ТУНГУСКА::СЕРЕБРИСТЫЕ ОБЛАКА::НАБЛЮДЕНИЕ С КОСМИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ

НАБЛЮДЕНИЕ С КОСМИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ

Впервые задача о наблюдении серебристых облаков из космоса была поставлена перед экипажем космического корабля "Восход" в 1964 году. К этому времени наземными наблюдателями были зарегистрированы тысячи появлений ночных облаков, как в северном, так и в южном полушарии. Но впервые увидеть их сверху, удалось лишь.18-19 марта 1965 года космонавту А.А.Леонову с космического корабля "Восход-2". 9 июня 1970 года их появление было зафиксировано космонавтом В.И.Севастьяновым с борта космического корабля "Союз-9". Справедливости ради, следует отметить, что до этого, образования похожие на серебристые облака зарегистрировал 5 июня 1969 года над полярной областью, фотометр американского спутника OGO-6. Рассеивающий слой тогда наблюдался на высоте 84,3 км над дневной поверхностью, что впрочем, не противоречило земным наблюдениям (часто наблюдая яркие поля СО низко у горизонта на широте 60?, мы не предполагаем, что они находятся за полярным кругом, т.е. в области незаходящего Солнца). Первые американские наблюдения серебристых облаков из космоса, были выполнены в мае и июле 1973 года исследователем П.Вейцем с борта орбитальной станции "Скайлэб".

У нас в стране, наблюдения серебристых облаков в течение длительного времени успешно проводились с борта орбитальных космических станций "САЛЮТ" и "МИР". Ценную информацию об их структуре и глобальному распределению над поверхностью Земли в разное время в 70х-80х годах, дали наблюдения космонавтов П.И.Климука и В.И.Севастьянова, Ю.В.Романенко и Г.М.Гречко, В.В.Коваленкова и А.С.Иванченкова, В.П.Савиных и В.Г.Титова и многих других. Позже, в 1992 и 1996-97 гг. эти работы успешно продолжил космонавт А.Ю.Калери со своими коллегами.

Выход за пределы атмосферы, в космическое пространство, позволил проводить наблюдения этих необычных облаков в новом ракурсе, т.е. сверху, и в совершенно ином пространственном масштабе. То, на что с Земли требовалась ночь, космическим наблюдателям удается увидеть в течение 10 - 15 минут. Единственным недостатком космонавтов - наблюдателей, было отсутствие опыта наземных наблюдений, что в прочем не помешало некоторым из них сделать ряд интересных открытий. Неоднократные беседы с космонавтами Г.М.Гречко, В.П.Савиных и А.Ю.Калери, позволили автору составить некоторую обобщающую картину вида серебристых облаков из космоса.

Облака наблюдаются всегда с "ребра", в узком слое атмосферы толщиной около 2,5?
Космонавты никогда их не наблюдали на фоне Земли сверху (вероятно из-за значительной освещенности ночной поверхности, и слабой яркости облаков).
СО в основном видны в сумеречной зоне, редко над дневной поверхностью Земли и только "с ребра". Не редки случаи видимости СО и Солнца одновременно.
Максимальное время одного наблюдения (из-за высоты полета) составляет 10-15 минут, а чаще всего 5-7 минут.
Определенной концентрации СО над какими-либо областями (вулканами, материками, горными массивами) пока не обнаружено

Первое космическое описание облаков принадлежит В.И.Севастьянову. Оно изобилует целым рядом чисто художественных образов так знакомых "земным" наблюдателям. Вот что космонавт записал в своем бортжурнале: "…что меня поразило при наблюдении СО, кроме того, что они не только восхищают, но и притягивают наблюдателя своей необычной картиной.

Меня поразило:

Их блеск (матовый, но очень сильный, я назвал его "перламутровый");
Их протяженность (мы наблюдали их над Камчаткой, а на следующем витке от Урала до Камчатки. А затем мы их наблюдали над Канадой в эти же сутки);
Их тонкая структура лазурная. Строгая верхняя граница (никогда не выше "венца") иногда доходит до его высоты. Тогда они видны над дневным горизонтом. Эта структура похожа на блеск перьев лебедя, когда серебристые облака наблюдаются в фасад;
Их пространственность не только по широте, но и по глубине. По глубине мы их наблюдали в разной фазе…"

Следующие замечания В.И.Севастьянова, как бы подытоживают эти наблюдения: "…

Они вращаются? Вместе с атмосферой Земли со значительно меньшей скоростью, т.е. при наблюдении с Земли они должны довольно быстро перемещаться в направлении противоположном вращению Земли.
Они распространяются по всему широтному поясу.

Серебристые облака заслуживают самого пристального внимания".

