoliitossa kehitetyllä ja DDR:ssä valmistetulla MKF-6-kameralla. Kamera salli kuvaamisen kuudella sähkömagneettisen värähtelyn spektrin alueella. Kosmonautit toimittivat Maahan yli 2000 kuvaa, joista jokainen kattaa 165x115 km alueen. MKF-6-kameralla otettujen valokuvien pääominaisuus on kyky saada yhdistelmiä spektrin eri osissa otettuja kuvia. Tällaisissa kuvissa valonläpäisy ei vastaa luonnonkohteiden todellisia värejä, vaan sitä käytetään lisäämään kontrastia eri kirkkaiden kohteiden välillä, eli suodattimien yhdistelmä mahdollistaa tutkittujen kohteiden varjostamisen halutulla värialueella. .
Syyskuussa 1977 laukaistetulta toisen sukupolven Salyut-6-kiertorataasemalta tehtiin suuri määrä työtä avaruudesta tehtävän maantutkimuksen alalla. Tällä asemalla oli kaksi telakointisolmua. Progress-kuljetusrahtilaivan (joka luotiin Sojuz-avaruusaluksen pohjalta) avulla siihen toimitettiin polttoainetta, ruokaa, tieteellisiä laitteita jne. Tämä mahdollisti lentojen keston pidentämisen. Ensimmäistä kertaa "Salyut-6" - "Sojuz" - "Progress" -kompleksi työskenteli lähellä maapalloa. Salyut-6-asemalla, jonka lento kesti 4 vuotta 11 kuukautta (ja miehitettynä 676 päivää), tehtiin 5 pitkää lentoa (96, 140, 175, 185 ja 75 päivää). Pitkäaikaisten lentojen (retkien) lisäksi lyhytaikaisten (yksi viikko) vierailuretkien osallistujat työskentelivät yhdessä päämiehistön kanssa Salyut-6-asemalla. Maaliskuusta 1978 toukokuuhun 1981 Neuvostoliiton, Tšekkoslovakian, Puolan, GDR:n, NRB:n, VNR:n, SRV:n, Kuuban, MPR:n, SRR:n kansalaisten kansainvälisten miehistöjen lennot suoritettiin Salyut-6-kiertorataasemalla ja Sojuz-avaruusaluksella. Nämä lennot suoritettiin yhteisen työohjelman mukaisesti ulkoavaruuden tutkimisen ja käytön alalla sosialistisen yhteisön maiden välisen monenvälisen yhteistyön puitteissa, jota kutsuttiin "Intercosmosiksi".
19. huhtikuuta 1982 Salyut-7 pitkän aikavälin kiertorataasema, joka on modernisoitu versio Salyut-6-asemasta, asetettiin kiertoradalle. PKK Sojuz korvattiin uusilla, nykyaikaisemmilla Sojuz-T-sarjan laivoilla (ensimmäinen koe-miehitetty tämän sarjan PKK:n lento tehtiin vuonna 1980).
13. toukokuuta 1982 Sojuz T-5 -avaruusalus laukaistiin kosmonautien V. Lebedevin ja A. Berezovin kanssa. Tämä lento oli astronautiikan historian pisin, se kesti 211 päivää. Työssä merkittävä paikka annettiin maapallon luonnonvarojen tutkimukselle. Tätä varten kosmonautit tarkkailivat ja valokuvasivat säännöllisesti maan pintaa ja Maailman valtameren vesiä. Maan pinnasta on vastaanotettu noin 20 tuhatta kuvaa. V. Lebedev ja A. Berezovoy tapasivat lennon aikana kahdesti maapallon kosmonautteja. 25. heinäkuuta 1982 kansainvälinen miehistö, joka koostui lentäjä-kosmonauteista V. Dzhanibekovista, A. Ivanchenkovista ja Ranskan kansalaisesta Jean-Loup Chretienistä, saapui Sa-lut-7 - Sojuz T-5 -kiertoradalle. 20.-27. elokuuta 1982 asemalla työskentelivät kosmonautit L. Popov, A. Serebrov ja maailman toiseksi naispuolinen kosmonautti-tutkija S. Savitskaya. 211 päivän lennon aikana vastaanotetut materiaalit ovat käsittelyssä ja ovat jo laajasti käytössä maamme kansantalouden eri osa-alueilla.
Maan tutkimuksen lisäksi tärkeä osa Neuvostoliiton kosmonautiikkaa oli galaksin maanpäällisten planeettojen ja muiden taivaankappaleiden tutkiminen. 14. syyskuuta 1959 Neuvostoliiton automaattinen asema "Luna-2" saavutti ensimmäistä kertaa Kuun pinnan, samana vuonna Kuun kaukainen puoli kuvattiin ensimmäisen kerran asemalta "Luna-3". Kuun pinta kuvattiin myöhemmin monta kertaa asemillamme. Kuun maaperä toimitettiin Maahan (asemat "Luna-16, 20, 24"), sen kemiallinen koostumus määritettiin.
Automaattiset planeettojenväliset asemat (AMS) tutkivat Venusta ja Marsia.
7 "Mars"-sarjan AMS-laitetta laukaistiin Mars-planeetalle. 2. joulukuuta 1971 suoritettiin kosmonautiikan historian ensimmäinen pehmeä lasku Marsin pinnalle (laskeutumisajoneuvo Mars-3 AMS), jonka Mars-asemille asennetut laitteet välittivät Maahan tietoa vuoden lämpötilasta ja paineesta. ilmakehästä, sen rakenteesta ja kemiallisesta koostumuksesta. Planeetan pinnasta saatiin tv-kuvia.
16 "Venus"-sarjan avaruusalusta laukaistiin Venus-planeetalle. Vuonna 1967 suoritettiin suoria suoria tieteellisiä mittauksia Venuksen ilmakehässä (paine, lämpötila, tiheys, kemiallinen koostumus) ensimmäistä kertaa kosmonautikan historiassa Venera-4 AMS -laskeutumisajoneuvon laskuvarjossa. tulokset välitettiin Maahan. Vuonna 1970 Venera-7-laskeutumisajoneuvo teki ensimmäistä kertaa maailmassa pehmeän laskun ja välitti tieteellistä tietoa Maahan, ja vuonna 1975 Venera-9- ja Venera-10-laskeutumisajoneuvot laskeutuivat planeetan pinnalle klo. 3 päivän välein lähetettiin Maahan panoraamakuvia Venuksen pinnasta (niiden laskeutumispaikat olivat 2200 km:n päässä toisistaan). Itse asemista tuli Venuksen ensimmäiset keinotekoiset satelliitit.
Jatkotutkimusohjelman mukaisesti 30.10. ja 4.11.1981 laukaistiin Venera-13- ja Venera-14-avaruusalukset, jotka saavuttivat Venuksen maaliskuun alussa 1983. Kaksi päivää ennen ilmakehään tuloa Venera-13-asemalta, 13, laskeutumisajoneuvo erottui ja itse asema ohitti 36 000 km:n etäisyydellä planeetan pinnasta. Laskeutumisajoneuvo teki pehmeän laskun, laskeutumisen aikana tehtiin kokeita Venuksen ilmakehän tutkimiseksi. Porausruoppauslaite asennettu laitteeseen 2 minuutin sisällä. syvälle planeetan pinnan maaperään, sen analyysi suoritettiin ja tiedot välitettiin Maahan. Telefotometrit lähettivät Maahan panoraamakuvan planeettasta (tutkimus tehtiin värisuodattimien kautta), planeetan pinnasta saatiin värikuva. Venera-14-aseman laskeutumisajoneuvo teki pehmeän laskun noin 1000 km edellisestä. Asennettujen laitteiden avulla otettiin myös maanäyte ja lähetettiin kuva planeettasta. Venera-13- ja Venera-14-asemat jatkavat lentoaan heliosentrisellä kiertoradalla.
Neuvostoliiton ja amerikkalainen Sojuz-Apollo -lento astui kosmonautikan historiaan. Heinäkuussa 1975 Neuvostoliiton kosmonautit A. Leonov ja V. Kubasov sekä amerikkalaiset astronautit T. Stafford, V. Brand ja D. Slayton suorittivat Neuvostoliiton ja Amerikan Sojuz- ja Apollo-avaruusalusten ensimmäisen yhteislennon astronautiikan historiassa.
Neuvostoliiton ja Ranskan tieteellinen yhteistyö on kehittynyt menestyksekkäästi (yli 15 vuoden ajan) - Neuvostoliiton ja Ranskan asiantuntijat tekevät yhteisiä kokeita, tieteellisiä laitteita ja koeohjelmaa kehittävät yhdessä. Vuonna 1972 yksi Neuvostoliiton kantoraketti laukaisi kiertoradalle viestintäsatelliitin Molnija-1 ja ranskalaisen MAS-satelliitin ja vuonna 1975 satelliitin Molnija-1 ja MAS-2-satelliitin. Tällä hetkellä yhteistyö jatkuu menestyksekkäästi.
Kaksi intialaista keinotekoista maasatelliittia laukaistiin Neuvostoliiton alueelta.
Pienestä ja suhteellisen yksinkertaisesta ensimmäisestä satelliitista nykyaikaisiin maasatelliitteihin, monimutkaisimpiin automaattisiin planeettojenvälisiin asemiin, miehitetyihin avaruusaluksiin ja kiertorata-asemiin - tällainen on astronautiikka 25 vuoden kuluttua.
Nyt avaruustutkimus on uudessa vaiheessa. NSKP:n 26. kongressi asetti tärkeäksi tehtäväksi ulkoavaruuden lisätietämisen ja käytännön tutkimisen.

LUKU 1. MAA – AURINKOJÄRJESTELMÄN PLANEETTA
Jo muinaisina aikoina ihmiset huomasivat tähtien joukossa viisi taivaankappaletta, jotka olivat ulkoisesti hyvin samanlaisia ​​kuin tähdet, mutta eroavat jälkimmäisistä siinä, että ne eivät säilytä jatkuvaa asemaa tähdistöissä, vaan vaeltavat taivaalla, kuten aurinko ja kuu. . Näille valaisimille annettiin jumalien nimet - Merkurius, Venus, Mars, Jupiter ja Saturnus. Kahden viime vuosisadan aikana on löydetty kolme muuta samanlaista taivaankappaletta: Uranus (1781), Neptunus (1846) ja Pluto (1930). Auringon ympäri kiertäviä ja heijastuneen valon loistavia taivaankappaleita kutsutaan planeetoiksi. Siten Maan lisäksi Auringon ympärillä kiertää 8 muuta planeettaa.

MAAN MUOTO, KOKO JA RATA.
SEN VERTAILU AURINKOJÄRJESTELMÄN MUIHIN PLANEETTIIN
Viimeisten 20-25 vuoden aikana olemme oppineet maapallosta enemmän kuin aiempina vuosisatoina. Uusia tietoja saatiin geofysikaalisten menetelmien, erittäin syväporauksen, avaruusalusten soveltamisen seurauksena, joiden avulla tutkittiin paitsi Maata, myös muita aurinkokunnan planeettoja. Aurinkokunnan planeetat on jaettu kahteen ryhmään - Maan tyypin planeetat ja Jupiter-tyyppiset jättiläisplaneetat. Maaplaneetat ovat Maa, Mars, Venus ja Merkurius. Pluto sisältyy usein tähän ryhmään pienen kokonsa perusteella. Näille planeetoille on ominaista suhteellisen pieni koko, suuri tiheys, merkittävä pyörimisnopeus akselin ympäri, pieni massa.Ne ovat keskenään samanlaisia ​​sekä kemialliselta koostumukseltaan että sisäiseltä rakenteeltaan. Jättiplaneettoihin kuuluvat planeetat, jotka ovat kauimpana Auringosta - Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus. Niiden koko on monta kertaa suurempi kuin maanpäällisten planeettojen koko ja niiden tiheys on paljon pienempi (taulukko 1). Aurinkokunnan planeetoista Maa on kolmannella sijalla mitattuna etäisyydellä Auringosta (kuva 1). Se on erotettu siitä (keskimäärin) 149 106 km:n etäisyydellä. Maa pyörii Auringon ympäri elliptisellä kiertoradalla vetäytyen vuoden aikana mahdollisimman paljon (afelionissa) 152,1 10® km:n etäisyydellä ja lähestyy (perihelionissa) 147,1 10® km:n etäisyyttä.
Maan muodon ja koon määrittämistä koskevat kysymykset liittyvät erottamattomasti toisiinsa, ja tutkijat ratkaisivat ne rinnakkain. Tiedetään, että jo 530 eKr. e. Pythagoras tuli johtopäätökseen Maan pallomaisuudesta, ja Ptolemaioksen ajoista lähtien tämä ajatus on yleistynyt. Vuosina 1669-1676. Ranskalainen tiedemies Picard mittasi Pariisin pituuspiirin kaaren ja määritti Maan säteen arvon - 6372 km. Todellisuudessa Maan muoto on monimutkaisempi eikä vastaa mitään säännöllistä geometrista kuviota. Sen määräävät planeetan koko, pyörimisnopeus, tiheys ja monet muut tekijät. Seuraavat Maan vakioarvot hyväksytään: napainen säde on 6356,863 km, päiväntasaajan säde on 6378,245 km, Maan keskimääräinen säde on 6371 h 11 km. 1°:n kaaren keskiarvoksi pituuspiiriä pitkin oletetaan 111 km:ksi. Tämän perusteella tiedemiehet uskovat, että Maan pinta-ala on 510 miljoonaa km, sen tilavuus on 1,083-1012 km3 ja massa 6-1027 g. Geometrisistä hahmoista Maa on lähellä biaksiaalista ellipsoidia kierto, jota kutsutaan Krasovskin ellipsoidiksi (nimellä Neuvostoliiton maanmittausprofessori F. N. Krasovsky). Mutta Maan todellinen muoto eroaa kaikista geometrisista hahmoista, koska vain maapallon kohokuvion epätasaisuuksien amplitudi on noin 20 km (korkeimmat vuoret - 8-9 km, syvänmeren painaumat - 10-11 km) . Hieman lähempänä maan geometrisesti monimutkaista hahmoa on geoidi. Meren pintaa pidetään geoidin pinnana, joka on henkisesti ulottunut mantereiden alle siten, että missä tahansa sen pisteessä painovoiman suunta (luistiviiva) on kohtisuorassa tähän pintaan nähden. Meillä on suurin maan hahmon yhteensopivuus valtameren geoidin kanssa. Totta, viimeaikaiset muutokset ovat osoittaneet, että vesialueella on jopa 20 m poikkeamia (maalla poikkeamat ovat ± 100-150 m).
Pääsääntöisesti tutkittaessa Maan sijaintia, aurinkokunnan muiden planeettojen ympäristöä ja sen rakennetta planeetta tarkastellaan yhdessä Kuun kanssa ja Maa-Kuu -järjestelmää kutsutaan kaksoisplaneetaksi suhteellisen suuren planeetan vuoksi. Kuun massa.
Kuu, Maan ainoa luonnollinen satelliitti, liikkuu planeettamme ympäri elliptisellä kiertoradalla keskimäärin 384-103 km:n etäisyydellä. Se on paljon lähempänä Maata kuin muut taivaankappaleet, joten vertailevan planeettatieteen ensimmäiset askeleet liittyvät Kuun tutkimukseen. Viime vuosina avaruustutkimuksen menestyksen ansiosta sen kohokuviosta ja rakenteesta on kertynyt merkittävää materiaalia. Neuvostoliiton automaattiset asemat ja amerikkalaiset astronautit toimittivat kuun maaperää Maahan. Meillä on yksityiskohtaisia ​​valokuvia sekä Kuun näkyvästä että näkymätön puolista, joiden pohjalta on koottu sen tektoninen kartta. Kuun pinnalla erotetaan suhteellisen matalat alueet, niin sanotut "meret", jotka ovat täynnä magmaisia ​​kiviä, kuten basaltteja. Vuoristoalueiden ("mannermainen") kohokuvio on laajalti kehittynyt, mikä vallitsee erityisesti Kuun toisella puolella. Sen pinnan pääpiirteet syntyvät magmaattisten prosessien avulla. Kuun kohokuvio on täynnä kraattereita, ja monet niistä olivat seurausta meteoriittien putoamisesta. Yleensä Kuun kasvoille on ominaista epäsymmetria "merten" ja "mantereiden" järjestelyssä, jota havaitaan myös maan päällä. Kuun kohokuvioon vaikuttavat meteoriitit, kuun päivän lämpötilanvaihtelut ja kosminen säteily. Seismiset tiedot osoittivat, että Kuulla on kerrosrakenne. Sen kuori on 50-60 km paksu, sen alapuolella on 1000 km syvyyteen asti vaippa. Kuun kivien ikä on 4,5-109 vuotta, joten voimme pitää sitä saman ikäisenä kuin planeettamme. Kuun maaperän koostumuksessa vallitsevat mineraalit: pyrokseenit, plagioklaasit, oliviini, ilmeniitti ja anortosiittityyppiset kivet ovat ominaisia ​​"maalle". Kaikki nämä komponentit löytyvät maapallolta. Kuun halkaisija on 3476 km, sen massa on 81 kertaa pienempi kuin Maan massa. Kuun suolistossa ei ole raskaita alkuaineita - sen keskimääräinen tiheys on 3,34 g / cm3, painovoiman kiihtyvyys on 6 kertaa pienempi kuin maan päällä. Kuussa ei ole hydrosfääriä eikä ilmakehää.
Tutustuttuamme Kuuhun siirrymme Merkuriuksen tarinaan. Se on aurinkoa lähinnä oleva planeetta, ja sillä on erittäin pitkänomainen elliptinen kiertorata. Merkuriuksen halkaisija on 2,6 kertaa pienempi kuin maan halkaisija, 1,4 kertaa suurempi kuin kuun ja on 4880 km. Planeetan tiheys - 5,44 g/cm3 - on lähellä Maan tiheyttä. Merkurius pyörii akselinsa ympäri 58,65 Maan vuorokaudessa nopeudella 12 km/h päiväntasaajalla, ja kiertoaika Auringon ympäri on 88 päiväämme. Lämpötila planeetan pinnalla saavuttaa +415°C Auringon valaisemilla alueilla ja laskee -123°C varjon puolella. Suuren pyörimisnopeuden vuoksi Merkuriuksella on erittäin harvinainen ilmakehä. Planeetta on kirkas tähti, mutta sen näkeminen taivaalla ei ole niin helppoa. Tosiasia on, että ollessaan lähellä aurinkoa,
Riisi. 2. Valokuvat maanpäällisistä planeetoista ja niiden satelliiteista, jotka on saatu Zond-, Mariner-, Venus- ja Voyager-tyyppisiltä planeettojenvälisiltä automaattiasemilta: I - Maa; 2 - Deimos; 3 - Phobos; 4 - Elohopea; 5 - Mars; 6 - Venus; 7 - Luia.
Elohopea on aina näkyvissä lähellä aurinkolevyä. Vain 6-7 vuotta sitten Merkuriuksen pinnasta tiedettiin hyvin vähän, koska maapallon teleskooppiset havainnot mahdollistivat sen erottamisen vain yksittäisistä rengasobjekteista, joiden halkaisija oli jopa 300 km. Uusia tietoja Merkuriuksen pinnasta saatiin käyttämällä amerikkalaista Mariner 10 -avaruusasemaa, joka lensi lähellä Merkuriusta ja lähetti planeetan televisiokuvan Maahan. Asema kuvasi yli puolet planeetan pinnasta. Näiden valokuvien perusteella Neuvostoliitossa laadittiin Merkuriuksen geologinen kartta. Se näyttää rakenteellisten muodostumien jakautumisen, niiden suhteellisen iän ja mahdollistaa Mercury-reljeefin kehitysjärjestyksen palauttamisen. Tutkimalla kuvia tämän planeetan pinnasta voidaan löytää analogia Kuun ja Merkuriuksen rakenteesta. Merkuriuksen useimmat maamuodot ovat kraatterit, cirquet, suuret soikeat syvennykset, "lahdet" ja "meret". Esimerkiksi Zharan "meren" halkaisija on 1300 km. Halkaisijaltaan yli 130 km:n rengasrakenteissa sisärinteiden ja pohjan rakenne näkyy selvästi. Jotkut niistä ovat nuorempien vulkaanisten laavavirtojen tulvimia. Meteoriittiperäisten rengasrakenteiden lisäksi Merkuriuksesta on löydetty tulivuoria. Niistä suurimman - Mauna Loan - pohjan halkaisija on 110 km ja huipun kalderan halkaisija on 60 km. Mercuryssa kehitetään syvien vikojen järjestelmiä - halkeamia
meille. Reliefissä ne ilmaistaan ​​usein kymmenien ja satojen kilometrien pituisina reunuksina. Reunusten korkeus on useista metreistä kolmeen kilometriin. Niillä on yleensä kaareva ja mutkainen muoto, joka muistuttaa maan työntövoimaa. Tiedetään, että työntövoimat tapahtuvat puristusolosuhteissa, joten on täysin mahdollista, että Mercury on voimakkaassa puristuksessa. Todennäköisesti puristusvoimilla on tietty rooli näiden reunusten suunnassa. Samanlaisia ​​geodynaamisia olosuhteita oli aiemmin myös maapallolla.
Toinen planeetta järjestyksessä Auringosta on Venus, joka sijaitsee 108,2-10 km:n etäisyydellä siitä. Rata on melkein pyöreä, planeetan säde on 6050 km, keskimääräinen tiheys on 5,24 g/cm3. Toisin kuin Mercury, se on erittäin helppo löytää. Kirkkaudeltaan Venus on kolmas valaisin taivaalla, jos ensimmäinen on aurinko ja toinen on kuu. Se on meitä lähinnä oleva suuri taivaankappale Kuun jälkeen. Siksi näyttää siltä, ​​​​että meidän pitäisi tietää yksityiskohtaisesti planeetan pinnan rakenne. Itse asiassa se ei ole. Venuksen tiheä, noin 100 km paksuinen ilmakehä piilottaa pintansa meiltä, ​​joten se ei ole suorassa havainnoissa. Mitä tämän pilven alla on? Nämä kysymykset ovat aina kiinnostaneet tutkijoita. Viimeisen vuosikymmenen aikana tiedemiehet ovat saaneet vastauksia moniin näistä kysymyksistä. Venuksen pinnan tutkimukset suoritettiin kahdella tavalla - laskeutuvien ajoneuvojen avulla planeetan pintaan ja tutkamenetelmien avulla (Venuksen keinotekoisista satelliiteista ja maan päällä sijaitsevista radioteleskoopeista). Lokakuun 22. ja 25. päivänä Venera-9- ja Venera-10-laskeutumisajoneuvot lähettivät ensimmäistä kertaa panoraamakuvia Venuksen pinnasta. AMS "Venera-9, 10" tuli Venuksen keinotekoisiksi satelliiteiksi. Tutkakartoituksen suoritti amerikkalainen avaruusalus "Pioneer - Venus". Kävi ilmi, että Venuksen rakenne on suunnilleen sama kuin Kuun, Marsin, rakenne. Samanlaisia ​​rengasrakenteita ja halkeamia on löydetty Venuksesta. Reliefi on voimakkaasti leikattu, mikä osoittaa prosessien aktiivisuutta, kivet ovat lähellä basaltteja. Venuksella ei käytännössä ole magneettikenttää, se on 3000 kertaa heikompi kuin maapallo.
Maan lähin naapuri Aurinkoa vastakkaiselta puolelta on Mars. Se löytyy helposti taivaalta punaisen värinsä ansiosta. Mars sijaitsee etäisyydellä Auringosta 206,7-10 km perigeessa ja 227,9-106 km apogeessa, sillä on pitkänomainen kiertorata. Etäisyys Maan ja Marsin välillä vaihtelee suuresti 400-10° km:stä 101,2-106 km:iin suurten oppositioiden aikana. Mars kiertää Auringon 687 päivässä ja sen päivä kestää 24 tuntia 33 minuuttia 22 sekuntia. Planeetan akseli on kallistettu kiertoradan tasoon 23,5°, joten Marsilla on maan tapaan ilmastovyöhyke. Mars on puolet Maan kokoinen, sen säde päiväntasaajaa pitkin on 3394 km, napainen säde on 30-50 km pienempi. Planeetan tiheys on 3,99 g/cm3, painovoima on 2,5 kertaa pienempi kuin maan päällä. Ilmasto on kylmempää kuin Maan: lämpötila on lähes aina alle 0°, paitsi päiväntasaajan vyöhykkeellä, jossa se saavuttaa +220C. Marsissa, kuten maan päällä, on kaksi napaa: pohjoinen ja etelä. Kun toinen on kesä, toinen on talvi.
Syrjäisyydestään huolimatta Mars lähestyy Kuuta tutkimusasteen suhteen. Neuvostoliiton automaattisten asemien "Mars" ja amerikkalaisten asemien "Mariner" ja "Viking" avulla suoritettiin järjestelmällinen leikkitutkimus. Marsin pinnasta otettujen valokuvien perusteella laadittiin planeetan geomorfologiset ja tektoniset kartat. Ne korostavat "mannerten" ja "valtamerten" alueita, jotka eroavat paitsi kohokuoren morfologian, myös maankuoren rakenteen suhteen. Yleensä Marsin pinnalla on epäsymmetrinen rakenne, suurimman osan siitä ovat "meret", kuten muutkin maanpäälliset planeetat, se on täynnä kraattereita. Näiden kraatterien alkuperä liittyy intensiiviseen meteoriittipommitukseen pinnalla. Siitä löydettiin suuria tulivuoria, joista suurimman - Olympuksen - korkeus on 27 km. Lineaarisista rakenteista ilmeisimpiä ovat useiden tuhansien kilometrien pituiset rift-laaksot. Suuret virheet, kuten syvät ojat, repeävät "mantereiden" ja "valtamerten" rakenteita. Planeetan ylempää kuorta monimutkaistaa ortogonaalisten ja diagonaalisten vaurioiden järjestelmä, jotka muodostavat lohkorakenteen. Nuorimmat muodostelmat Marsin kohokuviossa ovat eroosiolaaksot ja harjanteiset muodot. Pinnalla sääprosessit etenevät intensiivisesti.
Vuonna 1930 löydetty Pluto on aurinkokunnan kaukaisin planeetta. Se on maksimaalisesti poistunut auringosta 5912-106 km:n kohdalla. ja lähestyy 4425-10 km. Pluto eroaa jyrkästi jättiläisplaneetoista ja on kooltaan lähellä maanpäällisiä planeettoja. Tiedot siitä ovat puutteellisia, eivätkä edes tehokkaimmat teleskoopit anna käsitystä sen pinnan rakenteesta (katso taulukko 1).
Olemme pohtineet joitain maanpäällisten planeettojen ominaisuuksia. Jopa pintapuolinen tarkastelu paljastaa niiden väliset yhtäläisyydet ja erot. Tosiasiat sanovat, että Merkurius kehittyi samojen lakien mukaan kuin Kuumme. Monet Merkuriuksen kohokuvion rakenteen piirteet ovat ominaisia ​​Marsille, Venukselle ja Maalle. Mielenkiintoista on, että maapallon katsominen avaruudesta viittaa myös rengas- ja viivarakenteiden laajaan kehittymiseen planeetallamme. Joidenkin rengasrakenteiden luonne liittyy meteoriittien "arviin". Tietenkin planeettojen rakenteellisen kehityksen vaiheet eivät ole samoja. Mutta juuri tämä tekee vertailevasta planetologiasta mielenkiintoisen, koska tutkimalla muiden planeettojen yläkuorten kohokuoren kohokuviota, materiaalikoostumusta ja tektonisia rakenteita voimme paljastaa planeettamme muinaisen historian sivut ja jäljittää sen kehitystä. Maaplaneettojen ohella tutkitaan myös jättiläisplaneettoja - Jupiteria, Saturnusta, Uranusta ja Neptunusta. Ne ovat monessa suhteessa samanlaisia ​​​​toistensa kanssa ja eroavat suuresti maanpäällisistä planeetoista (katso taulukko 1). Niiden massat ovat paljon suurempia kuin Maan, ja niiden keskimääräiset tiheydet ovat päinvastoin pienemmät. Näillä planeetoilla on suuret säteet ja ne pyörivät nopeasti akselinsa ympäri. Jättiplaneettoja ymmärretään edelleen huonosti. Niiden tutkimisen vaikeus liittyy valtavaan etäisyyteen Maasta. Jättiplaneettojen tutkimuksessa mielenkiintoisimmat tulokset
antaa automaattisia planeettojen välisiä asemia. Kävi ilmi, että nämä planeetat ovat erittäin aktiivisia. Äskettäin yksityiskohtaiset valokuvat Jupiterista ja sen satelliiteista saatiin American Voyager -asemalta. Planeetan tutkimus jatkuu.

