Молодые ученые Ленинграда наконец получили формулы яркости сферической планетной атмосферы, учитывающие положение наблюдателя в космосе, условия освещения Солнцем и многое другое. Из умозрительных выкладок и расчетов постепенно выкристаллизовалась практически ценная работа.
Ученые проводят расчеты сумеречного ореола земной поверхности и строят цветные картинки. Они дают мозаику красок в космосе. Вместо громоздких интегралов рождается всем понятная цветная картинка.
У участников международного конгресса по астронавтике в Белграде (1967 год) доклад об этой работе вызвал большой интерес. Но о подобном они слышали впервые и, вполне естественно, не могли до конца поверить в результаты расчетов, прежде чем эксперимент в космосе не подтвердит их.
А в Ленинграде тем временем рождался прибор, член-корреспондент АН СССР К. Кондратьев, вдохновитель и организатор этого эксперимента, предлагает включить его в программу полета «Союза-5».
...Космонавт и ученый понравились друг другу при первой встрече. Евгений Хрунов подробно расспрашивал, об устройстве прибора, об особенностях эксперимента, о его значении для астрофизики. Нет, не простое любопытство привлекало космонавта к эксперименту, а глубокая заинтересованность исследователя, готовящегося взглянуть на Землю из космоса. Олег Смоктий почувствовал это, и теперь их встречи стали более «продуктивными» - исчезла настороженность, столь обычная для малознакомых людей. Постепенно они сдружились, тем более что Олегу показалось, что Евгений особо «пристрастен» именно к этой работе.
Впрочем, позднее, когда Е. Хрунов поднялся в космос и вместе со своими товарищами начал работу на борту экспериментальной орбитальной станции, О. Смоктий понял, что для инженера-исследователя корабля «Союз-5» не было в полете «главного» и «второстепенного». Все было одинаково важно: и выход в открытый космос, и съемка планеты, и многочисленные задания, которые поручили экипажам космических кораблей ученые самых разных специальностей. Пожалуй, если бы Е. Хрунову даже не удалось провести какой-то эксперимент, запланированный программой, его трудно было бы упрекнуть: он впервые работал на орбите, а человеку, покидающему Землю, космос преподносит немало сюрпризов. Но Е. Хрунов, как и члены этого экипажа Б. Большое и А. Елисеев, не мог допустить, чтобы хоть один из запланированных экспериментов не был осуществлен. Они знали: их работа нужна людям, оставшимся на Земле. 15 января 1969 года на втором и шестом витках и 16 января па пятнадцатом Е. Хрунов проводил наблюдения сумеречного ореола Земли. Сначала он описывал это так, как видел сам, а потом, вооружившись прибором провел эксперимент по спектрофотометрированию.
Спустя полгода космонавт и ученый напишут: «Край Земли виден отчетливо в виде черной линии. Вблизи земной поверхности сумеречный ореол окрашен в красивые оранжевые тона. По мере увеличения высоты визируемого слоя цвет ореола плавно переходит в желто-оранжевый и желтый, к которому примыкает узкая темно-синяя полоса пониженной яркости, расположенная примерно на высоте, равной 1/3 от видимого размера ореола. Сразу за темно-синей полосой располагается область, окрашенная в светло-голубые тона. Занимая приблизительно 2/3 видимого размера ореола, данная область на границе с открытым космосом (черный цвет) окрашена в темно-синие и черно-фиолетовые тона».
Потом Е. Хрунов добавит: «Краски космоса чрезвычайно нежные, переход их плавный и едва заметный...»
Сразу после полета Е. Хрунов начал работать над кандидатской диссертацией. В ее основу легли наблюдения, сделанные на орбите. Теперь Е. Хрунов - кандидат наук.
Исследования сумеречного горизонта Земли, начатые во время полета первой орбитальной экспериментальной станции, продолжаются на «Союзах» и «Салютах». Уже вышел научный труд, подводящий итоги почти пятилетних наблюдений. Среди авторов не только такие ученые, как К. Кондратьев, А. Бузников, А. Лазарев, О. Смоктий, но и космонавты - Г. Береговой, А. Николаев, В. Севастьянов.
- Согласен, что космические зори прекрасны, но нужно ли их так тщательно исследовать? Наверное, есть проблемы посложнее...
- А будущее атмосферы вас беспокоит?
- Конечно. Как и многие земляне, я тревожусь, хватит ли кислорода, не потеплеет ли климат из-за резкого увеличения углекислого газа, наконец, не закроет ли пыль в небе Солнце!
