Эти проблемы — плод естественного развития человеческой цивилизации, но так уж получилось, что именно в космическую эру человечество достаточно полно осознало их насущность и остроту. Развитие космонавтики предоставило возможности для их практического решения, а ракетно-космическая техника вооружила человечество новыми техническими средствами, позволившими впервые приступить к исследованию природной среды в планетарном масштабе. Речь идет о специализированных автоматических спутниках, пилотируемых кораблях и орбитальных научных станциях. Без преувеличения можно сказать, что и будущее нашей цивилизации во многом зависит от решения этих проблем.

Основные направления и программы исследования природной среды с помощью космической техники в СССР были определены в конце 60-х годов. Результаты этих исследований обобщены в монографиях последних лет. Их серию открыл фундаментальный труд коллектива ученых и космонавтов «Исследования природной среды с пилотируемых орбитальных станций», вышедший в 1972 году, намного раньше, чем появились аналогичные работы в других странах. К этому времени в СССР уже был накоплен достаточный опыт, позволивший решить многие как теоретические, так и технические вопросы, например создание специализированной научной аппаратуры.
Исследования природной среды с околоземной орбиты проводятся с помощью визуальных и телевизионных наблюдений и такой бортовой аппаратуры, как спектрофотометры, одно- и многозональные фотокамеры. При их разработке приходится решать многие важные теоретические вопросы. 

К примеру, необходимо понять, как, собственно, формируется изображение на «космической» пленке при фотографировании с орбиты, какие изменения претерпевают лучи света (и не только видимого) на пути через толщу атмосферы. Поэтому производятся так называемые подспутниковые эксперименты. Их цель — одновременно измерить поля отражения света на ключевых участках поверхности Земли (геологические, географические, сельскохозяйственные и другие полигоны) с помощью взаимно эталонированной аппаратуры, размещенной на Земле, на самолетах-лабораториях и в космосе.

Быстрое развитие космических средств для изучения природных ресурсов Земли открывает широкие перспективы в дальнейшем изучении, сохранении и улучшении биосферы нашей планеты. Успешно формируется новая отрасль научного знания — космическое землеведение, представляющее собой новый этап в развитии наук о Земле. Уже сегодня достигнуты важные практические результаты в использовании информации с орбиты Земли. Эта информация нашла широкое применение при составлении прогнозов погоды и анализе климатических изменений, оценке состояния лесных массивов и сельскохозяйственных угодий, в изучении стихийных процессов в литосфере и атмосфере Земли, а также при контроле уровня загрязнений природной среды.

Проведенные работы показали высокую эффективность космических методов исследований и выполнения прикладных работ в интересах различных отраслей народного хозяйства. Они часто оказываются дешевле и качественнее традиционных и требуют гораздо меньше времени при их проведении.

Использование съемки с околоземной орбиты удачно дополняет наземные наблюдения и тем самым открывает новый этап в развитии геологии, географии, океанологии, метеорологии. Однако анализ полученной из космоса информации отнимает еще и сегодня много сил и времени, тем более что ее поток все время увеличивается. Так, советские космонавты и космонавты социалистических стран, работая в общей сложности более полутора лет на борту орбитальной научной станции «Салют-6», в пяти длительных основных и одиннадцати экспедициях посещения выполняли фотографирование Земли с помощью многозональной фотоаппаратуры МКФ-6, топографической камерой высокого разрешения и малоформатными фотоаппаратами. В течение нескольких сотен часов работы они получили тысячи фотографий поверхности суши, шельфа и океана. 

Объем полученной информации грандиозен: ведь космонавты в течение пяти минут выполняют такую работу по съемке поверхности Земли, на какую при обычных методах аэрофотосъемки ушло бы два года. И всю эту информацию наземные центры должны как можно быстрее обработать, прежде чем передать ее в научно-исследовательские институты и головные организации различных отраслей народного хозяйства, нетерпеливо ее ждущие. А таких потребителей космической фотоинформации сегодня насчитываются уже сотни, и ее использование дает ощутимый технико-экономический эффект.

Например, при сейсмическом районировании на основе космической информации на территории Сибири был уточнен и снижен показатель сейсмичности одного из районов. Это позволило значительно уменьшить затраты на строительство промышленных и гражданских сооружений. Аналогичные работы, выполненные по Таджикистану, позволили более обоснованно провести привязку будущего каскада гидроэлектростанций на горной реке Вахш.