YLEINEN KATSAUS MAAN RAKENTEEN
Yksi maapallon tunnusomaisimmista ominaisuuksista on sen heterogeenisyys. Se koostuu samankeskisistä kuorista. Maan kuoret on jaettu ulkoisiin ja sisäisiin. Ulkoisia ovat ilmakehä ja hydrosfääri; sisäinen - maankuori, vaipan ja ytimen eri kerrokset. Maankuori on tutkituin ja ohut, erittäin hauras kuori. Siinä on kolme kerrosta. Yläkerros, sedimenttinen, koostuu hiekasta, hiekkakivistä, savesta, kalkkikivestä, jotka ovat seurausta vanhojen kivien mekaanisesta, kemiallisesta tuhoutumisesta tai organismien elintärkeästä toiminnasta. Sitten tulee graniittikerros, ja kuoren pohjassa on basalttikerros. Toisen ja kolmannen kerroksen nimet on aina annettu lainausmerkeissä, koska ne todistavat vain kivien vallitsemisesta niissä, joiden fysikaaliset ominaisuudet ovat lähellä basaltteja ja graniitteja.
Maan modernin rakenteen tyypillisin piirre on sen epäsymmetria: planeetan toinen pallonpuolisko on valtamerinen, toinen mannermainen. Mantereet ja valtamerten painaumat ovat maankuoren suurimpia tektonisia elementtejä. Ne on rajattu mannerrinteellä. Valtamerten alla maankuori on ohut, siinä ei ole "graniitti"-kerrosta, ja ohuiden sedimenttien takana on "basaltti"-kerros, jonka paksuus on jopa 10 km.
Mannerten alla maankuoren paksuus kasvaa "graniitti"-kerroksen sekä "basaltti"- ja sedimenttikerrosten paksuuden kasvun vuoksi. Se saavuttaa suurimman paksuutensa - 50-70 km - nykyaikaisten vuoristojärjestelmien paikoissa. Tasaisilla alueilla maankuoren pituus on harvoin yli 40 km. Mantereilla on monimutkaisempi rakenne. Ne voidaan jakaa muinaisiin ytimiin - arkeaan-alaproterotsoiikisella kellarilla varustettuihin tasanteisiin - ja niitä kehystäviin taitettuihin hihnoihin, jotka eroavat toisistaan ​​sekä rakenteeltaan että maankuoren muodostumisajaltaan (kuva 3). Muinaiset alustat ovat maankuoren vakaita ja inaktiivisia alueita, joissa perustusten tasainen pinta on peitetty sedimentti- ja vulkaanisilla kivillä. Mantereilla on kymmenen muinaista alustaa. Suurin on afrikkalainen, joka kattaa melkein koko mantereen ja sijaitsee mantereen pallonpuoliskon keskellä. Euraasiassa on kuusi alustaa: Itä-Eurooppa, Siperia, Hindustan, Kiina-Korea, Etelä-Kiina ja Indo-Sinai. Pohjois-Amerikan mantereen ydin on Pohjois-Amerikan alusta, johon kuuluvat Grönlanti ja Baffin Island. Laaja Etelä-Amerikan muinainen alusta osallistuu Etelä-Amerikan geologiseen rakenteeseen. Manner-Australian länsipuoliskolla on muinainen alusta. Etelämantereen keski- ja itäosat ovat myös alusta. Nämä mannermassat on ryhmitelty meridionaalisiin vyöhykkeisiin, joita erottavat valtameren painaumat. Geologisen kehityksen rakenteen ja historian mukaan maanosat ovat leveyssuunnassa hyvin samankaltaisia. Pohjoisen mantereiden vyöhyke erottuu Jäämeren rajalla, johon kuuluvat Pohjois-Amerikan ja Euraasian mantereiden muinaiset ytimet. Tämän vyön rinnalla, mutta eteläisellä pallonpuoliskolla, ulottuu Etelä-Amerikan, Afrikan, Arabian, Hindustanin ja Australian leveysvyöhyke. Etelässä se väistyy Eteläisen valtameren valtamerivyöhykkeelle, joka rajaa Etelämanner-alustaa.
Muinaiset alustan ytimet erotetaan toisistaan ​​liikkuvilla geosynklinaalisilla hihnoilla, jotka koostuvat geosynklinaalisista alueista. Tutkijat erottavat viisi suurta vyöhykettä: Tyynenmeren, Välimeren, Ural-Mongolian, Atlantin ja Arktisen alueen (katso kuva 3).
Suurin liikkuvista vyöistä on Tyynenmeren alue. Sen puoliskon länsi-paratiisi ulottuu Aasian ja Australian reuna-alueita pitkin, ja se erottuu valtavasta leveydestä - jopa 4000 km. Merkittävä osa hihnasta kehittyy edelleen aktiivisesti. Tällä hetkellä täällä on alueita, joissa on voimakasta vulkanismia ja voimakkaita maanjäristyksiä. Tyynenmeren vyöhykkeen itäinen puoli on suhteellisen kapea (jopa 160 (3 km) leveä), ja sen miehittää pääasiassa Amerikan mantereiden ja Etelämantereen Andien Cordillera-vuoriston taittuneet rakenteet.Välimeren vyöhyke on myös yksi suurimmista; Maan liikkuvat vyöhykkeet. Se ilmenee täydellisimmin Välimerellä, Lähi- ja Lähi-idässä, missä se sisältää Krimin, Kaukasuksen, Turkin, Iranin ja Afganistanin vuoristorakenteet, jotka liittyvät Tyynenmeren vyöhykkeeseen Himalajan kautta ja Indonesia.
Ural-Mongolian vyö muodostaa valtavan kaaren, joka on kupera etelään. Aralmeren ja Tien Shanin alueella se on kosketuksessa Välimeren vyöhykkeen kanssa, pohjoisessa Novaja Zemljan alueella, arktisen alueen kanssa ja idässä Okhotskin meren alueella, Tyynenmeren vyöhykkeen kanssa (katso kuva 3).
Jos piirretään kartalle maanosien liikkuvat vyöhykkeet ja sisällytetään niihin valtamerten vuoristojärjestelmät, saadaan Tyyntä valtamerta lukuun ottamatta leveysvyöhykkeiden ruudukko, jonka soluissa on muinaiset maanosat sijaitsevat. Ja jos meillä olisi mahdollisuus katsoa maapalloamme kaukoputken läpi toiselta planeetalta, näkisimme suuria isometrisiä alueita, joita erottavat salaperäiset lineaariset kanavat, eli tältä Mars näytti meistä aivan äskettäin. Tietysti sekä Marsin väylillä että Maan vuoristossa taittuneilla vyöhykkeillä ja isometrisilla lohkoilla on erittäin monimutkainen, heterogeeninen rakenne ja pitkä kehityshistoria.
Geosynklinaalisille vyöhykkeille ovat tyypillisiä paksujen sedimenttikerrosten kerääntyminen (jopa 25 km), pysty- ja vaakasuuntaiset liikkeet, magmaattisten prosessien laaja kehitys, seisminen ja vulkaaninen aktiivisuus. Täällä olevat kivet ovat voimakkaasti epämuodostuneita, rypistyneet taitoksiksi ja kohokuvio on jyrkästi leikattu. Geosynkliinisten hihnojen rakenteen luonteenomaisia ​​elementtejä ovat taitetut rakenteet erottavat viat. Suurimmat virheet ovat useita tuhansia kilometrejä pitkiä, ja niiden juuret ovat vaipassa, jopa 700 kilometrin syvyydessä. Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että viat määräävät suurelta osin alustarakenteiden kehityksen.
Lineaaristen muodostumien lisäksi rengasrakenteet ovat merkittävässä asemassa maankuoren rakenteessa. Ne ovat mittakaavaltaan ja alkuperältään hyvin erilaisia, esimerkiksi Tyynen valtameren jättimäinen syvennys, joka vie lähes puolet planeettasta, sekä aktiivisten ja pitkään sammuneiden tulivuorten kartioiden miniatyyrihuiput. Maapallolla tunnetaan nykyään suuri määrä erilaisia ​​rengasrakenteita. Todennäköisesti Maan kehityksen alkuvaiheessa tällaisia ​​rakenteita oli enemmän, mutta intensiivisten pintageologisten prosessien vuoksi niiden jäljet ​​ovat kadonneet. Pitkän geologisen kehityksen historian aikana, ja se on kestänyt noin 4,5 109 vuotta, planeettamme rakennesuunnitelma luotiin ja rakennettiin vähitellen uudelleen. Maan nykyaikainen pinta on tulosta suhteellisen lähimenneisyyden geologisista prosesseista. Muinaisten prosessien jälkiä on säilytetty kivissä, mineraaleissa, rakenteissa, joiden tutkiminen antaa meille mahdollisuuden luoda uudelleen geologisen historian kronikka.

Jos määrittelemme lyhyesti geologien tehtävän, se tiivistyy Maan materiaalikoostumuksen ja sen kehityksen tutkimukseen koko geologisen kehityksen historian ajan. Toisin sanoen geologin tulee tuntea aineen koostumus, ominaisuudet, tilajärjestely ja rajoittuminen tiettyihin geologisiin rakenteisiin. Maan sisäosien rakennetta ja koostumusta tutkitaan monin menetelmin (kuva 4). Yksi niistä on kivien suora tutkiminen luonnollisissa paljastumissa sekä kaivoksissa ja porakaivoissa.
Tasangoilla voit selvittää vain kymmenien metrien syvyydessä olevien geologisten kerrosten koostumuksen. Vuorilla, pitkin jokilaaksoja, joissa vesi leikkaa voimakkaiden harjujen läpi, katsomme jo 2-3 km:n syvyyteen. Vuoristorakenteiden tuhoutumisen seurauksena pintaan ilmestyy syvän suolen kiviä. Siksi niiden tutkiminen; Maankuoren rakennetta voidaan arvioida 15-20 km syvyydessä. Syvällä makaavien massojen koostumuksen perusteella voimme arvioida kymmenien ja satojen kilometrien syvyydestä kohoavia tulivuorenpurkausten aikana sinkoutuneita aineita. Niiden avulla voit tarkastella maan ja kaivosten suolistosta, mutta useimmissa tapauksissa niiden syvyys ei ylitä 1,5-2,5 km. Maapallon syvin kaivos sijaitsee Etelä-Intiassa. Sen syvyys on 3187 m. Geologit porasivat satoja tuhansia kaivoja. Yksittäiset kaivot ylsivät 8-9 kilometrin syvyyteen. Esimerkiksi Oklahomassa (USA) sijaitsevan Bert-Rogersin kaivon merkki on 9583 m. Kuolan niemimaalla kaivo saavutti ennätyssyvyyden, 10 000 m. Kuitenkin, jos vertaamme annettuja lukuja planeettamme säteeseen (R = 6371 km), voimme helposti nähdä, kuinka rajallinen näkemyksemme Maan suolistoon on. Siksi ratkaiseva sana syvän rakenteen tutkimuksessa kuuluu geofysikaalisille tutkimusmenetelmille. Ne perustuvat Maan luonnollisten ja keinotekoisesti luotujen fyysisten kenttien tutkimukseen. Geofysikaalisia päämenetelmiä on viisi: seisminen, gravimetrinen, magnetometrinen, elektrometrinen ja termometrinen. ^ Seisminen menetelmä tarjoaa eniten tietoa. Sen ydin on rekisteröidä maanjäristysten aikana keinotekoisesti syntyneitä tai esiintyviä värähtelyjä, jotka etenevät lähteestä kaikkiin suuntiin, myös syvälle maahan. Seismiset aallot, jotka ovat kohdanneet matkallaan eri tiheydellä olevien väliaineiden rajat, heijastuvat osittain. Heijastunut signaali syvemmältä rajapinnalta saapuu havainnoijaan jonkin verran viiveellä. Kun huomioidaan peräkkäin tulevat signaalit ja tietäen aallon etenemisnopeuden, voimme erottaa eri tiheydeltään erilaisia ​​kuoria Maan suolistossa.
Gravimetrinen menetelmä tutkii painovoiman jakautumista pinnalla, mikä johtuu maan sisällä olevien kivien erilaisesta tiheydestä. Painovoiman suuruuden poikkeama johtuu maankuoren kivien heterogeenisyydestä. Painovoimakentän lisääntyminen (positiivinen anomalia) liittyy tiheämpien kivien esiintymiseen syvyydessä, mikä liittyy magman tunkeutumiseen ja jäähtymiseen vähemmän tiheissä sedimenttikerroksissa. Negatiiviset poikkeavuudet osoittavat vähemmän tiheiden kivien, kuten kivisuolan, läsnäolon. Siten gravitaatiokenttää tutkimalla meillä on mahdollisuus arvioida Maan sisäistä rakennetta.
Planeettamme on valtava magneetti, jonka ympärillä on magneettikenttä. Tiedetään, että kivillä on erilainen kyky magnetisoitua. Esimerkiksi magman kiinteytymisestä syntyvät magmaiset kivet ovat magneettisesti aktiivisempia kuin sedimenttiset, koska ne sisältävät suuren määrän ferromagneettisia alkuaineita (rautaa jne.). Siksi magmaiset kivet luovat oman magneettikentän, jonka instrumentit havaitsevat. Tämän perusteella laaditaan magneettikentän karttoja, joiden avulla arvioidaan maankuoren materiaalikoostumusta. Geologisen rakenteen epähomogeenisuus johtaa magneettikentän epähomogeenisuuteen.
Elektrometrinen menetelmä perustuu tietoon sähkövirran kulkuolosuhteista kivien läpi. Menetelmän ydin on, että kivillä on erilaiset sähköiset ominaisuudet, joten sähkökentän luonteen muutos liittyy joko kivien koostumuksen tai niiden fysikaalisten ominaisuuksien muutokseen.
Termometrinen menetelmä perustuu planeettamme lämpökentän ominaisuuksiin, jotka syntyvät maan sisäisten prosessien seurauksena. Paikoissa, joissa tektoninen aktiivisuus on korkea, esimerkiksi tulivuorten ollessa aktiivisia, lämmön virtaus syvyydestä on merkittävää. Tektonisesti rauhallisilla alueilla lämpökenttä on lähellä normaalia. Mahdolliset lämpökentän poikkeavuudet osoittavat lämpölähteiden läheisyyttä ja geokemiallisten prosessien aktiivisuutta maan suolistossa.
Yhdessä geofysikaalisten menetelmien tutkimiseen syvän rakenteen ja. Maan koostumuksesta käytetään laajalti geokemiallisia menetelmiä. Niiden avulla määritetään kemiallisten alkuaineiden jakautumisen säännönmukaisuudet maan päällä, niiden jakautuminen sekä mineraalien ja kivien absoluuttinen ikä. Kun tiedämme radioaktiivisten alkuaineiden puoliintumisajan, voimme määrittää hajoamistuotteiden lukumäärän perusteella, kuinka monta vuotta on kulunut mineraalin tai kiven muodostumisesta.
Etämenetelmiin kuuluu koko joukko tutkimusta, joka tehdään lentokoneista ja avaruusaluksista. Etätutkimusmenetelmien fyysinen perusta on sähkömagneettisten aaltojen säteily tai heijastus luonnon esineistä. Ilma- tai avaruuskuva on luonnonkohteiden kirkkaus- ja värikentän tilajakauma. Homogeenisilla kohteilla on sama kirkkaus ja väri kuvassa.
Geologit tutkivat ilma- ja satelliittikuvien avulla alueen rakenteellisia piirteitä, kivien levinneisyyden erityispiirteitä ja luovat yhteyden kohokuvion ja sen syvärakenteen välille. Kaukokartoitusmenetelmät, sekä ilmailu- että avaruuspohjaiset, ovat vakiintuneet käytännössä ja muodostavat muiden menetelmien ohella nykyajan tutkijoiden arsenaalin.

MAAN PINTASÄTEILYN OMINAISUUDET
Maan pinnan sähkömagneettisen säteilyn pääominaisuus on sähkömagneettisten värähtelyjen taajuus. Kun tiedät valon etenemisnopeuden, säteilyn taajuus voidaan helposti laskea uudelleen sähkömagneettisen aallon pituudella.
Sähkömagneettisilla värähtelyillä on laaja aallonpituusalue. Jos käännymme sähkömagneettisten värähtelyjen spektriin, niin
näet, että näkyvä alue vie vain pienen alueen, jonka aallonpituus X = 0; 38-0,76 mikronia. Silmä havaitsee näkyvän säteilyn eri aallonpituuksilla valo- ja väriaistina.
taulukko 2
Tällä aikavälillä silmän ja muiden optisten instrumenttien herkkyys ei ole sama ja sen määrää ihmissilmän spektrinen herkkyysfunktio. Ihmissilmän näkyvyysfunktion maksimiarvo vastaa aallonpituutta
A. \u003d 0,556 mikronia, mikä vastaa spektrin näkyvän osan kelta-vihreää väriä. Tämän alueen ulkopuolella olevilla aallonpituuksilla ihmissilmä ja vastaavat optiset laitteet eivät reagoi sähkömagneettisiin aalloille, tai kuten sanotaan, näkyvyyskerroin on 0.
Näkyvän alueen oikealla puolella (kasvusuunnassa) on infrapunasäteilyn alue 0,76-1000 mikronia, jota seuraa ultralyhyen, lyhytaallon ja pitkän aallon radioaaltoalueet. Näkyvän alueen vasemmalla puolella (vähenemissuunnassa) on ultraviolettisäteilyn alue, joka korvataan röntgen- ja gamma-alueella (kuva 5).
Useimmissa tapauksissa todelliset kappaleet lähettävät energiaa laajalla spektrialueella. Etätutkimusmenetelmät perustuvat maan pinnan säteilyn ja ulkoisten lähteiden heijastuneen säteilyn tutkimukseen eri alueilla. Maan aktiivisin ulkoinen säteilylähde on aurinko. Tutkijan on tärkeää tietää, mihin spektrin osaan tutkittavan kohteen suurin säteily on keskittynyt. Lämpösäteilyn käyrällä, joka kuvaa kuumennettujen kappaleiden säteilyenergian jakautumista, on maksimi, mitä selvempi, sitä korkeampi lämpötila. Lämpötilan noustessa spektrin maksimia vastaava aallonpituus siirtyy kohti lyhyempiä aallonpituuksia. Havaitsemme säteilyn siirtymisen kohti lyhyitä aaltoja, kun kuumien esineiden väri muuttuu lämpötilan mukaan. Huoneenlämpötilassa lähes kaikki säteily on spektrin infrapuna-alueella (IR-alue). Lämpötilan noustessa näkyvää säteilyä alkaa ilmaantua. Aluksi se putoaa spektrin punaiseen osaan, minkä seurauksena kohde näyttää punaiselta. Kun lämpötila nousee 6000 K, mikä vastaa Auringon pinnan lämpötilaa, säteily jakautuu siten, että syntyy valkoisen vaikutelma.
Kokonaissäteilyvuossa tapahtuu merkittäviä muutoksia, jotka liittyvät ilmakehän säteilyenergian imeytymiseen ja siroamiseen.
Läpinäkyvässä ilmakehässä infrapuna- ja mikroaaltosäteily siroaa paljon heikommin kuin näkyvä ja ultraviolettisäteily. Näkyvällä alueella spektrin sinivioletin osan sironta on havaittavissa, joten päivällä pilvettömällä säällä taivas on sininen ja auringonnousun ja -laskun aikana punainen.
Sironnan lisäksi spektrin lyhytaaltoisessa osassa tapahtuu myös säteilyn absorptiota. Läpäisevän säteilyn vaimennus riippuu aallonpituudesta. Sen ultraviolettiosa imeytyy lähes kokonaan ilmakehän happiin ja otsoniin. Spektrin pitkän aallon osassa (infrapuna) absorptiokaistat johtuvat vesihöyryn ja hiilidioksidin läsnäolosta; "läpinäkyvyysikkunoita" käytetään havainnointiin. Ilmakehän optiset ominaisuudet, vaimennus ja sironta vaihtelevat vuodenaikojen ja leveysasteiden mukaan. Esimerkiksi vesihöyryn pääosa on keskittynyt alempaan ilmakehään, ja sen pitoisuus siinä riippuu leveysasteesta, korkeudesta, vuodenajasta ja paikallisista sääolosuhteista.
Siten lentokoneeseen tai avaruuslaboratorioon asennettu säteilyvastaanotin rekisteröi samanaikaisesti ilmakehän vaimentaman pintasäteilyn (sisäisen ja heijastuneen) ja ilmakehän sameussäteilyn (moninkertainen sironta).
Maan pinnan etähavaintojen onnistuminen satelliittilentokoneista riippuu suurelta osin sähkömagneettisten värähtelyjen spektrin sen osan oikeasta valinnasta, jossa kaasuverhon vaikutus Maan säteilyyn on minimaalinen.
Riisi. 5. Sähkömagneettisten värähtelyjen spektri.

