Страница 2 из 32
А самый прославленный пещерный город в Европе — южноитальянская Матера, вероятно, единственное место на Земле, где люди живут в пещерных жилищах на протяжении вот уже 9000 лет. Стоят эти дома на склоне большого оврага и сегодня привлекают толпы кинематографистов, которые снимают фильмы на библейские темы. А бытовой уклад здесь не менялся столетиями: в передних комнатах, выходящих на склон, — люди, в задних — коровы и лошади, на естественных «крышах» — сады и огороды, а еще там иногда хоронили покойников. Как заметил средневековый хронист, «в Матере мертвые находятся над живыми»… Правда, в 1950-х большинство жителей отсюда выселили ради генеральной реконструкции города в более благоустроенные жилища, а в пещерах теперь нередко располагаются рестораны и гостиницы.
Итальянский город Матера вырублен тысячи лет назад в вулканическом туфе. Раньше считалось, что его основали римляне в III веке до н. э., но археологи выяснили, что некоторые местные пещеры были обитаемы еще в эпоху палеолита. Фото: PHOTAS
Где лучше жить?
Если догоны обитают в центре пустыни и их образ жизни не так уж сильно изменился за последние века, то китайцы, каппадокийцы и берберы имели все возможности сравнить свой образ жизни с городским. И уже Вторая мировая война заставила их усомниться: правда ли они столь отсталые? Выяснилось, что пещерные жилища гораздо менее уязвимы во время бомбежек, чем отдельно стоящие дома, то есть и в наше время, как и много тысяч лет назад, в них легче укрыться от врагов. А сейчас, хотя КНР покрывается небоскребами, все больше богатых китайцев строят традиционные яодуны, правда, оборудуя их внутри по последнему слову науки и техники. Каппадокийцы хранят в своих пещерах овощи и фрукты на продажу — благодаря низкой температуре они практически не портятся.
Что уж говорить про людей Запада? Современные архитекторы смотрят на пещерные города с восхищением — перед нами древнейшее проявление того, что сейчас принято называть биоархитектурой. Подземные жилища не нуждаются в кондиционерах и дополнительной изоляции, позволяют экономить стройматериалы, энергию, защищены от ураганов и даже современного оружия. Поэтому чем дальше, тем больше богатых людей поселяются в существующих пещерных жилищах или даже строят новые. На юге Австралии есть город Кубер-Педи, известный как «опаловая столица мира», где новые квартиры строятся в старых опаловых шахтах — это позволяет местным жителям защититься от дневной жары.
Впрочем, до некоторой степени мы все — пещерные жители, хоть и не привыкли считать себя таковыми. Живя в современном мегаполисе, регулярно бываешь в метро или на подземных этажах торговых центров. Быть может, будущее человечества лежит под землей?
Алексей Терещенко
Орбиты, которые мы выбираем
Фото: NASA
Мы редко задумываемся, как организовано движение в околоземном пространстве. Например, о том, что от Земли до космической станции — рукой подать, меньше чем от Москвы до Питера, а принятый спутниковой тарелкой сигнал проделал больший путь, чем средний автомобиль проходит за пять лет. К тому же каждому запуску предшествует тщательное проектирование орбиты, по которой аппарат будет двигаться в космическом пространстве. Орбиты, которые мы выбираем
Когда в 1961 году специалисты королёвского ОКБ-1 приступили к созданию первого советского спутника связи «Молния-1» для телевизионной системы «Орбита», перед ними встала проблема выбора целевой орбиты для своего детища. Самой эффективной, на первый взгляд, казалась геостационарная орбита высотой 36 тысяч километров. Находящийся на ней спутник круглосуточно пребывает в прямой видимости примерно для 1/3 поверхности Земли. Однако с такой орбиты невозможно обеспечить связь в высоких широтах и телевещание в районах Крайнего Севера. Кроме того, Советский Союз не располагал тогда носителями для вывода тяжелых спутников на геостационарную орбиту.