На Астраханском своде, в Нижнем Поволжье, в Вилюйской низменности, в районе полуостровов Бузачи и Мангышлак, в Сибири, в Таджикистане и многих других районах СССР по материалам космической съемки обнаружено несколько десятков геологических аномалий, указывающих на места перспективных наземных работ для поиска нефти и газа. А в Таджикистане и на Мангышлаке из первых поисково-разведочных буровых скважин уже получен приток нефти. Подсчитано, что затраты на поиск нефти и газа космическими методами иногда могут быть в 30—40 раз меньше, чем традиционными. Однако не должно создаться ложного представления, что космонавтика вытесняет традиционные методы поиска полезных ископаемых. Речь идет об их совместном применении и взаимном дополнении.

Практика показывает высокую экономическую эффективность применения космической фотоинформации и спектральных методов в интересах сельского хозяйства. Так, в три-четыре раза сокращаются сроки создания почвенных и кормоботанических карт, в два-три раза уменьшаются затраты на их составление. По материалам космической съемки в Таджикистане, например, выявлено свыше двадцати тысяч гектаров летних пастбищ, ранее не используемых.

Другой пример из практики Государственного комитета СССР по лесному хозяйству: новый метод исследования биомассы леса с использованием космических съемок на спектрозональную фотопленку позволил коренным образом изменить существующую методику и решить проблему инвентаризации резервных лесов Сибири и Дальнего Востока. Достигнута более высокая точность определения лесных ресурсов, а трудоемкость работ при этом снизилась в пять-шесть раз. Визуальными и телевизионными наблюдениями из космоса выявляются также лесные пожары и оцениваются масштабы развития очагов загорания, что, естественно, помогает в борьбе с огнем.
Еще один пример высокой эффективности визуальных наблюдений с орбиты и применения их в народном хозяйстве. 

С введением 200-мильных прибрежных зон значительно сократилось число традиционных районов лова рыбы, промысел сместился в открытый океан. Это вызвало определенные затруднения по обнаружению косяков рыбы и в ряде случаев привело к недостаточно эффективному использованию рыболовецких судов. Перед космонавтами была поставлена задача: наблюдать за возможными скоплениями промысловой рыбы, за зонами обитания планктона и другими интересными океанологическими и биологическими явлениями. Эта задача была успешно решена. Результаты наблюдений в виде сотен целеуказаний оперативно передавались через Центр управления полетом и организации Министерства рыбного хозяйства СССР промысловым судам. В результате удалось более рационально их использовать и увеличить лов рыбы.

Космическое фотографирование труднодоступных районов Памира дало исключительно ценную информацию не только по геологии и сейсмологии, но и по гляциологии и гидрологии этого региона: обнаружены десятки ранее неизвестных ледников, оценены запасы снега в горах и воды в горных озерах в разное время года, динамика таяния снега, селевая опасность. Все это представляет исключительный интерес для режима работы гидротехнических и мелиоративных сооружений Средней Азии и Казахстана.

Во время нашей с П. И. Климуком двухмесячной экспедиции на «Салюте-4» было заснято с орбиты около 5,6 миллиона квадратных километров территории СССР. На основе этой фотоинформации был создан комплект карт землепользования на Арало-Каспийском регионе   площадью в 2,5 миллиона квадратных километров. По оценке специалистов экономический эффект от использования этой информации в различных отраслях народного хозяйства составляет свыше 50 миллионов рублей.

Кроме исследований природных ресурсов, с помощью космических фотографий составляются проекты орошения и обводнения земель, намечаются варианты трасс проектируемых дорог, линий электропередач, нефте- и газопроводов. Эти фотографии использовались при проектировании прокладки одного из железнодорожных тоннелей на трассе БАМа. Расчетный экономический эффект составил несколько миллионов рублей.
Космическая фотоинформация уже сегодня дает экономический эффект, исчисляющийся сотнями миллионов рублей в год. Следует отметить также социальную эффективность космической съемки. При соблюдении правовых норм она способствует международному сотрудничеству, ориентирует на плодотворную деятельность в области охраны природы, стимулирует развитие сельского хозяйства и промышленности малонаселенных и слабоосвоенных территорий, ускоряет социальный прогресс развивающихся государств.