- А наблюдения за атмосферой Земли, ее оптическими свойствами - часть работы по сохранению среды. Прежде чем что-то защищать, надо знать, что именно.
- Итак, ясно: спасать надо биосферу!
- От чего?
- От вредных воздействий.
- Давайте конкретизируем - что именно наиболее опасно для биосферы.
Биосфера возникла приблизительно три с половиной миллиарда лет назад, и с тех пор она не только изменяется сама, но и «перекраивает» лик нашей планеты. Особенно интенсивно этот процесс идет сейчас, во многом обусловленный деятельностью человека. Мы, люди, вмешиваемся в окружающий мир активно и властно. Что же происходит в биосфере, как «отвечает» она на дым заводов, рост городов, расширение посевных площадей?
Академик А. Виноградов - ученый с мировым именем. Крупнейший геохимик, один из основателей этой науки, он постоянно интересовался проблемами, связанными с изменением биосферы. Наш разговор с ним был посвящен как раз тем вопросам, которые сегодня волнуют всех.
«Я хочу представить влияние деятельности человека в масштабе планеты на биосферу, - говорил академик. - Существуют ли сегодня в биосфере природные явления, ведущие к возникновению критических, пороговых ситуаций глобального масштаба?
Искры «Салюта»-17
Прежде всего вспомним о кислороде. Его единственный источник - фотосинтез в земных растениях. В атмосфере находится около 1 500 000 000 миллионов тонн кислорода. Через каждые две-три тысячи лет этот «живительный газ» полностью обновляется. Уменьшилось ли количество кислорода в нашем столетии? Ведь теперь мы много сжигаем угля, нефти и газа. За 20 лет нефти добыто больше, чем за всю историю человечества. Эта нефть сгорает в топках электростанций и двигателях автомобилей. Нефть «съедает» кислород, а его... осталось столько же, сколько было раньше, по крайней мере в 1910 году, когда начались систематические наблюдения за количеством кислорода. «Зеленые фабрики» - растения - работают продуктивнее, чем раньше. Даже если темпы добычи топлива возрастут, кислорода хватит на сотни тысяч лет. Так что «кислородный голод» планете не грозит.
Несколько иначе обстоит дело с углекислым газом. Его источники - вулканические газы, дыхание животных и растений, горючие ископаемые и т. д. Углекислый газ выполняет в атмосфере роль «стекла оранжереи». Он пропускает солнечный свет к земле, но тепловое излучение планеты задерживает. Создается своеобразный «тепличный эффект». За 100 лет углекислого газа в атмосфере стало больше на несколько процентов, за десять минувших лет - на 0,2 процента. Накопление углекислого газа идет достаточно быстро. Некоторые ученые подсчитали, что к 2000 году его будет на 20 процентов больше, чем сейчас. А это, в свою очередь, вызовет в масштабах планеты повышение температуры в среднем на 2 градуса. К сожалению, пока нет точных данных, как будут реагировать на повышение концентрации углекислого газа «зеленые фабрики». Если они увеличат свою «производительность» и начнут поглощать углекислый газ более интенсивно, то положение стабилизируется на нынешнем уровне.
Самое большое влияние на климат Земли оказывает пыль в атмосфере. Пыль рождают пустыни (их площадь растет из-за уничтожения лесов), взрывы вулканов и, наконец, выброс отходов производства через трубы фабрик и заводов, распыление удобрений и т. д. Пыль - это экран для солнечной радиации. Некоторые ученые уверены, что похолодание, наступившее 30 лет назад, - следствие увеличения количества пыли.
Как бы то ни было, но запыленность атмосферы - главное, из-за чего может измениться климат Земли, и притом очень резко. Это процесс опасный, и за ним надо тщательно следить. Пока невозможно установить, где находится тот предел запыленности, за которым начинаются пагубные «неприятности» с климатом.
Не нужно драматизировать создавшееся положение, - считал академик А. Виноградов, - но усиление загрязнения атмосферы в ближайшие десятилетия угрожает прежде всего здоровью человека. Поэтому для разделения критических изменений в атмосфере совершенно необходимо организовать систематические наблюдения за состоянием атмосферы на всей планете. Те эксперименты, которые проводятся на орбитальных станциях «Салют» по определению оптических свойств атмосферы, чрезвычайно важны. Они позволяют с высокой точностью выявлять запыленность атмосферы, контролировать процессы, которые идут в ней».
