Космические снимки
Космические снимки — собирательное название данных, получаемых посредством космических аппаратов (КА) в различных диапазонах электро-магнитного спектра, визуализируемых затем по определённому алгоритму.
Основные сведения
Как правило, под понятием космические снимки в широких массах понимают обработанные данные дистанционного зондирования Земли, представленные в виде визуальных изображений, например, Google Earth.
Исходная информация космических снимков представляет собой зарегистрированное определённым видом сенсоров электромагнитное излучение (ЭМИ). Такое излучение может иметь как естественный природный характер, так и отклик от искусственного (антропогенного или иного) происхождения. Например, снимки Земли, т. н. оптического диапазона, представляют собой по сути обычную фотографию (способы получения, которой, тем не менее, могут быть весьма сложны). Такие снимки характеризуются тем, что регистрируют отражение естественного излучения Солнца от поверхности Земли (как в любой фотографии ясным днём).
Снимки, использующие отклик от искусственного излучения, похожи на фотографию ночью при фотовспышке, когда естественной подсветки нет и используется свет, отражённый от яркой вспышки лампы. В отличие от любительской съёмки, КА могут использовать переизлучение (отражение) в диапазонах электро-магнитного спектра, выходящего за пределы оптического диапазона, видимого глазом человека и чувствительного для сенсоров (см.: матрица (фото)) бытовых камер. Например, таковы радарные снимки, для которых облачность атмосферы является прозрачной. Такие снимки дают изображение поверхности Земли или других космических тел «через облачность».
В самом начале для получения космических снимков использовался либо классический «фотографический» способ — съёмка специальной фотокамерой на светочувствительную плёнку, с последующим возвращением капсулы с плёнкой из космоса на Землю, либо съёмка телевизионной камерой с передачей телесигнала на наземную принимающую станцию.
На начало 2009 года преобладает сканерный способ, когда поперечную развёртку (перпендикулярно маршруту движения КА) обеспечивает сканирующий (качающийся механически или обеспечивающий электронную развёртку) механизм, передающий ЭМИ на сенсор (приёмное устройство) КА, а продольную развёртку (вдоль маршрута движения КА) обеспечивает само перемещение КА.
Космические снимки Земли и других небесных тел могут использоваться для самой различной деятельности: оценка степени созревания урожая, оценка загрязнения поверхности определённым веществом, определение границ распространённости какого-либо объекта или явления, определения наличия полезных ископаемых на заданной территории, в целях военной разведки и многое другое.
Источник
Космическая фотография:
между ремеслом и искусством
Аннотация
Фотография из космоса зародилась в разведывательных центрах сверхдержав периода холодной войны. Сегодня она является мощным средством познания мира, в гармоничном синтезе науки и искусства соприкасаясь с великими тайнами бытия.
Космическая фотография: между ремеслом и искусством
С тех пор как «луч света стал послушным рисовальщиком всего окружающего», со дня рождения фотографии искусные мастера не уставали находить всё новые области применения этого чудесного изобретения. Художники, совершенствуя изобразительную технику, создавали новый вид искусства. Ученые применяли фотографию как самостоятельный метод исследования, благодаря которому человеческий глаз, чувствительный лишь к узкой полосе видимого света, проник в область инфракрасного, ультрафиолетового, рентгеновского излучения. Космическая эра в соединении фотографии и телевидения открыла человеку мощное средство познания Вселенной.
Сегодня, благодаря возможностям Интернета, мы можем прикоснуться к истокам и неиссякаемым ресурсам космической фотографии, а также попытаться сопоставить ее прагматическое и эстетическое значение.
Сквозь замочную скважину
Не все ладилось поначалу, — первые восемь запусков были неудачны. Не обошлось без жертв — кубинская корова приняла на себя смертельный удар так и не вышедшего на околоземную орбиту спутника-шпиона. Ф.Кастро заявил в ООН протест, США отделались дипломатическим остроумием, заявив международной общественности, что они-де испытывают орбитальные средства забоя скота. Первые полученные фотографии оправдали усилия министерства обороны США, — детальные снимки советских военных объектов были даже лучше тех, которые добывал печально известный самолет U-2, один из которых ведомый Пауэрсом был сбит в небе нашей страны.
Через полтора года равновесие на фронтах холодной войны было восстановлено, Советский Союз быстро и уверенно достиг аналогичных результатов (на фото — министерство обороны США — Пентагон). Историю создания советского разведывательного спутника «Зенит-2» и его описание можно найти на сервере Истории космонавтики ( www.aha.ru/
Нацеленность на разведку до сего дня является одной из характерных черт развития технологии космического фотографирования, последние достижения которой в открытой печати не публикуются. Однако благодаря усилиям научной общественности стали широко доступны образцы фотоснимков высокого разрешения, полученных со спутников-шпионов конца 80-х годов. На этих изображениях различимы объекты размером 0,5 — 1,5 метра (см. фото: бомбардировщик B-6D). Галерею разведывательных фотоснимков, а также схемы спутников-шпионов вы можете найти на сервере Федерации американских ученых ( www.fas.org/irp/index.html ). 