LUKU II. GEOLOGINEN TUTKIMUS ORBITILTA

AVARUUSAJONEUVOJEN TYYPIT.
GEOLOGISEN TIEDON OMINAISUUDET ERI RATOILTA
Planeettamme geologisen rakenteen tutkimiseen käytetään suurta avaruusteknologian arsenaalia. Se sisältää korkean korkeuden tutkimusraketit (HR), automaattiset planeettojenväliset asemat (AMS), keinotekoiset maasatelliitit (AES), miehitetyt avaruusalukset (PCS) ja pitkän aikavälin kiertorata-asemat (DOS). Havainnot avaruudesta tehdään pääsääntöisesti kolmelta tasolta, jotka voidaan ehdollisesti jakaa matalaan, keskitasoon, korkeaan. Matalalta kiertoradalta (ratakorkeus 500 km asti) havaintoja tehdään VR:stä, PKK:sta, satelliiteista. Korkealla sijaitsevien rakettien avulla on mahdollista saada kuvia 0,5 miljoonan km2:n alueelta. Ne laukaistaan ​​90–400 kilometrin korkeuteen ja niillä on parabolinen kiertorata, ja laitteet palaavat laskuvarjolla Maahan. Matalan kiertoradan avaruusaluksia ovat Sojuz- ja Salyut-tyyppiset PKK- ja DOS-avaruusalukset, Kosmos-tyyppiset satelliitit, jotka lentävät leveysrataa jopa 500 km:n korkeudessa. Tuloksena oleville kuville on ominaista korkealaatuinen tieto. Keskirata-avaruusaluksiin kuuluu IS, jonka lentokorkeus on 500-1500 km. Nämä ovat Meteor-järjestelmän Neuvostoliiton satelliitit, amerikkalainen Landsat ja muut, jotka toimivat automaattisessa tilassa ja lähettävät nopeasti tietoa radiokanavien kautta Maahan. Näillä laitteilla on lähes napainen kiertorata ja niitä käytetään koko maapallon pinnan mittaamiseen (kuva 6).
Saman mittakaavan kuvan saamiseksi pinnasta ja kehysten kiinnittämisen helpottamiseksi toisiinsa satelliittien kiertoradan tulee olla lähellä ympyrän muotoisia. Vaihtelemalla satelliittilennon korkeutta sekä kiertoradan kaltevuuskulmaa; on mahdollista laukaista satelliitteja niin sanotuille auringon synkronisille kiertoradoille, joilta ammunta mahdollistaa jatkuvan maanpinnan kartoituksen samaan aikaan vuorokaudesta. Satelliitit "Meteor" ja satelliitti "Landsat" laukaistiin auringon synkronisille kiertoradoille.
Maan tutkimukset eri kiertoradoilta mahdollistavat eri mittakaavan kuvien saamisen. Näkyvyyden mukaan ne jaetaan neljään tyyppiin: globaaleihin, alueellisiin, paikallisiin ja yksityiskohtaisiin. Globaalit kuvat tarjoavat kuvia koko maan valaistusta osasta. He pystyvät erottamaan maanosien ääriviivat ja suurimmat geologiset rakenteet (kuva 7). Aluekuvat kattavat alueita 1-10 miljoonaa kilometriä, mikä auttaa tulkitsemaan vuoristomaiden, alankoalueiden rakennetta ja tunnistamaan yksittäisiä kohteita (kuvat 8 a, b).
Riisi. 7. Globaali kuva maapallosta; saatu Neuvostoliiton planeettojenvälisen automaattisen Zond-7-aseman hallitukselta. Se kuvaa Maata ja Kuun reunaa samanaikaisesti. Etäisyys Kuuhun on 2 tuhatta km, etäisyys Maahan on 390 tuhatta km. Kuvassa on maapallon itäinen pallonpuolisko, josta voidaan erottaa Arabian niemimaa, Hindustan, Euraasian mantereen erilliset vyöhykkeet. Australia. Vesialue näyttää tummemmalta. Pilvet luetaan kuvan valon valosävyn ja pyörrekuvion perusteella.
Riisi. 8. a - Paikallinen satelliittikuva Tien Shanin läntisistä kannuista, saatu Salyut-5-asemalta 262 km:n korkeudelta. Kuvan valosävyn ja tekstuurin mukaan valokuvassa erotetaan kolme vyöhykettä. Keskiosan vuorijonolle on ominaista tumma fotosävy, kuvion shagreen-tekstuuri, jossa jyrkkien reunusten rajaamien harjujen kampamaiset muodot erottuvat selvästi. Kaakosta ja luoteesta vuoristoa rajoittavat vuortenväliset painaumat (Fergana ja Talas), joista suurimmassa osassa on valokuvan mosaiikkikuvio runsaan kasvillisuuden vuoksi. Jokiverkosto ja jyrkät reunat rajoittuvat vikajärjestelmään, joka luetaan lineaaristen fotoanomalioiden muodossa,
Paikalliset kuvat mahdollistavat alueen kartoituksen 100 tuhannesta 1 miljoonaan km2. Yksityiskohtaiset kuvat ovat ominaisuuksiltaan lähellä ilmakuvia, ja niiden pinta-ala on 10 000 - 100 000 km2. Jokaisella luetelluista satelliittikuvatyypeistä on omat etunsa ja haittansa. Esimerkiksi parempi näkyvyys antaa eri mittakaavan kuvien eri osista Maan kaarevuuden vuoksi. Näitä vääristymiä on vaikea korjata jopa nykyaikaisella fotogrammetrisella tekniikalla. Toisella puolella; hieno arvostelu -
Riisi. 8. b - Kaavio satelliittikuvan geologisesta tulkinnasta: 1 - muinaiset kompleksit; 2- vuorten väliset painaumat; 3 - vikoja.
Suuri tiheys johtaa siihen, että maiseman pienet yksityiskohdat katoavat ja planeetan pintaan ulkonevien maanalaisten rakenteiden kuvio tulee näkyviin. Siksi tietyistä geologisista tehtävistä riippuen tarvitaan optimaalinen joukko tieteellisiä laitteita ja joukko monimuotoisia kuvia.

TUTKIMUSMENETELMIEN OMINAISUUDET
Ilma-aluksista tehtävien geologisten tutkimusten aikana rekisteröidään luonnon esineiden sähkömagneettisten aaltojen säteily tai heijastus. Kaukokartoitusmenetelmät jaetaan ehdollisesti menetelmiin, joilla tutkitaan Maan näkyvää ja
Riisi. 9. a Valokuva Balkhash-järvestä on otettu Salyut-5-asemalta vuonna 1976. Valokuvan korkeus on 270 km. Kuvassa järven keskiosa. Etelästä sitä lähestyy Ili-joen suisto, jossa on monia kuivia kanavia. Järven etelärannalla näkyy matalikko, joka on kasvanut ruokopeikoksi.
spektrin lähi-infrapuna-alue (visuaaliset havainnot, valokuvaus, televisiokuvaus) ja sähkömagneettisen spektrin näkymätön alueen menetelmät (infrapunavalokuvaus, tutkavalokuvaus, spektrometrinen valokuvaus jne.). Pysähdytään näiden menetelmien lyhyeen kuvaukseen. Miehitetyt avaruuslennot ovat osoittaneet, että vaikka tekniikka olisi kuinka täydellinen tahansa, visuaalisia havaintoja ei voida jättää huomiotta. Yu. Gagarinin havaintoja voidaan pitää niiden alussa. Elävin vaikutelma ensimmäisestä kosmonautista on näkymä hänen kotimaahansa avaruudesta: "Vuoristot, suuret joet, suuret metsät, saaripisteet näkyvät selvästi ... Maa ilahdutti mehukasta väripalettia ...". Kosmonautti P. Popovich raportoi: "Kaupungit, joet, vuoret, laivat ja muut esineet ovat selvästi näkyvissä." Näin ollen jo ensimmäisillä lennoilla kävi selväksi, että kosmonautti osaa navigoida kiertoradalla hyvin ja tarkkailla luonnonkohteita määrätietoisesti. Ajan myötä astronautien työohjelma monimutkaisi, avaruuslennot pitkivät ja avaruudesta saadut tiedot tarkentuivat ja yksityiskohtaisemmin.
Monet astronautit ovat havainneet, että he näkevät vähemmän esineitä lennon alussa kuin lennon lopussa. Joten, kosmonautti V. Sevastyanov
Hän kertoi, että aluksi hän tuskin pystyi erottamaan mitään avaruuden korkeudesta, sitten hän alkoi havaita laivoja meressä, sitten laivoja laiturissa, ja lennon lopussa hän erotti yksittäisiä rakennuksia rannikkoalueilla.
Jo ensimmäisillä lennoilla astronautit näkivät korkealta sellaisia ​​esineitä, joita he teoriassa eivät voineet nähdä, koska uskottiin, että ihmissilmän resoluutio oli yhtä kaaren minuuttia. Mutta kun ihmiset alkoivat lentää avaruuteen, kävi ilmi, että kiertoradalta näkyi esineitä, joiden kulman laajuus on alle minuutti. Kosmonautti, jolla on suora yhteys Mission Control Centeriin, voi kiinnittää maan tutkijoiden huomion missä tahansa luonnonilmiössä tapahtuviin muutoksiin ja nimetä ampumisen kohteen, eli kosmonautti-tutkijan rooli on kasvanut dynaamisen havainnoinnin yhteydessä. prosessit. Onko visuaalisella tarkastelulla merkitystä geologisten kohteiden tutkimisessa? Loppujen lopuksi geologiset rakenteet ovat melko vakaita, ja siksi niitä voidaan valokuvata ja sitten tutkia rauhallisesti maan päällä.
Osoittautuu, että erikoiskoulutuksen saanut kosmonautti-tutkija voi tarkkailla geologista kohdetta eri kulmista, eri vuorokaudenaikoina ja nähdä sen yksittäisiä yksityiskohtia. Ennen lentoja kosmonautit lensivät erityisesti geologien kanssa lentokoneessa, tutkivat geologisten kohteiden rakenteen yksityiskohtia, tutkivat geologisia karttoja ja satelliittikuvia.
Avaruudessa ollessaan ja visuaalisia havaintoja tehdessään astronautit paljastavat uusia, aiemmin tuntemattomia geologisia esineitä ja uusia yksityiskohtia aiemmin tunnetuista kohteista.
Annetut esimerkit osoittavat visuaalisten havaintojen suuren arvon maapallon geologisen rakenteen tutkimisessa. On kuitenkin otettava huomioon, että ne sisältävät aina subjektivismin elementtejä ja siksi niitä on tuettava objektiivisella instrumenttitiedolla.
Geologit ovat jo reagoineet suurella mielenkiinnolla ensimmäisiin valokuviin, jotka kosmonautti G. Titov toi Maahan. Mikä kiinnitti heidän huomionsa avaruudesta saadussa geologisessa tiedossa? Ensinnäkin he saivat mahdollisuuden tarkastella jo tunnettuja Maan rakenteita täysin eri tasolta.
Lisäksi tuli mahdolliseksi tarkistaa ja linkittää erilaisia ​​karttoja, koska yksittäiset rakenteet osoittautuivat kytkeytyneiksi suurilla etäisyyksillä, mikä vahvistettiin objektiivisesti avaruuskuvilla. On myös mahdollista saada tietoa maapallon vaikeasti saavutettavien alueiden rakenteesta. Lisäksi geologit ovat aseistautuneet pikamenetelmällä, jonka avulla he voivat nopeasti kerätä materiaalia tietyn maan osan rakenteesta ja hahmotella tutkimuskohteita, joista tulisi avain planeettamme suoliston lisätietoihin.
Planeettastamme on nyt tehty monia "muotokuvia" avaruudesta. Keinotekoisen satelliitin kiertoradoista ja siihen asennetuista laitteista riippuen maapallosta saatiin kuvia eri mittakaavassa. Tiedetään, että tilaa kuvia eri
vaa'at sisältävät tietoa erilaisista geologisista rakenteista. Siksi valittaessa informatiivisinta kuvamittakaavaa on lähdettävä tietystä geologisesta ongelmasta. Korkeasta näkyvyydestä johtuen yhdelle satelliittikuvalle näytetään useita geologisia rakenteita kerralla, mikä mahdollistaa johtopäätöksien tekemisen niiden välisistä suhteista. Avaruustiedon hyödyntämisen etua geologiassa selittää myös maisemaelementtien luonnollinen yleistyminen. Tästä johtuen maaperän ja kasvillisuuden peittävä vaikutus vähenee ja geologiset kohteet "näkevät" selvemmin satelliittikuvissa. Avaruuskuvissa näkyvät rakenteiden fragmentit rivittyvät yksittäisiin vyöhykkeisiin. Joissakin tapauksissa voidaan löytää kuvia syvälle haudatuista rakenteista. Ne näyttävät paistavan päällä olevien kerrostumien läpi, mikä antaa meille mahdollisuuden puhua tietystä avaruuskuvien fluoroskooppisuudesta. Toinen avaruudesta tehtyjen tutkimusten ominaisuus on kyky vertailla geologisia kohteita niiden spektriominaisuuksien päivittäisten ja vuodenaikojen muutosten perusteella. Samasta alueesta eri aikoina otettujen valokuvien vertailu mahdollistaa eksogeenisten (ulkoisten) ja endogeenisten (sisäisten) geologisten prosessien: joki- ja meriveden, tuulen, tulivuoren ja maanjäristysten toiminnan dynamiikan.
Tällä hetkellä monissa avaruusaluksissa on valokuva- tai televisiolaitteet, jotka kuvaavat planeettamme. Tiedetään, että maan keinotekoisten satelliittien kiertoradat ja niihin asennetut laitteet ovat erilaisia, mikä määrää avaruuskuvien mittakaavan. Avaruudesta kuvaamisen alarajan määrää avaruusaluksen kiertoradan korkeus eli noin 180 km:n korkeus. Ylärajan määrää planeettojenvälisiltä asemilla (kymmenien tuhansien kilometrien päässä Maasta) saadun maapallon kuvan mittakaavan käytännön tarkoituksenmukaisuus. Kuvittele geologinen rakenne, joka on kuvattu eri mittakaavassa. Yksityiskohtaisessa kuvassa voimme nähdä sen kokonaisuutena ja puhua rakenteen yksityiskohdista. Kun mittakaava pienenee, itse rakenteesta tulee kuvan yksityiskohta, sen osatekijä. Sen ääriviivat sopivat kokonaiskuvan ääriviivoihin ja voimme nähdä esineemme yhteyden muihin geologisiin kappaleisiin. Peräkkäin loitonnalla saadaan yleistetty kuva, jossa rakenteemme tulee olemaan osa jotakin geologista muodostumaa. Eri mittakaavaisten samojen alueiden kuvien analyysi osoitti, että geologisilla esineillä on fotogeenisia ominaisuuksia, jotka ilmenevät eri tavoin riippuen mittakaavasta, ajasta ja kuvausajasta. On erittäin mielenkiintoista tietää, kuinka esineen kuva muuttuu yleistymisen lisääntyessä ja mikä itse asiassa määrää ja korostaa sen "muotokuvaa". Nyt meillä on mahdollisuus nähdä kohde 200 500, 1000 km tai enemmän korkeudelta. Asiantuntijoilla on nyt huomattava kokemus luonnon esineiden tutkimisesta 400 metrin ja 30 kilometrin korkeudelta otettujen ilmakuvien avulla. Mutta entä jos kaikki nämä havainnot tehdään samanaikaisesti, mukaan lukien maatyöt? Sitten voimme tarkkailla kohteen fotogeenisten ominaisuuksien muutosta eri tasoilla - pinnasta kosmisiin korkeuksiin. Maapalloa eri korkeuksista kuvatessa puhtaasti informaation lisäksi tavoitteena on lisätä tunnistettujen luonnonkohteiden luotettavuutta. Pienimmän mittakaavan kuvista globaaleista ja osittain alueellisista yleistyksistä määritetään suurimmat ja selkeimmin määritellyt kohteet. Keski- ja suuren mittakaavan kuvia käytetään tulkintakaavion tarkistamiseen, geologisten kohteiden vertailuun satelliittikuvissa ja indikaattoreiden pinnalta saaduissa tiedoissa. Näin asiantuntijat voivat antaa kuvauksen pintaan tulevien kivien materiaalikoostumuksesta, määrittää geologisten rakenteiden luonteen, ts. e. saada konkreettista näyttöä tutkittujen muodostumien geologisesta luonteesta. Avaruudessa toimivat valokuvauskamerat ovat kuvantamisjärjestelmiä, jotka on erityisesti sovitettu avaruudesta kuvaamiseen. Tuloksena olevien valokuvien mittakaava riippuu kameran linssin polttovälistä ja kuvauskorkeudesta. Valokuvauksen tärkeimmät edut ovat korkea tietosisältö, hyvä resoluutio, suhteellisen korkea herkkyys. Avaruuskuvauksen haittoja ovat tiedon välittämisen vaikeus Maahan ja kuvaaminen vain päiväsaikaan.
Tällä hetkellä suuri määrä avaruustietoa joutuu tutkijoiden käsiin automaattisten televisiojärjestelmien ansiosta. Niiden parantaminen on johtanut siihen, että kuvien laatu lähestyy saman mittakaavan avaruusvalokuvaa. Lisäksi televisiokuvilla on useita etuja: ne varmistavat tiedon nopean siirron radiokanavien kautta Maahan; ammuntataajuus; videotietojen tallentaminen magneettinauhalle ja mahdollisuus tallentaa tietoja magneettinauhalle. Tällä hetkellä Maasta on mahdollista vastaanottaa mustavalkoisia, värillisiä ja monivyöhykkeisiä televisiokuvia. Televisiokuvien resoluutio on pienempi kuin still-kuvien. Televisiokuvaus tehdään automaattisessa tilassa toimivista keinotekoisista satelliiteista. Yleensä niiden kiertoradalla on suuri kaltevuus päiväntasaajalle, mikä mahdollisti lähes kaikki leveysasteet tutkimuksella.
Meteor-järjestelmän satelliitit laukaistaan ​​kiertoradalle, jonka korkeus on 550-1000 km. Hänen televisiojärjestelmänsä kytkeytyy päälle, kun aurinko nousee horisontin yläpuolelle, ja valotus asetetaan automaattisesti lennon aikana tapahtuvien valaistuksen muutosten vuoksi. Yhden kierroksen "meteori" voi poistaa alueen, joka on noin 8 % maapallon pinnasta.
Yksimittaiseen valokuvaan verrattuna televisiokuvalla on parempi näkyvyys ja yleistys.
Televisiokuvien mittakaavat ovat 1: 6 000 000 - 1: 14 000 000, resoluutio on 0,8 - 6 km ja kuvattava alue vaihtelee sadoista tuhansista miljoonaan neliökilometriin. Hyvälaatuiset kuvat voidaan suurentaa 2-3 kertaa yksityiskohtia menettämättä. Televisiokuvausta on kahta tyyppiä - kehys ja skanneri. Kuvauksen aikana pinnan eri osien peräkkäinen valotus suoritetaan ja kuva välitetään avaruusviestinnän radiokanavien kautta. Valotuksen aikana kameran linssi rakentaa kuvan valoherkälle näytölle, joka voidaan kuvata. Skannerikuvauksen aikana kuva muodostuu erillisistä juovista (skannauksista), jotka johtuvat alueen yksityiskohtaisesta "katselusta" säteen avulla kannattimen liikkeen poikki (skannaus). Median translaatioliikkeen avulla voit saada kuvan jatkuvan nauhan muodossa. Mitä yksityiskohtaisempi kuva, sitä kapeampi kuvausalue.
TV-kuvat ovat enimmäkseen lupaamattomia. Kaappauskaistanleveyden lisäämiseksi Meteor-järjestelmän satelliiteilla kuvataan kahdella televisiokameralla, joiden optiset akselit poikkeavat pystysuorasta 19°. Tässä suhteessa kuvan asteikko muuttuu satelliitin kiertoradan projektioviivasta 5-15%, mikä vaikeuttaa niiden käyttöä.
Televisiokuvat tarjoavat suuren määrän tietoa, mikä mahdollistaa maapallon geologisen rakenteen tärkeimpien alueellisten ja globaalien piirteiden tuomisen esiin.

