Юрий Зайцев, эксперт Института космических исследований Российской академии наук
- Замечено, что природные катастрофы за последние годы участились, а ущерб от них постоянно возрастает: в условиях научно-технического прогресса человек, все в большей степени вторгаясь в природу, нарушает сложившиеся в ней связи и провоцирует возникновение нежелательных и опасных явлений. Прогнозирование катастроф как природного, так и антропогенного характера - землетрясений, извержений вулканов, лесных пожаров, аварий на трубопроводах и т.п. - способно предотвратить или хотя бы уменьшить их последствия. Решение этой проблемы невозможно без информации из космоса.
Предложения по созданию в Советском Союзе наземно-космической системы предупреждения катастроф были разработаны вскоре после трагического землетрясения в Армении в декабре 1988 г. Тогда планировалось, что необходимая для этих целей аппаратура будет отрабатываться на орбитальной станции "Мир" с последующим развертыванием системы на базе беспилотных космических аппаратов. Выведение "беспилотников" в космос предполагалось с помощью конверсионных ракет-носителей. С распадом СССР эта программа, как и многие другие, оказалась нереализованной. Тем не менее, были получены определенные наработки во время длительных полетов космонавтов на "Мире", а также на предыдущих станциях - "Салют-6" и "Салют-7".
По сути, орбитальные станции стали своеобразным "полигоном" для отработки средств и методов наблюдений Земли из космоса. Сейчас эта работа выполняется на борту российского сегмента Международной космической станции в рамках программы "Ураган", конечная цель которой - выработка требований к наземно-космической службе предупреждения катастроф. Главное содержание программы - съемка земной поверхности с помощью цифровых фотоаппаратов. При этом программа ориентирована на наблюдения всей цепочки природных и техногенных экологических бедствий, случающихся на Земле.
Обычно с высоты полета МКС в 380 км фотографируется земная поверхность площадью порядка десять на пятнадцать километров с разрешением около пяти метров, или вдвое большая площадь с разрешением около десяти метров. Меняя фокус объектива, можно и далее увеличивать площадь съемки, ухудшая, однако, разрешение. Иногда выполняется и перспективная съемка вплоть до захвата горизонта Земли.
Как показала практика, наиболее востребованы снимки с максимальным разрешением. Поэтому достаточно часто наблюдения проводятся с помощью бинокулярного зрительного устройства, которое обеспечивает просмотр участков земной поверхности с разрешением на местности до трех метров.
С учетом реальных ограничений по наклонению орбиты станции к плоскости экватора можно, таким образом, получать высококачественные изображения территорий, расположенных в пределах 56 градусов северной и южной широт. Конечно, это создает большой пробел в исследованиях, так как сильно влияющие на "самочувствие" нашей планеты крайние северные и южные районы увидеть нельзя.
Надо также заметить, что при организации каких бы то ни было экспериментов на российском сегменте МКС каждый этап работ необходимо согласовывать с американскими партнерами и выпускать так называемый сертификат безопасности на выполняемые работы. Много времени было затрачено, например, на то, чтобы убедить американцев в безопасности фотосъемки через иллюминатор станции. Пришлось приводить доказательства, что при этом глаза космонавтов не пострадают от солнечного излучения, от осколков иллюминатора, возможных при попадании в него в момент съемки микрометеоритов и т.п, хотя сама по себе беспочвенность этих опасений была очевидной, поскольку наблюдения выполняются, когда иллюминатор направлен к Земле.
Конечно, наибольшую ценность для прогноза возможных катастроф представляют снимки, передаваемые на Землю в реальном масштабе времени. Первоначально для этого использовался американский канал связи, включенный в контур управления станцией через геостационарный спутник TDRS. Снимки, требующие оперативного анализа, передавались без каких бы то ни было проблем. Однако после событий 11 сентября, когда космонавты сфотографировали с орбиты место трагедии, такой возможности не стало: в NASA был создан специальный отдел из "ученых - землеведов в форме", в функции которого вошел анализ сделанных российскими космонавтами снимков, планируемых затем к передаче по американскому каналу связи. Цензура информции со станции никаким соглашениями не предусматривалась. Поэтому в результате оперативное поступление информации по этому каналу практически прекратилось.
