Нефотографические методы
Археологические памятники можно обнаружить с воздуха или даже из космоса также и нефотографическими методами. Но аэрофотосъемка является последним видом «самодеятельного» типа дистанционного обнаружения, стоимость которого доступна даже скромной археологической экспедиции. Изображения, сделанные с борта самолета, спутника и даже пилотируемого космического корабля, астрономически дороги по археологическим меркам. Такие волнующие технологии могут использоваться очень редко, только в таких случаях, когда случается добровольное сотрудничество специалистов НАСА и других заинтересованных организаций.
Создание изображений с помощью оборудования, установленного на самолете. Для записи изображений электромагнитного излучения, отражаемого или испускаемого с поверхности земли, может использоваться несколько типов оборудования, устанавливаемого на борту самолета. Многоспектральный сканер, например, измеряет излучение поверхности земли по линии сканирования, перпендикулярной направлению движения самолета. Двухмерное изображение обрабатывается цифровым образом. Многоспектральные сканеры идеально подходят для нанесения на карту растительности и мониторинга водоемов, когда требуется более полная информация, чем та, что может быть получена при аэрофотосъемке. Термические инфракрасные линейные сканеры первоначально использовались в военных целях при ночной разведке, а сейчас они имеют много приложений в науках, связанных с изучением окружающей среды. В линейных сканерах имеются термические устройства, записывающие изображения на фотографическую пленку. Данные о температуре, полученные с таких сканеров, совмещаются с аэрофотоснимками для поиска мельчайших термических пятен, которые могут указывать на разного рода растительность, на распределение пасущихся животных range animals, на подземные воды, как древние, так и современные, или на колебания влажности почв.
Самолетные радары с боковым обзором. При таком методе просматривается местность со всех сторон самолета, с которого посылаются импульсы электромагнитного излучения. Далее радар записывает силу и время возвращения импульсов для обнаружения объектов и их расстояния от самолета. Так как эта система не зависит от солнечного света, то предоставляет для археологии большие возможности. Летящий самолет позволяет наблюдателям следить за линиями импульсов в виде изображений, независимо от того, насколько плохо видна земля. Полученные изображения обычно интерпретируются визуально, используя радарный монтаж или пары стереоизображений, так же как и цифровые процессоры изображения. Первоначально такие радары использовались при разведке месторождений нефти, в геологии и геоморфологии, то есть в тех отраслях, где их применение оправдывало их высокую стоимость.
Радары с боковым обзором (SLAR) полезны при нанесении на карты распределения влаги в поверхностных почвах, что может помочь при изучении древних дорог, таких как Шелковый путь между Китаем и Западом, и древнего Ангкора (рис. 8.9). Такие радары могут также показать, где изменилась топография местности или где были потревожены подпочвы больших памятников. Они могут помочь при поиске обломков кораблей на подводных памятниках. До сих пор эта увлекательная технология редко использовалась для изучения прошлого, но опыты в низинах Центральной Америки показывают, что эти радары в состоянии находить здания под толщей джунглей. На снимках заболоченных низин, где обитали майя, видны неправильной формы сети серых линий и криволинейные структуры. Эти структуры сравнили с известными системами каналов и считают, что они являются давно забытыми крупными ирригационными системами (Эдамс и другие — Adams and others, 1981). Полевые проверки только начались, но наземные исследования на болотах Пултраузер в северной части Белиза показали, что земледельцы майя использовали оконечности сезонно затапливаемых болот в период между 200 годом до н. э. и 850 годом н. э. Растущее население земледельцев стало возделывать более 300 гектаров «приподнятых» полей, соединенных между собой каналами. Земли этих полей взрыхляли, мульчировали и засаживали маисом, амарантом и, возможно, хлопком (Федик — Fedick, 1996; Тюрнер и Харрисон — Turner and Harrison, 1983).