К этому можно добавить несколько интересных описаний опытного космического наблюдателя С.Ю.Калери:

" 20 июня 1992 г. 09.13 - …сейчас они видны на большой протяженности (приблизительно 20°-25°). Полностью над дневным горизонтом.
18.28 - показалось, что от Солнца к левому крылу по светящемуся слою атмосферы как бы пробежала волна изменения яркости. Никак по-другому сказать не могу. Как бы зона потемнения, а затем зона посветления.
21 июня 1992 г. 19.02 - …СО видны в левой части сумеречного ореола. Почти по всей левой половине. В некоторых местах в два-три слоя. На краю ореола они опускаются вниз по светящейся границе между сумеречным ореолом и черным небом…
25 июня 1992 г. 01.37 - справа от Солнца видны СО. В светящемся слое атмосферы (не на верхней границе, а в середине ореола)…
23.20 - …Левый край СО над правым верхним краем "уса", затем следует темный промежуток длиной около двух высот расположения СО и далее следует вторая полоса СО в сторону Солнца, над которой расположены облака, имеющие форму как бы клочьев. Эти облака занимают практически все пространство между видимым горизонтом Земли и верхним слоем облаков.
4 июля 1992 г. 00.06 - …СО занимают по высоте приблизительно половину ПЭС (первого эмиссионного слоя). Как витой шнур или канат из множества прядей, изгибающихся, свивающихся и тянущихся вдоль горизонта вправо. Разной толщены - толстые, тонкие - очень красиво. Такая полосатая картина!…"

Анализируя условия видимости серебристых облаков из космоса, (а как мы помним, там они видны с ребра под углом 2,5°) можно отметить их значительную яркость по сравнению с земными наблюдениями, где чаще всего мы рассматриваем их под углом 20° - 25°, а то и больше. Иногда, при аномальных появлениях, яркие облака можно наблюдать в зените. Чаще всего это происходит в высоких широтах 60°. При этом автору неоднократно удавалось оценивать их яркость в 2 - 2,5 балла. По оценкам исследователя А.И.Лазарева, их максимальная видимая яркость из космоса в районах ночных авроральных овалов, достигает нескольких сотен кандел на 1м², что сравнимо с яркостью неполной Луны. Пока остается необъясненным факт видимости наземными наблюдателями ярких облаков в зените и отсутствия подобных наблюдений из космоса.

Есть все основания предполагать, что на границе земного терминатора в сумеречной зоне, развитое поле серебристых облаков будет из космоса выглядеть следующим образом: слева и справа поля (по долготе) в краевых зонах, будет располагаться флер (форма I) и слабо выраженные полосы (форма IIа). В центре - основные развитые морфологические структуры (формы IIб, IIIа,б, IV). Пока космонавты на эту структурную особенность не обратили внимания.

В наблюдениях из космоса многие предположения "земных" исследователей нашли свое подтверждение. Прежде всего было доказано существование обширных облачных полей порой охватывающих верхние слои атмосферы в интервале географических широт от 45° до 70°. Наблюдениями в северном и южном полушарии космонавтами выявлена глобальная асимметрия в их распределении относительно экватора, что вероятнее всего вызвано изменением температурного режима из-за различных условий прогрева Земли в течение года. Вторым немаловажным обстоятельством явилось обнаружение многослойной структуры мезопаузы, на что тоже неоднократно указывали многие наблюдатели отмечавшие независимое движение отдельных морфологических образований в серебристых облаках. В ходе астрофизических исследований изучены спектральные и поляризационные свойства облаков. Совершенно неожиданным стало их обнаружение в нетрадиционных зонах видимости, а именно вблизи экватора. Впервые это явление, как мы уже говорили выше, заметил В.П.Савиных. Правда, А.Ю.Калери в двух своих экспедициях в 1992 и 1997 гг., неоднократно пытался повторить эти наблюдения, но не смог (по его словам "искал, хотел увидеть, но не увидел"). Здесь стоит отметить, что есть определенная вероятность того, что виденные В.П.Савиных облака, возможно, были аэрозольными (пылевыми), т.е. не состояли из кристалликов льда.

Есть у космонавтов наблюдения явно не согласующиеся с "земными". Так в двух экспедициях на станции "МИР", А.Ю.Калери обратил внимание на необычайные малые "изометрические" облака с линейными размерами L = 30-250 км. Их особенностью, кроме размеров, были: короткое время видимости, аномальные формы, аномально большая толщина, аномально быстрое движение и резкое затухание яркости (иногда в течение нескольких секунд). В своем первом полете, он их обнаруживал 10 - 12 раз, а во втором около 300 раз. Очевидно, что для выявления этого вида облаков "земным" наблюдателями, потребуются синхронные наблюдения с космонавтами.

Неожиданным аспектом в изучении серебристых облаков, явилась их взаимосвязь с безопасностью полетов космических аппаратов многоразового использования. Как выяснилось, ледяные кристаллы, из которых собственно состоят облака, представляют серьезную угрозу для керамических плиток тепловой защиты. При сверхзвуковых скоростях перегрев и разрушение керамических плиток могут иметь катастрофические последствия. Помимо этого серебристые облака оказывают отрицательное воздействие на процесс управления космическим аппаратом на этапах входа в плотные слои атмосферы. Таким образом, возникают пространственно-временные ограничения в использовании космической техники в зонах образования серебристых облаков. В этой связи, при 9-м полете корабля Space Shuttie, специалисты из Космического центра Кеннеди внесли коррекцию в угол наклона орбиты.