VÄRITTY MAAN ASU
Minkä luonnon esineiden ominaisuuksien ansiosta saamme tietoa planeettamme pinnasta?
Ensinnäkin maapallon ”väriviivasta” tai maaperän, kasvillisuuden, kalliopaljastumien jne. heijastusominaisuuksista johtuen. Toisin sanoen väri antaa meille ensisijaista ja perustietoa pinta- ja matalista kohteista.
Aluksi maan pinnan kaukokartoituksen päämenetelmänä oli valokuvaus mustavalkofilmille ja mustavalkoisen televisiokuvan välittäminen. Fotonista ja kuvion geometrisista ääriviivoista tutkittiin geologisia rakenteita, niiden muotoa, kokoa ja tilajakaumaa. Sitten he alkoivat käyttää väri- ja spektrivyöhykefilmejä saatuaan mahdollisuuden käyttää väriä esineiden lisäominaisuuksina. Mutta samaan aikaan vaatimukset avaruudesta hankituille materiaaleille kasvoivat ja ratkaistavat tehtävät monimutkaisivat.
Tiedetään, että värikalvossa on kolme herkkää kerrosta kolmella spektrin vyöhykkeellä - sinisellä, vihreällä ja punaisella. Positiivin tekeminen samankaltaiselle kolmikerroksiselle kalvolle mahdollistaa alkuperäisen toistamisen luonnollisissa väreissä. Spektrozonaalisessa kalvossa on myös kolme valoherkkää kerrosta, mutta toisin kuin värikalvossa, siinä ei ole sinistä kerrosta, vaan siinä on infrapunasäteille herkkä kerros. Siksi spektrivyöhykefilmistä ilman spektrin sinistä osaa toistetussa alkuperäisessä on vääristynyt väri (pseudovärikuva). Mutta luonnon esineiden säteilyspektri sisältää monia murto-ominaisuuksia.
Siksi, vähentämällä useilla spektrin vyöhykkeillä, saamme kiinni kohteen väri- ja kirkkauskuvien hienovaraisimmat muutokset, joita värifilmi ei pysty kaappaamaan.
Niinpä asiantuntijat keksivät idean valokuvata samoja alueita samanaikaisesti eri väreissä tai, kuten sanotaan, spektrin eri vyöhykkeillä. Tällaisella monivyöhykekuvauksella kapealla spektrialueella kuvatun kuvan lisäksi on mahdollista luoda syntetisoituja värikuvia yhdistämällä eri vyöhykkeillä saatuja kehyksiä. Lisäksi värikuvan synteesi voidaan suorittaa luonnollisissa väreissä, jolloin luonnon kohteissa on tavanomaiset värikontrastit. Syntetisoituja värikuvia voidaan luoda erilaisilla kapeakaistaisten kuvien yhdistelmillä. Tässä tapauksessa syntyy monenlaisia ​​​​värikontrastiyhdistelmiä, kun yksittäiset luonnonkohteet, jotka eroavat kirkkaudeltaan ja väriominaisuuksiltaan, kuvataan ehdollisilla väreillä. Tällaisen kuvan saavuttamisen perimmäinen tavoite on maksimoida
luonnon esineiden nimellinen jako värikontrastien mukaan. On selvää, että toisin kuin väri- ja valovyöhykekuvauksessa, syntetisoidun kuvan saaminen mahdollistaa nykyaikaisemman käsittelytekniikan soveltamisen ja optimaalisten summattavien vyöhykkeiden yhdistelmän valitsemisen kohteiden tunnistamiseen.
Sojuz-22-avaruusaluksen lennon aikana kosmonautit V. Bykovsky ja V. Aksenov suorittivat monivyöhyketutkimuksen maan pinnasta. Tätä tarkoitusta varten laivaan asennettiin MKF-6-kamera, jonka ovat kehittäneet Neuvostoliiton tiedeakatemian avaruustutkimuslaitoksen ja DDR:n tiedeakatemian elektroniikkainstituutin asiantuntijat yhdessä ja valmistettu DDR:ssä. Monivyöhykekuvaus suoritettiin kuudella laitteella, joista jokaisessa on erityinen valosuodatin, joka on suunniteltu saamaan kuva tietyllä spektrialueella (taulukko 3).
Monivyöhykekuvauksella avaruudessa on pitkä historia. Monivyöhykkeisen kuvantamisen perustan loi 1930-luvulla neuvostoliittolainen tiedemies
V. A. Fass. Vuonna 1947 julkaistiin E. A. Krinovin kirja, jossa hän osoitti ensimmäisen kerran mahdollisuuden verrata yksittäisiä esineitä spektrin avulla.
heijastusominaisuudet. Myöhemmin laadittiin luettelo luonnon esineiden heijastavista ominaisuuksista: kivien ja maaperän paljastumat, kasvillisuus, veden pinta. Seuraavina vuosina tieto maanmuodostelmien heijastusominaisuuksista on lisääntynyt merkittävästi. Ja tosiasiat, jotka E. A. Krinov onnistui keräämään, toimivat perustana luettelolle luonnon esineiden ja niiden yhdistelmien heijastavista ominaisuuksista (ne muodostavat eräänlaisen "muistipankin" tietokoneelle vertailtaessa esineitä). Siksi erilaisia ​​luonnonkohteita kuvattaessa on mahdollista valita valokuvaukselle edullisimmat osat spektristä (kuva 11).
Ajan myötä ideaa monialuekuvauksesta on kehitetty luovasti. Ja jo Sojuz-12-taululta kosmonautit V. Lazarev ja O. Makarov ottivat yli 100 valokuvaa kuudessa ja joillakin alueilla yhdeksällä spektrin vyöhykkeellä. Sojuz-12:n kuvat kattoivat laajan Koillis-Afrikan alueen, Vähä-Aasian vuoristot, Armenian tuliperäiset ylängöt, Dagestanin aroalueet, Kaspianmeren, Välimeren ja Kaspianmeren vedet. Kuten Sojuz-12:n monivyöhykevalokuvien analyysi osoitti, mielenkiintoisia tuloksia saatiin tutkittaessa vesialueen vedenalaista maisemaa, jossa on matala syvyys, sekä suoalueita. Asiantuntijoiden mukaan monivyöhykekuvauksessa, kun otetaan huomioon sinisellä vyöhykkeellä otetut kuvat, hiekkojen ja suoalueiden ääriviivat voidaan erottaa luotettavasti, koska suolakuoren kuva ei menetä kirkkautta, kun taas ympäröivien kohteiden kontrasti vähenee. Näiden kuvien ansiosta oli mahdollista korjata maaperää muodostavia kiven suolaisuuskarttoja. Libya-valokuvissa, jotka on otettu spektrin punaisella ja keltaisella vyöhykkeellä, hiekkaisten kerrostumien vaaleat ääriviivat näkyvät erittäin yksityiskohtaisesti, ja lyhytaaltoisissa vyöhykkeissä (sininen, vihreä) on jäljitetty kostuneita alueita. Amerikkalaiset tutkijat testasivat satelliittikuvien monivyöhykeversiota Apollo 9 -avaruusaluksella vuonna 1969 ja sitten Landsatin automaattiasemilla ja Skylabin kiertorataasemalla.
Landsat-1:llä kuvien ottamiseen tarkoitettu laite on monivyöhykkeinen skannauslaite, joka käyttää spektrin vihreää, punaista ja kahta infrapunavyöhykettä. Vihreä vyöhyke osoittaa selkeimmin pohjasedimenttien jakautumisen ja merkitsee eri syvyyksillä olevia hyllyvyöhykkeitä. Punaisella vyöhykkeellä kuvan yleisilme on selkeämpi. Rakennukset ja keinoistutukset, maaperän rakenne näkyvät siinä selvästi. Infrapunavyöhykkeiden maa-alueiden tonaliteetti on kirkkain. Ne osoittavat selkeämmin erityyppisten kivien alueita. Landsat-monivyöhykekameroiden ominaisuudet ilmenivät selkeimmin syntetisoitujen värikuvien saamisessa. Lisäksi joissain tapauksissa osoittautui kannattavammaksi "vähentää" yksi kuva toisesta ja siten luoda tietyn alueen lisätietoa. Samalla kävi ilmi, että monivyöhykekuvat sisältävät myös geokemiallista tietoa. Esimerkiksi rautaoksidit on helpompi tunnistaa syntetisoiduissa kuvissa kuin yhden vyöhykkeen kuvissa. Geologisessa kartoituksessa voidaan käyttää erilaisten kivien ja rautamineraalien välisten suhteiden muuttamista.
Käyttämällä spektrin eri vyöhykkeillä otettujen kuvien heijastusarvojen suhdetta tuli mahdolliseksi koota karttoja automaattisella tunnistusmenetelmällä, jossa voit korostaa yksittäisiä kalliopaljastumia ja tunnistaa ominaisryhmiä, joita voidaan käyttää geologisten kohteiden standardeina. .
Näytämme esimerkkien avulla monivyöhykekartoituksen mahdollisuudet maamme luonnonkohteiden tutkimiseen. Tätä varten harkitse monivyöhykkeisiä valokuvia yhdestä Kirgisian alueesta, jotka on saatu Salyut-4-asemalta kosmonautien P. Klimukin ja V. Sevastyanovin lennon aikana. Tutkimus tehtiin 27.7.1979 340 km:n korkeudelta neljän kameran lohkolla, joka
Riisi. Kuva 12. Monivyöhykesatelliittikuvat, jotka on otettu kiertorataasemalta "Salyut-4" Kirgisian alueen yllä: a - ensimmäinen vyöhyke 0,5-0,6 mikronia; b - toinen vyöhyke 0,6-0,7 mikronia; c - kolmas vyöhyke 0,7 - 0,84 mikronia; d - geologisen tulkinnan kaavio: 1 - muinaisen maankuoren fragmentit; 2 - Caledonian kompleksin taitetut kivet; 3 - epäjatkuvat rikkomukset; 4 - Herzen-kompleksin taitetut kivet; 5 - Keski-Kazakstanin keskialueen kansi; 6 - vuorten väliset painaumat; kansikuva ylhäällä vasemmalla - värivalokuva Neuvostoliiton Kirgisian alueesta. Kuva on otettu Salyut-4 pitkän aikavälin kiertorata-asemalta; kansikuva vasemmalla keskellä. Kuva saatiin optisella synteesillä kolmesta alkuperäisestä mustavalkokuvasta. Tässä synteettisen kuvan versiossa vuoristokasvillisuus erottuu hyvin: jokainen vaaleanpunainen, punainen ja ruskea sävy vastaa erityyppisiä kasvillisuutta; kansikuva alhaalla vasemmalla. Tämän synteettisen kuvan punertavanruskeat sävyt ovat metsäisiä, pensaita, niittyjä ja kasteltuja peltoja; kansikuva oikeassa yläkulmassa. Maaperät (nykyaikainen tulva) erottuvat erityisen selvästi tässä kuvassa.
vuortenvälisissä painaumuissa; kansikuva alhaalla oikealla. Ehdollinen värikuva saatu optis-elektronisella menetelmällä. Diskreettiä (epäjatkuvaa) väriasteikkoa käytettiin koodaamaan alkuperäisen mustavalkokuvan optiset tiheysvälit. Värit korostavat erilaisten luonnonmuodostelmien rajoja.
kuvasi samanaikaisesti samaa maapallon aluetta sähkömagneettisten värähtelyjen spektrin eri vyöhykkeillä: (vyöhyke 0,5-0,6 μm), vihreä-sini-oranssi (vyöhyke 0,5-0,6 μm), oranssi ja punainen (vyöhyke 0,6-0,7) µm), väriaine ja infrapuna (vyöhyke 0,70-0,84 um) (kuvio 12 a, b, c, d). Samanaikaisesti kuvattiin tavalliselle värifilmille. Kuvassa on Kirgisian vuoristoalueita Issyk-Kul- ja Sonkel-järvien välissä. Nämä ovat Kirgisian harjun, Kungei- ja Terskey-Ala-Too-harjanteet, Naryn- ja Chu-vuoristojokien laaksot, joissa on asutuksia, peltoa ja laitumia. Suurin absoluuttinen korkeus on täällä 4800 m. Lumipeite kruunaa korkeimmat huiput. Jos arvioimme spektrin eri vyöhykkeillä otettuja valokuvia ja värikuvaa, voimme nähdä, että oranssinpunaisen 0,6-0,7 mikronin alueella otettu valokuva antaa täydellisimmän tiedon kyselyn kohteista. Ilmeisyydessään se on lähellä värikuvaa. Täällä vuorten välisten painaumien ja harjujen rakennetta korostaa fotosävy ja jäätiköiden sijaintia leimaa selkeä kuviointi. 0,5-0,6 µm:n vyöhykkeellä oleva kuva tarjoaa monipuolista tietoa Issyk-Kul- ja Sonkel-järvien matalien vesien rakenteesta huolimatta siitä, että se näyttää pienemmältä kontrastilta. Vuoristojokien laaksot näkyvät siinä selvästi, missä moderni tulva erottuu, kastelualueet näkyvät. Kuvassa spektrin 0,70-0,84 mikronin punaisella ja lähi-infrapunavyöhykkeellä veden pinnat on kiinnitetty tummiin sävyihin, joten vesiverkosto on lähes näkymätön, mutta alueen geologinen rakenne näkyy selvästi.
Mustavalkoiset vyöhykekuvat toimivat lähtötietona värikuvien synteesiin. Värivalokuvassa sävyjen jakautuminen on tuttua silmällemme: järvien syvemmät vyöhykkeet ovat väriltään tummia; valkoiset vedot korostavat jäätiköiden sijaintia; vuoristot näkyvät ruskeana ja tummanruskeana; valo näyttää jokilaaksot ja vuorten väliset painumat. Valokuvan yleinen vihreä tausta osoittaa kasvillisuuden alueet (katso kansikuva, vasen yläkulma). Mutta kun ensimmäisellä vyöhykkeellä saadulle kuvalle annettiin punainen, toiselle vyöhykkeelle - sininen, kolmannelle - vihreä ja summattiin ne, syntetisoidun kuvan luonnonkohteet alkoivat leikkiä epätavallisilla väreillä. Kuvassa järvet näyttävät valkoisilta, jäätiköt mustilta, jotka muistuttavat puun oksaa. Kokonaispunertava sävy korostaa maisemien ja vuoristokasvillisuuden monipuolisuutta eri sävyillään (katso kansikuva, keskellä vasen). Optisen synteesin toisessa versiossa, kun spektrin ensimmäiselle vyöhykkeelle annetaan vihreä väri, toiselle - punainen, kolmannelle - sininen, järvillä on jo tumma väri, punaruskeat sävyt vastaavat puu-pensasniityn kasvillisuutta, sekä maatalouskasveille kastetuilla mailla (katso kuva . kansi alhaalla vasemmalla).
Synteesin kolmannessa versiossa ensimmäiselle alueelle annetaan sininen väri, ska, toiselle - vihreä, kolmannelle - punainen. Värijakauman suhteen tämä vaihtoehto on lähellä todellista värikuvaa. Täällä erottuvat selkeimmin vuoriston syvennysten maaperät, mutta samaan aikaan tieto Issyk-Kul-järven syvyyksien muutosten luonteesta on kadonnut (katso oikean yläkannen kuva).
Monivyöhyketutkimuksen käyttö antoi sysäyksen tietokoneiden laajalle leviämiselle. Tuli mahdolliseksi lisätä ja vähentää eri vaihteluvälien kuvia, jakaa niitä valosävyn tiheyden mukaan ja koodata tietty fotosävy millä tahansa värisävyllä (katso alempi oikea kansikuva).
Taulukko 3
Annetut esimerkit osoittavat avaruusvalokuvien roolin maapallon luonnonvarojen tutkimuksessa. Monivyöhykemittaus lisää uusien menetelmien tehokkuutta erityisesti geologisten kohteiden tutkimuksessa.

MAA SÄHKÖMAGNEETTISTEN VÄRINTYJEN SPEKTRIN NÄKYMÄTÖN ALUEELLA
Etämenetelmistä sähkömagneettisen säteilyn spektrin näkymätöntä aluetta käyttävät menetelmät ovat saamassa yhä enemmän roolia. Niiden avulla saamme tietoa erilaisten luonnonkohteiden säteilyspektristä, lämpökentän jakautumisesta ja muista maanpinnan fysikaalisista ominaisuuksista. Tällä hetkellä geologisessa tutkimuksessa eniten käytettyjä ovat infrapuna-, tutka-, spektrometriset tutkimukset ja geofysikaaliset menetelmät.
Infrapunakuvaus (IR) perustuu IR-alueella otetun kuvan käyttöön. Yleinen infrapunasäteilyn lähde on kuumennettu kappale. Alhaisissa lämpötiloissa säteilyn intensiteetti on mitätön, ja klo
Nouseva lämpötilan teho säteilyenergian nopeasti laskenta.
Tärkeimmät lämpötilapoikkeamat planeettamme pinnalla johtuvat kahdesta luonnollisesta lämmönlähteestä - Auringosta ja Maan endogeenisesta lämmöstä. Sen ytimestä ja sisäkuorista tuleva lämpövirta ei riipu ulkoisista tekijöistä. Tämän lämpövirran aiheuttamat lämpötilapoikkeamat korkean vulkaanisen aktiivisuuden ja intensiivisen hydrotermisen alueilla saavuttavat kymmeniä ja satoja asteita.
Koska lämpösäteily on tyypillistä kaikille ympärillämme oleville kohteille ja niiden lämpötila on erilainen, infrapunakuva luonnehtii maan pinnan termistä epähomogeenisuutta.
IR-tutkimusten tekeminen ilma-aluksista asettaa rajoituksia IR-menetelmien käytölle. Nämä rajoitukset liittyvät infrapunasäteilyn absorptioon ja siroamiseen ilmakehässä. Kun infrapunasäteily kulkee ilmakehän läpi, se absorboituu selektiivisesti kaasuihin ja vesihöyryyn. Se imeytyy voimakkaimmin vesihöyryyn, hiilidioksidiin ja otsoniin. IR-säteilyn ilmakehässä on kuitenkin useita suhteellisen heikon absorption vyöhykkeitä. Nämä ovat IR-säteilyn niin sanottuja "lähetysikkunoita". Niiden läpinäkyvyys riippuu korkeudesta merenpinnan yläpuolella ja ilmakehän vesihöyryn pitoisuudesta. Korkeuden kasvaessa ilman tiheys ja siinä olevien erilaisten epäpuhtauksien määrä pienenevät, ilmakehän läpinäkyvyys kasvaa ja "siirtoikkunoiden" leveys kasvaa. Infrapunakuva maan pinnasta voidaan saada vain alueella, joka vastaa ilmakehän läpinäkyvyyskaistaa (kuva 13).
Lentokoneiden infrapunakuvaukseen käytettävät instrumentit on suunniteltu näiden ilmakehän ominaisuuksien perusteella. Geologit ovat useiden vuosien ajan tutkineet infrapunakuvauksen käytännön sovelluksia.
IR-kuvauksen mahdollisuudet näkyvät selkeimmin aktiivisen vulkaanisen ja hydrotermisen toiminnan alueiden tutkimuksessa. Tällöin pinnalla on poikkeavia, korkean lämpötilan lämmönlähteitä, ja infrapunakuva välittää kuvan lämpökentän jakautumisesta kuvaushetkellä. Samojen alueiden peräkkäinen IR-kuvaus mahdollistaa lämpökentän muutosten dynamiikan paljastamisen, purkauksen aktiivisimpien vyöhykkeiden ylittämisen. Esimerkiksi Havaijin saarilla sijaitsevan Kilauea-tulivuoren infrapunakuva antaa selkeän kuvan lämpökentän jakautumisesta (kuva 14). Tässä kuvassa tärkein lämpöpoikkeama (kirkas valopiste) määrittää tulivuoren kraatterin sijainnin, vähemmän voimakkaat poikkeamat vastaavat lämpövesien ja kaasujen vapautumista. Kuvassa voit jäljittää lämpöjousien liikesuunnan vähentämällä poikkeaman voimakkuutta. Reliefi (kraatterin sijainti, vedenjakaja jne.) selviää hyvin tavanomaisessa ilmakuvassa, joten näiden kuvien yhteinen tulkinta mahdollistaa tulivuoren rakenteen tarkemman tutkimisen.
Neuvostoliitossa tähän suuntaan tehdään työtä Kamchatkan aktiivisten tulivuorten alueella. Joistakin tulivuorista (Mutnovsky, Gorely, Avacha, Tolbachik jne.) on jo saatu infrapunakuvia. Samanaikaisesti IR-tutkimuksen kanssa tehtiin myös perinteistä ilmakuvausta. Niiden tulosten yhteinen tulkinta mahdollisti tärkeän tiedon saamisen aktiivisten vulkaanisten kammioiden rakenteesta, jotka eivät ole maanpäällisten havaintojen ulottuvilla. Hydrogeologisissa tutkimuksissa saadaan hyviä tuloksia IR-tutkimuksella. Infrapunakuvissa maan pinnan lämpökontrasteja muuttamalla voidaan tunnistaa pohjaveden läsnäoloon liittyvät korkean kosteuden paikat. IR-menetelmät ovat erityisen hyödyllisiä, kun etsitään pohjavettä autiomaa- ja puoliaavikkovyöhykkeiltä. IR-kuvauksella voidaan myös tutkia lämpötilapoikkeavuuksia vesialtaissa.
Satelliiteista saatujen infrapunakuvien kattava analyysi on osoittanut, että pilvisellä säällä ne toistavat hyvin Maan pinnan lämmön epähomogeenisuuden. Tämä mahdollistaa niiden käytön geologisessa ja maantieteellisessä tutkimuksessa. Satelliitti-infrapunakuvissa rantaviiva ja hydrografinen verkko näkyvät selvästi. Infrapunakuvien analyysi vahvisti, että näitä kuvia voidaan käyttää jääolosuhteiden arvioimiseen. Vesiympäristön terminen epähomogeenisuus tallentuu myös hyvin IR-kuviin. Esimerkiksi Atlantin valtameren kuvissa Golfvirran sijainti määräytyy tummien juovien avulla.
Satelliiteista vastaanotetaan tietoja Maan lämpötilakuvan laatimiseksi asteen murto-osien tarkkuudella. Eri alueille on tehty samanlaisia ​​karttoja, joissa lämpöpoikkeamat erottuvat selvästi.
IR-kuvauksen lisäksi tutkakuvausta tehdään satelliiteista. Se käyttää kuvien tuottamiseen sähkömagneettisen spektrin mikroaaltoaluetta. Tässä tapauksessa ei tallenneta vain ympärillämme oleville esineille ominaista luonnollista säteilyä, vaan myös esineistä heijastuvaa keinotekoista radiosignaalia. Sähkömagneettisen säteilyn luonteesta riippuen tutkakuvaus jaetaan aktiiviseen (tutka) ja passiiviseen (radio-lämpö).
Geologisten ongelmien ratkaisemiseksi käytetään sivupyyhkäisytutkat, jotka asennetaan lentokoneisiin. Niistä lähetetty radiosignaali heijastuu sen tiellä kohdatuista kohteista, poimii erityisen antennin ja lähetetään sitten näytölle tai tallennetaan filmille. Heijastuspinnan karkeudesta johtuen osa lähetetyn signaalin energiasta siroaa ja saamme hajaheijastuksen. Sen intensiteetti riippuu heijastuspinnan karheuden ja aallonpituuden suhteesta. Jos pinnan hiukkaskoko on pienempi kuin puolet aallonpituudesta, ne eivät anna hajaheijastusta. Tämän ansiosta tutkakuvausta voidaan tehdä milloin tahansa vuorokauden aikana ja missä tahansa säässä, koska pilvisyys (lukuun ottamatta ukkospilviä) ja sumu eivät vaikuta tutkakuvan laatuun. Tämä pitkän aallonpituuden mittaus mahdollistaa tiedon saamisen kohteista huolimatta runsaasta kasvillisuudesta ja sementoimattomien hienorakeisten sedimenttien paksuudesta. Tutkakuvan selkeys riippuu heijastuspinnan karheusasteesta, kohteen geometrisesta muodosta, säteen tulokulmasta, lähetettävän signaalin polarisaatiosta ja taajuudesta, heijastuspinnan fysikaalisista ominaisuuksista (tiheydestä). , kosteus jne.). Jos kohokuvio leikataan jyrkästi, osa kuvan tiedoista on piilotettu tutkavarjon kautta.
Tutkakuvan geologinen tulkinta perustuu rakenteellisten ääriviivojen, sävyn ja tekstuurin analyysiin. Geologisen tiedon luonne ja täydellisyys riippuvat geologian "vakavuudesta" kohokuviossa, eroosion asteesta, kosteudesta ja kasvillisuuden jakautumisen luonteesta. Tutkakuvan ominaisuuksien yksityiskohtainen tutkiminen osoittaa, että alueen geologisen rakenteen monimutkaisuudesta riippumatta maastossa ilmaistut rakennelinjat ja murtumisviivat selvitetään luotettavimmin. Tämän tiedon arvo on kiistaton, koska mikroreljeefin ja yleensä kohokuvion elementit heijastavat pääsääntöisesti geologisten muodostumien luonnetta ja sisäistä rakennetta. Tulkinnan ensimmäisessä vaiheessa vain lineaaristen maamuotojen, jokilaaksojen suorien osien tai kasvillisuuden lineaarisen järjestelyn määräämät häiriöt tunnistetaan hypoteettisiksi.
Ja vain myöhempi geologisten ja geofysikaalisten tietojen analyysi voi antaa lopullisen luonnehdinnan näistä lineaarisista fotoanomalioista. Tutkakuvan tulkinnan tulosten perusteella laaditaan alustavat geologiset, geomorfologiset ja muut kartat. Neuvostoliiton ja ulkomaisten tutkijoiden kokemus osoittaa, että tutkavalokuvauksen avulla on mahdollista saada arvokasta tietoa Maan rakenteesta (kuva 15). Samalla tutkakuvat antavat yksityiskohtaisen kuvan kohokuvista, tutkittavan alueen rakennesuunnitelmasta ja heijastavat muutoksia alla olevan pinnan fysikaalisissa ominaisuuksissa (tiheys, huokoisuus, sähkönjohtavuus, magneettinen herkkyys). Tällä hetkellä tutkatutkimuksia käytetään geologisessa kartoituksessa, geomorfologiassa, hydrogeologiassa ja maantieteessä.
Radioterminen valokuvaus rekisteröi luonnon esineiden säteilyn alueella 0,3 cm - 10 cm.
Maanpäällisiä kohteita tarkasteltaessa havaitaan suurimmat radiotermiset kontrastit veden ja maan välillä. Tämä osoittaa menetelmän mahdollisuudet pohjavesivarantojen havaitsemiseen. Radiolämpökuvauksen suuri etu on sen riippumattomuus ilmakehän tilasta. Radiolämpökuvauksen avulla on mahdollista havaita suurten metsäpalojen ääriviivat pilvisessä ja paksussa sumussa. Kokemus radiotermisen kuvan geologisesta tulkinnasta viittaa mahdollisuuteen käyttää sitä rannikon, lisääntyneen vulkaanisen aktiivisuuden vyöhykkeiden ja hydrotermisen toiminnan tutkimiseen.
Tällä hetkellä visuaalisten havaintojen, valokuvauksen, television ja muiden luonnon esineistä kuvaa antavien menetelmien lisäksi on mahdollista tutkia niiden säteilyä spektrometrisen valokuvauksen avulla. Se suoritetaan sekä lentokoneista että miehitetyistä avaruusaluksista. Spektrometrisen tutkimuksen tekniikka koostuu luonnollisten muodostumien kirkkauskertoimien mittaamisesta standardiin verrattuna. Tässä tapauksessa alla olevan pinnan kirkkaus ja erityinen näyttö, jossa on ennalta määrätty spektrikirkkauskerroin, mitataan samanaikaisesti. Yleisimpiä ovat jatkuvat spektrin kirkkauskertoimien mittaukset luonnonkohteen yli.
Kokemus luonnonmuodostelmien tutkimisesta spektrin kirkkauden perusteella osoittaa, että yksittäisten kohteiden luotettava tunnistaminen edellyttää ammunta kapeilla spektrialueilla. Tässä tapauksessa tarvittava kontrasti ympäröivään taustaan ​​saadaan, ja tiettyjen ongelmien ratkaisemiseen tarvittavien alueiden määrä voi vaihdella. Esimerkiksi kasvillisuuden tunnistamiseen tarvitaan 2 ja 3 spektrin kirkkauskertoimen suhde. Satelliittikokeissa käytetään monispektrisiä laitteita, joissa on 4-6 havaintoväliä näkyvällä alueella, 3-4 intervallia lähi-IR-alueella, 2-4 intervallia IR-lämpöalueella, 3-5 kanavaa radioalueella. Saatujen spektriominaisuuksien käsittely suoritetaan tietokoneen avulla.
Spektrometriset tutkimuskokeet suoritettiin miehitetyistä Sojuz-7- ja Sojuz-9-avaruusaluksista sekä Salyut-kiertorata-asemalta. Spektrometrisiä tutkimuksia tehtiin eri puolilla maapalloa. Näitä tutkimuksia täydennettiin ja laajennettiin myöhemmillä miehitettyjen avaruusalusten ja Sa-lyut-kiertorata-asemien lennoilla.
Viimeisen 10-15 vuoden aikana on aeromagneettisten tutkimusten ohella tehty magneettitutkimuksia keinotekoisista maasatelliiteista ja kiertoradalla olevilta avaruusasemilta. Vuodesta 1958 lähtien on tehty useita maapallon maailmanlaajuisia tutkimuksia Neuvostoliitossa: vuonna 1964 Kosmos-49 keinotekoisesta maasatelliitista (AES) ja vuonna 1970 satelliitista Kosmos-321. Maan magneettikentän tutkimukset satelliiteilla jatkuvat tällä hetkellä. Napaa lähellä olevalta kiertoradalta on mahdollista suorittaa koko planeetan aluekartoitus lyhyessä ajassa. Satelliittimittaustiedot lähetetään Maahan ja niitä käsitellään tietokoneella. Näiden mittausten tulokset tallennetaan magneettikenttävektoriprofiileiksi tai karttoiksi Maan päämagneettikentästä. Morfologisesti se on ala, joka sisältää globaaleja ja merkittäviä alueellisia poikkeavuuksia.
Oletetaan, että suurin osa satelliittien havaitsemista poikkeavuuksista johtuu geologisen rakenteen erityispiirteistä ja niiden lähteet ovat litosfäärissä.

LUKU III. MITÄ ANTAA TILATIEDOT GEOLIAALLE

Maan tutkimuksessa tärkeä rooli on avaruusteknologian avulla tehtävällä tutkimuksella. Tiedetään, että geologisilla tutkimuksilla pyritään etsimään, löytämään ja kehittämään maapallon suolistossa piileviä luonnonvaroja. Voiko avaruusaluksista saatu tieto vaikuttaa tähän? Kokemus työskentelystä avaruuskuvien parissa osoittaa loistavat mahdollisuudet avaruuskuvien hyödyntämiseen geologiassa.
Tässä luvussa puhumme tärkeimmistä geologisista ongelmista, jotka ratkaistaan ​​satelliittikuvien avulla.

