Техника - молодёжи 1978-05, страница 60

носмос и мы

как, к примеру, отличить бурую воду от бурой суши или желтые пески от желтой растительности? Вначале проблема кажется трудноразрешимой. Но ведь умудряются же пчелы отделять белые ульи, покрашенные цинковыми белилами, от таких же, на наш взгляд, но покрашенных белилами свинцовыми. Разгадка заключается в том, что хотя для невооруженного глаза вти детали кажутся одного цвета, но. в различных длинах воли они отражают свет по-разному. Поэтому в космических системах предусмотрены приборы, делающие снимки в различных спектральных линиях, так что при дешифровке легко выделить различные типы поверхностей — влажных, сухих, гладких, шероховатых, рыхлых, плотных.

На карте Марса, составленной американскими учеными, используются все три цвета, как и в оригинале, ио сочетаются оии по-другому, не так, как на снимке в естественных красках. Синим цветом на карте показано соотношение яркостей в фиолетовом и зеленом фильтрах. Краевым — соотношение между яркостью красного и зеленого изображений. За аеленый цвет выбрано не соотношение истинных цветов, а альбедо — отражательная способность в красных длинах волн. Сочетание этих «ложных» цветов дает совершенно иную картину Марса. Чему же соответствуют эти новые цветовые контрасты? На карте отчетливо проступают известные топографические детали, например, гора Олимп н другие огромные вулканы на возвышенности Тарсис, в виде ярко-красных пятен. Обширная голубая область около 290^е — это, вероятно, близкая к поверхности мерзлота в бассейне Эллады. Но, как показывает сравнение, чаще всего в изменениях цвета отражаются те или иные характеристики рельефа областей, расположенных на широте около 30° от экватора. По-видимому, это две провинции. Одна, красноватая, — старая, богатая гребнями, изрезанными плато и кратерами; другая, исторически более молодая, состоит из равнин между кратерами и сходна с лунными морями. Севернее южного экваториального пояса расположены несколько ярких областей, поверхность которых, по мнению исследователей, усеяна принесенными ветром обломками. Однако в самом поясе измеиения в цвете, по-видимому, непосредственно связаны с местной литологией, а не со случайными обломками, рассеянными ветром по Марсу. На вто указывает «систематическая резкость» границ цвета — вдоль границ, разделяющих области с различным возрастом и типом поверхности. Внутри каждой

провинции цвет распределен более равномерно. В еще более северных районах, где в противоположность, например, лавам, вероятно, преобладает насыпная почва, тоже можно предположить два типа поверхности: более темные участки однородного старого материала со сравнительно слабым вертикальным рельефом и самые яркие — более высокие, зубчатые, с резкими перепадами уровней, расположенные с северо-востока на юго-запад.

Крупные вулканы Тарсиса, считающиеся одной из самых молодых деталей планеты, неожиданно выпадают из общей схемы «старого — красного» и «синего — молодого», их темно-красный цвет остается необычным, загадочным исключением. Возможно, что эти области станут целью дальнейших наземных и космических спектральных исследований.

Узнать овойства марсианских пород можно и еще одним оригинальным методом. Там, где царит тьма, различать предметы помогают их температурные контрасты. Кошки и змеи прекрасно используют возможности инфракрасного, теплового видения, легко отличая теплую «светящуюся» добычу от темных неживых предметов. Американский физик Р. Вуд еще в начале века изготовил пластинки, чувствительные к ближним инфракрасным лучам, и получил множество снимков различных пейзажей, которые в этих лучах выглядели весьма необычно. Использование тепловых датчиков на космическом зонде может не просто дать температуру марсианской ночи, ио, что гораздо важнее, проследить, насколько быстро остывают различные участки по мере погружения Солнца за горизонт. Производя замеры температуры в определенные моменты суток, можно узнать, с какой скоростью материалы поверхности поглощают и отдают тепло: это свойство называется термической инерцией. Таким способом можно определить, покрыты ли данные участки песком, щебнем или каменными глыбами, и соотнести эти выводы с такими факторами, как роль ветра в распределении тепла по планете.

В августе 1976 года измерения, проведенные с помощью инфракрасного термического картографа, показали, что остаточная северная полярная шапка состоит целиком из воды (отсчеты были слишком высокими для твердой углекислоты, но достаточными для водяного льда). Но полярные льды слабо реагируют на суточные изменения, поэтому выгоднее вести круглосуточное наблюдение других областей.

Замеры перед рассветом показывают, как охладилась поверхность за ночь; измерения при восходе Солнца показывают, как она начинает нагреваться днем, а отсчеты к концу дня позволяют определить количество поглощенного тепла. С заходом Солнца и наступлением ночи поглощенное за день тепло выделяется и температурная кривая приобретает симметричный спад. Для получения наиболее полной картины лучше всего производить замеры в полночь, чтобы получить минимальную температуру поверхности. Но полуночные измерения — опасное дело! Для этого сверхчувствительные иифрадат-чики, обычно расположенные в тени солнечных батарей спутника, иужно, когда аппарат вошел в тень планеты, развернуть к ней, быстро снять отсчеты и снова успеть развернуть до выхода аппарата из тени. Ведь при прямом «взгляде» на Солнце датчики перегорели бы, так что маневры, сбор данных и обратный поворот зонда должны быть проделаны за те 20 минут, пока он находится в тени Марса. Но подобное затмение спутника происходит только дважды за марсианский год (в течение нескольких оборотов), так как орбита аппарата наклонна и он проходит то «над», то «под» тенью.

Результаты этого сложного и трудного маневра (одна подготовка программ к которому, по словам руководителя группы X. Киффера из Калифорнийского университета в Лос-Аиджелесе, потребовала нескольких недель) отражены на цветном снимке иа 2-й стр. обложки журнала. Это не фотография, а совокупность б—7 тыс. отдельных точечных данных, полученных с расстояния около 18 тыс. км и обработанных ЭВМ. Синим цветом показаны самые низкие температуры, а красным — самые высокие. Между ними располагаются 256 спектральных градаций. Измеренное излучение занимает полосу от 18 до 26 микрон. Время года соответствует приблизительно середине августа на Земле, максимальное разрешение в центре диска составляет почти 100 км. Север на изображении находится вверху: предрасовстный край справа — к востоку от него. Зонд находился чуть южнее марсианского экватора, так что нулевая широта сдвинута вниз примерно на 35%. Экватор искривлен, так как диск представляет собой сферическую поверхность. Непрерывная темно-синяя область внизу — вто южная полярная шапка. Огромный вулкан Олимп виден, как синее пятно в верхнем левом краю диска, большой каньон Валлес Маринерис идет чуть ниже экватора в красной об

58