4) Основные этапы развития дистанционных методов

Исторически развитие дистанционных методов подразделяется на ряд этапов: воздухоплавание, авиация, ракеты и космические летательные аппараты.

Воздухоплавание.

1783г. в небольшом французском городке Анноне братья Жозеф и Этьен Монгольфье впервые запустили воздушный шар, наполненный горячим воздухом и тем самым практически доказали возможность свободного полета. 21 ноября 1783 г. впервые на монгольфьере поднялись люди - Пилтар де Розье и маркиз д'Арманд. Первый полет на воздушном шаре в Минске состоялся в 1889, его совершил Станислав Дравницкий.

В научных целях воздушные шары начинают использоваться с 1803 г. во Франции, где Робертсон предпринимает первые попытки изучения магнитного поля с аэростата.

Новый этап в развитии дистанционных методов изучения Земли связан с изобретением фотографии, которое относится к 7 января 1839 г. Термин «фотография» появился также в 1839 г. и в этом же году Фредриком Перуа была получена первая фотография, на которой было запечатлено Солнце. С появлением первой фотографии уже в 1840 г. французским ученым Арго были отмечены большие возможности использования ее в топографических целях. Однако первая фотография с воздушного шара была получена Феликсом Турнашоном только почти через 20 лет после ее изобретения, известным больше под псевдонимом Надар, который был другом писателя Жюля Верна. В 1855 г. у Надара зародилась идея сфотографировать поверхность Земли для составления планов местности.

Конец ХIХв. начало XXв. ознаменовалось широким использованием аэростатов в различных областях науки и практики.

Дальнейшее развитие воздухоплавания шло по двум направлениям. Первое направление заключалось в разработке управляемых воздушных шаров. Второе направление было связано с конструированием аэростатов для полетов на большие высоты.

Авиация

Первый аэроплан изобрели и подняли в воздух в декабре 1903г. американцы братья Вильбур и Орвил Райт. Однако первое фотографирование с самолета все же было выполнено Вильбуром Райтом в 1909г.

В 1910г. в России С.А.Ульянин создал фотоаппарат для съемки с аэроплана. В 1913г. офицер русской армии В.Ф.Потте впервые изобрел и создал пленочный полуав-томатический аэрофотоаппарат для маршрутной и площадной съемки. Фотопленка из гибкого материала была создана в России в 1879г. И.В.Болдыревым.

Широко начинают использоваться, многообъективные аэрофотоаппараты. Определенный вклад в конструирование фотоаппаратов внес белорусский фотограф Сизигмунд Сикорский, который в 30-е годы изобрел затворку для фотоаппарата.

В 1915г. уже по аэрофотоснимкам была составлена карта Мазурских болот.

Рассчитан и изготовлен широкоугольный ортоскопический с достаточной светосилой аэрофотосъемочной объектив (М.М.Русинов, 1935) упростивший задачу получения топографических аэрофотоснимков обширных территорий.

В 1929г. в Ленинграде был организован научно-исследовательский институт аэросъемки. Позже был создан Центральный научно-исследовательский институт геодезии, аэросъемки и картографии.

Ракеты

В столице Нидерландов Амстердаме (1650г.) в типографии Яна Янсона вышла книга «Вялікае мастацтва артылерыі» на латинском языке, автором которой был выходец из Беларуси Казимир Семянович. Впоследствии она была переведена на французский, голландский и немецкий языки. Она состояла из трех разделов. Третий раздел книги полностью посвящен конструкции, производству и боевым характеристикам ракет, и в этом же разделе впервые было дано описание многоступенчатой ракеты. Кроме того в данном разделе К.Семянович дает описание батарейной ракеты с двигателями установленными по кругу, а также ракетного стабилизатора типа «Дельта». Это было единственное фундаментальное пособие по артиллерии и ракетостроению до конца 18 столетия.

В России первые упоминания об использовании ракет относятся к 1725г. Впервые съемка с ракеты была выполнена саксонским инженером Маулем. Его аппарат для съемки был размещен на пороховой ракете и имел ряд приспособлений, включая парашют для его спуска после экспозиции, а также гироскоп для стабилизации фотоаппарата.

Первый запуск ракеты с жидким топливом был осуществлен американцем Робертом Годдартом в 1926г. В январе 1945г. была запущена немецкая двухступенчатая ракета А-4 (Фау-2), конструкции фон Брауна, которая впервые достигла космической высоты в 450 км. С 1945г. в России начато фотографирование с ракет.

С конца 1933г. в Москве начал работу Реактивный научно-исследовательский институт. В этом же году были осуществлены первые запуски отечественных ракет. С 1947г. на исследовательских ракетах начали устанавливать научные приборы и фотографическую аппаратуру. Большой вклад в развитие ракетной техники внесли ученые и конструкторы В.П. Глушко (Ленинград) и С.П. Королев (Москва).

Однако вследствие ограниченности по времени и территории фотографических съемок Земли с исследовательских ракет это позволяло решать только задачи на локальном уровне и они не могли конкурировать с космическими летательными аппаратами. Поэтому ракеты как средство съемок Земли сыграли свою роль только на этапе подготовки фотографирования с ИСЗ.

КЛА

Важную роль в развитии космических исследований сыграла рукопись «Проект воздухоплавательного прибора» Н.И.Кибальчича, который написал ее в 1881г. В этой рукописи он впервые дает описание «предварительной конструкции ракетного самолета».

Другой проект космического корабля с реактивным двигателем предложил в 1893г. немецкий изобретатель Герман Гансвинд. С 1912г. активно занимался проблемами космических полетов крупный французский ученый и авиаконструктор Робер Эно-Пельтри. Он впервые ввел в употребление термин астронавтика.

Большой вклад в развитие космонавтики внес русский ученый и философ К.Э. Циалковский. Он является основоположником теоретической космонавтики. Особенно важную роль в развитии ракетодинамики и космонавтики сыграл его классический труд «Исследование мировых пространств реактивными приборами» опубликованный в 1903г.

Большой вклад в развитие советской космической техники внесли академики – ленинградец Глушко и москвич Королев. В этот период в Лос-Анжелесе в американ-ской фирме ракетных и космических исследований над созданием межконтиненталь-ных систем работал выходец из Беларуси Борис Владимирович Кит. Он опубликовал первый в мире учебник по ракетной технике и ракетному топливу, издал книгу «История и современное состояние советской астронавтики». Б.В.Кит работал в качестве эксперта по ракетостроению и конструктором по развитию астронавтики, а так же экспертом на переговорах по сотрудничеству в области космонавтики между США и СССР. Б.В.Кит является академиком астронавтики Парижской АН. За большой вклад в развитие космической науки награжден золотой медалью Германа Оберта.

Впервые в мире первый запуск ИСЗ был осуществлен в Советском Союзе 4 октября 1957 г. и положил начало полетам различных космических летательных аппаратов.

6 августа 1961 г. был выведен на орбиту КК «Восток-2», на котором летчик-космонавт Г.С.Титов впервые выполнил суточный орбитальный полет и провел фотографирование земной поверхности.

18-26 декабря 1973г. совершил первый космический полет космонавт-белорус Климук П.И. (всего три полета), а 9-11 октября 1977г. на КК «Союз-25» космонавт-белорус Коваленок В.В. (всего три полета).

На корабле «Союз-22», запущенном 15 сентября 1976г. (В.Ф.Быковский, В.В.Аксенов) была осуществлена программа фотографирования земной поверхности с помощью многозонального космического фотоаппарата МКФ-6.

Первая американская орбитальная станция Skylab была выведена на околоземную орбиту 14 мая 1973г.

В системе картографо-геодезической и гидрометеорологической служб России созданы крупные научно-производственные центры – «Природа» (1973) и «Планета» (1974). К 1995г. полностью развернута международная система геостационарных спутников, осуществляющих космическое патрулирование планеты. Космонавты на пилотируемых кораблях и орбитальных станциях регулярно осуществляют экспериментальные съемки. Электронные и фотографические снимки удачно до-полняют друг друга. Для получения снимков освоен радиодиапазон электромагнитного спектра. Широко используются многозональные снимки. Для их обработки разрабатываются автоматизированные методы на базе ЭВМ. Формируется устойчивый мировой рынок космических снимков, который пополняется конверсионными снимками, накопленными в военных ведомствах США и России.

Современные научно-технические достижения – многоэлементные приемники излучения на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС), мощные рабочие станции с большой оперативной и дисковой памятью, оптические диски для хранения видео-информации и, наконец, интегрированные ГИС предопределяют наступление очередного этапа в развитии аэрокосмического зондирования, который основывается на цифровых снимках. Переход от фотографических к цифровым снимкам в аэрокосмическом зондировании диктуется требованиями современной информационной инфраструктуры.