Современные же модели разведывательных спутников по оценкам специалистов доставляют на землю изображения с разрешением до 10 см и меньше. На фотографиях такого качества можно разглядеть внешность человека (!). Кто знает, к каким последствиям это приведет? Художник, может быть, создаст портретную галерею. А политик? Не захочет ли он иметь электронный глаз для скрытного наблюдения за поведением своих граждан? Помните Д.Оруэлла: Большой Брат может посмотреть и на тебя (на фото — Всемирный торговый центр).
Космический снимок в каждый дом
Фотографии высокой детальности изображения чрезвычайно ценятся и активно используются не только за тяжелыми дверями бункеров разведывательных центров, но и в современных офисах страховых, туристических, риэлтерских компаний, частных сыскных фирм, местной администрации. Спрос на такие фотографии в мире достаточно высок. Целый ряд компаний, например, такие как Space Imaging (США), Spot (Франция), Совинформспутник (Россия), имеют свои спутники и активно предлагают на продажу фотографии высокого разрешения. На web-страницах этих фирм мы увидим образцы снимков, результаты их электронной обработки, нам подробно растолкуют, зачем они нужны, что с ними можно делать, после чего и цена покажется нам вполне приемлемой (от 1 до 40$ за квадратный километр площади).
Такие фотографии используются для анализа городского хозяйства, оценки недвижимости (на фото — Вена, императорский дворец), контроля землепользования (трепещи, захватчик земли сверх выделенных шести соток!), прокладки туристических маршрутов, составления и коррекции электронных карт, контроля зараженности полей и продвижения стад прожорливой саранчи, а то и просто для красоты. Думаю, не далек тот час, когда каждая семья сможет иметь в доме космический снимок, либо своего поместья, участка, любимого побережья, преодоленного горного перевала, либо загадочных рисунков в долине Наска или Великих пирамид Гизы в предместьях Каира (см. фото).
Такую надежду подает один из последних проектов, в настоящее время реализуемый рядом компаний, — Terra Space . Он нацелен на предоставлении доступа для непрофессионалов к фотоснимкам высокого разрешения (2 метра). Пока, однако, банк данных содержит только отдельные фрагменты изображений земной поверхности.
Для пользы в хозяйстве
В настоящее время для управления национальным хозяйством практически всех стран мира стало уже необходимым использование обзорных космических снимков, на которых заметны объекты размером 100 и более метров.
Среди большого количества прикладных задач, решаемых с их помощью, обратим ваше внимание лишь на некоторые наиболее продвинутые в Интернете :
- Прогнозирование метеорологической обстановки, например, сводка погоды с картами движения атмосферных фронтов и фотоснимками облачного покрова на серверах Погода России и «http://cnn.com/WEATHER/html/MoscowRussia.html»> CNN ;
- Предупреждение природных катаклизмов, например, слежение за тропическими тайфунами и ураганами, исследование Эль-Ниньо — загадочного природного явления в тропической области Тихого океана, имеющего большое влияния на погоду и климат всего земного шара;
- Исследование геологического строения земной коры ;
- Контроль состояния морской и ледовой обстановки ;
- Ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций;
- Определение мест удачного морского лова рыбы ;
- Мониторинг лесных пожаров на территории России.
Обзорные фотоснимки и результаты их обработки там и сям разбросаны по всей сети. Изображениями, полученными с российских спутников Океан, Ресурс, Метеор, ГОМС можно полюбоваться на сервере «Спутник» . Для получения изображений поверхности Земли активно используются радары — прекрасная коллекция снимков собрана на сайте одной из лабораторий НАСА . Можно их применить на деле — множество фрагментов фотоснимков ждут своего пользователя: метеоролога, океанографа, геолога, да и просто любителя природы родной Земли. Здесь есть фотографии текущей облачной обстановки над любым районом мира. Архивные фотоизображения, полученные спутниками Landsat и IRS, есть на сервере EOSAT , где после регистрации, выбора района, времени съемки и просмотра изображения можно за небольшую плату заказать фотоотпечатки понравившихся снимков.
Поверхность Земли красива и в вихре облаков и в ясную погоду. И, если жанр фотографии высокого разрешения можно определить как преимущественно городской «портрет», то обзорные фотоснимки можно определить как живописные эпические пейзажи или батальные сцены динамичных атмосферных процессов (на фото: снимок со спутника Метеосат). Кроме того, композициям естественных картин оказались близки эксперименты художников- модернистов рубежа XIX-XX века, искавших новые цвета и формы. В этом можете убедиться сами. Слева фрагмент картины П.Филонова «Ввод в мировой расцвет», справа снимок территории Венгрии из космоса со спутника SPOT (или наоборот?). Сравните изобразительные средства художника и сельских жителей венгерских деревень на Дунае.