MITEN AVARUUSKUVAT TYÖSTÄN
Avaruustutkimuksen perustana on heijastuneen auringon ja luonnon esineiden sisäisen säteilyn rekisteröinti. Se suoritetaan eri menetelmillä (valokuvaus, televisio jne.). Tässä tapauksessa eri intensiteetin tallennetut arvot (signaalit) ovat verrannollisia Maan pinnan vastaavien osien kirkkauteen.
Maisemaelementtien koko kirjo on kuvattu pisteiden, viivojen, eri fotosävyjen ja -kokoisten alueiden muodossa. Mitä enemmän avaruuskuvassa on sävysävyjä ja hienoja yksityiskohtia, sitä paremmat ovat sen kuvalliset ominaisuudet. Käytännön työssä geologi-koodaajan on tärkeää tietää, kuinka oikein kuva välittää esineiden kirkkauserot. Loppujen lopuksi geologiset esineet ovat jossain määrin fotogeenisia. Jotkut näyttävät upeilta valokuvissa, ne vastaavat kirkasta, mieleenpainuvaa kuviota. Toisilla, vaikka kuinka yritämme, käy huonosti. Ja niiden olemassaolon havaitsemiseksi ja todistamiseksi on käytettävä lisämerkkejä. On tapana sanoa, että geologisilla esineillä on suoria ja epäsuoria tulkintaominaisuuksia.
Suorat merkit osoittavat tutkittavan kohteen geometrian, koon ja muodon piirteet. Valosävy, värierot voivat myös olla luotettavia suoria indikaattoreita kiven tunnistamisesta.
Epäsuorat merkit perustuvat maan pinnan geologisen rakenteen ja maiseman välisten luonnollisten suhteiden tutkimukseen. Tiedetään, että kohokuvio on hyvin herkkä geologiselle tilanteelle sekä pinnalla että syvyydessä, että maapeiteellä, kasvillisuudella ja maaperää muodostavilla kivillä on yhteys. Nämä suhteet eivät aina ole yksiselitteisiä. Ne hankkivat erityispiirteitä eri ilmastovyöhykkeillä, jotka ovat hämärtyneet ihmisen taloudellisen toiminnan vaikutuksesta. Niiden arvo voi vaihdella alueen tektoniikan ja tutkimuksen mittakaavan mukaan. Esimerkiksi geosynklinaalisilla vyöhykkeillä, joille on ominaista korkea nykyaikaisten tektonisten liikkeiden nopeus, voimme havaita yksittäisten rakenteiden tilayhdistelmiä hieman vääristyneessä muodossa. Hyvä kivien paljastaminen auttaa saamaan avaruuskuvista tietoa geologisten kappaleiden muodosta, niitä muodostavien kivien koostumuksesta ja paksuudesta. Tasaisilla ja tasoisilla alueilla epäsuorilla merkeillä on ratkaiseva rooli geologisten rakenteiden tunnistamisessa, koska geologisten kohteiden tarkkailu siellä on vaikeaa runsaan kasvillisuuden vuoksi, joka on voimakas nykyaikainen ihmisen taloudellisen toiminnan esiintymä.
Näin ollen suorien ja epäsuorien tulkintamerkkien avulla määritämme valokuvasta kohteen, siirrämme sen topografiselle pohjalle ja annamme sen geologisen tulkinnan. Monet karttojen geologiset rajat piirretään ilma- ja satelliittikuvien perusteella. Valokuvassahan näkyy maan pinnan tila kuvaushetkellä, kohokuvio on hyvin luettavissa, eri fotosävy- ja värialueet erottuvat. Ja mitä paremmin tunnemme pintageologian, sitä varmemmin ymmärrämme alueen syvän rakenteen. Mutta kuinka voidaan siirtyä satelliittikuvassa näkyvästä pintarakenteesta syvän rakenteen tutkimukseen? Yritetään vastata tähän. Kun geologit saivat mahdollisuuden tutkia litosfäärin syviä horisontteja, siinä havaittiin yksi hämmästyttävä piirre - maankuoren pohja (Mohorovichichin raja) on ikään kuin peilikuva maan pinnan kohokuviosta. Siellä missä maapallolla on vuoria, kuoren paksuus kasvaa 50 km:iin, valtameren syvennyksissä se laskee 10-15 km:iin ja mannertasangoilla kuoren paksuus on 30-40 km. Tämä vahvistaa yhteyden maan pinnan ja syvän rakenteen välillä. Satelliittikuvien näkyvyyden ansiosta tallennamme eri mittakaavaisia ​​geologisia rakenteita. On todettu, että kuvauskorkeuden kasvaessa ja mittakaavan pienentyessä kuvissa näkyvät suurimmat rakenteet, jotka vastaavat maankuoren syvimpien horisonttien epähomogeenisuuksia. Avaruudesta otetuissa kuvissa havaittuja suuria rakenteita verrataan geofysikaalisiin poikkeamiin, jotka osoittavat maan syvien kerrosten rakenteen muutosta niiden syvyyden määrittämiseksi. Maan syvien kerrosten ja satelliittikuvissa havaitun pintarakenteen välisen suoran korrelaation (yhteyden) lisäksi löytyy epäsuoria merkkejä, jotka osoittavat tietyn rakenteen syvyyden. Ilmeisesti geologisten kohteiden kirkkauden muutos
Spektrin kapeilla alueilla monivyöhykekuvauksen aikana - tulos tiettyjen kemiallisten alkuaineiden kertymisestä. Näiden alkuaineiden poikkeava läsnäolo voi toimia suorana tai epäsuorana merkkinä maankuoren heterogeenisyydestä. Syvien vaurioiden kautta pinnalle pääsee nesteitä, jotka kuljettavat tietoa litosfäärin eri tasoilla tapahtuvista fysikaalisista ja kemiallisista prosesseista. Näiden poikkeavuuksien tulkinta antaa tietoa geologisen rakenteen syvyydestä. Siten joukko monimittaisia ​​monivyöhykkeisiä satelliittikuvia mahdollistaa eri tasoisten geologisten rakenteiden laajan tulkinnan ja tunnistamisen (globaalista paikalliseen).
Teknisistä keinoista ja tekniikoista riippuen erotetaan visuaalinen, instrumentaalinen ja automaattinen dekoodaus. Toistaiseksi yleisin on visuaalinen tulkinta. Sen kanssa on otettava huomioon tarkkailijan näön ominaisuudet, valaistusolosuhteet, havaintoaika. Ihminen pystyy erottamaan noin 100 harmaan sävyä mustasta valkoiseen. Käytännön työssä fotosävysävyjen määrä on rajoitettu arvoon 7-i0. Ihmisen värin havaitseminen on paljon ohuempaa. On yleisesti hyväksyttyä, että silmällä erotettavissa olevien, sävyltään, kylläisyydeltään ja vaaleudeltaan erilaisten värien määrä ylittää 10 000. Värivaihtelut näkyvät erityisen selvästi spektrin keltaisella vyöhykkeellä. Silmän erottelukyky on myös loistava. Se riippuu havaitun kohteen koosta, kontrastista ja rajojen terävyydestä.
Instrumentaalinen käsittely sisältää kuvan muuntamisen ja uuden kuvan hankkimisen, jolla on ennalta määrätyt ominaisuudet. Tämä voidaan tehdä valokuvauksella, optisilla ja muilla keinoilla. Elektronisen tekniikan, tietokoneiden, digitaalisten menetelmien käyttö mahdollisti avaruuskuvien täydellisemmän analyysin. Kuvan muunnosprosessi itsessään ei lisää uutta tietoa. Se vain tuo sen muotoon, joka on kätevä jatkokäsittelyä varten, mikä sallii ihmissilmän subjektiivisesta havainnosta huolimatta varjostaa esineiden kuvallisia ominaisuuksia. Instrumentaalisen prosessoinnin aikana on mahdollista suodattaa kuvaa eli suodattaa pois tarpeettomat tiedot ja parantaa tutkittavien kohteiden kuvaa.
Mielenkiintoisia tuloksia saadaan kvantisoimalla kuva fotosävyn tiheyden mukaan, minkä jälkeen värjätään yksittäisiä, esivalittuja vaiheita. Lisäksi tiheysalueen lukumäärä ja leveys voivat vaihdella, mikä mahdollistaa yksityiskohtaisten ja yleisten ominaisuuksien saamisen fototonimittauksista. Laajalle levinnyt on värikuvien synteesi, jossa useiden valosuodattimien avulla spektrin eri vyöhykkeiltä otettuja kuvia projisoidaan yhdelle näytölle. Tässä tapauksessa saadaan "väärä" värikuva. Värit voidaan valita siten, että ne varjostavat paremmin tutkittavia kohteita. Esimerkiksi, jos kolmea valosuodatinta käytettäessä spektrin vihreässä osassa saatu kuva väritetään siniseksi, punaisella - vihreäksi ja infrapunalla - punaiseksi, kuvassa oleva kasvillisuus
kuvattu punaisella, veden pinta sinisellä ja kasvillisuuden peittämättömät alueet harmaasinisellä. Kun muutat tiettyä kuvausaluetta vastaavan suodattimen väriä, koko kuvan väri muuttuu (katso kansikuva).
Avaruuskuvien automaattinen tulkinta käsittää kuvan saamisen digitaalisessa muodossa ja sen myöhemmän käsittelyn tietokoneohjelmien mukaisesti. Tämän avulla voit korostaa tiettyjä geologisia kohteita. Ohjelmat tätä varten luodaan "kuvantunnistuksen" -ongelman ratkaisemisen perusteella. Ne vaativat eräänlaisen "muistipankin", johon kerätään luonnon esineiden objektiiviset ominaisuudet. Automaattisen salauksen purkamisen tekniikka on edelleen kehitteillä. Tällä hetkellä eniten käytetty analoginen-digitaalinen menetelmä. Se sisältää valokuvan muuntamisen "salatuksi" kuvaksi erityisellä laitteella ja salauskuvan käsittelyn käytettävissä olevien ohjelmien mukaisesti. Dekoodauksen automatisointi ei voi täysin korvata dekooderia, mutta se mahdollistaa suuren materiaalimäärän nopean käsittelyn.
Avaruusmenetelmien käyttö geologisessa tutkimuksessa edellyttää tiettyjä ehtoja ja selkeää organisointia. Dekoodaus tehdään aina määrätietoisesti, koska eri asiantuntijat ottavat samoista kuvista erilaista tietoa. Esimerkiksi geologit ovat kiinnostuneita geologisista kohteista, maantieteilijät maantieteellisen kuoren eri komponenteista jne. Ennen purkamista on tutkittava saatavilla olevaa materiaalia tutkimusalueen luonnollisista olosuhteista, selvitettävä maisemaelementtien välisiä suhteita sekä analysoida geologisia ja geofysikaalisia tietoja. Mitä paremmin dekooderi tuntee tutkimuskohteen, sitä enemmän hän poimii satelliittikuvasta tietoa ja sitä nopeammin hän määrittää, sisältääkö avaruuskuva uutta tietoa.
Avaruuskuvien tulkinta on jaettu kolmeen vaiheeseen: esikamerallinen, kenttätyö ja loppukamerakäsittely. Lisäksi näiden vaiheiden suhde riippuu tutkimuksen laajuudesta, geologisen rakenteen monimutkaisuudesta ja sen tulkinnan asteesta.
Alustava kamerallinen tulkinta suoritetaan ennen kenttägeologisen työn aloittamista. Tässä prosessissa laaditaan sarja alustavia karttoja, jotka esittävät ehdotetut geologiset rakenteet. Eri mittakaavaisia ​​kuvia tarkastellaan, esineiden ääriviivat, fotosävypoikkeamien vyöhykkeet korostetaan. Käytettävissä olevan geologisen ja geofysikaalisen aineiston perusteella tehdään oletuksia tunnistettujen kohteiden geologisesta luonteesta ja selvitetään niiden purettavuus.
Kenttätyön aikana selvitetään valittujen kohteiden geologinen luonne ja materiaalikoostumus, tarkennetaan niiden tulkintaominaisuudet. Pääsääntöisesti kenttätyötä tehdään tietyillä avainalueilla ja tutkimustulokset ekstrapoloidaan. Tällaisten paikkojen lukumäärä määräytyy geologisen rakenteen ominaisuuksien mukaan!
Viimeinen vaihe on maa-, ilma- ja avaruushavaintojen tulosten lopullinen toimistokäsittely, josta laaditaan erisisältöisiä geologisia karttoja, indikaattoreiden luetteloita ja salakoodausominaisuuksia, alue kaavoitetaan purettavuuden ehtojen mukaan sekä raportoimaan tutkimustuloksista.

Kasvonpiirteet
Maan satelliittikuvissa näkyvät varsin selvästi juovat, jotka ilmenevät itsenäisinä fotoanomaaliaina joko eri maisemavyöhykkeiden välisinä suoraviivaisina rajoina tai geologisina muodostumina. Avaruusmateriaalien tulkintaan osallistuneet asiantuntijat kutsuivat niitä lineamenteiksi1.
1 Lineimenum (lit.) - rivi, rivi.
Geologian lineamentin alla on tapana ymmärtää planetaarisesti merkittäviä lineaarisia tai kaarevia elementtejä, jotka liittyvät alkuvaiheessa ja joskus koko litosfäärin kehityshistorian aikana syviin halkeamiin. Tässä mielessä tätä termiä on käytetty geologiassa vuosisadamme alusta lähtien. Siitä lähtien maankuoren linjat on tunnistettu geologisilla, geofysikaalisilla ja geomorfologisilla menetelmillä. Nyt ne alkoivat näkyä satelliittikuvissa. Samalla selvitettiin mielenkiintoinen piirre niiden ilmenemisestä: niiden lukumäärä riippuu avaruustutkimusten laajuudesta. Mitä pienempi se on, sitä selkeämmin linjat näyttävät satelliittikuvissa. Millainen on satelliittikuvista tunnistettujen fotolineamenttien luonne monilla maapallon alueilla? Toistaiseksi tähän kysymykseen on useita vastauksia. Ensimmäinen tiivistyy sellaisten linjausten tunnistamiseen, joissa on syviä vaurioita, joita pitkin maankuoren suuria liikkeitä on tapahtunut tai tapahtuu parhaillaan. Toinen yhdistää ne vyöhykkeisiin, joissa maankuoren murtuminen on lisääntynyt. Ja lopuksi, kolmas ei pidä lineamentteja tektonisena rakenteena, vaan pinnan eksogeenisten tekijöiden määräämänä kohteena. Jokaisella näkökulmalla on kannattajansa.
Meistä näyttää siltä, ​​että suurin osa tunnistetuista linjauksista on syvään juurtuneita vikoja. Tätä havainnollistaa hyvin seuraava esimerkki. Neuvostoliiton ja ulkomaiset geologit ovat kuvanneet hyvin Ural-Oman-linjaa perinteisten menetelmien perusteella. Jo tämän rakenteen nimi osoittaa sen valtavan laajuuden päiväntasaajalta Neuvostoliiton napa-alueille. Olisi luultavasti reilua kutsua sitä superlineamentiksi. Superlineamenttien oletetaan tarkoittavan rakennetta, jota voidaan jäljittää mantereelta mantereelle useiden tuhansien kilometrien ajan. Ural-Omanin superlineamentin löysi ranskalainen tutkija Zh Furon, ja sitten Neuvostoliiton tiedemies V. E. Khain kuvasi sen yksityiskohtaisesti. Tämä rakennelma kulkee Omaninlahtea pitkin Iranin ja Afganistanin sekä Iranin ja Pakistanin rajalle ja ylittää sitten Turkmenistanin eteläosan ja ulottuu Uralin suuntaisesti arktiselle alueelle. Ural-Omanin superlineamentti vaikuttaa koko pituudeltaan geologiseen rakenteeseen. Lähi- ja Lähi-idän alppivyöhykkeellä se toimii rajana kahden suuren segmentin välillä: idän ja lännen, joille on ominaista erilainen geologinen rakenne. Pohjoisessa (Ural) superlineamentti on raja muinaisten alustojen - Itä-Euroopan ja Siperian - välillä. Ei ole epäilystäkään siitä, että tämä päällysrakenne on pitkäkestoisesti kehittyvän syvän vaurion vyöhyke.
Globaalissa ja alueellisessa avaruuskuvissa Ural-Oman-linjan erilliset osat ovat selvästi tallentuneet lähes pitkittäisiskun lineaaristen valopoikkeamien muodossa (Iranissa, Neuvostoliiton eteläosassa ja muilla alueilla. Tämä esimerkki osoittaa, että lineamentit on purettu avaruudessa kuvat voidaan tunnistaa maankuoren syvien vaurioiden vyöhykkeistä.Välimeren geosynklinaalisen vyöhykkeen rakennetta analysoitaessa tunnistettiin Ural-Oman-linjan lisäksi myös muita lineaarisia rakenteita.Ne ylittävät vuoristomaita ja voivat jäljittää useita satoja kilometrejä viereisillä laiturialueilla (kuva 16).Samanlainen kuvio on havaittu ja Kaukasuksella Satelliittikuvat paljastivat valopoikkeavuuksia, jotka ovat vähemmän laajoja kuin Ural-Oman, joka osoittautui identtiseksi Länsi-Kaspian kanssa , Palmyra-Absheron ja muut syvät viat.Avaruusmateriaaleista tunnistettuja linjauksia ei kuitenkaan aina pitäisi ilmeisesti tunnistaa syvin vioista.Esimerkiksi samassa paikassa Kaukasiassa muodostetaan yhteyksiä purettujen linjausten ja tektonisten rakenteiden välille, erityisesti maankuoren voimakkaan murtumisen vyöhykkeisiin tai, kuten niitä yleisesti kutsutaan, planeettojen murtumisvyöhykkeisiin. Siitä huolimatta molemmissa tapauksissa satelliittikuvissa paljastuneet linjat heijastavat litosfäärin lisääntyneen murtuman vyöhykkeitä. Tiedetään, että tällaisilla vyöhykkeillä esiintyy mineraalien pitoisuutta. Siksi satelliittikuvien lineaaristen fotoanomalioiden analysoinnilla on teoreettisen mielenkiinnon lisäksi myös suuri käytännön merkitys.
Johtopäätös lineamenttien ja epäjatkuvuuksien identiteetistä maankuoressa johtaa mielenkiintoisiin yleistyksiin.
Syväperäiset ja pitkäkestoiset virheet näkyvät yleensä selvästi maan pinnalla ja ovat suhteellisen helppoja havaita perinteisin menetelmin. Avaruuskuvien tulkinta vahvisti niiden olemassaolon, löysi paljon aiemmin tuntemattomia linjauksia ja vahvisti niiden yhteyden epäjatkuvaan tektoniikkaan. Uusia lineamentteja analysoimalla tunnistamme epäjatkuvia vikoja, joita ei ole havaittu pintamenetelmillä. Ja miksi alan tutkijat eivät löytäneet näitä rakenteita? Ensinnäkin siksi, että ne sijaitsevat suurilla syvyyksillä ja ne voivat peittää nuoremmat kivet, jotka ovat niiden päällä. Satelliittikuvissa ne heijastuvat vyöhykkeinä fotoanomalioiden muodossa, mikä johtuu näiden rakenteiden pienten elementtien luonnollisesta yleistymisestä ja sen yksittäisten osien yhdistämisestä. Näin ollen satelliittikuvissa maankuoren syvemmät kerrokset näyttävät paistavan läpi luoden eräänlaisen fluoroskopisen vaikutelman. Tätä satelliittikuvien ominaisuutta on nyt käytetty laajalti litosfäärin syvien osien tutkimiseen: muinaisten alustojen perustamiseen jne.
Viime vuosina laajalle levinnyt avaruusmateriaalien analyysi on mahdollistanut tiheän lineamenttien ja superlineamenttien verkoston paljastamisen. Havaittiin, että linjoille on ominaista erilainen lakko: leveys-, pituus-, diagonaali.
Avaruusgeologia on mahdollistanut uuden lähestymistavan lineamenttien arviointiin, tunnistaa monia näistä muodoista ja yrittää niiden avulla selvittää maankuoren yksittäisten osien syvärakennetta.
Lineamenttien tunnistaminen avaruusgeologian avulla mahdollistaa myös monien alueiden tulevaisuudennäkymien uudelleenarvioinnin, aiemmin tuntemattomien säännönmukaisuuksien toteamisen mineraalien jakautumisessa. Tutkitut lineamentit mahdollistavat uuden lähestymistavan monien seismisen ja tektoniikan ongelmien ratkaisemiseen.