Задачи космического землеведения, включаемые в программы дистанционного зондирования Земли с помощью космических средств, новы и разнообразны. Поэтому необходимы тщательный анализ средств и методов наблюдений, разработка эффективных систем контроля за процессами, происходящими в биосфере, и организация их практического применения. Несомненно и то, что уже сейчас имеются трудности при решении проблем оперативного и качественного использования космической информации, и время требует нового качественного скачка в создании аппаратуры и методов приема и обработки информации. Нет сомнений, что у новой отрасли хозяйственной деятельности человека на орбите большое будущее.

Действительно, уже сегодня сформировались целые направления этой деятельности, которые прочно вошли в нашу практику. Это новые космические системы метеорологии, связи, навигации, геодезии.

Днем и ночью, непрерывно метеорологические спутники ряда стран, в том числе СССР, США, Японии, Европейского управления по космическим исследованиям, передают на Землю информацию в оптическом и инфракрасном диапазонах. Некоторые из этих автоматов имеют аппаратуру, которая способна обнаруживать водяные пары, влагу в почве, дожди и молнии, измерять высоту волн, определять, покрыта ли почва льдом или снегом, измерять колебания температуры воздуха на разных высотах. Новые микроволновые датчики помогают прогнозировать турбулентность в атмосфере, обледенение, состояние моря, выпадание осадков и ветер.

Информация, собираемая метеорологическими спутниками за один виток вокруг Земли, в 100 раз превышает по объему данные, поступающие со всех наземных метеостанций мира, число которых в настоящее время превышает десять тысяч.

Метеоспутники по своему назначению бывают двух типов. Одни из них «висят» над одной и той же точкой земной поверхности, находясь на так называемой геостационарной орбите и обозревая нашу планету с высоты 35600 километров. Другие же совершают облет Земли на высоте примерно 900 километров по орбите, проходящей через оба полюса. Иногда метеоспутники запускаются на так называемые солнечно-синхронные орбиты. При этом они проходят над одними и теми же районами Земли в одно и то же время суток.

Телевизионные изображения, поступающие с метеоспутников, легко расшифровываются. Облака, тропические циклоны, озера, леса, горы, снег, лед, нефтяные пятна, пыльные бури, пожары, дым, смог, туман — все это хорошо видно на изображениях. Изображения в инфракрасном свете позволяют специалистам определять высоту и тип облаков, рассчитывать температуры поверхности суши и моря. С их помощью можно выявлять загрязнения морей, океанические вихри, морские течения, температурные зоны. Эта информация неоценима для моряков; она позволяет прокладывать маршруты судов с максимальным использованием морских течений и экономить таким образом топливо. Так, среднегодовая экономия по СССР, достигнутая благодаря своевременным предупреждениям о надвигающихся штормах, оценивается в 700—800 миллионов рублей.

Спутниковая информация помогает навигаторам выбирать наиболее выгодные и безопасные маршруты для морских судов, постоянно следить за ледовой обстановкой в арктических водах, увеличивать период навигации по Северному морскому пути, прокладывать новые трассы в высоких широтах. Круглые сутки посылают метеоспутники ценнейшую информацию на Землю. Единственно, чего они не могут делать,— предсказывать погоду. Эту задачу они «оставляют» людям. И люди с их помощью придут к более углубленному пониманию общих закономерностей формирования климата на нашей планете, к разработке более совершенных методов расчета климата и прогнозов погоды. А это так необходимо для человека, для его будущего на Земле!

Регулярную вахту несут различные космические аппараты, обеспечивающие дальнюю космическую телефонную, телеграфную и фототелеграфную связь, передачу черно-белых и цветных телевизионных программ. Искусственный спутник Земли, работая в зоне прямой радиовидимости удаленных друг от друга населенных пунктов, позволяет объединить их сетью космической связи. Аппаратура спутника принимает радиосигналы с Земли, усиливает их и ретранслирует на Землю. Такая система космической связи становится экономически более выгодной, чем обычная наземная.

Система дальней космической связи — наземные станции «Орбита» с помощью спутников «Молния», «Радуга» и «Горизонт» (сегодня более 80 таких станций работают в различных районах СССР и стран социалистического содружества) — обеспечивает 20 миллионам жителей Крайнего Севера, Сибири, Дальнего Востока и Средней Азии телевизионную и телеграфную связь. Выполнение этой задачи наземными средствами потребовало бы проложить в труднодоступных районах нашей страны более 15 тысяч километров радиорелейных линий, на что ушло бы немало средств и времени. Специалисты рассчитали, что обеспечить передачи Центрального телевидения только в СССР при использовании традиционных земных средств стало бы возможным только к началу третьего тысячелетия. Стоимость этой системы была бы не менее двух миллиардов рублей плюс 400 миллионов рублей ежегодных расходов на эксплуатацию. Космические средства помогают решить эту задачу с существенно меньшими затратами...