Одиссея межпланетных полетов
Новая страница космической фотографии открылась с началом межпланетных экспедиций. Осуществив полеты к Луне, фотосъемку обратной ее стороны, высадку, забор пробы грунта, неуемному в жажде познания человеку покорились Венера, Марс и другие планеты. Сегодня насчитывается уже несколько поколений автоматических исследователей Солнечной системы. Викинги и Магелланы, Вояджеры, Пионеры, Фобосы и др. аппараты фотографировали и фотографируют и тем самым приносят много важных научных данных о строении и движении планет, комет и астероидов.
Практическая значимость исследований видна не всегда и не всем и, большей частью, сокрыта в анналах специальной литературы, с которой можно ознакомиться на серверах университетов и научных центров, например, «htth://www.washington.edu»> Вашингтонского университета или Института космических исследований . Художественная же ценность этих экспедиций очевидна каждому, кто столкнулся с россыпью фотогалерей, планетарных альбомов, атласов изображений и тому подобных собраний, широко представленных в Интернете. Только под «крылом» НАСА существует несколько фотогалерей, самыми яркими из которых можно назвать «htth://photojournal.jpl.nasa.gov/»> планетарный фотожурнал и атлас изображений планет . Большое собрание фотографий есть на серверах университета Аризоны и «htth://www.ceps.nasm.edu:2020/rpif.html»> Смитсоновского института .
Жанровые границы межпланетного фотоискусства можно определить как космический натюрморт и безжизненный пейзаж. Живого в космосе не найдено, хотя поиски продолжаются, немногим утешением которых можно считать своеобразный и удивительный портрет — «Лицо на Марсе» (фото). Изображение лицеподобного холма, полученное в 1976 году Викингом-1, вызвало споры о его происхождении и дало новый толчок дискуссиям о жизни на Марсе , в которых и вы тоже можете поучаствовать.
Изображения совершенных форм, застывших в длительном беге планет и их спутников, обработанные с художественным вкусом, придают планетарному фотоискусству специфическую естественность и колорит (на фото спутник Нептуна Тритон на фоне своего сателлита).
Из многих достойных посещения мест в Интернете наиболее примечателен сервер «Виды Солнечной системы» . Собранный и созданный исключительно из любви к Вселенной, обильный исчерпывающими сведениями, прекрасными фотографиями и видео он является настоящей мультимедийной энциклопедией, привлекательной и для занятий любителя космонавтики и астрономии, и для отдыха случайного путешественника, утомившегося на дорогах Сети.
Ad astra
К звездам мысль человека тянулась во все времена, восхищаясь великолепием их сочетаний, ища среди них ответы на вечные вопросы бытия. Изобретение телескопа и фотографии многое дало и науке и воображению художника. Однако исследования дальнего космоса были ограничены, — слой атмосферы сильно рассеивал изображение.
В последние десятилетия достижения космонавтики позволили размещать телескопы на околоземной орбите. Космические обсерватории Хаббл , Спектр и другие мощные приборы стали для ученых незаменимыми инструментами, различающими объекты вселенной в 10 раз лучше своих земных собратьев. С тех пор открыты и подробно изучены тысячи звездных систем, туманностей, черных дыр, квазаров, галактик.
Оказалось, что Солнце в масштабах вселенной звезда небольшая (например, диаметр звезды Бетельгейзе больше диаметра орбиты Юпитера), что таких галактик как наша, великое множество, а мыслящего разума нигде больше нет. Пытливый ум поразился масштабам процессов эволюции и гибели космических тел. Не укладывались в земные понятия ни плотности нейтронных звезд (масса солнца в шаре диаметром нескольких километров), ни сила черных дыр, способных поглощать целые галактики с миллиардами звезд (не оторваться от нее, даже убегая со скоростью света). После этого каким же ничтожным выглядит тело человека, и каким мощным познающий разум. Причудливые очертания туманностей, скоплений межгалактического газа и последствий звездных катастроф настраивают мысль наблюдателя на философский лад (на фото — туманность Лагуна). Что же мы видим? Пророческие картины конца света, или только теперь, через тысячи и миллионы лет, дошедший до Земли свет первых дней творения далеких окраин Вселенной? Посмотрите, как похожи фрагменты гравюры Г.Доре «Да будет свет» и фотоизображения туманности Ориона. Сегодня, имея знание об искуснейшем механизме организации Вселенной и созерцая ее гармонию и красоту, нельзя не задуматься и о Высшем Разуме устрояющем все окружающее. При решении этой фундаментальной проблемы соединяется, как нам кажется, и научно-практическая и эстетическая ценность космической фотографии. На этом месте объявленную тему заканчиваем, — пофилософствуем, даст Бог, в следующий раз.
Источник