RENKAUSRAKENTEET
Maan pinnalla olevat rengasrakenteet ovat olleet geologien tiedossa jo pitkään. Avaruusvalokuvien myötä mahdollisuudet niiden tutkimiseen ovat kuitenkin laajentuneet. Melkein jokainen tietyn alueen avaruuskuvaa analysoiva tutkija löytää yhden tai useampia rengasmuodostelmia, joiden alkuperä on monissa tapauksissa epäselvä.
Rengasrakenteet ovat pyöristettyjä yksittäisiä tai samankeskisiä paikallisia muodostumia, jotka syntyvät sisäisistä ja ulkoisista prosesseista. Rengasmuodostelmien muotojen ja geneettisten ominaisuuksien monimuotoisuuden perusteella ne voidaan luokitella alkuperänsä mukaan: endogeeniset, eksogeeniset, kosmogeeniset ja teknogeeniset.
Endogeenistä alkuperää olevat rengasrakenteet muodostuivat maan sisäisten, syvien voimien vaikutuksesta. Nämä ovat tulivuoren kartioita, vulkaanisia kiviä, suolakupuja, pyöristettyjä poimuja ja muita vastaavia muodostumia.
Eksogeenistä alkuperää olevat rengasrakenteet syntyvät ulkoisten voimien vaikutuksesta. Tähän ryhmään kuuluvat kukkulat, onkalot, painaumat jne.
Kosmogeeniset rengasrakenteet yhdistävät iskunräjähdysherkät (isku)muodostelmat - astroblemit.
Teknogeeniset rengasrakenteet syntyivät ihmisten intensiivisen taloudellisen toiminnan alueilla. Nämä ovat suuria louhoksia, jätekasoja, keinotekoisia altaita ja muita ihmisen luomia esineitä.
Monet Neuvostoliiton ja ulkomaiset tutkijat ovat tutkineet endogeenistä alkuperää olevia rengasrakenteita riittävän yksityiskohtaisesti. Maan endogeenisistä rakenteista, jotka liittyvät vulkaaniseen ja tunkeutuvaan toimintaan, voidaan erottaa polttorengasrakenteet. Niitä löytyy maapallolta ja muilta maanpäällisiltä planeetoilta. Maapallolla näiden rakenteiden halkaisija ei ylitä 50 kilometriä ja muodostuu magmien vaikutuksesta, joita esiintyy suhteellisen matalalla mannermaisessa maankuoressa. Ne ovat saaneet maksimaalisen kehityksen mantereiden aktivoiduilla "kovilla" lohkoilla.
Ilmeisesti endogeenisten rengasrakenteiden muodostumisen magmaattisen tekijän lisäksi tektonisilla liikkeillä on tietty rooli. Erilliset taitokset, jotka lähestyvät parametriltaan kupolia tai kulhoja, ovat samankeskisten renkaiden muotoisia. Näitä ovat Saharassa sijaitseva Richat-rakenne. Tämä taite on kiinnitetty hyvin satelliittikuviin. Sillä on selkeä samankeskinen rakenne, joka johtuu tiheiden hiekkakivien paljastumaista, jotka muodostavat kohokuvioita. Sen muodostumismekanismista on erilaisia ​​näkemyksiä. Richat-rakenne on voinut johtua meteoriittikappaleen putoamisesta, mutta voidaan myös olettaa, että se liittyy suureen doleriittikappaleeseen. Endogeeniseen ryhmään kuuluvat myös diapirismin aiheuttamat rengasrakenteet. Niiden muodostuminen liittyy litosfäärin viskoosin massan syvään liikkumiseen ja sen tunkeutumiseen pintaan. Litosfäärin pinnanläheisille vyöhykkeille tuotu aine voi olla magmaattista sulaa tai viskoosia kivisuolaa. Tällä mekanismilla, kun pinnalla olevien kerrosten paineen alaisena viskoosimpi aine (suola, magma) ryntää pinnalle, muuttaen muotoaan ja murtautuen kaikkien tiellä olevien kerrosten läpi, ilmaantuu diapiirisiä poimuja, joissa on rengasmainen tai tiivis. nenän muotoinen poikkileikkaus. Näiden poimujen halkaisija, joka vastaa satoja metrejä tai useita kilometrejä, on pienempi tai verrattavissa polttorengasrakenteisiin, mutta on aina merkittävästi pienempi kuin endogeenisten megarengasrakenteiden halkaisija.
Endogeenisten rengasrakenteiden ryhmään kuuluvat rengas- ja kaarivirheet. Maankuoren aktivoiduilla alueilla siihen liittyy lukuisia mineraaleja - tinaa, molybdeenia, lyijyä, sinkkiä jne., ja alustoilla - timanttipitoisia kimberliittejä, harvinaisia ​​metalleja, kupari-nikkelimalmeja. Näitä rakenteita voidaan erottaa useita tyyppejä, joista endogeeniseen ryhmään kuuluvat suolakupolien ja diapiirien muodostumiseen liittyvät rengasvirheet. Ne muodostuvat vesivulkanismin prosesseista, jotka johtuvat magmaattisten sulamien tunkeutumisesta tai kupujen kohoamisesta ja kivien vajoamisesta. Näiden rakenteiden halkaisija on kymmenistä metreistä kymmeniin kilometreihin. Ne ovat pystysuoria, sylinterimäisiä tai kaarevia halkeamia, jotka ympäröivät tulivuoren kalderoita, suolakupuja ja muita rakenteita. Suurta mielenkiintoa öljyn ja kaasun etsinnässä ovat mutavulkaanit, jotka tallennetaan selvästi satelliittikuviin pyöristetyinä esineinä. Endogeenisiin rengasrakenteisiin kuuluu myös lukuisia graniittigneissikupuja, jotka on kehitetty laajalti muinaisille kilpeille. Siten endogeeniset rengasrakenteet on jaettu neljään luokkaan: tektoninen, plutoninen, metamorfogeeninen ja vulkanoidi.
Eksogeeniset rengasrakenteet koostuvat kryogeenistä, karstista, jäätikkö-, eoli- ja biogeenista alkuperää olevista muodostumista.
Maankuoren ylähorisonttien jäätymiseen liittyvät kryogeeniset muodot näkyvät selvästi rengasrakenteina satelliittikuvissa. Näitä ovat suppilot ja onkalot, kohoumit, hydrolakkoliitit. Nämä rakenteet eivät kiinnosta hakua, mutta ne ovat hyvä ominaisuus ikirouta-alueiden tunnistamiseen. Karstiperäisiä rengasrakenteita ovat suppilot, kaivot, cirquet ja muut pinnanmuodot, jotka liittyvät karbonaattikivien liukenemis- ja huuhtoutumisprosessiin. Jäätikkörenkaat muodostuvat jäätiköiden toiminnan seurauksena. Liparin rengasmuodot muodostuvat tuulen vaikutuksesta muodostaen onteloita tai rengasdyynejä, jotka näkyvät selvästi satelliittikuvissa. Biogeeniset rengasmuodot - atollit ja riutat - tunnistetaan helposti myös avaruuskuvista.
Maan kosmogeeniset rengasrakenteet ovat herättäneet tutkijoiden huomion viime vuosina.
Maapallolla tunnetaan noin 100 muodostumaa (kraatteria) (kuva 17), jotka ovat seurausta erikokoisten meteoriittien putoamisesta. Niitä kutsutaan "astroblemeiksi", mikä kreikaksi tarkoittaa "tähtihaavaa". Amerikkalaisen geologin R. Dietzin ottaminen tieteelliseen käyttöön tällaisen soinnoivan termin vuonna 1960 heijasti geologien lisääntynyttä kiinnostusta fossiilisten meteoriittikraatterien tutkimukseen. Ne jakautuvat maan pinnalle hyvin epätasaisesti.
Riisi. 17. Maan mantereille muodostuneiden törmäysrakenteiden sijaintikaavio (V. I. Feldmanin mukaan): 1 rengasmuodostelmia, joiden törmäyssynty on kiistaton; 2 väitettyä meteoriitin törmäyskraatteria.
Niitä on 36 Pohjois-Amerikassa (15 Yhdysvalloissa, 21 Kanadassa); Euroopassa - 30 (mukaan lukien 17 Neuvostoliitossa); Aasiassa - 11 (mukaan lukien 7 Neuvostoliitossa); Afrikassa -8; Australiassa -8; Etelä-Amerikassa - 2.
Asiantuntijoiden mukaan viimeisten 2 miljardin vuoden aikana Maa on kokenut noin 100 000 törmäystä meteoriittien kanssa, jotka pystyvät muodostamaan halkaisijaltaan yli 1 km:n kraattereita putoaessaan. Noin 600 törmäystä voi johtaa halkaisijaltaan yli 5 km:n kraattereihin ja noin 20 törmäyksen kohdalla halkaisijaltaan suurempiin kraattereihin (50 km tai enemmän). Siksi on selvää, että tiedämme toistaiseksi vain merkityksettömän osan astrobleemeistä.
Tunnetut astroblemit ovat muodoltaan pyöreitä ja niiden halkaisijat vaihtelevat muutamasta metristä 100 kilometriin tai enemmän. Yleisimmät ovat keskikokoiset, halkaisijaltaan 8–16 km:n kraatterit, joista suurin osa kuuluu halkaisijaltaan 2–32 km rakenteisiin (taulukko 4). Pienet (halkaisijaltaan alle 0,5 km) kraatterit muodostavat usein jatkuvia kenttiä. Tunnetaan 8 kraatterikenttää, jotka kattavat 2–22 kraatteria (Sikhote-Alin Neuvostoliitossa, Herault Ranskassa, Khentery Australiassa jne.).
Kraatterien ikä (taulukko 5) vaihtelee kvaternaarista (Sikhote-Alin, Neuvostoliitto) vuoteen 2000 Ma.
Maapallolla, jossa on voimakkaita tekijöitä geologisten rakenteiden tuhoamiseen, meteoriittikraatterin tunnistaminen ei ole niin helppoa.
Meteoriittikraatterien erottamiseen tarkoitetuista merkeistä ensimmäinen paikka annetaan meteoriittimateriaalin jäännöksille. Se löydettiin 20 kraatterista meteoriittifragmenttien (pääasiassa rauta), rauta-nikkelipallojen ja kivien erityisten muutosten muodossa.
Muut kraatteroitumisen merkit määräytyvät meteoriittien törmääessä yli 3-4 km/s nopeudella liikkuviin kiviin syntyvän iskuaallon iskun erityispiirteet. Tässä tapauksessa syntyy valtava paine, lämpötila saavuttaa 10 000 ° C. Iskuaallon törmäysaika kallioon on sekunnin miljoonasosaa, ja paineen nousu on enintään sekunnin miljardisosaa. Mineraaleissa ja kivissä tapahtuu plastisia muodonmuutoksia ja kiinteän faasin siirtymiä: sulaminen ja sitten aineen osittainen haihtuminen. Iskuaallon vaikutus määrittää meteoriittikraatterien ominaisuudet: pyöristetyn muodon ja ominaisen poikittaisprofiilin; yksinkertainen kulhon muotoinen kraatteri, jonka halkaisija on enintään 1 km; hieman litistynyt kraatteri, jonka keskellä on kumpu, halkaisija 3-4 km; lautasen muotoinen kraatteri, jossa on lisäksi sisäinen rengasmainen harju, halkaisija 10 km. Niille on myös tunnusomaista rengasmainen akseli, joka koostuu räjähdyksen aikana sinkoutuneesta materiaalista, rengasmainen nousu sivua pitkin, muodonmuutosvyöhyke kraatterin ulkopuolella, poikkeavuudet magneetti- ja gravitaatiokentissä, breksien esiintyminen, autigeeninen eli kivistä koostuva. murskattu, mutta ei räjähdyksen seurauksena siirtynyt, ja allogeeninen räjähdyksen aikana siirtyneistä roskista;
tuhokartiot (tunnetaan 38 kraatterista), jotka ovat kartiomaisia, joiden pinta on uurteinen muutamasta sentistä 12 metriin ja jotka on suunnattu kärkiensä kohti räjähdyksen keskustaa tai poispäin siitä;
iskujen ja sulaneiden lasien ja lasia sisältävien kivien läsnäolo kraatereissa;
mineraalien läsnäolo, joissa on suuntautuneita halkeamia ja muutoksia mekaanisissa ominaisuuksissa;
mineraalien läsnäolo, joita esiintyy 25-100 kbar:n kuormituksella (koesiitti, stisheviitti jne.);
shokkisulaista muodostuneiden kivien läsnäolo, joilla on tietty kemiallinen ja mineraalikoostumus.
Esimerkkinä voidaan harkita Zelenogai-rakennetta Ukrainan kidemassiivilla. Tämä rakenne on suppilo, jonka halkaisija on noin 1,5 km ja syvyys jopa 0,2 km. Se sijaitsee Itä-Euroopan alustan muinaisissa peruskivissä lähellä Zeleny Gain kylää Kirovogradin alueella. Suppilo on täytetty huonosti lajitelluilla hiekka-argillakivillä ja tuotu (allogeeninen) paikallisesti muodostuneella (authogeenisella) breccialla, joka koostuu graniittipalasista. Suppilon kiviin on havaittu muutoksia - merkkejä törmäyksen muodonmuutoksesta, joka voidaan selittää vain ultranopealla törmäyksellä. Näiden muutosten perusteella tutkijat laskivat paineen, joka osoittautui yli 105 atm. Jotkut astroblemit rajoittuvat rengasmaisiin tai kaareviin halkeamiin, jotka ovat peräisin ulkopuolelta ja jotka johtuvat räjähdysaallon mekaanisesta vaikutuksesta. Kosmogeenistä alkuperää olevilla rengasrakenteilla on käytännön merkitystä - niihin voidaan yhdistää mineraalikomplekseja.
Teknogeenisen tyyppiset rengasrakenteet ovat antropogeenisen toiminnan tuotetta. Mineraalietsinnän kannalta ne eivät ole kiinnostavia.
On rengasrakenteita ja selittämätöntä syntyä. Niitä alkoi ilmestyä jo ensimmäisten avaruusvalokuvien käsittelyn aikana. Samalla havaittiin mielenkiintoinen piirre: mitä vanhempi tutkittu kalliokompleksi, sitä enemmän rengasrakenteita siinä puretaan. Näiden rakenteiden lisääntyminen on havaittavissa myös muinaisissa kilpissä ja osissa valtameriä lähempänä olevia mantereita. Monet näistä muodostelmista alkoivat ilmaantua kellariin irtonaisten muodostelmien alla (kuva 18). Rengasrakenteita alkoi näkyä kaikkialla avaruuskuvissa eri puolilla maapalloa. Niiden halkaisija vaihtelee ja vaihtelee laajalla alueella. Kysymys niiden alkuperästä on edelleen avoin. On mahdollista, että ne ovat vanhempia haudattuja tai tuhoutuneita analogeja tunnetuille endogeenisille tai eksogeenisille rengasmuodostelmille. Ne voivat myös edustaa tuhoutuneita muinaisia ​​astrobleemejä, jotka peittävät Kuun ja Marxin pinnan, eli ne ovat planeettamme kuun (ydin) kehitysvaiheen todistajia. Esimerkkinä ovat Aralmeren alueen ja Kyzylkumin aluekuvassa tunnistetut rengasrakenteet. Siellä tunnistettiin 9 rengaskohdetta - kevyesti kaarevia kohoumia, joiden halkaisija oli 20-150 km. Tulkintatietojen vertailu geofysikaalisten tutkimusten tuloksiin mahdollisti sen, että rengasrakenteiden sisäosat vastaavat lähes aina negatiivisia painovoima- ja magneettikenttäpoikkeamia ja reunaosat positiivisia. Aineiston analysointi mahdollisti oletuksen, että Kazakstanin rengasrakenteilla on pitkä geologinen historia. Ne ovat seurausta mannerkuoren ylempien horisonttien isostaattisesta kohdistamisesta tiheydeltään pienentyneen aineen kerääntymisalueiden yläpuolelle.
Rengasrakenteiden muinaisesta alkuperästä todistavat myös tiedot, jotka on saatu televisiosatelliittikuvista Itä-Siperian alueelta, joille on perustettu yli 20 tällaista rakennetta. Joidenkin halkaisijat ovat jopa 700 kilometriä. Usein nämä rengasrakenteet "leikataan" muinaisten vaurioiden takia, joiden geologinen toiminta alkoi 2-2,5 miljardia vuotta sitten. Jos rengasrakenteet tuhoutuvat vikojen takia, se tarkoittaa, että ne olivat olemassa jo aikaisemmin, eli ne syntyivät Maan kehityksen aikaisemmissa vaiheissa.
On ilmeistä, että rengasrakenteilla on erittäin merkittävä rooli Maan litosfäärin rakenteessa. He ansaitsevat lähimmän huomion. Niiden tunnistaminen satelliittikuvista ja tutkiminen luonnossa voi muuttaa merkittävästi tietyn alueen teollista ja taloudellista potentiaalia. Avaruuskuvissa näkyi myös rengasmuodostelmien laaja kehitys Kuussa ja maanpäällisillä planeetoilla (kuva 19). Niiden yksityiskohtainen tutkimus valaisee näiden edelleen suurelta osin salaperäisten rakenteiden luonnetta.
Geologit alkoivat käyttää avaruustutkimusmenetelmiä, kun maapallolla ei ollut käytännössä enää "valkoisia pisteitä". Suurimmalle osalle planeettamme geologisia ja tektonisia karttoja on jo laadittu yksityiskohtaisimmista (hyvin kehittyneillä alueilla) tiedustelukarttoihin. Maan pinnalla tai sen välittömässä läheisyydessä sijaitsevat esiintymät ovat pääsääntöisesti geologien tiedossa. Siksi nyt tehtävänä on tutkia geologisten rakenteiden sijainnin alueellisia ja globaaleja malleja, tunnistaa merkkejä, jotka auttavat etsimään suurilta alueilta sijaitsevia esiintymiä. Geologisissa tutkimuksissa ja esiintymien yksityiskohtaisessa tutkimuksessa tavanomaisella tavalla saamme yksityiskohtaisen kuvauksen etsintäkohteesta, mutta hyvin usein emme näe samanlaisten geologisten olosuhteiden jatkumista. Tämä johtuu siitä, että kerrostumat peittyvät paksulla kerroksella kvaternaarisia muodostumia tai nuorempiin liikkeisiin liittyvä geologisen rakenteen monimutkaisuus. Tässä tapauksessa talletukset näyttävät kadonneen. Tämä tapahtui usein etsittäessä öljy- ja kaasukenttiä. Näkymä avaruudesta antaa mahdollisuuden tarkastella geologista panoraamaa kokonaisuutena, jäljittää öljyn ja kaasun kantavien rakenteiden, malmikenttien ja vaurioiden jatkumista ja loppua.
Geologisen tutkimuksen päätehtävänä on tyydyttää kansantalouden mineraalitarpeet. Satelliittikuvien käytön nykyaikainen vaihe mineraalien etsinnässä on ominaista seuraavalle. Avaruudesta saatujen kuvien perusteella asiantuntijat tunnistavat tunnetut esiintymät sekä suurelta osin öljyä ja kaasua kantavat rakenteet ja perustavat merkkejä, jotka mahdollistaisivat niiden löytämisen. Geologisen työn etsinnässä avaruus-, valokuva- ja televisiokuvan avulla pääsuuntaus on mittauskaavioiden ja karttojen laatiminen. Ne on rakennettu suurten laskosten rakenteiden tektonisen kehityksen, murtumisvyöhykkeiden sekä sedimentti-, metamorfisten ja magmaisten kivien alueellisen jakautumisen erojen perusteella. Useilla avoimilla alueilla näyttää mahdolliselta koota luetteloita avaruuskuvien perusteella. Niihin kuuluu paikallisia rakenteita (poimuja ja suolakupuja, jotka ovat kiinnostavia öljyn ja kaasun kannalta). Satelliittikuvat auttavat tutkimaan niiden asemaa alueen rakenteessa sekä paljastamaan repeämien roolin taittuneiden muotojen muodostumisessa ja niiden morfologiassa. Tämä osoittaa mahdollisuuden ennustaa mineraalien etsintää epäsuorien merkkien perusteella. Niiden avulla voidaan määrittää tiettyjen geologisten rakenteiden korrelaatio mineraaliesiintymien kanssa.
Alueellisen metallogenian alalla alueellisten repeämien ja rengasrakenteiden tutkiminen satelliittikuvista sekä saadun materiaalin vertailu tektonisiin ja metallogeenisiin karttoihin näiden rakenteiden vaikutuksen selvittämiseksi esiintymien sijaintiin on hyödyllistä. erityistä merkitystä. Satelliittikuvien mittakaavojen monimuotoisuus mahdollisti mineralisaation lokalisoinnin piirteiden toteamisen eri rakenteellisilla tasoilla.
Keski- ja suuressa mittakaavassa metallogeenisissä tutkimuksissa meillä on nyt mahdollisuus tutkia tarkemmin rakenteen malmipitoisuutta, hahmotella malmia sisältäviä horisontteja.
Vastaavaa työtä tehdään maamme eri alueilla. Mielenkiintoisia tuloksia on jo saatu Keski-Aasiassa Aldan-kilven Primoryessa. Lisäksi etsintäongelmien ratkaisu tapahtuu maa- ja avaruustutkimuksen aineiston perusteella.
Puhuimme mahdollisuudesta ennustaa mineraaleja epäsuorilla merkeillä. Sen ydin on tiettyjen geologisten rakenteiden tai kivien korrelaatiossa mineraaliesiintymien kanssa. Samaan aikaan on äskettäin ilmestynyt tietoa suorista menetelmistä etsiä yksittäisiä esiintymiä satelliittikuvien avulla. Mineraalien suora etsintä avaruudesta tuli mahdolliseksi monivyöhykkeen kuvantamisen ja avaruusgeologisen tutkimuksen harjoittamisen myötä.
Geologisten kohteiden kirkkauden muutos spektrin eri kapeilla vyöhykkeillä voi olla seurausta tiettyjen kemiallisten alkuaineiden kertymisestä. Niiden poikkeava läsnäolo voi toimia suorana tai epäsuorana merkkinä mineraaliesiintymien esiintymisestä. Esimerkiksi analysoimalla geologisten rakenteiden kirkkaussuhdetta spektrin eri vyöhykkeillä voidaan kuvista tunnistaa useita tunnettuja esiintymiä ja tunnistaa uusia lupaavia alueita.
Yksittäisten alkuaineiden poikkeavien päästöjen tutkiminen spektrin eri vyöhykkeillä avaa geologeille uusia mahdollisuuksia avaruudesta saadun tiedon tulkinnassa. Voimme luoda luetteloita tietyntyyppisten kivien tai niiden yhdistelmien säteilyn kirkkaudesta. Lopuksi voimme laatia luettelon tiettyjen alkuaineiden kertymisen aiheuttamasta säteilyn kirkkaudesta, tallentaa nämä tiedot tietokoneelle ja päättää näiden tietojen perusteella, onko hakukohde olemassa vai ei.
Öljyteollisuuden työntekijät panevat erityisiä toiveita satelliittikuviin. Avaruuskuvien perusteella voidaan erottaa eri luokkaa olevia tektonisia rakenteita. Näin voidaan määrittää ja tarkentaa öljy- ja kaasualtaiden rajoja, tutkia tunnettujen öljy- ja kaasuesiintymien jakautumismalleja, antaa ennakoivan arvion tutkittavan alueen öljy- ja kaasupotentiaalista ja määrittää prioriteetin suunta. etsintä. Lisäksi, kuten olemme jo todenneet, yksittäiset paikalliset rakenteet, suolakupolit ja viat, jotka ovat kiinnostavia öljyn ja kaasun kannalta, selvitetään selkeästi satelliittikuvista. Jos esimerkiksi avaruudesta saatujen kuvien analysoinnin aikana havaitaan poikkeavuuksia, joiden konfiguraatio ja morfologia on samanlainen kuin tunnetut öljy- ja kaasulaakerirakenteet, tämä mahdollistaa öljyn etsimisen täältä. On selvää, että nämä poikkeamat on tarkistettava maaperän avulla
tutkimusta ennen kaikkea. Kokemus avaruus- ja satelliittikuvien tulkinnasta alustarakenteiden osoitti todellisen mahdollisuuden tunnistaa mineraaleja valokuvapoikkeavuuksista Turanin laatalla ja Pripyat-pohjassa.
Näin ollen avaruustutkimuksen ja geologian nykyaikaiselle vaiheelle on jo ominaista satelliittikuvien käytännön käyttö. Tältä osin herää kysymys: voidaanko mineraalien etsintämenetelmiä pitää vanhentuneina? Ei tietenkään, mutta avaruudesta kuvaaminen mahdollistaa paitsi täyden kuvan geologisesta rakenteesta, myös jo löydettyjen esiintymien uudelleenarvioinnin. Siksi olisi tarkempaa sanoa, että olemme tulleet avaruusgeologian aikakauteen.

AVARUUSTUTKIMUS JA YMPÄRISTÖ
Ihmisen ja luonnon välisen vuorovaikutuksen ongelma on jo pitkään herättänyt tutkijoiden huomion. Akateemikko V. I. Vernadsky vertasi ihmisen vaikutusta litosfääriin luonnollisiin geologisiin prosesseihin. Hän erotti ensimmäisenä Maan kuorista maankuoren pintaa lähellä olevan osan - nanopallon - "mielen sfäärin", johon ihmisen toiminnan vaikutus vaikuttaa. Nykyään tieteen ja teknologian vallankumouksen aikakaudella ihmisen vaikutus luontoon on lisääntynyt merkittävästi. Kuten akateemikko E. M. Sergeev kirjoittaa, vuoteen 2000 mennessä teknisten rakenteiden miehittämä maapallon pinta-ala on 15%.
Vain Neuvostoliitossa luotujen keinotekoisten altaiden rantojen pituus lähestyy maan päiväntasaajaa, ja suhteellisten pääkanavien pituus maassamme on saavuttanut 3/C Maan ja Kuun välisestä etäisyydestä. Maailman rautatieverkoston kokonaispituus on noin 1400 tuhatta km. Siten nanopallolla on valtavia alueita maapallolla ja joka vuosi se laajenee. Ihmisen vaikutus luontoon on globaali. Tämä on objektiivinen prosessi. Mutta ihmisen on ennakoitava ja hallittava tämä prosessi sekä globaalilla, alueellisella, Tdk- että paikallisella tasolla. Satelliittikuvilla on tässä korvaamaton rooli.
Maan avaruustutkimuksen menetelmät on suunnattu ensisijaisesti luonnontutkimukseen. Avaruustiedon avulla voimme arvioida tietyn alueen luonnollisia olosuhteita, tunnistaa luonnonympäristöä uhkaavia vaaroja ja ennustaa ihmisen vaikutusten vaikutuksia luontoon.
Satelliittikuvien avulla voidaan kartoittaa ihmisen aiheuttamia muutoksia ympäristössä: ilmakehän, vesialueiden saastumista, seurata muita ihmisen toimintaan liittyviä ilmiöitä. Niitä voidaan käyttää maankäytön kehityksen luonteen ja suuntausten tutkimiseen, pinta- ja pohjavesien kirjaamiseen, tulvavesien tulva-alueiden määrittämiseen ja moniin muihin prosesseihin.
Satelliittikuvat eivät ainoastaan ​​auta havainnoimaan ihmisen toiminnasta johtuvia prosesseja, vaan mahdollistavat myös näiden prosessien vaikutusten ennustamisen ja niiden estämisen. Geotekniset kartat kootaan satelliittikuvista, ja ne toimivat pohjana ihmisen toiminnasta syntyvien eksogeenisten prosessien voimakkuuden ennustamiselle. Tällaisia ​​karttoja tarvitaan sekä asutuille että kehittyneille alueille. Siten Baikal-Amurin päälinjan rakennusalueesta tuli tutkijoiden tarkkaavainen huomio. Loppujen lopuksi jo nyt on tarpeen ennustaa, mitä vaikutuksia tämän alueen kehityksellä on ympäröivään luontoon. Tälle alueelle laaditaan nyt satelliittikuvien avulla teknis-geologisia ja muita ennustekarttoja.
BAM-reitti sijaitsee ikiroudan vyöhykkeellä. Muiden pohjoisten alueiden kehittämisestä saadut kokemukset osoittavat, että luonnontilan taloudellisten muutosten seurauksena maanpinnan lämpötilahäiriöt häiriintyvät. Lisäksi rautateiden ja hiekkateiden rakentamiseen, teollisuuslaitosten rakentamiseen ja maan kyntämiseen liittyy luonnollisen maaperän ja kasvillisuuden rikkoutuminen. BAM:n rakentaminen velvoittaa huomioimaan lumivyöryjen, mutavirtojen, tulvien, tulvien ja muiden luonnonkatastrofien riskin. Näitä prosesseja ennakoitaessa käytetään satelliittikuvia.
Mahdollisuuden saada satelliittikuvia samalta alueelta eri vuorokaudenaikoina, eri vuodenaikoina, voimme tutkia eksogeenisten prosessien dynamiikkaa yhdessä ihmisen toiminnan kanssa. Joten satelliittikuvien avulla laadittiin karttoja maamme aroalueiden eroosio-rotkoverkoston kehityksestä ja maaperän suolaantumisalueet merkittiin. Non-Chernozemin alueen alueilla inventoidaan käytetyt maat, lasketaan vesivaroja ja tunnistetaan intensiivisimmän kehityksen paikkoja.

VERTAILEVA PLANETOLOGIA
Avaruusteknologian kehityksen edistyminen on nyt mahdollistanut aurinkokunnan yksittäisten planeettojen tutkimisen. Kuun, Marsin, Venuksen, Merkuriuksen ja Jupiterin tutkimuksesta on nyt kerätty laajaa materiaalia. Näiden tietojen vertailu Maan rakennetta koskeviin materiaaleihin auttoi kehittämään uuden tieteellisen suunnan - vertailevan planetologian. Mitä vertaileva planetologia tarjoaa planeettamme geologian lisätutkimukselle?
Ensinnäkin vertailevan planetologian menetelmät antavat mahdollisuuden ymmärtää paremmin Maan primaarisen kuoren muodostumisprosesseja, sen koostumusta, eri kehitysvaiheita, valtamerten muodostumisprosesseja, lineaaristen vyöhykkeiden ilmaantumista, halkeamia, tulivuoren muodostumista, jne. Nämä tiedot mahdollistavat myös uusien kuvioiden tunnistamisen mineraaliesiintymien sijainnista.
Toiseksi tuli mahdolliseksi luoda tektonisia karttoja Kuusta, Marsista ja Merkuriuksesta. Vertaileva planetologinen menetelmä on osoittanut, että maanpäällisillä planeetoilla on monia yhtäläisyyksiä. Havaittiin, että niillä kaikilla on ydin, vaippa ja kuori. Kaikille näille planeetoille on ominaista globaali epäsymmetria manner- ja valtameren kuoren jakautumisessa. Näiden planeettojen litosfääristä ja Kuun läheltä on löydetty vikajärjestelmiä, joissa on selvästi näkyvissä vetohalkeamia, jotka johtivat repeämien muodostumiseen Maahan, Marsiin ja Venukseen (kuva 20). Puristusrakenteita on toistaiseksi perustettu vain Maahan ja Merkuriukseen. Vain planeetallamme on taitettuja vyitä, jättiläisiä muutoksia ja karikatyyrejä. Jatkossa meidän on selvitettävä syy Maan ja muiden planeettojen kuoren rakenteen eroon, jotta voidaan selvittää, johtuuko tämä sisäisestä energiasta vai jostain muusta.
Vertaileva planetologinen analyysi osoitti, että maanpäällisten planeettojen litosfäärissä voidaan erottaa mannermainen,
valtameri- ja siirtymäalueet. Maan, Kuun, Marsin ja muiden maanpäällisten planeettojen kuoren paksuus geofyysikkojen laskelmien mukaan ei ylitä 50 km (kuva 21).
Muinaisten tulivuorten löytäminen Marsista ja nykyaikainen vulkanismi Jupiterin satelliitilla Io osoitti litosfäärin muodostumisprosessien ja sen myöhempien muutosten yhteisyyden; jopa vulkaanisen laitteen muodot osoittautuivat samanlaisiksi.
Kuun, Marsin ja Merkuriuksen meteoriittikraatterien tutkiminen kiinnitti huomion samankaltaisten muodostumien etsintään maan päällä. Nyt on löydetty kymmeniä muinaisia ​​meteoriittikraattereita - astroblemejä - halkaisijaltaan jopa 100 km. Jos tällaisista kuun kraattereista käytiin pitkä keskustelu niiden tulivuoren tai meteoriittien alkuperästä, niin samanlaisten kraatterien löytämisen jälkeen Mars Phobosin ja Deimosin satelliiteista suositaan meteoriittihypoteesia.
Vertailevalla planetologisella menetelmällä on suuri käytännön merkitys geologialle. Geologit tunkeutuessaan syvemmälle maan suolistoihin fossiileja etsiessään kohtaavat yhä enemmän alkuperäisen kuoren muodostumisen ongelmia. Samalla hahmotellaan yhteys malmiesiintymien ja rengasrakenteiden rakenteen välillä. On jo olemassa hypoteesi, että maankuoren primaarinen rengaskuvio, joka syntyi lähes 4 miljardia vuotta sitten, voisi määrittää epätasaiset lämmön ja massan siirtymät maankuoren sisältä pintakerroksiin. Ja tämän tietysti pitäisi vaikuttaa magmaisten kivien, malmiesiintymien jakautumiseen sekä öljy- ja kaasuesiintymien muodostumiseen. Tämä on yksi syistä geologian "kosmisoitumiseen", haluun tutkia muiden planeettakappaleiden geologiaa ja parantaa hänen ideoitaan Maan rakenteesta, sen alkuperästä ja kehityksestä.
Vertaileva planetologinen menetelmä, kuten jo todettiin, mahdollisti ensimmäisten tektonisten karttojen laatimisen Kuusta, Marsista ja Merkuriuksesta (kuva 22).
Moskovan yliopiston avaruusgeologian laboratoriossa laadittiin viime vuosina ensimmäinen Marsin tektoninen kartta, jonka mittakaava on 1:20 000 000. Sitä rakentaessaan kirjoittajat kohtasivat odottamatonta: suurenmoisia tulivuoria, jättiläismäisiä halkeamia maankuoressa, laajoja kenttiä. hiekkadyynit, selkeä epäsymmetria planeetan eteläisen ja pohjoisen pallonpuoliskon rakenteessa, selkeät jäljet ​​muinaisten laaksojen mutkaisista kanavista, laajat laavakentät, valtava määrä rengasrakenteita. Tärkeimmät tiedot kivien koostumuksesta eivät kuitenkaan valitettavasti olleet vielä saatavilla. Siksi voimme toistaiseksi vain spekuloida siitä, mitä laavaa vuodatettiin Marsin tulivuorten tuuletusaukoista ja kuinka tämän planeetan suolet on järjestetty.

