Следует отметить, что эксперименты по дистанционному зондированию Земли в целях непосредственного изучения ее природных ресурсов велись одновременно с работой наземных экспедиций и исследовательскими полетами самолетов-лабораторий, оборудованных соответствующей аппаратурой. Измерения на «трех этажах» значительно повышали эффективность и качество исследовательской работы космонавтов.
Каждый международный экипаж при проведении экспериментов по дистанционному зондированию Земли имел свои конкретные задачи. Естественно, что эти задачи во многом были похожими, а отличия определялись главным образом специфическими условиями природной среды страны, ученые которой ставили эти задачи. В самом деле, природные условия, например, Кубы и Монголии контрастно различны, поэтому задачи, которые ставились в экспериментах «Биосфера-К», «Антияс» и «Тропико-3» (СССР — Куба) и экспериментах «Биосфера-Мон» и «Эрдэм» (СССР — МНР) существенно различны, хотя и для одной и для другой страны природоресурсная информация чрезвычайно важна.
Так, Монгольская Народная Республика, территория которой составляет 1,56 млн. км2 по площади равна Великобритании, Франции, Испании и Италии, вместе взятым. Горы и возвышенности, пустыня Гоби, по всей видимости, скрывают богатейшие залежи полезных ископаемых.
Наблюдения и съемки в экспериментах «Биосфера-Мон» и «Эрдэм» дали возможность получить информацию, которая позволит изучать кольцевые структуры, рифтовые зоны и другие природные образования на территории страны, исследовать несколько особо сейсмичных зон в целях прогноза сейсмичности территории МНР, исследовать естественные пастбища, ледниковые, горные системы страны, определить границы сухостепной и полупустынной зон и другие геолого-географические характеристики. Такого рода информация имеет огромное значение для народного хозяйства МНР.
Несколько подробнее следует сказать об экспериментах «Биосфера». Цель этих экспериментов состояла в том, чтобы путем визуально-инструментальных наблюдений получить новую информацию о гео- и биосфере и о физических свойствах природных образований на поверхности Земли. При этом перед космонавтами ставилась задача выявить долговременные природные процессы и проследить за их динамикой.
В этих экспериментах космонавты наблюдали необычные атмосферные явления, облачные структуры, ландшафты, интересные метеорологические явления. В области геологии особый интерес представляли наблюдения зон разлома, зон перехода от суши к морю, а также явлений эрозии и засоления почвы, обнаружение определенных тектонических признаков. Для нужд океанологии космонавты вели наблюдения прибрежных зон, окраски отдельных водных пространств, восходящих потоков и т. п. В интересах охраны окружающей среды они собирали данные об облаках вредных веществ, о пылевых и дымовых образованиях, исходящих из промышленных центров, загрязнениях атмосферы и морских зон. Таким образом, сфера визуально-инструментальных наблюдений с орбиты достаточно широка. В чем их значение?
Несмотря на то что в последнее время ведутся интенсивные разработки автоматизированных фотосъемочных средств исследования Земли из космоса, визуальные наблюдения остаются важной частью научной работы на борту пилотируемых космических аппаратов. Высокая ценность визуальных наблюдений объясняется совершенством человеческого глаза и способностью человека практически мгновенно перерабатывать воспринимаемые изображения, способностью отделять существенное от несущественного, подмечать новые черты в известном процессе, улавливать загадочные и неизвестные явления.
Избирательная способность и логический анализ наблюдаемых данных вооружают человека таким комплексным восприятием окружающих явлений, которое в настоящее время никакой аппаратурой не может быть достигнуто. Поэтому программа работ международных экипажей на орбитальной станции «Салют-6» предусматривала, помимо фотографирования, и визуальные наблюдения Земли, атмосферы и околоземного пространства. В связи с этим представляет интерес оценка, данная летчиком-космонавтом ГДР З. Йеном визуальным наблюдениям Земли из космоса: «…несмотря на мою подготовку и рассказы советских космонавтов о том, как выглядит Земля из космоса, я изумился отчетливости, с которой была видна поверхность Земли со столь значительной высоты. Во всяком случае в некоторых отношениях, как мне показалось, даже лучше, чем с высот 10 и 20 км, которые я знаю по полетам на самолете. И все же это удивительное явление.