Создана и международная система космической связи «Интерспутник». Эта система с помощью спутников «Молния», «Горизонт», «Радуга» обеспечивает непрерывную круглосуточную связь между станциями НРБ, ВНР, ГДР, Республики Куба, МНР, ПНР, СРР, СССР, ЧССР, Афганистана, НДРЙ, Алжира.

Космонавтика открыла новую эру в космической геодезии. Если в классической наземной геодезии среднее расстояние между соседними пунктами измерений составляет 10—30 километров, то в космической — 1000—3000 километров. Таким образом геодезическая связь между материком и островами, рифами и архипелагами может быть установлена при прямой их видимости со спутника и непосредственно через него. При этом достигается большая точность прокладки геодезической сети на большие расстояния. Космическая геодезия позволяет уточнить форму Земли, определить координаты любых пунктов на поверхности планеты, создать топографические карты любых районов земной поверхности. Использование космической информации при топографическом картировании дает годовую экономию до 30 миллионов рублей.

Основным методом космической геодезии является одновременное наблюдение спутника с различных наземных пунктов, оснащенных измерительными средствами, работу которых обеспечивает аппаратура, установленная на спутниках. Спутник как бы играет роль маяка для определения относительного положения опорных пунктов.
Известно, что с орбиты спутника Земли всю поверхность планеты можно заснять за одни сутки. Пятиминутные космические съемки эквивалентны результатам двухлетней работы по съемке со специально оборудованного самолета или 80-летней работы наземных геодезических партий.

Весьма надежны и эффективны и навигационные системы, использующие искусственные спутники Земли. Кораблям и самолетам, чтобы двигаться вперед, постоянно нужно знать точное местоположение. Космическая навигация, основываясь на измерении параметров относительного положения и движения объекта и спутника, не только обеспечивает безопасность мореплавания в любое время суток и при любой погоде, о чем мы говорили выше, но и позволяет сокращать время нахождения судов в пути.

Таким образом внедрение результатов космических исследований и самых разнообразных достижений космонавтики в хозяйственную деятельность на Земле имеет большое экономическое значение. Различные отрасли народного хозяйства уже получили и постоянно получают массу полезной информации научного, технического и технологического характера, и этот процесс неуклонно развивается. «Основные направления экономического и социального развития СССР на 1981—1985 годы и на период до 1990 года» планируют дальнейшее изучение и освоение космического пространства в интересах науки, техники и народного хозяйства.

Космонавтика уже сейчас в той или иной степени вторгается в решение не только научно-технических и народнохозяйственных, но и социально-политических проблем, обнаруживающих глобальный, интернациональный характер. Мы все больше осознаем, что деятельность людей во многом зависит от того, как и в каких целях используются космические средства — во имя мира или войны. Устремляя взоры в будущее нашей цивилизации, мы должны четко осознавать, что возможности развития человечества на Земле и в космосе существенно связаны с решением современных общечеловеческих проблем и противоречий.

Если мы сможем использовать космонавтику для лучшей организации наших земных дел, во имя мира и процветания человечества в ближайшие десятилетия, значит смогут осуществиться те гуманистические идеалы, к которым стремится прогрессивное человечество.

В современных условиях наиболее эффективное освоение космоса и использование достижений космонавтики возможно лишь на пути широкого развертывания международного сотрудничества, объединения усилий всех стран земного шара. Для этого имеются определенные социально-экономические, политические, правовые и научно-технические предпосылки.

Чисто «земные» причины необходимости интеграции деятельности государств в области освоения космоса дополняются и весьма весомым «космическим» аргументом: космос — сфера деятельности всего человечества, и результаты этой деятельности, несущие интернациональный характер, должны быть достоянием всех народов Земли.

Возможность гуманистического использования космонавтики может быть реализована лишь в условиях дальнейшего ослабления напряженности в международных отношениях, улучшения политического климата на нашей планете. Советский Союз с самого начала космической эры заявил о необходимости международного сотрудничества в области науки и техники, а также — и это самое главное,— что наша страна свои достижения в области космонавтики ставит на службу всем народам Земли во имя мира и прогресса на планете.