Ensisijaista Marsin kuorta löytyy kunkin pallonpuoliskon alueilla, jotka ovat kirjaimellisesti täynnä kraattereita. Nämä kraatterit, joilla on sama ulkonäkö kuin Kuun ja Merkuriuksen rengasrakenteet, syntyivät useimpien tutkijoiden mukaan meteoriittien törmäysten seurauksena. Kuussa suurin osa kraattereista muodostui noin 4 miljardia vuotta sitten muodostuvaa planeettakappaletta ympäröivän meteoriittiparven niin sanotun "raskaspommituksen" yhteydessä.
Yksi Marsin pinnan ominaispiirteistä on selkeä jako pohjoiseen (valtamereen) ja eteläiseen (mannermainen) pallonpuoliskoon, joka liittyy planeetan tektoniseen epäsymmetriaan. Tämä epäsymmetria syntyi ilmeisesti Marsin koostumuksen ensisijaisesta epähomogeenisuudesta, joka on tyypillistä kaikille maanpäällisen ryhmän planeetoille.
Marsin mannermainen eteläpuolisko kohoaa tämän planeetan keskimääräisen tason yläpuolelle 3-5 km (kuva 23). Marsin mantereiden painovoimakentässä vallitsevat negatiiviset poikkeavuudet, jotka voivat johtua kuoren paksuuntumisesta ja sen tiheyden vähenemisestä. Manneralueiden rakenteessa erotetaan ydin-, sisä- ja reunaosat. Sydämet näyttävät yleensä kohonneilta massiiveilta, joissa on runsaasti kraattereita. Tällaisia ​​massiiveja hallitsevat vanhimman iän kraatterit, jotka ovat huonosti säilyneet ja ilmaistuja epäselvästi valokuvissa.
Sisäosat ovat maanosien ytimiin verrattuna vähemmän ”kyllästetty” kraattereilla, ja nuoremmat kraatterit ovat vallitsevia niiden joukossa. Mannerten reunaosat ovat satojen kilometrien pituisia loivia reunuksia. Joissakin paikoissa marginaalisten ubtupien varrella havaitaan porrastettuja normaaleja vikoja.
Marsin manneralueiden virheet ja halkeamat suuntautuvat pääasiassa koilliseen ja luoteeseen. Avaruuskuvissa nämä viivat eivät ole kovin selkeästi ilmaistuja, mikä osoittaa niiden antiikin. Volyinstvo-siirtymät ovat useiden kymmenien kilometrien pituisia, mutta paikoin ne on ryhmitelty huomattavan pitkiksi linjoiksi. Tällaisten linjojen selkeä suuntaus 45°:n kulmassa meridiaaniin nähden mahdollistaa niiden muodostumisen yhdistämisen pyörivien voimien vaikutukseen. Todennäköisesti linjat saattoivat syntyä primaarisen kuoren muodostumisvaiheessa. On huomattava, että Marsin linjat ovat samanlaisia ​​kuin maankuoren planeettojen murtuminen.
Marsin mantereiden muodostuminen jatkui pitkään. Ja tämä prosessi päättyi luultavasti noin 4 miljardia vuotta sitten. Paikoin planeetalla on mystisiä muodostumia, jotka muistuttavat kuivia jokiuomaa (kuva 24).
Riisi. 23. Yksityiskohtainen kuva Marsin pinnasta, saatu Viking-aseman taululta. Näkyvissä on kulmikkaita sirpaleita ja huokoisen laavan lohkoja.
Marsin koko pohjoinen (valtamerellinen) pallonpuolisko on laaja tasango, jota kutsutaan nimellä Great Northern Plain. Se sijaitsee 1-2 km planeetan keskitason alapuolella.
Saatujen tietojen mukaan tasangoilla vallitsee positiivisia gravitaatiokentän poikkeavuuksia. Tämä antaa meille mahdollisuuden puhua tiheämmän ja ohuemman kuoren olemassaolosta täällä kuin manneralueilla. Kraatterien määrä pohjoisella pallonpuoliskolla on pieni, ja pienet kraatterit ovat vallitsevia, ja niiden säilyvyys on hyvä. Yleensä nämä ovat nuorimpia kraattereita. Siksi pohjoinen
Riisi. 24. Pinta (Marsin, otettu Viking-asemalta. Näkyvissä on törmäyskraattereita ja puron jälkiä, jotka ovat syntyneet luultavasti planeetan napoja peittävän jään sulamisen aikana.
tasangot ovat kokonaisuudessaan paljon nuorempia kuin manneralueet. Kraatterien runsaudesta päätellen tasankojen pinnan ikä on 1–2 miljardia vuotta, eli tasangot ovat syntyneet myöhemmin kuin mantereiden muodostuminen.
Laajat tasangot ovat basalttikoostumuksellisten laavojen peitossa. Tästä olemme vakuuttuneita satelliittikuvissa selvästi erotettavissa olevista laavalevyjen reunojen kiemurtelevista reunuksista sekä paikoin itse laavavirroista ja tulivuoren rakenteista. Siten olettamus eolisten (eli tuulen levittämien) esiintymien laajasta levinneisyydestä Marsin tasankojen pinnalla ei vahvistunut.
Puolipallon tasangot on jaettu muinaisiin, jotka erottuvat valokuvissa tummemmalla tai epätasaisella sävyllä, ja nuoret ovat vaaleita, valokuvissa suhteellisen tasaisia, ja niissä on harvinaisia ​​kraattereita.
Subpolaarisilla alueilla basalttitasankoja peittävät useiden kilometrien paksuiset kerrostetut sedimenttikivet. Näiden kerrosten alkuperä on oletettavasti jäätikkötuulesta. Planeettajärjestyksen lamaa, joka on samanlainen kuin Marsin tasangot, kutsutaan yleensä valtamerialueiksi. Tämä termi, joka on siirretty maanpäällisestä tektoniikasta Kuun ja Marsin rakenteeseen, ei tietenkään ole täysin onnistunut, mutta se heijastaa näille planeetoille yhteisiä globaaleja tektonisia kuvioita.
Suuret tektoniset prosessit, jotka johtivat valtamerten painaumien syntymiseen pohjoisella pallonpuoliskolla, eivät voineet muuta kuin vaikuttaa aiemmin muodostuneen pallonpuoliskon rakenteeseen. Erityisen merkittäviä muutoksia on tehty sen marginaalisiin osiin. Täällä nousi valtavia epäsäännöllisen muotoisia marginaalitasankoja, joissa oli tasoitettu kohokuvio, ja ne muodostivat ikään kuin portaat mantereiden reunalle. Reunatasankoja peittäviä kraattereita on vähemmän kuin mantereilla ja enemmän kuin valtameren tasangoilla.
Marginaaliset tasangot eroavat useimmissa tapauksissa Marsin pinnalla tummin värin perusteella. Teleskooppisten havaintojen aikana niitä verrattiin kuun "meriin". Luultavasti kuun "meriä" ja sääkuorta peittävän ohuen klastisen regoliittimateriaalin paksuus on täällä pieni, ja pinnan väri määräytyy suurelta osin alla olevien tummien basalttien perusteella. Voidaan olettaa, että. marginaalisten tulivuoren tasangoiden muodostuminen osui samaan aikaan valtamerten painaumien muodostumisen alkuvaiheiden kanssa. Siksi tällaisten alueiden iän määrittäminen auttaa arvioimaan siirtymäaikaa mantereesta valtamereen Marsin litosfäärin historiassa.
Meren tasankojen lisäksi Marsin kartoissa Argirin ja Hellasin pyöreät syvennykset erottuvat jyrkästi halkaisijaltaan 1000 ja 2000 km.
Näiden painaumien tasaisella pohjalla, joka on 3-4 km Marsin keskitason alapuolella, on näkyvissä vain yksittäisiä pieniä ja hyvin säilyviä nuoria kraattereita. Syvennykset ovat täynnä eolisia kerrostumia. Painovoimakartalla nämä painaumat vastaavat teräviä positiivisia poikkeavuuksia.
Syvennysten reunalla pyöreän merien vieressä on 200-300 km leveä vuori, jossa on leikattu kohokohta, joita kutsutaan yleisesti "Cordilleriksi". Näiden kohoumien muodostuminen kaikilla planeetoilla liittyy ympyränmuotoisten painaumien muodostumiseen kohokuvioon.
Pyöreät painaumat ja "Cordilleras" liittyvät säteittäisesti samankeskisiin virheisiin. Altaita rajoittavat terävät, 1–4 km korkeat rengasreunukset, mikä viittaa niiden vikaluonteeseen. Paikoin Cordillerassa näkyy kaarivirheitä. Ympyrän muotoisten syvennysten kehällä hahmotellaan säteittäisiä vikoja, vaikka ne eivät ole kovin selkeästi ilmaistuja.
Argirin ja Hellasen laman alkuperää koskevaa kysymystä ei ole vielä yksiselitteisesti ratkaistu. Toisaalta ne muistuttavat jättimäisiä kraattereita, jotka voivat muodostua meteoriittien törmäyksen aikana, asteroidin kokoisia. Tässä tapauksessa basalttipeitteen ja hiekkakerrostumien alle piilossa olevat meteoriittikappaleiden jäännösmassat voivat toimia merkittävien positiivisten painovoimapoikkeamien lähteenä, ja niiden yläpuolella olevia rakenteita kutsutaan talassoideiksi (eli samanlaisiksi kuin valtameren syvennykset).
Toisaalta gravitaatioominaisuuksien ja topografian samankaltaisuus viittaa siihen, että Argirin ja Hellasen painaumat muodostuivat planeettojen evoluution seurauksena, koska aineet erilaistuvat syvyyksissä.
Jos Kuussa basaltti "valtameren" ja "meren" muodostumisen jälkeen tektoninen aktiivisuus alkoi heikentyä, niin Marsissa suhteellisen nuoret muodonmuutokset ja tulivuoret ovat laajalti edustettuina. Ne johtivat muinaisten rakenteiden merkittävään uudelleenjärjestelyyn. Näistä kasvaimista erottuu terävimmin Tharsiksen jättimäinen kaareva kohouma, jolla on pyöristetyt ääriviivat. Nousun halkaisija on 5-6 tuhatta km. Tharsiksen keskustassa ovat Marsin tärkeimmät vulkaaniset rakenteet.
Suurin kilpi tulivuori Tharsis - Mount Olympus, jonka halkaisija on noin 600 km - nousee Marsin keskimääräisen tason yläpuolelle 27 km. Tulivuoren huippu on valtava kaldera, jonka halkaisija on 65 km. Kalderan sisäosassa näkyy jyrkkiä reunuksia ja kaksi halkaisijaltaan noin 20 km:n kraatteria. Ulkopuolelta kalderaa ympäröi suhteellisen jyrkkä kartio, jonka reunaa pitkin leviää säteittäinen laavavirtaus. Nuoremmat purot sijaitsevat lähempänä huippua, mikä viittaa vulkaanisen toiminnan asteittaiseen sukupuuttoon. Kilpitulivuorta Olympus-vuorta ympäröivät jyrkät ja melko korkeat reunakivet, joiden muodostuminen selittyy tulivuoren magman lisääntyneellä viskositeetilla. Tämä oletus on yhdenmukainen tietojen kanssa sen suuremmasta korkeudesta verrattuna Tharsis-vuorten lähekkäin sijaitseviin tulivuoreihin.
Tharsis-kaaren kilpitulivuorilla kaarivirheitä hahmotellaan reunaa pitkin. Tällaisten halkeamien muodostuminen selittyy purkausprosessin aiheuttamilla jännityksillä. Samankaltaiset kaarevat virheet, jotka ovat ominaisia ​​monille Maan vulkaanisille alueille, johtavat lukuisten tulivuorentektonisten rengasrakenteiden muodostumiseen.
Maanpäällisissä olosuhteissa kupolit, tulivuoret ja repeämät muodostavat usein yhden tulivuoritektonisen alueen. Samanlainen kuvio ilmestyi Marsissa. Siten suurimman grabenin, Kopratin järjestelmän mukaan nimetty vikajärjestelmä voidaan jäljittää leveyssuunnassa päiväntasaajaa pitkin 2500-2700 km:n etäisyydeltä. Tämän järjestelmän leveys on 500 kilometriä, ja se koostuu sarjasta rift-mäisiä grabeneja, jotka ovat jopa 100–250 km leveitä ja 1–6 km syviä.
Muilla Tharsis-kaaren rinteillä on myös näkyvissä vikajärjestelmät, jotka on yleensä suunnattu säteittäisesti kaaren suhteen. Nämä ovat lineaarisesti pitkänomaisia ​​nousu- ja painumajärjestelmiä, vain muutaman kilometrin leveitä ja joita rajaavat molemmin puolin virheet. Yksittäisten repeämien pituus vaihtelee kymmenistä useisiin satoihin kilometreihin. Maan pinnalla ei ole täydellisiä analogeja Marsin lähekkäin sijaitsevien rinnakkaisten syrjäytysten järjestelmille, vaikka samanlainen vikamalli näkyy joidenkin vulkaanisten alueiden, kuten Islannin, avaruuskuvissa.
Tharsiksen kaaresta lounaaseen leviävät ja pitkälle manneralueen syvyyksiin ulottuvat siirrokset ovat erilaisia. Se on sarja selkeitä lähes yhdensuuntaisia ​​linjoja ja sen pituus on 1800 km ja leveys 700-800 km. suunnilleen tasavälein niiden välillä.Pinnalla viat ilmaistaan ​​reunuksilla, joskus uurteilla.On mahdollista, että tämä järjestelmä on muodostunut muinaista alkuperää olevista vioista, jotka on päivitetty Tharsis-kaaren kehityksen aikana. Vastaavia vikajärjestelmiä ei ole olemassa Maan ja muiden maanpäällisten planeettojen pintaan.
Marsin satelliittikuvien tutkiminen ja vertailevien planeettojen analyysimenetelmien laaja käyttö johti johtopäätökseen, että Marsin tektoniikalla on monia yhteisiä piirteitä Maan tektoniikan kanssa.
Geologin työtä kiihottaa etsimisen ja löytämisen romantiikka. Kenties valtavassa maassamme ei ole sellaista nurkkaa, jota geologit eivät olisi tutkineet. Ja tämä on ymmärrettävää, koska tieteellisen ja teknologisen vallankumouksen olosuhteissa mineraalivarojen rooli maan taloudessa on kasvanut merkittävästi. Poltto- ja energiaraaka-aineiden, erityisesti öljyn ja kaasun, tarve on kasvanut voimakkaasti. Painoa tarvitaan yhä enemmän malmia, raaka-ainetta kemian- ja rakennusteollisuudelle. Geologit kohtaavat myös kysymyksen planeettamme luonnonvarojen järkevästä käytöstä ja suojelusta. Geologin ammatti on monimutkaistunut. Nykyaikaisessa geologiassa tieteellisesti perusteltuja ennusteita ja uusien löytöjen tuloksia käytetään laajalti ja käytetään nykyaikaista tekniikkaa. Liitto astronautiikan kanssa avaa uusia näköaloja geologialle. Tässä kirjassa olemme käsitelleet vain joitakin niistä ongelmista, jotka geologiassa ratkaistaan ​​avaruusmenetelmien avulla. Avaruusmenetelmien kompleksi mahdollistaa maankuoren syvärakenteen tutkimisen. Tämä tarjoaa mahdollisuuden tutkia uusia rakenteita, joihin mineraaleja voidaan yhdistää. Avaruusmenetelmät ovat erityisen tehokkaita syviin vaurioihin rajoittuvien kerrostumien tunnistamisessa. Avaruusmenetelmien käytöllä on suuri vaikutus öljyn ja kaasun etsinnässä.
Avain avaruusmenetelmien menestyksekkääseen soveltamiseen geologiassa on integroitu lähestymistapa saatujen tulosten analysointiin. Monet lineamenttijärjestelmät ja rengasrakenteet tunnetaan muista geologisista tutkimusmenetelmistä. Tästä syystä herää luonnollisesti kysymys avaruustiedon tulosten vertaamisesta saatavilla olevaan tietoon erisisältöisistä geologisista ja geofysikaalisista kartoista. Tiedetään, että vaurioita erotettaessa otetaan huomioon niiden etuosan morfologinen ilmentymä pinnalla, geologisen leikkauksen aukko, rakenteelliset ja magmaattiset ominaisuudet. Geofysikaalisilla kentillä siirroksille on ominaista syvän seismisten rajojen katkeaminen ja siirtyminen, geofysikaalisten kenttien muutokset jne. Siksi avaruuskuvista tunnistettuja syviä vikoja verrattaessa havaitsemme suurimman yhteensopivuuden geologisissa kartoissa näkyvien vaurioiden kanssa. Geofysikaalisiin tietoihin verrattuna eroa oli useammin valopoikkeamien ja vikojen suhteen. Tämä johtuu siitä, että tällaisella vertailulla on kyse eri syvien tasojen rakenteiden elementeistä. Geofysikaaliset tiedot osoittavat poikkeavien tekijöiden jakautumisen syvyydessä. Satelliittikuvat osoittavat fotoanomalian sijainnin, mikä antaa geologisen rakenteen projektion maan pinnalle. Siksi on tärkeää valita rationaalinen havaintojen joukko, joka mahdollistaa geologisten kohteiden tunnistamisen satelliittikuvista. Toisaalta on tarpeen ottaa huomioon avaruusinformaation erityispiirteet ja määritellä selkeästi sen mahdollisuudet erilaisten geologisten ongelmien ratkaisemisessa. Vain joukko menetelmiä mahdollistaa mineraalien etsinnän tarkoituksenmukaisen ja tieteellisen perustelun, maankuoren rakenteellisten piirteiden tutkimisen.
Avaruudesta saatujen materiaalien käytännön käyttö aiheuttaa niiden taloudellisen tehokkuuden arvioinnin ongelman. Se riippuu siitä, kuinka äskettäin saatu tieto osuu yhteen maan geologisten ja geofysikaalisten tutkimusten tulosten kanssa. Samalla mitä parempi ottelu, sitä vähemmän kustannuksia tarvitaan jatkotyöhön. Jos geologista tutkimusta tehdään tavoitteena etsiä mineraaleja, niin siitä tulee fokusoituneempaa, eli jos tulokset täsmäävät, puhutaan selventävästä tiedon kohteista, rakenteista, joista on kiistatonta tietoa.
Toisessa tapauksessa satelliittikuviin ilmestyy uutta, tarkempaa tietoa, jota muut menetelmät eivät pysty tarjoamaan. Avaruusmenetelmien korkea tietosisältö johtuu avaruuskuvauksen erityispiirteistä (yleistäminen, integrointi jne.). Tällöin taloudellista tehokkuutta lisätään hankkimalla tietoa uusista rakenteista. Avaruusmenetelmien käyttö tuo paitsi määrällisen, myös ennen kaikkea laadullisen harppauksen geologisen tiedon hankinnassa. Lisäksi satelliittikuvaustekniikan parantamisen seurauksena sen geologisen käytön mahdollisuudet lisääntyvät.
Yhteenvetona sanotuista voimme muotoilla avaruudesta saadun tiedon edut seuraavasti:
1) mahdollisuus saada etänä kuvia maasta yksityiskohtaisista globaaleihin;
2) mahdollisuus tutkia perinteisillä tutkimusmenetelmillä vaikeasti saavutettavia alueita (korkeavuoristo, napa-alueet, matalavesialueet);
3) mahdollisuus kuvata vaaditulla taajuudella;
4) jokasään mittausmenetelmien saatavuus;
5) suurten alueiden mittauksen tehokkuus;
6) taloudellinen toteutettavuus.
Tämä on avaruusgeologian nykypäivää. Avaruustieto tarjoaa geologeille monia mielenkiintoisia materiaaleja, jotka auttavat löytämään uusia mineraaliesiintymiä. Avaruustutkimusmenetelmät ovat jo tulleet geologisen tutkimuksen käytäntöön. Niiden edelleen kehittäminen edellyttää geologien, maantieteilijöiden, geofyysikkojen ja muiden maapallon tutkimukseen osallistuvien asiantuntijoiden ponnistelujen koordinointia.
Seuraavan tutkimuksen tehtävien tulee perustua avaruustilojen käytännön käytön tuloksiin ja pyrkiä tavoitteisiin Maan avaruudesta tutkittavien menetelmien edelleen kehittäminen ja tehostaminen. Nämä tehtävät liittyvät monimutkaisen avaruustutkimuksen laajentamiseen tietokoneilla, yleistävien karttojen laatimiseen, jotka mahdollistavat maankuoren globaalien ja paikallisten rakenteiden tutkimisen mineraalien jakautumisen säännönmukaisuuksien jatkotutkimuksia varten. Globaali näkemys avaruudesta antaa meille mahdollisuuden tarkastella maapalloa yhtenä mekanismina ja ymmärtää paremmin sen nykyaikaisten geologisten ja maantieteellisten prosessien dynamiikkaa.

KIRJALLISUUS
Barret E., Curtis L. Johdatus avaruusmaantieteeseen. M., 1979.
Kats Ya.G., Ryabukhin A.G., Trofimov D.M. Avaruusmenetelmät geologiassa. M., 1976.
Katz Ya. G. et ai. Geologit tutkivat planeettoja. M., Nedra, 1984.
Knizhnikov Yu. Ya. Maantieteellisen tutkimuksen ilmailu- ja avaruusmenetelmien perusteet. M., 1980.
Kravtsova V. I. Avaruuskartoitus. M., 1977.
Ulkoavaruuden tutkimus Neuvostoliitossa. 1980. Miehitetyt lennot. M., Nauka, 1982.

|||||||||||||||||||||||||||||||||
Kirjatekstin tunnistus kuvista (OCR) - luova studio BK-MTGC.

Automaattinen avaruusalus Lentoradan mukaan ne jaetaan seuraaviin tyyppeihin:

keinotekoiset maasatelliitit

avaruusalukset lennoille aurinkokunnan planeetoille,

Avaruusalukset lennoille aurinkokunnan ulkopuolelle.

1. Maan keinotekoiset satelliitit (AES) kuvaavat suhteellisen pientä etäisyyttä Maasta, ulkoisten olosuhteiden muutosten taajuutta ja kulkemista maan tiettyjen maantieteellisten alueiden yli, mikä on kiertojakson monikerta. HÄNEN, niiden tarkoituksesta riippuen, jaetaan tutkimusta ja tekninen.

Vastaanottaja tutkimussatelliitteja sisältävät: resurssit, meteorologiset, geodeettiset, tähtitieteelliset ja geofysikaaliset. Vastaanottaja tekninen sisältää viestintä- ja navigointisatelliitteja.

Resurssisatelliitit suunniteltu tutkimaan maapallon luonnonvaroja. Luonnonvarojen tutkimiseen käytetyt resurssisatelliitit on jaettu mittauslaitteistosta riippuen keinotekoisiin satelliitteihin, jotka on varustettu optisilla kaukokartoituslaitteilla (American Landsat, French Spot, Indian IRS, Japanese Adeos, Brazilian Mecb, Chinese Cbers ja Venäjän "Resurs- 0") ja tutkajärjestelmillä varustettu AES (eurooppalaiset avaruusjärjestelmät Ers ja Envisat, japanilainen satelliitti Jers-1, kanadalainen Radarsat, venäläinen Almaz-satelliitti ja venäläinen moduuli Priroda).

