Введение

Аэрогеофизика — один из видов геофизических исследований, который применяется на стадиях региональных исследований, геологического картирования, общих и детальных поисков и поисковой оценки месторождений полезных ископаемых, а также при решении инженерно-геологических задач. Аэрогеофизические исследования осуществляются с борта летательных аппаратов, в качестве которых обычно используются самолеты и вертолеты, а в последние десятилетия начали широко применяться и беспилотные летательные аппараты (БПЛА).

Виды (модификации) аэрогеофизических исследований очень разнообразны и включают: аэрогравиразведку, аэромагниторазведку, аэрогамма-спектрометрию, аэроэлектроразведку, дистанционные аэрометоды, под которыми обычно понимаются исследования в видимом, инфракрасном и радиодиапазоне спектра сверхвысокочастотных электромагнитных волн (аэрофотосъемки, в том числе спектрозональные, инфракрасные съемки, радиолокационные съемки и др.).

Первые геофизические опыты с применением летательных аппаратов начались вскоре после того, как братья Жозеф-Мишель и Жак-Этьен Монгольфье в 1783 г. построили первый воздушный шар. Первые в истории аэрогеофизические исследования, целью которых было изучение изменений магнитного поля с высотой, провел Яков Дмитриевич Захаров (1765—1836), который совместно с французским воздухоплавателем Этьеном Гаспаром Роббером (1763—1837) 30 июня (12 июля н. ст.) 1804 г. на аэростате осуществил полет от плаца Первого кадетского корпуса на Васильевском острове до Гатчины[1]. В том же году французские ученые Жозеф-Луи Гей-Люссак (1778—1850) и Жан Батист Био (1774—1862) провели аналогичные исследования, осуществив 24 августа 1804 г. полет на воздушном шаре от Парижской консерватории до окрестностей Орлеана. Повторный полет, в процессе которого была достигнута высота в 7 км, был осуществлен Гей-Люссаком 16 сентября 1804 г. При этом французские ученые подготовились к собственно научным экспериментам более основательно — они использовали воздушный шар с немагнитной гондолой, а намагничиванием иглы для магнитометра занимался сам Шарль Кулон (1736—1806). Одним из активных ученых-воздухоплавателей был Дмитрий Иванович Менделеев (1834—1907), который принял участие в нескольких полетах аэростатов в России и во Франции, а 7 августа 1887 г. осуществил полет на воздушном шаре «Русский» в одиночестве, наблюдая во время полета полное солнечное затмение.

Первый, ранний этап зарождения аэрогеофизики связывается с началом опытов по применению аэростатов для изучения закономерностей изменения магнитного поля Земли и других геофизических явлений, проведенных в XIX в. Аэростаты применялись для решения специальных задач и позже, например, одна из основных областей их применения — подъем на необходимую высоту систем видеонаблюдения, связи, получения метеоданных. В ИЗМИРАН проводятся исследования по применению аэростатов для изучения региональных закономерностей изменения магнитного поля Земли на больших высотах.

Второй этап зарождения аэрогеофизики (первая половина XX в.) определяется успехами в развитии самолетостроения (первым самолетом, который смог самостоятельно совершить устойчивый управляемый горизонтальный полет, стал «Флайер-1», построенный братьями Орвилом и Уилбуром Райт в США, а первый полет этого самолета на небольшое расстояние был осуществлен 17 декабря 1903 г.), а также зарождением и развитием отдельных геофизических методов, что привело к созданию в 1930—1940-х гг. их аэровариантов. Так, в 1936 г. А. А. Логачевым и А. Т. Майбородой был создан первый в мире аэромагнитометр индукционного типа, опробованный по маршруту Новгород — Валдай, что можно считать зарождением аэромагниторазведки как вида геофизических исследований, а во второй половине 1940-х гг. в Канаде компанией Stanmac McPhar была разработана и испытана самолетная одночастотная электроразведочная система, что явилось началом развития аэроэлектроразведки.

Третий этап развития и широкомасштабного применения аэрогеофизики (вторая половина XX в.) характеризуется тем, что наряду с самолетами при аэрогеофизических исследованиях начали применяться вертолеты, а аэрогеофизические методы (аэромагниторазведка, аэрогамма-спектрометрия, аэроэлектроразведка, дистанционные аэрометоды, в их числе радиолокационная съемка, инфракрасная съемка и др.), были доработаны до производственного применения и стали широко использоваться в геологических исследованиях. Первые исследования в области вертолетостроения приходятся с начала XX в. Так, один из основателей вертолетостроения Игорь Сикорский создал в 1908—1909 гг. в Киеве (Россия) вертолет, который поднимался в воздух, но был недостаточно силен, чтобы поднять пилота. Более завершенный летающий образец вертолета

Сикорского Vought-Sikorsky 300 (S-46) появился в 1939 г. в США. Первый отечественный серийный вертолет Ми-1 разработки ОКБ под руководством М. Л. Миля был создан и испытан в 1948 г., а его серийное производство началось на Казанском авиастроительном заводе с 1952 г. В последующем это же ОКБ разработало и запустило в серийное производство вертолеты Ми-2, Ми-4, Ми-8.

Четвертый, современный этап развития аэрогеофизики, отсчет которого условно принимается с начала XXI в., характеризуется следующими специфическими особенностями: применение при выполнении аэрогеофизических съемок наряду с вертолетами и самолетами БПЛА; широкое развитие цифровых технологий, в том числе GPS-навигации; дальнейшее развитие отдельных аэрогеофизических методов, что способствовало их широкому практическому применению, в том числе аэрогравиразведки.

Таким образом, к настоящему времени аэрогеофизика стала мощным инструментом исследования земных недр и решения других прикладных задач (в том числе геоэкологических) на разных этапах и стадиях геологоразведочных работ.

Автор благодарен главному геологу ГНПП «Аэрогеофизика» (г. Москва) П. С. Бабаянцу, исполнительному директору АО «Якутск-геология» (г. Якутск) А. Н. Колтину, сотруднику компании «Geotech» (Канада) А. Ю. Приходько, профессору Кубанского государственного университета А. В. Погорелову и сотрудникам АО «Центр развития беспилотной авиации» (г. Краснодар) Д. А Благодарову, А. Е. Ку-лигину и М. В. Творогову за консультации по отдельным вопросам.

  • [1] Блох Ю. И. Российские следы в ранней истории аэрогеофизики // Геофизический вестник. 2015. № 6.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >