За последние два десятилетия археологи обнаружили больше неизвестных ранее следов исчезнувших цивилизаций, чем за два столетия до того. Не последнюю роль в этом сыграло то, что они стали применять для поиска спутниковые технологии.
Зачем археологам спутники
Сегодня спутниковые снимки используются во многих отраслях от агробизнеса до нужд обороны. Иногда данные из космоса используются по делам, казалось бы, максимально удаленным от него. Примером здесь может служить археология.
Безусловно, наука об остатках материальной культуры — одна из важнейших областей знаний современности. Ведь она позволяет ученым узнать о нашем прошлом то, чего не сохранили самые древние и сокровенные письменные источники. Однако все знают, что для того, чтобы узнать, археологам нужно планомерно, сантиметр за сантиметром углубляться в землю и тщательно фиксировать все, что они нашли.
Но как узнать, где именно копать? Локации, где когда-то были древние города и храмы часто забыты даже местными жителями, а Земля большая. Поэтому еще в середине ХХ века археологи освоили такой метод поиска интересных мест как аэрофотосъемка. Даже если с поверхности ты ничего необычного не видишь, это значит, что тебе только нужно посмотреть на это с самолета.
Самым известным примером археологического открытия, сделанного с помощью аэрофотосъемки стали фигуры в пустыне Наска. О том, что в этих местах прямо на поверхности Земли начерчены гигантские линии было известно еще с 1559 года. Однако вплоть до 1939 года, когда это место исследовали из самолета, никто не подозревал, что они действительно составляют рисунки людей и животных.
Если такие замечательные результаты дает наблюдение с находящегося на высоте нескольких километров самолета, то что будет, если подняться выше? Впервые это мнение было высказано еще в 1967 году на страницах журнала Antiquity. Однако тогда все более или менее качественные снимки земной поверхности находились у военных. А разрешение лучших гражданских аппаратов равнялось 80 м.
Первые визуальные наблюдения поверхности
По сравнению с аэрофотосъемкой спутниковые изображения видимого диапазона имеют несколько преимуществ. Самое главное из них, как ни странно — доступность. Для того чтобы разведать обширные территории, на предмет археологических достопримечательностей, нужно организовать систематические полеты воздушного судна. А на нашей планете есть немало чрезвычайно интересных, с этой точки зрения, регионов, в которых сделать это, что тогда, что сейчас было нелегко.
В первую очередь это обычно касается Ближнего Востока, где государства непрерывно находятся либо в состоянии войны, либо на ее границе. Именно спутниковые снимки этого региона, сделанные в 1980-х годах, подарили первые археологические открытия, сделанные с орбиты. Разрешение аппаратов, доступных для использования учеными на тот момент улучшилось до 30 м на пиксель. Это все еще было очень плохое качество по современным меркам, однако этого оказалось достаточно для того, чтобы найти на территории Египта древние каналы, о существовании которых никто не знал.
Затем подобным же способом ученые обнаружили останки древних городов в Турции. А потом стали доступны и мультиспектральные изображения с орбитальных аппаратов. Видимый спектр дополнялся другими, например инфракрасным и ультрафиолетовым. Благодаря этому стало значительно легче находить следы древних построек, от которых, казалось бы, не осталось никакого следа.
Например, если в каком-то месте когда-то была стена и остатки ее сохранились в земле, она может блокировать поступление грунтовых вод в корни растений и это повлияет на их высоту и цвет. По этим признакам место для раскопок хорошо будет видно мультиспектральным спутникам, работающим на орбите.
Однако до 1990-х годов поиск интересных для археологических раскопок мест продолжал носить эпизодический характер. Ведь каждый снимок необходимо было делать отдельно. И в этом было второе большое преимущество спутников перед самолетами — возможность охватить сразу большие территории.
Современные исследования с помощью оптических спутников
Ситуация поменялась в 1990-х годах. По окончании холодной войны СССР и США рассекретили свои спутниковые снимки 60-70-х годов. Сотни тысяч стали доступными в Интернете и это вызвало настоящий бум компьютерной археологии. Теперь учёные получили возможность осмотреть почти всю поверхность нашей планеты. Стало возможным не только находить на земле знаки, свидетельствующие о том, что в этом месте можно выкопать что-нибудь интересное, но и непосредственно по снимкам строить научные теории.
Начало этому положили поиски Ирама, легендарного города, упоминаемого в Коране. Еще с начала 1980-х годов ученые анализировали снимки юга аравийского полуострова и тщательно воспроизводили по ним караванные пути, существовавшие с 2800 г. до н. по 100 г. н.э. и установили, что они ведут в современную провинцию Дофар на западе Омана.
Руководствуясь этими исследованиями ученые смогли организовать экспедицию в те места и найти под развалинами уже известного форта XVI века значительно более древнее поселение, которое многие считают Ирамом.
Между тем разрешение коммерческих спутников увеличилось до вполне современных 1,2-0,5 м на пиксель, а именно их число значительно увеличилось. В начале XXI века возникла современная космическая археология, базирующаяся на массовой обработке спутниковых снимков. Одним из ее пионеров считают американского археолога Сару Паркак, специализирующуюся на изучении древнего Египта.
В начале 2000-х она была простой аспиранткой, а уже в 2011 году на ее счету было 17 ранее неизвестных пирамид, 1000 гробниц и около 3000 поселений. А все благодаря дистанционному зондированию.
Однако сейчас подобные техники использует не только она. В 2023 году археологи, рассматривавшие спутниковые снимки территории Иордании и Ирака, увидели на них следы нескольких выстроенных в одну линию прямоугольников правильной формы. Они имели размер в сотни метров и были разделены расстояниями около 40 км.
Именно так выглядят останки лагерей древнеримских легионеров. И их расположение однозначно указывало на то, что военное подразделение находилось на марше. Проблема была лишь в том, что ни о каком походе в этих местах до сих пор не было ничего известно. То есть спутники смогли показать ученым целую военную кампанию, о которой раньше никто ничего не слышал.
Радарные и лидерские спутники
Однако это хорошо подходит для исследования открытых участков поверхности, таких как ближневосточные пустыни или европейские поля. А что делать, если археологические объекты прячутся не только под землей, но и под плотной растительностью, например, как в джунглях. В этом случае пригодятся спутники с разными разновидностями радара.
Общий принцип их действия состоит в том, чтобы посылать на землю электромагнитные импульсы и с тем, как они отражаются от поверхности делать вывод о том, что находится внизу. Простейшие варианты такого оборудования были опробованы еще в 1980-х годах. Тогда это был просто радар, то есть устройство, посылающее на землю волны и получающее их статическое отражение. Сейчас используются их более усовершенствованные разновидности, имеющие синтезированную антенную решетку, то есть учитывают собственное параллактическое смещение во время движения по орбите.
Однако главное место применения лидерской археологии — Центральная и Южная Америки. Именно здесь когда-то существовали удивительные цивилизации Майя и Инков, большинство памятников культуры которых до сих пор утеряны в джунглях. Однако с помощью лидеров за последние пару десятилетий они были найдены больше, чем за столетия до того.
Однако значительно большей популярностью у археологов пользуются лидеры — лазерные радары, использующие очень тонкий луч, очень быстро сканирующий поверхность. Именно такие технологии еще в 1990-х помогли найти немало старинных построек в джунглях Камбоджи вокруг знаменитого храмового комплекса Ангкор-Ват.
Именно благодаря спутниковым технологиям археологи уверены, что мест для раскопок им хватит еще на многие поколения вперед. На самом деле, именно лидеры впервые позволили по настоящему оценить, насколько много мы на самом деле не нашли и не исследовали.
Ведь тщательное санирование со спутников до сих пор осуществлялось только относительно достаточно небольшого процента земной поверхности, преимущественно в местах, где существовали хорошо известные древние цивилизации. Огромные территории обеих Америк, Африки, Азии и даже Европы до сих пор хранят в своей земле остатки зданий, которые могут обнаружить только аппараты на орбите.
Более того, подавляющее большинство тех объектов, которые были обнаружены с помощью оптического наблюдения и лидеров 10 или 20 лет назад, до сих пор тщательно не изучались профессиональными археологами. Возможно, очередь до них дойдет еще через 20 или 30 лет.
И здесь важным оказывается, что спутниковые данные археологи могут использовать не только для поиска новых мест для раскопок, но и для мониторинга состояния уже известных. Ведь им угрожают как «расхитители могил», так и бестолковая хозяйственная деятельность людей, которые и не подозревают, какие научные сокровища прячутся у них под ногами.
