Искусственные спутники Земли

Из сказанного выше видно, какое большое значение имеет для геодезии и картографии способ триангуляции, или построения сети треугольников, буквально покрывших все материки Земли. Но на морских берегах триангуляции обрывались — терялась зрительная связь. Действительно, еще не так давно триангуляцию нельзя было провести через широкое водное пространство, например из Европы в Северную Америку. Это снижало точность мировых карт и затрудняло определение положения какого-нибудь изолированного острова среди океана. Но с созданием искусственных спутников Земли был найден способ измерения больших расстояний или определения положения точек, до которых нельзя проложить триангуляцию. Этот способ назвали космической триангуляцией. Сущность его заключается в следующем.

Схема космической триангуляции. Ее проводят с помощью искусственных спутников Земли.

Возьмем две точки А и В, взаимное положение которых точно известно из соединяющих их триангуляции. Мы хотим определить расстояние от них до точки С, которую нельзя привязать к ним с помощью наземных геодезических измерений, т. е. обычным способом «развития» или «наращивания» триангуляции. Однако из всех этих трех точек можно наблюдать одновременно искусственный спутник Земли. Если в первый момент спутник находится в точке Р₁, то треугольник AP₁B будет вполне определен, так как в нем известна сторона АВ, а углы определяются из наблюдений, которые обычно производятся фотографированием спутника на фоне звездного неба. Если в тот же момент спутник наблюдался из точки С, то этим будет зафиксировано направление Р₁С.

Земной эллипсоид. А — экватор, Р — полюсы Земли. Дуга в 10° у полюса длиннее, чем у экватора. Значит, Земля несколько сплюснута у полюсов.

Повторим такие же наблюдения, когда спутник будет находиться в точке Р₂. Тогда определится направление P₂C. Очевидно, что точка С находится на пересечении направлений Р₁С и P₂C и этим геометрически определяется ее положение относительно точек А и В.

Геодезистам приходится работать в самых различных природных условиях.

Главная трудность этого способа заключается в том, что наблюдения нужно проводить строго одновременно. Ведь спутник движется вокруг Земли со скоростью около 7 км/с, так что ошибка в моменте всего лишь в 0,01 с уже вызовет ошибку его положения в 7 м. Поэтому должна соблюдаться строгая одновременность наблюдений во всех трех точках. Для того чтобы обеспечить одновременность наблюдений, были запущены специальные спутники «Геос». На них происходят мгновенные электронные вспышки. В эти моменты и производят наблюдения.