В наши дни воздушная археология переживает новый расцвет. С использованием лазерной техники и самых современных летательных аппаратов – от беспилотников до спутников – перед учеными открылись удивительные возможности.
Принцип работы лазерного сканера похож на радиолокацию. Лидар (LiDAR / Light Detection and Ranging) излучает лазерные лучи; те отражаются от деревьев, кустов и грунта. Прибор измеряет промежутки времени, в течение которых вернулись отраженные сигналы. По ним определяется длина пути, пройденного световыми лучами. Все эти миллионы сигналов позволяют воссоздать точнейшую картину местности, причем то, что мешает разглядеть панораму во всех ее деталях, ближе всего к вертолету или самолету. Это кроны деревьев, верхушки кустов. Их прибор отфильтровывает. Соседние лучи, проникая в просветы между ветвями, дают обрывочное представление о том, что деревьями скрыто. Как кляксы, те пятнают карту, но не мешают нам видеть то, что на самом дне, – объекты, расположенные близ земли: распавшиеся стены, руины домов, могильные холмы.
Лазер помогает ученым даже заглядывать на дно рек и озер. Правда, лучи света проникают всего на три-четыре метра в глубь воды, но зачастую и этого достаточно, чтобы обнаружить памятники прошлого. Как правило, остатки построек и другие предметы материальной культуры, со временем оказавшиеся под водой, еще и теперь находятся неподалеку от берега.
Лазерные сканеры, установленные на летательных аппаратах, быстро обследуют обширную территорию. С помощью этих приборов археологи могут заглядывать в глубь веков почти так же уверенно, как сто лет назад медики – внутрь человеческого тела благодаря таинственным Х-лучам. Компьютеры с помощью особых программ стирают с картинок лесную чащобу, создавая трехмерное изображение местности, где не видно ни деревца, ни куста, зато отчетливо заметны любые геометрические структуры. Они – словно тени, отброшенные руинами, погребенными в земле, выдают присутствие археологических объектов.
Для тех, кто изучает повседневную жизнь людей давно минувших времен, лазерные сканеры, словно очки для человека, перед которым все буквы на книжной странице слились в серую, тесно сбитую толпу фигурок. С помощью лазера можно увидеть не только неопознанные прежде объекты, но и подробно изучить весь культурный ландшафт, на котором, как на персидском ковре, вытканы – только невидимыми нашему глазу нитями – дороги, поля, сады, всё, что было украшением местности много веков назад. Ведь любую находку, сделанную археологами, можно понять, поясняют они сами, только зная, как жили те люди, как они работали, о чем думали.
При высокой разрешающей способности, которую обеспечивает лазер, на «чистом листе» местности можно прочитать много очень мелких сообщений – о деталях отдельных построек, о неприметных захоронениях, о той самой частной жизни людей прошлого, о которой еще не так давно в больших исторических трудах писалось в несколько строк петитом.
Технология продолжает улучшаться. Следы древних стен, например, еще отчетливее вырисовываются, если фотографировать местность при помощи так называемых гиперспектральных сенсоров. Ведь на таких снимках мы видим то, что недоступно нашему глазу – что проступает только в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах. На фотографиях заметны тончайшие оттенки в окраске почвы – как и то, где растительность гуще, а где растет реже обычного. Подобную технологию начали использовать лишь недавно, а потому археологи только учатся истолковывать по этим необычным узорам, что еще может таиться в почве – в этой «пыли веков».
После того как археологи с помощью лазерного сканера составят точную карту местности, можно приступать к ее подробному обследованию, применяя геофизические методы.
Самый известный из них – геомагнитный метод. Прибор измеряет характеристики магнитного поля Земли в верхнем слое почвы (на глубине до двух метров). Если там есть неоднородности – предметы материальной культуры, – на магнитограмме всё будет видно. Четкость магнитных снимков неуклонно растет. Их получают все быстрее. Новейшие приборы позволяют обследовать за час территорию площадью 6,5 гектара. Машина, оснащенная зондами, методично объезжает ее. По словам археологов, сегодня за день можно сделать столько, сколько раньше – за три месяца.
При исследовании небольших участков все чаще пользуются специальным радиолокатором (геолокатором), который «просвечивает» грунт. Его разрешающая способность необычайно высока. С его помощью можно обнаруживать материальные объекты, утаенные под толщей глины и песка на глубине в несколько метров.
Недавно арсенал ученых пополнил электромагнитный метод. Он позволяет заглянуть еще глубже.
Пока многие археологи – даже в ведущих западных странах – могут лишь мечтать о таких приборах. Гиперспектральное сканирование применяется очень редко. И все-таки каждый ученый должен хотя бы знать, какие технологии появились в распоряжении его коллег, какие данные можно собрать с их помощью и как их интерпретировать. Ведь ручеек новой техники, едва просочившись в археологию, рано или поздно сметет на своем пути все старое, ветхое. Так, тот же геомагнитный метод широко вошел в обиход археологов, пусть многие и используют устаревшие модели магнитометров (новые стоят порядка 120-130 тысяч евро.)
Новейшие технологии позволяют восстановить облик исчезнувших зданий и даже целых городов, вообще не приступая к раскопкам. Так произошло, например, со школой гладиаторов, которая находилась когда-то в древнеримском городе Карнунт, что лежал в полусотне километров от Вены (в императорскую эпоху Карнунт был столицей провинции Верхняя Паннония).
Сегодня на месте бывшей школы видны лишь остатки амфитеатра. Вокруг тянется пустырь, кое-где поросший кустарником и деревьями. Летом 2011 года по нему принялся ездить трактор, оснащенный мультиканальным радиолокатором – излучаемые им волны проникают сквозь толщу грунта. С его помощью была обследована территория площадью более 11 тысяч квадратных метров. Радиоволны замечали любые неоднородности в почве, а специальная компьютерная программа воссоздавала по ним двухмерные и трехмерные изображения.
После этой работы, проделанной сотрудниками Института археологической разведки и виртуальной археологии имени Людвига Больцмана, на экране компьютера возникло римское здание. Круглая каменная арка возвышалась над входом. Во внутреннем дворе виднелась деревянная арена. Когда-то здесь упражнялись гладиаторы, прежде чем выйти на поединок. Итак, всего несколько часов потребовалось, чтобы восстановить облик исчезнувших построек. Увидеть фундаменты зданий и колонн, фрагменты стен, остатки напольных покрытий. Теперь, пожалуй, отпала надобность раскапывать школу гладиаторов, раз археологи уже знают всё о ней. На очереди – виртуальные раскопки самого древнеримского городка.
Augmented reality, «приращенная реальность» – так стали называть эту технологию, позволяющую увидеть постройки, находившиеся на месте нынешнего пейзажа. Увидеть – ничего не разрушая вокруг. Увидеть сквозь землю.
Изучать прошлое, не вредя настоящему, отвечает многим чаяниям, в том числе законам о защите культурного наследия ряда государств. Ведь руины древних цивилизаций, – дабы избежать их разрушения и разграбления, – лучше оставлять в земле. Да упокоятся они с миром! Мы же сохраним по возможности полное представление о них. Средства виртуальной археологии уже сейчас позволяют сделать это. Очевидно, со временем археологические раскопки станут чем-то исключительным. Их будут проводить разве что при строительстве автострад, железных дорог или подземных гаражей.