Рис. 8.9. Фотография города Ангкор, Камбоджа, сделанная с помощью радара Spaceborne Imaging Radar-C/X-band Synthetic Aperture Radar с космического корабля «Эндевер» 30 сентября 1994 года. На фотографии показано изображение участка размером 55 на 85 километров. Главный комплекс, Ангкор Ват — прямоугольник внизу справа, окруженный темной линией. Самое крупное озеро в центральной части Камбоджи, Тонл Сэр, находится ниже справа. Также видна сеть древних и современных дорог. Данные, полученные с помощью этих изображений, использовались для того, чтобы дать ответ, почему памятник оставили в XV веке, и для того, чтобы нанести на карту обширную систему каналов, водохранилищ и много другого, что было создано во времена расцвета этого города
В 1981 году радарная система создания изображений на борту космического корабля «Коламбия» использовалась для изучения излучений с поверхности крупнейших пустынь мира. Целью этого эксперимента являлась не археология, а история засух на земле, но при этом в восточной части Сахары на глубине 6 метров под песком были обнаружены подстилающие коренные породы в известняке. Это стало возможным благодаря сухости почв. Более влажные почвы не позволяют лучам радара проникать так глубоко, а подземные воды полностью их блокируют.
Группа геологов, в которую входил также археолог Вэнс Хейнс из Университета штата Аризона, отправилась в эту пустыню на поиск давно забытых источников воды. Едва ли не единственными людьми, работавшими в этом регионе, были британские солдаты во время Второй мировой войны и работники египетских нефтяных компаний. Нефтяные компании отправили в пустыню скиповый погрузчик. К удивлению Хейнса, в котлованах обнаружилось несколько каменных топоров возрастом 200 000 лет. Это впечатляющее и неожиданное доказательство того, что в начале каменного века охотники-собиратели жили в самом сердце Сахары и тогда среда была более благоприятной, чем сегодня. Находка Хейнса кардинально важна, так как африканские археологи теперь считают, что Сахара была катализатором истории древнего человечества, который эффективно изолировал на многие тысячелетия как древних, так и современных африканцев от остальной части мира ледникового периода.
Самые точные снимки из космоса, конечно, находятся в руках военных и тщательно охраняются. Несмотря на всю эту завесу секретности, некоторые потрясающе четкие черно-белые спутниковые фотографии в качестве щедрого подарка были предоставлены геологам-специалистам в области анализа полутонов, текстуры и отражений света от пород на земле. Здесь может крыться замечательный шанс для археологии, так как потенциальные места отложения остатков ископаемых гоминид в Эфиопии и других частях Восточной Африки могут быть обнаружены только с помощью снимков, сделанных со спутников. В течение нескольких месяцев палеоантропологи традиционно прочесывают сотни квадратных километров территории, потенциально содержащей ископаемые останки. Однако же Джон Флигл из Университета штата Нью-Йорк в Стоуни Брук использовал спутниковые фотографии для изучения таких ископаемых отложений в районе Феджежеи в долине Рифт в Эфиопии. Спустя несколько месяцев он вернулся с зубами самого древнего из когда-либо обнаруженных австралопитеков, их возраст — 3,7 миллиона лет. Археологи Эфиопии ныне пользуются снимками, полученными из космоса, для составления реестра (описи) территорий страны, потенциально содержащих ископаемые останки.
Создание изображений с помощью спутниковых датчиков. Этот метод хорошо известен своими военными применениями, но космические корабли, как пилотируемые, так и не пилотируемые, изучающие ресурсы земли, оказались очень ценными для мониторинга окружающей среды. Самыми известными являются спутники серии LANDSAT, которые проводят сканирование поверхности земли с помощью датчиков, которые записывают интенсивность отраженного света и инфракрасного излучения от земли. Эти данные затем преобразовываются в фотографические изображения и далее в мозаичные карты (mosaic maps). Однако обычно эти карты имеют масштаб 1: 1 000 000, что слишком неточно для большинства археологических обследований. На первых снимках с LANDSAT можно различить объекты размером не менее 61 метра. Пирамиды и площади Теотиукана в долине Мехико еще можно было разглядеть, но конечно же не маленькие археологические объекты, которые обычно ищут во время обследований. На самых современных изображениях видны объекты до 27 метров шириной, а французские спутники SPOT могут работать с объектами размером от 18 метров.
Последние поколения спутников LANDSAT, SPOT имеют большой потенциал для использования в археологии. Это очень дорого, особенно если требуется сложное оборудование для обработки изображения. При стоимости до 3000 долларов за снимок только очень обеспеченные исследователи могут позволить себе пользоваться этими революционными технологиями, и очень немного археологов имеют доступ к таким деньгам. Изображения LANDSAT предлагают комплексный взгляд на большой регион, и состоят они из отражений света от различных компонентов на земле: от почвы, растительности и так далее. Обработанные компьютером, такие изображения могут использоваться для создания карт окружающей среды больших исследуемых регионов, которые являются прекрасным фоном как для воздушных, так и наземных поисков археологических ресурсов.