Выход нашли баллистики, придумавшие орбиту, на которую спутник связи можно было выводить ракетой, уже находившейся в разработке. Это была сильно вытянутая орбита с минимальной высотой (перигеем) 500 километров, а максимальной (апогеем) — 40 000 километров. Период обращения составлял 12 часов, причем в соответствии с законами небесной механики большую часть времени спутник проводил в районе апогея. Наклонение орбиты (63,4°) было выбрано так, чтобы в этот период спутник был виден с большей части территории СССР. Благоприятные условия для связи длились восемь часов, после чего спутник уходил на другую сторону Земли, а на следующем витке проходил апогей над Северной Америкой. Вновь он становился доступен для ретрансляции телевидения только через 16 часов.
Успешно вывести на эту орбиту спутник связи «Молния-1» удалось с третьей попытки 23 апреля 1965 года, и уже на следующий день состоялся первый в Советском Союзе сеанс космической связи между Москвой и Владивостоком. Для круглосуточного телевещания приходилось держать в космосе одновременно три спутника «Молния», а на Земле строить сложные антенны. Большие параболические «зеркала» отслеживали замысловатую траекторию спутника в небе: он быстро восходил на западе, поднимался в зенит, переваливал через него, потом начинал двигаться в обратную сторону, снова разворачивался и, ускоряясь, спускался к восточному горизонту. Еще одним осложняющим фактором были значительные изменения скорости при движении по вытянутой орбите, в результате чего из-за эффекта Доплера постоянно менялась частота принимаемого на Земле сигнала.
Траектория, выбранная для первого советского спутника связи, позднее получила название орбита «Молния». Ее развитием с появлением более мощных ракет стала высокоэллиптическая орбита «Тундра» с перигеем 500 километров, апогеем 71 000 и периодом обращения 24 часа. Орбиты с таким периодом называют геосинхронными, поскольку, двигаясь по ним, космический аппарат всегда проходит апогей над одним и тем же районом Земли. Эффективность использования спутников на орбите «Тундра» значительно повышается, так как они могут обслуживать выбранную территорию более 12 часов на каждом витке, а для организации круглосуточной связи достаточно двух аппаратов. Однако наземное оборудование по-прежнему остается сложным, ведь геосинхронные спутники постоянно меняют свое положение на небе, и за ними приходится следить.
Спутники «Молния» на высокоэллиптических орбитах доставляли телевизионный сигнал в самые отдаленные районы СССР, однако для использования этого сигнала требовались капитальные приемные сооружения системы «Орбита». Фото: ИТАР-ТАСС
Зависшие в небе
Приемное оборудование радикально упрощается, если спутник остается неподвижным относительно Земли. Из всего множества геосинхронных орбит это достигается только на одной круговой, расположенной строго над экватором (наклонение 0°). Эта орбита называется геостационарной, поскольку на ней спутник словно бы зависает над выбранной точкой экватора на высоте 35 786 километров.
Американцы первыми запустили геостационарный спутник, но удалось им это не сразу. Первые две попытки в 1963 году окончились неудачей, и только 10 сентября 1964 года на ГСО вышел спутник «Синком-3». Интересно, что в космос он стартовал еще 19 августа, и почти месяц с помощью собственного двигателя подкрадывался к выбранной для него точке стояния. Первый отечественный геостационарный спутник «Радуга-1» был запущен лишь 22 декабря 1975 года. С тех пор ГСО постоянно пополняется, и сегодня на ней расположено более 400 спутников и еще 600 аппаратов движутся вблизи нее.
Строго говоря, из-за различных возмущений и погрешностей выведения геостационарный спутник не «висит» совсем неподвижно над экватором, а совершает колебательное движение относительно своей точки стояния. В проекции на земную поверхность его траектория напоминает небольшую восьмерку. Вдобавок из-за гравитационных возмущений аппарат может «дрейфовать» вдоль орбиты. Чтобы удержаться в выбранной точке стояния и не выйти из створа наземных антенн, аппарат должен регулярно корректировать свою орбиту. Для этого на борту имеется запас топлива. Именно от него порой зависит срок службы геостационарного спутника.