Сейчас материалы съемок частично поступают к ученым при пролете МКС над российскими наземными приемными пунктами, а основной их объем доставляется на Землю на кораблях "Союз", то есть один раз в полгода.
Есть и еще одна проблема. Это неполная численность экипажа орбитальной станции после катастрофы "Колумбии" и отсюда - недостаток времени на проведение исследований. Поэтому работы по программе "Ураган" проводятся российскими космонавтами в основном добровольно, в их личное время, то есть за счет отдыха и в выходные дни.
Что же конкретно удалось сделать за прошедшие годы? Работы по программе "Ураган" проводились уже первой основной экспедицией на МКС. Наиболее актуальной задачей была периодическая съемка районов давно разрабатываемых месторождений углеводородного сырья на северо-восточном побережье Каспийского моря (Казахстан). Технологическое несовершенство добычи нефти привело к тому, что здесь в результате попутного извлечения подземных вод и разливов нефти образовались водно-нефтяные "озера" поперечником до одного-двух километров. Часть из них для предотвращения дальнейшего разлива была обвалована землей. Космические снимки показали, что в ряде мест воды Каспия уже преодолели эти дамбы и смыли нефтепродукты в море.
Экологическая катастрофа стремительно надвигается. И затронет она не только Казахстан, но и российскую часть Каспия еще до того, как политики наконец-то договорятся о разделе водного пространства моря.
Другой объект выполняемого с борта МКС космического мониторинга - район Приаралья. Наблюдения из космоса показывают, что Аральское море полностью исчезнет уже в ближайшее время. Главная причина -продолжающийся бесхозяйственный забор воды из рек Амударьи и Сырдарьи.
По мере высыхания Арала возникает новая проблема - вынос минеральных солей с новообразованной суши. Экипажи МКС фиксировали распространение шлейфов соли до Ташкента, Бухары, Самарканда. В последнее время они стали распространяться в сторону Южного Урала и Поволжья. Эти соли помимо вреда для сельскохозяйственного производства весьма негативно влияют на здоровье населения.
Фотосъемка катастрофических разливов рек на Северном Кавказе, в Центральной и Западной Европе, Китае, Индии и Пакистане свидетельствует о том, что наибольший ущерб наносится там, где игнорируются происходящие в природе процессы и не соблюдаются элементарные правила безопасности.
Важную информацию принесли космические снимки о ледниковой катастрофе, случившейся два года назад на Кавказе в Кармадонском ущелье. Они позволили практически однозначно ответить на вопросы о ее причинах. Анализ этой информации свидетельствует, что нечто подобное может случиться с ледником Медвежий на Памире. Исходящая от него потенциальная опасность заключается в том, что в худшем случае, при прорыве подпруженного льдом соседнего озера, резкий паводок может дойти до реки Пяндж, в пойме которой проживает многочисленное население.
Детальная съемка с российского сегмента МКС может быть использована и для долгосрочного мониторинга и поддержки проектных исследований при прокладке дорог, трубопроводов, тоннелей и т.п. Как известно, московские власти по согласованию с украинской стороной предполагают построить между Таманью и Крымом многофункциональный мост с придонным трубопроводом для подачи воды из реки Кубань в Крым. Мониторинг с борта космической станции даст возможность проанализировать экологические последствия строительства и выполнить объективную экспертизу безопасности проекта.
В целом благодаря разработанным в России методикам исследований в настоящее время появилась возможность организовать космической мониторинг многих стихийных природных процессов, а также явлений антропогенного характера. Реальны и экономически выгодны всему человечеству: организация международной кооперации и создание интернациональной системы прогнозирования катастроф. Это особенно важно, поскольку явления природного и антропогенного характера, возникающие даже в довольно отдаленных друг от друга районах, гораздо более тесно взаимосвязаны, чем это представлялось раньше. Интернациональная система космического мониторинга будет содействовать принятию оптимальных решений по очень многим жизненно важным проблемам, как в локальных, так и глобальных масштабах. –0-
