Земля с высоты времен: Космическая археология

Кому предназначали обитатели пустыни Наска свои гигантские рисунки, которые видны лишь с высоты птичьего полета, доподлинно не известно. Одно лишь ясно — в отличие от тех зрителей «свыше», современным археологам удается считывать куда более таинственные и содержательные знаки прошлого. Все тем же взглядом с небес…
Олег Макаров
3
18871
  • Древний Альтин Фотография засеянного поля в ИК-диапазоне обнажила каналы, стены, улицы и кварталы города, бывшего прародителем Венеции
    Древний Альтин Фотография засеянного поля в ИК-диапазоне обнажила каналы, стены, улицы и кварталы города, бывшего прародителем Венеции
  • Самолет NASA Gulfstream III, на котором испытывается локатор с синтетической апертурой (SAR), предназначенный в будущем для установки на беспилотных летательных аппаратах. SAR активно используется учеными, в частности, для поиска древних памятников в Центральной Америке и Юго-Восточной Азии
    Самолет NASA Gulfstream III, на котором испытывается локатор с синтетической апертурой (SAR), предназначенный в будущем для установки на беспилотных летательных аппаратах. SAR активно используется учеными, в частности, для поиска древних памятников в Центральной Америке и Юго-Восточной Азии
  • Спутник IKONOS, с которого началось активное использование космической съемки в археологии
    Спутник IKONOS, с которого началось активное использование космической съемки в археологии

Любой гость Венеции, вдоволь налюбовавшийся дворцами, мостами и храмами уникального города, рано или поздно задает себе вопрос — кому и когда пришло в голову поселиться в таком совсем не свойственном человеку антураже. Когда вместо улиц сплошная вода, а вместо колес — паруса и весла. В ответ экскурсоводы и путеводители терпеливо объясняют туристам, что основатели Венеции прибыли на острова и принялись строить там город совсем не от хорошей жизни. В V-VII веках нашей эры Западная Римская империя превратилась в воспоминание, Италию атаковали варвары, в частности гунны, и вот, спасаясь от жестоких завоевателей, жители побережья Северной

Адриатики укрылись на островах, где приступили к сооружению будущей столицы Республики Святого Марка.

Логично было бы предположить, что римляне, нашедшие прибежище на Торчелло, Бурано и других островах лагуны, оставили на берегу какой-то другой город, опыт жизни в котором, навыки строительства, ремесел и торговли легли в основу процветания жемчужины Адриатики. Но где же располагался этот предок Венеции? Как ни странно, более-менее удовлетворяющий современную науку ответ был найден совсем недавно. Благодаря посевам сои и кукурузы, а также аэрофотосъемке.

Тень и цвет

Открытие случилось в 2007 году, когда профессор Университета Падуи Паоло Моцци вместе с коллегами организовал аэрофотосъемку территории, на которой ничто не напоминало о каких-либо античных руинах. Ни стен, ни курганов, ни кочек — всего лишь поле, засеянное полезными сельскохозяйственными культурами. Но на снимке перед учеными предстал план большого древнеримского города Альтина, который, как было известно историкам, располагался где-то в этих краях. Собственно, он и считается предком Венеции. На полученных фото удалось разглядеть стены с воротами, каналы (да-да, каналы были и на прародине венецианцев — прибрежные земли здесь очень болотистые), дома, улицы, амфитеатр. Чтобы узнать, где что находится, раскопок не понадобилось.

Строго говоря, использование аэрофотосъемки для археологических разысканий — совсем не вчерашнее изобретение. О том, что при взгляде на землю с птичьего полета вдруг проступают невидимые снизу контуры древних стен и дорог, стало известно еще на заре воздухоплавания. В нашей стране хорошо известны работы Хорезмской археолого-этнографической экспедиции Института этнографии им. Н.Н.Миклухо-Маклая, обнаружившей с помощью аэрофотосъемки сотни погребенных под песком памятников цивилизаций Средней Азии в низовьях Амударьи и Сырдарьи. Иногда увиденное с воздуха может на земле присутствовать лишь в виде микрорельефа, небольшого — в несколько сантиметров возвышения. Это уже хорошо, так как при определенном угле освещения возвышение начинает отбрасывать тени. Но часто никакого микрорельефа нет, а контуры «замаскированных» грунтом сооружений лишь едва выделяются особым оттенком почвы. А если территория древнего памятника покрыта растительностью? Порой это становится помехой для археологов, но иногда и подспорьем.

