КОСМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЛЯ ЗАДАЧ ГЛОБАЛЬНОЙ И ПРИКЛАДНОЙ ГЕОФИЗИКИ

© В.Н.Шолпо, Ю.В.Нечаев
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы космического производства"
1999 г.

С началом космической эры целые отрасли наук о Земле и многие проблемы твердой Земли получили новый мощный импульс, возникли новые направления исследований. Мы можем остановиться только на некоторых из этих проблем.

В науках о Земле с давних пор существует проблема пространственной организации структуры планеты. Начиная с Френсиса Бэкона естествоиспытатели пытались раскрыть закономерности устройства лика Земли. К началу нашего века были установлены так называемые географические гомологии, дополненные позже геологическими гомологиями. Структура приповерхностной части земной коры оказалась упорядоченной, подчиняющейся законам симметрии и антисимметрии. Исследования Земли из космоса позволили увидеть в этой картине многие важные структурные особенности - кольцевые структуры разного масштаба, иерархию различных линеаментов. С другой стороны, благодаря исследованиям планет земной группы обнаружились общность и подобие в строении их поверхности.

Другими задачами, которые имеют важное значение для понимания эволюции Земли и могут решаться только путем исследований из ближнего космоса, являются задачи непрерывного и длительного мониторинга целого ряда параметров. Сюда относятся исследования, которые получили название космической геодезии; необходимо организовать мониторинг газового дыхания Земли, что имеет первостепенное значение для понимания эволюции озонового слоя.

Следует остановиться еще на одном аспекте использования космических изображений земной поверхности в геологии. Космическая информация имеет четкую координатную привязку и широко используется для картографирования геологических объектов. Учитывая, что основу информации составляет распределение в плане спектральных отражательных характеристик объектов земной поверхности, необходимо продолжить исследования, направленные на отработку методологии получения метрологически достоверных данных. Их реализация должна базироваться на организации (создании) наземных эталонных объектов, что в перспективе позволит получать метрологически согласованные данные о яркостных характеристиках значительно разнесенных (в пространстве или времени) объектен.

С началом космической эры начался новый этап исследований земной поверхности и околоземного пространства, что обусловлено принципиально новым видом информации. Возможно ли с помощью этой информации получить и принципиально новый физический параметр Земли? Опыт применения космических снимков при сейсмотектонических исследованиях сейсмоопасных областей (Кавказ, Приморье, Горный Алтай) открывав т возможность выделения полей механических напряжений.

Выделения того или иного ранга поля механических напряжений равносильны выделению однородных блоков, в пределах которых они зафиксированы. Может ли этот постулат быть заменен на обратный: выделение разноранговых однородных блоков равносильно выделению разноранговых полей напряжений? Это возможно лишь в том случае, когда выделение "однородных" блоков осуществляется на основе такого параметра изучаемой среды, сущность которого функционально обуславливает существование именно наблюдаемого (свойственного этому массиву) поля напряжений. Параметр земной коры, отвечающий этому требованию, может быть получен с космических снимков.

Специализированная обработка карты линеаментной сети изучаемой территории, характеризующая особенности распределения неоднородностей в толще земной коры, позволяет получать принципиально новое поле Земли, которое условно именуется нами "полем тектонической напряженности литосферы". Физическим выражением этого поля является степень тектонической раздробленности конкретного объема жесткой оболочки Земли, которая обусловлена упомянутыми выше неоднородностями, образовавшимися внутри этого объема за всю историю его геологического развития.

Работа выполнена при поддежке РФФИ - грант 96-05-64014.