Г. Титов вскоре после своего полета писал: "...На горизонте я увидел ярко-оранжевую полосу, над которой стали возникать все цвета радуги. Небо было таким, словно я глядел на него через хрустальную призму... Перед выходом корабля из тени Земли интересно было наблюдать за движением сумерек по земной поверхности. Одна часть Земли - светлая - в это время была уже освещена Солнцем, а другая оставалась совершенно темной. Между ними была четко видна быстро перемещавшаяся сероватая полоска сумерек. Над ней висели облака розоватых оттенков.
Все было необычно, красочно, впечатляюще. Космос ждет своих художников, поэтов и, конечно, ученых, которые могли бы все увидеть своими глазами, осмыслить и объяснить".
Вот как описывают другие космонавты сумеречный ореол.
"Нижняя часть ореола, окрашенная в красно-оранжевые и желтые тона, переходит через белесую полосу к светло-голубым, темно-синим и черно-фиолетовым тонам" (В.Николаева-Терешкова).
"Последовательность окраски ореола в вертикальном направлении от линии горизонта: красно-оранжевые тона, желтые, светло-голубые, белесые, затем снова светло-голубые и синие, наконец, белесоватые" (Д. Макдивитт и Э. Уайт)
"...От красно-оранжевых к желтым, голубым и белесым, затем опять голубые и белесые" (К. Феоктистов).
Рисунки, сделанные на борту "Восхода-2" А. Леоновым, по мнению одних космонавтов, хорошо передавали игру красок в космосе, другие же не соглашались с первым космическим художником.
Что же происходит? Почему сумеречный ореол Земли видится людьми по-разному?
Искры "Салюта"-16
Одними из первых на этот вопрос пытались ответим медики: они подчеркивали, что у каждого человека оптические характеристики глаз сугубо индивидуальны. Все мы видим по-разному.
Объяснение убедительное, но явно недостаточное. И на помощь медикам пришли физики. Проанализировав состояние атмосферы во время полетов космических кораблей, они доказали, что были различны метеорологические условия, направление визирования, положение Солнца и т. д. и поэтому цветовые картины сумеречной атмосферы казались неодинаковыми.
Уже давным-давно люди знали, что Земля круглая и атмосфера, которая окружает нашу планету, тоже имеет сферическую форму. Но до недавнего времени ученые не очень с этим считались. В своих расчетах они допускали, что атмосфера "плоская". Поступали они так потому, что стоило лишь слегка искривить эту очень удобную "плоскую атмосферу с параллельными световыми лучами", как сразу начинались сложнейшие расчеты своеобразный математический лабиринт, вырваться из которого было очень трудно, а некоторые считали - даже невозможно. Да и особой нужды забираться в этот лабиринт не было: "плоская" атмосфера вполне оправдывала себя, результаты получались достаточно точными.
Уже первый спутник вынес приговор "плоской" атмосфере Шагая по улице, мы не очень часто задумываемся о том что живем на гигантском шаре, а человек в космосе никогда об этом не забывает. Он смотрит в иллюминатор и отчетливо видит край планеты. Для него Земля - сферическое тело.
Модель "плоской" атмосферы уже не могла удовлетворить ученых, и им пришлось распутывать математический лабиринт. В. Соболев и его ученик доктор физико-математических наук И. Минин первыми проложили путь.
Группа молодых ученых должна была пойти дальше. Цель: дать более эффективный метод расчета яркости планетных атмосфер, разработать строгую теорию сумеречных явлений. Задача, сформулированная в двух фразах, имела большое практическое значение. Ее решение важно не только для определения оптических свойств атмосферы Земли и других планет, но и для навигации в космосе.
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?