Жизнь над древним камнем

Примерно год назад в районе знаменитого Стоунхенджа при осмотре с воздуха были обнаружены круги на полях, но не совсем те, авторство которых приписывают обычно инопланетянам или безвестным земным шутникам. Круги с «инопланетным» подтекстом представляют собой геометрически выверенные кольцеобразные площадки с тщательно примятыми колосьями или стеблями травы. Здесь же кольца выделялись тем, что трава на них плохо росла, то есть отличалась жухловато-желтым цветом на фоне окружающей зелени. Разгадка этой тайны оказалась вполне земной и очень радостной для археологов: круги обозначали очертания скрытых под землей погребальных курганов, в которых нашли покой древние британцы, жившие около 6000 лет назад. Механизм возникновения таких важных для науки меток весьма прост — в засушливое время года растения, питающиеся из тонкого слоя почвы, что покрывает, например, древние стены, страдают от жажды и меняют цвет. При этом их соседи-собратья, имеющие возможность без помех запустить корни поглубже в грунт, все так же счастливо зеленеют. В принципе обнаружение контуров древнего Альтина профессором Моцци со товарищи случилось благодаря тому же явлению. Особенно стоит отметить, что аэрофотосъемку итальянцы производили в ту пору, когда на берегах Венецианского залива случилось засушливое лето и привычно мокрые местные почвы оскудели. Тонкость при этом заключается в том, что далеко не всегда природа и почва отдают свои секреты так просто, как это случилось с британскими курганами. Иными словами, начертанные на почве следы давно забытых городов и храмов могут, даже при съемке с верхней точки, не проявлять себя в видимом диапазоне. Именно поэтому в арсенал современной археологии входят новые средства поиска древних памятников, позволяющие обнаруживать их с помощью наблюдения в иных диапазонах спектра электромагнитного излучения.

Шпионы — археологам!

В частности, аэрофотография соевого и кукурузного полей, на которой возник план Альтина, была выполнена в коротковолновой (близкой к видимому красному) части инфракрасного спектра. Снимки выполнялись в так называемом ложном цвете, когда участки с сильно отличающейся интенсивностью излучения не воспроизводились как оттенки градации серого, а маркировались розовым и зелено-голубоватым цветами. Такое фото дало необычайно детальную и рельефную картинку города, фактически стертого временем с лица земли.

Однако еще более впечатляющие результаты достигаются сегодня в археологии не с помощью аэрофотосъемки, а с помощью наблюдения поверхности Земли из космоса. Причин тут две: во-первых, спутники, предназначенные для мониторинга земной поверхности, оснащены большим количеством разнообразной и эффективной аппаратуры, позволяющей вести наблюдения в разных диапазонах электромагнитного излучения, в том числе в условиях покрывающей территории облачности. Во-вторых, космическим аппаратам легко доступны те части планеты, в которые не так-то просто снарядить археологические экспедиции, особенно если точно не известно, есть ли там что-то достойное внимания. Активная работа со спутниковыми снимками в археологии началась не так давно — долгое время фото из космоса не имели достаточного разрешения, чтобы высматривать в них призрачные контуры древних сооружений. Затем такого разрешения достигнуть удалось, однако владевшие спутниками-шпионами военные не спешили предоставлять свои снимки в распоряжение гражданских лиц, историков в том числе. Правда, Тому Сиверу, единственному археологу, сотрудничавшему в этом направлении с NASA, еще с 1981 году удалось (с помощью фото в тепловом диапазоне) обнаружить, например, древнейшие индейские тропы в штате Нью-Мексико и даже точное расположение давно снесенного ангара братьев Райт.

Настоящая революция произошла десять лет назад, когда 1 января 2000 года в свободной продаже появились фото земной поверхности, сделанные с разрешением до 1 м. Эти изображения поступали со спутника IKONOS, произведенного компанией Lockheed Martin и запущенного в сентябре 1999 года. Спутник до сих пор находится на орбите и выполняет снимки как в панхроматическом режиме (черно-белое изображение, формируемое всеми лучами видимого спектра, без фильтрации), так и отдельно по спектральным каналам (ближний (коротковолновый) инфракрасный, красный, зеленый, голубой).

Память джунглей

В 2002 году Дэниел Ирвин, коллега Тома Сивера по NASA, отправил карты земной поверхности, сделанные с помощью IKONOS, своему новому знакомому Биллу Сатурно. Этот американский археолог известен своими раскопками в департаменте Петен (Гватемала), где им были открыты пирамиды майя, сооруженные еще в доколумбову эпоху. В VIII-IX веках на территории Петена бурлила жизнь. Майя строили города, дороги и храмы, вырубая попутно все местные леса. Считается, что последовавшая за этим экологическая катастрофа стала одной из причин краха древнеиндейской цивилизации. Когда человек оставил природу в покое, над останками былого величия вновь поднялись влажные экваториальные джунгли.