Безусловно, большую роль играют такие факторы, как зрительная способность космонавта, его способность воспринимать и перерабатывать информацию, разрешающая способность сетчатки глаз, быстрота распознавания и реакций, чувствительность его глаза к свету и цветоощущение. За восемь дней полета у меня не было заметных изменений остроты зрения, световой или контрастной чувствительности глаз».
Результаты экспериментов «Биосфера» подтвердили, что визуальные наблюдения представляют собой важное и необходимое дополнение к фотосъемкам и другим техническим способам исследований.
Эксперименты в области астрофизики
и изучения физических свойств
космического пространства
К этому разделу мы относим всего пять экспериментов.
Два эксперимента — «Сияние» (СССР-ПНР) и «Полярное сияние» (СССР-ГДР) — тесно примыкают к исследованиям, о которых речь шла в предыдущем разделе. Космонавты наблюдали такое интересное и во многом еще загадочное явление в верхней атмосфере, как полярные сияния. Помимо фотосъемок этого явления, они также зарисовывали его, чтобы зафиксировать индивидуальное восприятие цветовых оттенков и структурных особенностей у полярных сияний.
В эксперименте «Экстинкция» (СССР-ЧССР) космонавты наблюдали за изменением яркости звезд при их заходе за ночной горизонт Земли. Такие наблюдения проводились ранее и советскими, и американскими космонавтами, которые обратили внимание на тот факт, что яркость звезд уже на расстоянии приблизительно 100 км от горизонта Земли постепенно слабеет. При этом звезды меняют свой цвет или мерцают, после чего они на мгновение вновь вспыхивают, чтобы, наконец, исчезнуть в плотных слоях атмосферы.
Это явление до сих пор подробно не изучено, ему не найдено удовлетворительного объяснения, а различные гипотезы требуют экспериментального подтверждения. В частности, одна из гипотез связывает данное явление с поступлением в верхнюю атмосферу межпланетного вещества (мельчайших пылевых частиц — микрометеоритов) из окружающего Землю пространства. Это вещество оказывает влияние на оптические свойства атмосферы, и в этом случае теория указывает, что на высотах около 100 км образуется (главным образом в результате прохождения метеорных роев) слой с повышенной концентрацией таких частиц космического происхождения. С целью подтверждения наличия на высотах 80—100 км пылевого слоя, образованного микрометеоритами, и проводился эксперимент «Экстинкция».
Космонавтами А. А. Губаревым и В. Ремеком был получен визуально-наблюдательный материал, который послужил основой для разработки и изготовления фотоэлектронного фотометра для прецизионных измерений параметров этого явления в космических условиях. Такой фотометр впоследствии был создан специалистами ЧССР, доставлен на орбитальную научную станцию «Салют-7» и использован космонавтами А. Н. Березовым и В. В. Лебедевым в своей научной работе.
В эксперименте «Излучение» (СССР-МНР) космонавты с помощью диэлектрических детекторов исследовали интенсивность ядерной компоненты космических лучей в области малых энергий.
Систематическое изучение космических лучей непосредственно в космосе началось с полетов первых советских спутников Земли и проводилось самыми разнообразными методами, в основном с помощью автоматических приборов, данные с которых передавались на Землю по телеметрическим каналам. В последнее десятилетие стали применяться методы, требующие возвращения детекторов излучения на Землю. Примером может служить эксперимент, осуществленный учеными социалистических стран на спутнике «Интеркосмос-6», когда комплекс научной аппаратуры, в том числе большая стопка ядерной фотоэмульсии, был возвращен на Землю.