Оценка опасных явлений из космоса

Создание глобальных наблюдательных систем, целью которых являют­ся анализ антропогенных воздействий на геосферу и биосферу и изуче­ние ресурсов Земли, потребовало использования новых методов.

К числу таковых относятся наблюдения со спутников. Они получили широкое распространение и используются в комплексе с традиционными методами и средствами.

Спутниковые наблюдения являются весьма дорогостоящими, осуще­ствляются с помощью сложных технических устройств и оборудования. Так, например, главным прибором спутника ИСЗ GOES является ска­нер, который позволяет получать снимки территории США до восьми раз в час в одном видимом и четырех инфракрасных участках спектра.

Данные, поступающие со сканера и радиометра, используются для со­ставления прогнозов погоды.

В связи с большими объемами материальных затрат как в отдельных странах, так и в международных исследованиях всегда выделяются при­оритеты. На первом месте стоит разработка и усовершенствование мето­дов наблюдений и анализа получаемых результатов: дистанционного зон­дирования, средств сбора, обработки и интерпретации данных спутнико­вых наблюдений. Проводятся исследования с целью создания концепции получения изображений и зондирования, основанной на новейших, только еще появляющихся технологиях. Важным направлением является определение возможностей спутниковых систем дополнять или замещать наземные системы наблюдений.

Спутниковые системы принадлежат главным образом Российской Феде­рации, США, Японии, Индии и Китаю. В СССР первый искусственный спутник Земли был запущен 4 октября 1957 года; одним из последних российских спутников является спутник ГСМОС-1, который введен в эксплуатацию в 1996 году. Обширная научная программа выполнена на орбитальном космическом комплексе "Мир".

Спутники США, предназначенные для исследования окружающей среды, осуществляют непрерывные наблюдения с 1960 года. Они нахо­дятся как на геостационарных, так и на полярных орбитах и передают огромные объемы климатической, океанографической и метеорологиче­ской информации. Национальная спутниковая система США удовлетво­ряет запросы потребителей этой информации и обеспечивает решение проблем национальной безопасности путем представления данных дис­танционного зондирования окружающей среды из космоса. На протяже­нии значительной части будущего столетия будет функционировать объе­диненная система полярно-орбитальных спутников.

Япония эксплуатирует спутники серии ГМС (геостационарные метеоро­логические спутники), входящие в состав глобальной метеорологической спутниковой сети с 1977 года. Новый японский многофункциональный транспортный спутник МЕТЕОСАТ, запущенный в 1999 году, предназначен для решения двух задач: продолжения наблюдений, начатых спутниками серии ГМС, а также обеспечения деятельности авиации. Станции пользова­ния этими данными расположены в Азиатско-Тихоокеанском регионе.

Спутниковые системы будущего, которые введены в эксплуатацию с 2001 года, включают спутники МЕТЕОСАТ второго поколения, а с 2002 года - полярную систему ЕРS.

С 80-х годов начали создаваться различные международные организа­ции, ориентированные на создание системы наблюдений за состоянием Земли из космоса. К ним относится Комитет по спутниковым наблюде­ниям за поверхностью Земли (КЕОС). К настоящему времени создана глобальная метеорологическая спутниковая сеть. Деятельность в этой об­ласти лежит в русле резолюций ООН о мирном использовании космиче­ского пространства.

Автоматические спутники, оснащенные многоспектральными радио­метрами, в настоящее время являются одним из главных инструментов непрерывного мониторинга окружающей среды на Земле. Обитаемые орбитальные станции превратились в научные космические лаборатории, которые ставят сложнейшие эксперименты и проводят испытания новой аппаратуры, визуальные и инструментальные наблюдения. В сферу их деятельности входит изучение погодных явлений, динамики вод, атмосферной циркуляции, оценка загрязненности водной и воздушной среды, состояния лесов, мониторинг судоходства (в том числе слежение за перемещением рыболовных судов), топографическая съемка прибреж­ных зон, побережья и дна океана, наблюдения за морским льдом и т. д.

Получены данные о концентрации хлорофилла "а" и его глобальном распределении, развитии водорослей и прогнозе "цветения", концентра­ции растворенных веществ в морской воде, переносе взвесей, траектории перемещения нефтяных пятен при загрязнении, биологической деятель­ности в прибрежных зонах.

Спутниковые наблюдения оказываются полезными также для изуче­ния некоторых природных явлений для мониторинга наводнений, извер­жений вулканов, оползней и т. д. Съемки из космоса позволяют, напри­мер, обнаружить активные разломы, по которым происходит разгрузка земных недр. Одна из первых карт такого рода была составлена по изо­бражениям с пилотируемого космического корабля "Арollо-7" района Лос-Анджелеса, расположенного в сейсмически активной зоне.

Особое место занимают исследования ресурсов Земли. Для этого ис­пользуются методы дистанционного зондирования: фотографические и телевизионные методы, применяются многоканальные спектральные лидары, методы микроволновой пассивной теплолокации, радиолокаторы, суда, буи, аэростаты, самолеты, вертолеты и т. п. Такие работы основаны на анализе изображений высокого разрешения (около 10 м), поступающих от спутниковых радиолокаторов и других приборов.

Космические наблюдения дают информацию о районах антропогенных воздействий различного характера: загрязнениях, поступающих на­земным и воздушным путем, отравлении и гибели растительного покро­ва, лесных пожарах.