Maan kaukokartoituksessa on kolme päätyyppiä optisia antureita: televisiokamerat, optiset kamerat mekaanisella pyyhkäisyllä, optoelektroniset kamerat latauskytketyillä laitteilla (CCD). Televisiokamerat toimivat samalla alueella (0,4-0,9 mikronia) kuin valokuvauskamerat ja niitä käytetään tuottamaan kuvia keskiresoluutiolla. Mekaanisella pyyhkäisyllä varustetuilla optisilla kameroilla on televisiokameroihin verrattuna laajempi kuvausalue: ultraviolettisäteilystä lämpöinfrapunaan (0,3-14 mikronia). CCD:n optoelektronisissa kameroissa ei käytetä mekaanisesti skannattuja elementtejä. Kuvaviiva yhdellä spektrialueella muodostetaan käyttämällä CCD-ilmaisimien lineaarista ryhmää (linjaa), joka on suunnattu kohtisuoraan satelliitin lennon suuntaan. Kuvan kiireellinen skannaus suoritetaan peräkkäisellä elektronisella aktivoinnilla ilmaisimia.

resurssisatelliitit, tutkalaitteistolla varustetuilla satelliiteilla on useita etuja optisilla laitteilla varustettuihin satelliitteihin verrattuna, jotka koostuvat mahdollisuudesta ampua kaikissa valo- ja sääolosuhteissa. Lisäksi sivupyyhkäisytutkilla (SB-tutka) on mahdollista saada kuvia paitsi maan pinnasta myös tietyllä syvyydellä sijaitsevista kohteista.

Yhdysvaltalaisen ohjelman puitteissa luotiin resurssisatelliitteja, jotka on suunniteltu tutkimaan globaaleja ympäristömuutoksia EOS. Osana EOS-ohjelmaa vuoteen 2014 asti. 21 satelliittia laukaistaan, joiden avulla tehdään kattavia tutkimuksia ilmakehästä, valtameristä, kryosfääristä, biosfääristä ja maan pinnasta sekä tehdään useita kokeita liittyen planeetan energian ominaisuuksien tutkimukseen. tasapaino, globaali vedenkierto ja biogeokemiallinen kierto. Samalla ohjelma tallentaa käynnissä olevat globaalit muutokset, tunnistaa keskeiset luonnonympäristön tilaa säätelevät prosessit sekä parantaa malleja, jotka mahdollistavat näiden muutosten tutkimisen ja ennustamisen.

EOS-ohjelman alainen työ tapahtuu kolmella pääalueella: planeetalla tapahtuvien globaalien, luonnollisten ja ihmisperäisten prosessien tutkimukseen liittyvien tieteellisten alojen kehittäminen; maailmanlaajuisen tietojärjestelmän luominen; sekä EOS-sarjan avaruusalusten peräkkäinen laukaisu kiertoradalle. EOS-sarjan satelliiteista tulevan tiedon käsittelystä ja arkistointia huolehtii 8 tutkimuskeskusta.

sääsatelliitit Ratatyypistä riippuen ne voidaan jakaa kahteen ryhmään: matalien subpolaarisille kiertoradoille laukaistut satelliitit ja geostationaarisilla radoilla toimivat satelliitit. Meteorologiset järjestelmät, joissa avaruusalukset ovat matalalla polaarisella kiertoradalla, tarjoavat ratkaisun seuraaviin tehtäviin:

Maan pilvipeitteen ja muiden sääilmiöiden seuranta spektrin näkyvällä ja infrapuna-alueella;

Ilmakehän lämpötilan, pintatuulen ominaisuuksien ja merenpinnan lämpötilan pystyprofiilin mittaus;

Varhainen varoitus vaarallisista luonnonilmiöistä;

Tietojen hankkiminen Maan lähiavaruuden tilasta;

Tietojen kerääminen ympäristön geofysikaalisen tarkkailun alustoilta;

Hätäsignaalien vastaanotto ja välittäminen etsintä- ja pelastusjärjestelmän puitteissa sekä näiden signaalien lähteiden sijainnin määrittäminen.

Meteorologiset tiedot tulevat kolmelta tasolta. Ensimmäinen - pitkän aikavälin kiertorata-asemat - visuaalinen havainto vuorovedestä, romahtamisesta, pöly- ja hiekkamyrskyistä, tsunamista, hurrikaaneista. Toinen - Meteor-tyyppiset automaattiset satelliitit, NOAA - tarjoavat tietoa sään ennustamiseen globaalissa ja paikallisessa mittakaavassa sekä keskisuurten ja paikallisten prosessien havaintoja ilmakehässä. Kolmas on satelliitit, joilla on geostationaarinen kiertorata maapallon ilmakehän globaalien dynaamisten prosessien jatkuvaan seurantaan.

Ensimmäiseen ryhmään kuuluvat NOAA-meteorologisen järjestelmän (USA), venäläisen meteorologisen satelliittijärjestelmän "METEOR" ja Kiinan FY-1-sarjan satelliitit.

Toiseen ryhmään kuuluvat korkealle geostationaariselle kiertoradalle ajetut satelliitit. Yhdysvalloilla (Geos-järjestelmä), Euroopan avaruusjärjestöllä (Meteostat-järjestelmä), Venäjällä (Electro-satelliitti), Intialla (Insat-järjestelmä) ja Japanilla (GMS-järjestelmä) on geostationaariset meteorologiset satelliitit.

Geosin geostationaarinen järjestelmä perustuu kahteen Geos-tyyppiseen geostationaariseen avaruusalukseen ja tarjoaa operatiivista tietoa säätilasta, vaarallisten luonnonilmiöiden, kuten hurrikaanien ja kovien myrskyjen varhaisesta havaitsemisesta, keräämisestä ja uudelleenlähetyksestä maakeskukseen, tietojen käsittelystä maa-, meri- ja ilma-alustat ympäristön seurantaan, ympäristön seurantaan sekä tiedon saamiseen maata lähellä olevan avaruuden tilasta.

Geodeettiset satelliitit suunniteltu rakentamaan geodeettisia verkkoja - spatiaalista kolmiota, määrittämään Maan hahmo ja tutkimaan sen rakennetta. Näihin tarkoituksiin käytetään Geos-sarjan amerikkalaisia ​​satelliitteja.

Tähtitieteelliset satelliitit voit tutkia muita planeettoja ja välttää ilmakehän vaikutusta, ts. tutkimusta voidaan tehdä laajemmalla spektrillä kuin maapallolta.

Yhdysvalloissa on kehitetty useita tähtitieteellisiä satelliitteja. Kyseessä on ensisijaisesti tähtitieteellinen kiertoratalaboratorio ”(OAO), jonka avulla tutkittiin Venuksen, Marsin, Jupiterin, Saturnuksen ja Uranuksen ultraviolettialueella. SAS-satelliitti on tarkoitettu avaruustutkimukseen spektrin röntgen- ja gammasäteilyalueilla. Lisäksi 2.12.1995. Euroopan avaruusjärjestö (ESA) ja Yhdysvaltain kansallinen ilmailu- ja avaruushallinto (NASA) käynnistivät Sohon orbitaalisen aurinkolaboratorion, joka on suunniteltu tutkimaan auringon ja maan välisiä suhteita ja heliosfäärissä tapahtuvia prosesseja.

Geofyysinen satelliiteilla tutkitaan ilmakehän ylempiä kerroksia ja maata lähimpänä olevaa ulkoavaruutta. Näitä ovat Kosmos-sarjan satelliitit.

Viestintäsatelliitit kuulua johonkin tekninen ja välittää radiosignaaleja suurella etäisyydellä toisistaan ​​olevien maa-asemien välillä. Venäjällä näihin tarkoituksiin käytetään Orbita-, Ekran-, Horizont-sarjojen satelliitteja. Yhdysvalloissa tietoliikenteen tarjoamiseen käytetään Intelsat-sarjan satelliitteja, jotka tarjoavat yhteyden 73 maa-asemaan 55 maassa ja mahdollistavat jopa 30 000 puhelinkanavan palvelun. NASA on kehittänyt televisiolähetyksiä varten erityisen satelliitin ATS:n, jonka tehtäviin kuuluu televisio-ohjelmien välittäminen sekä meteorologisten ja navigointiongelmien ratkaiseminen.

Navigointi satelliitit on suunniteltu määrittämään laivojen ja lentokoneiden sijainti suhteessa navigointisatelliittiin useissa pisteissä kiertoradalla. Näihin tarkoituksiin käytetään Transit- ja Secor-sarjojen amerikkalaisia ​​satelliitteja.

Avaruusalus Kuuhun lennoille. Kuun pinnan tutkimiseen käytettiin Neuvostoliiton automaattisia planeettojenvälisiä asemia (AMS) "Zond" ja "Luna" -sarjan automaattisia kuun asemia.

AMS "Zond" -tekniikkaa käytettiin kuuhun lennon ja Maahan paluutekniikan kehittämiseen sekä kuun pinnan kuvaamiseen. Ensimmäistä kertaa AMS "Zond-5" valokuvasi Kuun kaukaisen puolen, ja palatessaan Maahan 21. syyskuuta 1968 Maa kuvattiin 90 000 km:n etäisyydeltä. AMS "Zond-6-8" kuvasi Kuun pinnan kiertoradalta noin 3000 km:n etäisyydeltä tavoitteenaan kartoittaa ensisijaisesti Kuun näkymätön puoli.

Automaattinen kuun asema "Luna" suunniteltiin ottamaan näytteitä kuun maaperästä ja toimittamaan se Maahan sekä toimittamaan liikkuva laboratorio "Lunokhod" kuun pinnalle.

Amerikkalaiset käyttivät kuun tutkimiseen MAC Surveyoria ja Apollo-sarjan miehitettyjä avaruusaluksia. 20. heinäkuuta 1969 10 vuotta kestänyt amerikkalainen ohjelma ihmisen laskemiseksi kuuhun päättyi. 19. heinäkuuta 1969 Apollo 11 -avaruusalus astronautien kyydissä laukaistiin Kuuhun. Neljän päivän lennon jälkeen avaruusalus, jossa oli retkikunnan komentaja Neil Armstrong, komentolentäjä Michael Collins ja kuun lentäjä Edwin Aldrin, laskeutui kuun pinnalle. 6 tuntia laskeutumisen jälkeen Neil Armstrong astui ensimmäisenä kuun pinnalle ja lausui seuraavat sanat: "Tämä pieni askel yhdelle ihmiselle, valtava hyppy koko ihmiskunnalle." Ensimmäisen tutkimusmatkan päätehtävänä oli erilaisten instrumenttien toimittaminen ja asentaminen kuun pinnalle sekä kuun maaperän (22 kg) valinta.

Yhteensä 19.7.1969 alkaen. 7. joulukuuta 1972 asti Kuuhun tehtiin 7 tutkimusmatkaa, joista kuusi onnistui. Tuloksena valokuvattiin kuun pinta, tutkittiin kuun pinnan geologista rakennetta ja todettiin kuun maaperän korkea Helium-3-isotoopin pitoisuus, jota voidaan käyttää ympäristöystävällisten lämpöydinvoimaloiden polttoaineena. .

Vuonna 1998 Yhdysvalloissa käynnistettiin Lunar Prospector MAS tutkimaan ja tutkimaan kuun pintaa.

2. Avaruusalukset lennoille aurinkokunnan planeetoille. Tämän tyyppiset avaruusalukset luokitellaan planeettojen mukaan, joiden ominaisuudet vaikuttavat merkittävästi avaruusaluksen rakenteeseen, erityisesti planeetalle laskeutuvassa avaruusaluksessa. Näillä laitteilla on huomattavasti suuremmat etäisyydet Maasta ja lennon kesto kuin kuun laitteilla.

Maanpäällisten planeettojen (Mercurius, Venus, Mars) tutkimiseen käytettiin Neuvostoliiton planeettojenvälisiä automaattiasemia "Vega", "Venus" ja "Mars" sekä amerikkalaisia ​​"Mariner", "Viking" ja "Mars-Pathfinder".

Suurin kiinnostus tutkijoiden keskuudessa on Marsin planeetan tutkimus, mitä tulee elämän läsnäoloon sillä. Yhteensä Neuvostoliitossa suoritettiin 18 tutkimusmatkaa Marsiin, joista 10 epäonnistui, 7 suoritti tehtävän vain osittain ja 1 oli erittäin onnistunut. Yhdysvalloissa suoritettiin 11 tutkimusmatkaa, joista kolme epäonnistui. Mars Pathfinder MAS:n viimeinen laukaisu, joka alkoi joulukuussa 1996, osoittautui tuottavimmaksi. ja laskeutui Yhdysvaltain itsenäisyyspäivänä 4. heinäkuuta 1997. Marsin pinnalle toimitettiin 20 kg painava roveri, jonka avulla pintaa kartoitettiin ja maaperän kemiallinen analyysi suoritettiin.

Amerikkalaisen NASA-ohjelman mukaisesti se on suunniteltu vuonna 2005. toimittaa Marsin maaperän Maahan ja vuonna 2012. tehdä ensimmäinen miehitetty lento Marsiin.

Amerikkalaista MAS Pioneeria ja Cassinia käytettiin Jupiter-ryhmän planeettojen tutkimiseen.

Vuonna 1996 NASA:n asiantuntijat käynnistivät Shoemaker-luotaimen ensimmäistä kertaa tutkimaan asteroideja, joka laukaistiin onnistuneesti kiertoradalle ja laskeutui sitten Eros-asteroidin pinnalle.

3Avaruusalukset aurinkokunnan ulkopuolisille lennoille. Tällä hetkellä vain yksi laite on voittanut aurinkokunnan tilan, jättänyt sen rajat. Tällainen laite on amerikkalainen MAC Pioneer 10, joka lanseerattiin 2. maaliskuuta 1972. tutkia planeettojen välistä väliainetta, asteroidivyöhykettä ja Jupiterin ilmakehän ominaisuuksia.

Saatuaan päätökseen MAC Pioner 10 -tutkimusohjelman vuonna 1999. jätti aurinkokunnan. Siinä tapauksessa, että MAS osui toisen tähden planeettajärjestelmään ja havaitsi maan ulkopuolisen sivilisaation, Pioner 10 MAC:n luojat asettivat sille 15x23 cm kullalla anodisoidun alumiinilevyn, jossa oli symbolinen piirros, joka kertoo maan sivilisaatiosta.

Aihe: Maapallon luonnonvarojen tutkiminen avaruusmenetelmin.

Tekijä: 10. luokan oppilas

Kunnan yleinen koulutus

Molodtsova Olga

Tarkastaja: Deeva Svetlana Nikolaevna

lukuvuosi 2003-2004

Abstrakti suunnitelma

1. Johdanto……………………………………………………………..….3

2. Maantiede……………………………………………………….…..4

3. Tapoja tutkia maapalloa…………………………………………………..6

4. Opintoalue……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

5. Viitteet…………………………………………………..10

Johdanto.

Kosmonautikan nopea kehitys, menestykset Maan lähialueen ja planeettojen välisen avaruuden tutkimuksessa ovat laajentaneet ymmärrystämme Auringosta ja Kuusta, Marsista, Venuksesta ja muista planeetoista. Samalla paljastui Maanläheisen avaruuden ja avaruusteknologioiden käytön erittäin korkea tehokkuus monien maatieteiden ja talouden eri alojen eduksi. Maantiede, hydrologia, geokemia, geologia, valtameri, geodesia, hydrologia, geotiede - nämä ovat joitakin tieteitä, jotka käyttävät nyt laajasti avaruusmenetelmiä ja tutkimusvälineitä. Maa- ja metsätalous, kalastus, maanparannus, raaka-aineiden etsintä, merten, jokien, vesistöjen, ilman, maaperän saastumisen valvonta ja arviointi, ympäristönsuojelu, viestintä, navigointi - tämä ei ole täydellinen luettelo avaruusteknologiaa käyttävistä alueista . Keinotekoisten maasatelliittien käyttö viestintään ja televisioon, operatiivisiin ja pitkän aikavälin sääennusteisiin ja hydrometeorologisiin olosuhteisiin, navigointiin meri- ja lentoreiteillä, korkean tarkkuuden geodesiaan, maapallon luonnonvarojen tutkimiseen ja ympäristön hallintaan lisääntyy. yleinen. Lähitulevaisuudessa ja pidemmällä aikavälillä tilan ja avaruusteknologian monipuolinen käyttö talouden eri osa-alueilla lisääntyy merkittävästi.

Maantiede.

Maantieteen näkökulmasta avaruusmaantiede on erittäin kiinnostava. Tämä on nimitys maapallon avaruudesta ilmailumenetelmillä ja visuaalisilla havainnoilla tehdyille tutkimuksille. Avaruusmaantieteen päätavoitteet ovat ulkokuoren kuvioiden tuntemus, luonnonvarojen tutkiminen niiden optimaalista käyttöä varten, ympäristönsuojelu sekä sääennusteiden ja muiden luonnonilmiöiden antaminen. Avaruusmaantiede alkoi kehittyä 60-luvun alusta, kun ensimmäiset Neuvostoliiton ja Amerikan keinotekoiset maasatelliitit ja sitten avaruusalukset laukaistiin.

Esimerkiksi ensimmäiset satelliittikuvat tällaisesta aluksesta teki vuonna 1961 German Titov. Siten ilmestyi etämenetelmiä tutkia erilaisia ​​​​Maan esineitä lentokoneista, jotka olivat ikään kuin perinteisen ilmakuvauksen jatkoa ja uutta laadullista kehitystä. Samaan aikaan alkoivat avaruusalusten miehistöjen visuaaliset havainnot satelliittikuvien mukana. Samaan aikaan valokuvauksen ja televisiokuvauksen jälkeen alettiin käyttää monimutkaisempia valokuvaustyyppejä - tutka-, infrapuna-, radiotermisellä ja muilla avaruusmaantieteen kannalta erityisillä merkeillä on joitain avaruusvalokuvauksen ominaispiirteitä.

Ensimmäinen niistä on valtava näkyvyys. Satelliitista ja avaruusaluksista ammutaan yleensä 250–500 km:n korkeudelta.

Muita tärkeitä satelliittikuvien erottavia ominaisuuksia ovat tiedon nopea saanti ja välittäminen, mahdollisuus useaan kertaan kuvata samoilla alueilla, mikä mahdollistaa luonnollisten prosessien havainnoinnin niiden dynamiikassa, paremmin analysoidaan luonnon komponenttien välistä suhdetta. ympäristöä ja siten lisää mahdollisuuksia luoda yleisiä maantieteellisiä ja temaattisia karttoja.

Avaruusmaantieteen kehityksen seurauksena siinä tunnistettiin useita alasektoreita tai -suuntia.

Ensinnäkin nämä ovat geologisia ja geomorfologisia tutkimuksia, jotka toimivat pohjana maankuoren rakenteen tutkimiselle. Neuvostoliitossa niitä käytettiin myös insinööri- ja geologisessa tutkimuksessa (esimerkiksi öljyputken reittejä laskettaessa, Baikal-Amur-rautatie), geologisessa etsinnässä ja geologisissa tutkimustöissä (esimerkiksi maankuoren vikojen tunnistamiseen, tektonisiin tutkimuksiin). öljyn ja kaasun kannalta lupaavia rakenteita).

Maan tutkimusmenetelmät.

Ongelma luonnonvarojen tutkimisesta, niiden varojen, määrän ja kulutusasteen arvioimisesta, niiden säilyttämisen ja ennallistamisen mahdollisuudesta on tulossa yhä tärkeämmäksi meidän aikanamme. Myös ympäristönsuojelutehtävät sekä maaperän, ilman ja vesien saastumisen torjunta ovat nousseet esiin. Tarve jatkuvalle metsien, makean veden lähteiden ja villieläinten tilan seurannalle ja järkevälle käytölle on lisääntynyt.

Kasvinviljelyn, karjanhoidon, metsätalouden, kalastuksen ja muiden ihmisten taloudellisen toiminnan alueiden kehittyminen edellytti uusien, nykyaikaisempien ympäristövalvonnan periaatteiden soveltamista ja sen tulosten paljon nopeampaa vastaanottamista.

Suhteellisen lähellä olevien ja ihmisen kehittämien raaka-aineiden loppuminen on johtanut tarpeeseen löytää niitä syrjäisiltä, ​​vaikeapääsyisiltä, ​​syviltä alueilta. Tehtävänä syntyi laajojen alueiden kattaminen monipuolisella etsinnällä.

Avaruustyökalujen tärkeimmät edut, kun niitä käytetään luonnonvarojen tutkimiseen ja ympäristön hallintaan, ovat: tehokkuus, tiedon saannin nopeus, se on mahdollista toimittaa kuluttajalle suoraan vastaanoton aikana avaruusaluksesta, monipuoliset muodot tulosten näkyvyys, kustannustehokkuus.

On huomattava, että avaruusteknologian käyttöönotto ei suinkaan sulje pois lentokoneiden ja maanpäällisten tilojen käyttöä IPR:ssä ja SOS:ssä. Päinvastoin, avaruusomaisuutta voidaan käyttää tehokkaammin yhdessä niiden kanssa.

Tavoitteiden listauksen lisäksi on paljastunut avaruusteknologian käytön tehokkuus eräiden kaupunkisuunnittelun, rakentamisen ja liikenneväylien käytön ja muiden ongelmien ratkaisemisessa.

Kaukokartoinnilla tarkoitetaan maanmuodostumien tai ilmiöiden havaitsemista, havainnointia ja tutkimista, etäisyyden päässä olevien kohteiden fysikaalisten, kemiallisten, biologisten ja muiden ominaisuuksien (parametrimuutosten) määrittämistä herkkiä elementtejä ja laitteita käyttäen, jotka eivät ole suorassa kosketuksessa ( välittömässä läheisyydessä) mittauskohteen (tutkimuksen) kanssa.

Tämä menetelmä perustuu siihen tärkeään seikkaan, että kaikki luonnolliset ja keinotekoiset maanpäälliset muodostelmat lähettävät sähkömagneettisia aaltoja, jotka sisältävät sekä oman säteilynsä maasta, merestä, ilmakehästä että niistä heijastuvaa auringon säteilyä. On todettu, että niistä tulevien sähkömagneettisten värähtelyjen suuruus ja luonne riippuvat merkittävästi emittoidun kohteen tyypistä, rakenteesta ja tilasta (geometrisista, fysikaalisista ja muista ominaisuuksista).

Juuri nämä erot erilaisten maanpäällisten muodostumien sähkömagneettisessa säteilyssä mahdollistavat kaukokartoitusmenetelmän käytön Maan tutkimiseen avaruudesta.

Avaruusalukseen asennettujen vastaanottolaitteiden herkkien elementtien saavuttamiseksi Maasta tulevien sähkömagneettisten värähtelyjen on läpäistävä maan ilmakehän koko paksuus. Ilmakehä ei kuitenkaan välitä kaikkea maapallosta säteilevää sähkömagneettista energiaa. Huomattava osa siitä heijastuessaan palaa Maahan, ja tietty määrä hajoaa ja imeytyy. Samaan aikaan ilmakehä ei ole välinpitämätön eri aallonpituuksien sähkömagneettiselle säteilylle. Se läpäisee jotkin värähtelyt suhteellisen vapaasti muodostaen niille "läpinäkyvyyden ikkunoita", kun taas se viivyttää lähes kokonaan toisia heijastaen, hajottaen ja absorboimalla niitä.

Sähkömagneettisten aaltojen absorptio ja sironta ilmakehässä johtuu sen kaasukoostumuksesta ja aerosolihiukkasista, ja se vaikuttaa ilmakehän tilasta riippuen eri tavalla maapallolta tapahtuvaan tutkimukseen. Siksi vain se osa tutkittavien kohteiden sähkömagneettisesta säteilystä, joka pystyy kulkemaan ilmakehän läpi, voi saavuttaa avaruusaluksen vastaanottavan laitteen. Jos sen vaikutus on suuri, niin säteilyn spektri-, kulma- ja tilajakaumassa tapahtuu merkittäviä muutoksia.

Melkein aina ilmakehän tausta on päällekkäin maan muodostelmista tulevan säteilyn päälle, mikä vääristää sähkömagneettisten aaltojen rakennetta aiheuttaen tiettyä tietoa itse ilmakehästä, joka voi toimia sen arviona eri tekijöistä riippuen.

Ilmakehän vaikutuksen asteen ja luonteen Maan kautta tulevan sähkömagneettisen säteilyn alkuperään merkitys avaruuden luonnonvarojen säteilylle on erittäin merkittävä. Erityisen tärkeää on tietää ilmakehän vaikutus sähkömagneettisten aaltojen kulkuun tutkittaessa heikosti säteileviä ja heikosti heijastavia maanmuodostelmia, jolloin ilmakehä voi lähes kokonaan vaimentaa tai vääristää tutkittavia kohteita kuvaavia signaaleja.

On todettu, että seuraavien aaltoalueiden sähkömagneettiset säteilyt kulkevat ilmakehän läpi ja pääsevät vapaasti avaruusalusten vastaanottaviin laitteisiin (katso taulukko):

Luonnonvarojen tutkimiseen avaruudesta valitaan sellainen aika ja olosuhteet, jolloin ilmakehän absorboiva ja vääristävä vaikutus on minimaalinen. Näkyvällä alueella työskennellessä valitaan päivänvalotunnit, jolloin auringon kulma on 15 - 35 ° horisontin yläpuolella, matala kosteus, vähäinen pilvisyys, mahdollisuus korkeaan läpinäkyvyyteen ja ilmakehän aerosolipitoisuuteen.