Разглядев снимки со спутника, сделанные в разных диапазонах, Билл Сатурно вдруг понял, что на космических фото явно проступают очертания сооружений, давно укрытых землей и густой лесной растительностью. Это было хорошо заметно на снимках в ближнем ИК-диапазоне. Сатурно сообщил о своих изысканиях Сиверу, и хотя тот поначалу скептически отнесся к результатам анализа снимков, в последствии оба археолога начали активное сотрудничество в области использования дистанционного зондирования для археологических изысканий. Ведь выводы Билла Сатурно оказались совершенно верными. Дело в том, что остатки известковой штукатурки, применявшейся майя, оказавшись в почве, на сотни лет вперед изменили ее химические характеристики. Из-за этого на месте бывших построек и дорог цвет грунта и даже листвы деревьев стал немного другим. Однако увидеть эту разницу с Земли оказалось невозможным.

В монитор — за Атлантидой

Сегодня техники дистанционного зондирования Земли позволяют разглядеть следы дорог, оборонительных валов и городских стен даже под слоями вулканической лавы или под толщей морской воды. Конечно, эти поиски включают в себя не только производство снимков земной поверхности из космоса или с воздуха, но и обработку этих данных с помощью сложнейшего программного обеспечения. В общем, это сфера деятельности высоких профессионалов, что вовсе не означает, будто к поиску спрятанных древностей не могут подключиться любители. При всеобщей доступности таких популярных сетевых сервисов, как Google Maps и Google Earth, каждый желающий может попробовать разглядеть на поверхности то, что ускользнуло от глаз всех остальных. Еще в 2005 году итальянский программист Лука Мори, разглядывая на космических картах из интернета окрестности своего дома, увидел на земле какой-то странный темный овал, а поблизости — прямоугольный контур. Выяснилось, что именно так проявились на почве находящиеся под землей остатки римской виллы. Так что найти древние руины, не вставая из-за компьютера, уже вполне возможно. Главное — иногда все же обуздывать свое воображение и не спешить с сообщениями об открытии античных руин в Мозамбике или Атлантиды на дне океана.

Сверху видно все

В арсенале современных археологов, ведущих поиски древних руин с воздуха и из космоса, есть несколько технологий, которые позволяют буквально заглянуть в глубь времен. В их числе — аэро- и космическая фотосъемка в ближнем ИК-диапазоне на пленку с «ложным цветом». Применяемый преимущественно в океанографии «лидар» — устройство, создающее рельефную карту местности (дна) при помощи лазерного сканирования с верхней точки, — способен обнаружить невидимые снизу изменения рельефа. Локатор с искусственной апертурой (SAR) позволяет сканировать из космоса территории, даже укрытые облачностью и покрытые растительностью, выявляя линейные и геометрические контуры. Также для этих целей используется микроволновая локация, дающая возможность увидеть то, что находится в грунте на небольшой глубине.

Прозрачная земля

  • Космические снимки ясно показывают, где раньше была жизнь, а где всегда была пустыня
    Египет
    Космические снимки ясно показывают, где раньше была жизнь, а где всегда была пустыня

В последние годы с помощью дистанционного зондирования поверхности было сделано несколько важнейших археологических открытий. Знаменитый буддийский храмовый комплекс Ангкор-Ват (Камбоджа, XII век) сегодня стоит, окруженный густыми джунглями. Однако аэросъемки этой местности при помощи локатора с синтетической апертурой, фиксирующего микрорельефы и изменения влажности почвы, принесли поразительные результаты. Оказывается, некогда Ангкор-Ват окружала обжитая территория размером с современный Лос-Анджелес, застроенная домами и покрытая сетью дорог и каналов. В другой части мира — в Египте — удалось найти около ста новых археологических объектов в дельте Нила. Команда археологов под руководством Сары Пэрсак (Университет штата Алабама) изучала снимки, сделанные спутником Landsat в разных диапазонах электромагнитного спектра. Обработав эти изображения, ученые увидели, что места бывших поселений четко отличаются от нетронутой «целины», так как благодаря органическим останкам иначе поглощают влагу.

Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№91, май 2010).

Комментарии

3 комментария