В последние годы во всем мире уделяется все большее внимание созданию космических систем мониторинга чрезвычайных ситуаций. За более чем пять десятилетий с момента запуска первого ИСЗ разработано несколько поколений космических аппаратов и целевой аппаратуры наблюдения и связи, появились новые мультиспектральные и гиперспектральные устройства, многочастотные радиометры и радиолокаторы, лазеры, гелиогеофизическая аппаратура, вычислительные средства, средства связи и многое другое. Новые технические и технологические решения прошли летную отработку на малых и микро-КА. В результате современные спутники наблюдения (ДЗЗ), имея массу от 300 до 800 кг, эффективно решают задачи мониторинга атмосферы и поверхности планеты. Благодаря снижению массы и стоимости КА стало возможным создавать многоспутниковые системы, обеспечивая высокую оперативность, надежность и достоверность мониторинга различных объектов и процессов.
Соответствующие проекты и инициативы, находящиеся на различных стадиях осуществления, реализуются сегодня Соединенными Штатами Америки, Канадой, странами Евросоюза, государствами Южной и Юго-Восточной Азии. Активно развиваются как национальные, так и корпоративные космические системы мониторинга и обеспечения безопасности, которые включают в свой состав многоцелевые многоспутниковые космические системы дистанционного зондирования, связи и ретрансляции данных, навигационного, гидрометеорологического и топогеодезического обеспечения, а также технологического назначения. Можно с уверенностью говорить о том, что в последние годы сложилась мировая космическая индустрия и информационная инфраструктура наблюдения, в создании которой принимают участие практически все ведущие государства мира (США, Канада, Франция, Италия, Германия, Великобритания, ЕКА, Израиль, Индия, Китай, Россия и Япония), международные консорциумы и еще около 20 стран со всех континентов Земли.
МАКСМ как надгосударственную систему предполагается построить на принципах использования всего потенциала современной космонавтики, в том числе международных проектов космического мониторинга стихийных бедствий, реализация которых вносит существенный вклад в развитие процесса глобального обеспечения информацией о чрезвычайных ситуациях в различных регионах Земли. Анализ таких проектов показывает, что все они ориентированы преимущественно на решение задач выявления разрушительных последствий стихийных бедствий и чрезвычайных ситуаций. Так, конечным результатом реализуемого по инициативе США «Группой по наблюдениям Земли» (GEO) на основе 10-летнего плана (2005–2015 гг.) международного проекта «Global Earth Observation System of Systems» (GEOSS) должна стать глобальная общедоступная инфраструктура, которая должна в масштабе времени, близком к реальному, обеспечить широкий круг пользователей всеобъемлющей, обработанной информацией космического мониторинга. Хотя благодаря инвестициям последних лет стало возможным в рамках GEOSS объединить разнородные средства наблюдения и программное обеспечение для измерения физических, химических и биологических параметров, характеризующих интегрированную картину происходящих на Земле потенциально опасных процессов, данный проект не предполагает создания Riga, Latvia. 5–9 July 2010 собственной орбитальной группировки, что существенным образом ограничивает возможности по решению продекларированных GEOSS задач прогноза опасных природных и техногенных явлений.
Международная система космического мониторинга стихийных бедствий (Disaster Monitoring Constellation – DMC), под реализацию которой в 2002 году был создан международный консорциум (Алжир, Великобритания, Нигерия, Китай, Таиланд и Турция), располагает низкоорбитальной группировкой на полярных орбитах из семи имеющих государственную принадлежность микроспутников британской разработки массой 80–130 кг, оснащенных многоспектральным оптико-электронным комплексом среднего разрешения 20–30 м. Микроспутниками в составе DMC владеют и управляют Великобритания, Алжир, Нигерия, Турция, Китай, Таиланд и другие государства, обмениваясь при необходимости космическими данными. Возможности такой системы весьма ограничены – она способна регистрировать лишь состоявшееся сейсмическое или крупное техногенное событие, ориентирована на получение информации только в видимом диапазоне спектра и предназначена для оперативного обеспечения информацией компетентных организаций и специалистов только тех стран, на чьей территории чрезвычайная ситуация возникает.
Европейская инициатива «Глобальный мониторинг в интересах окружающей среды и безопасности» (Global Monitoring for Environment and Security – GMES), направленная на формирование собственного европейского мониторингового потенциала (в проекте участвуют Франция, Италия, Германия, Канада, Израиль и ряд профильных аэрокосмических компаний других стран), представляет собой вклад ЕС в GEOSS. В эту систему функционально должны входить космические системы ДЗЗ, навигации и связи. В ее рамках подразумевается создание глобальной системы экологического мониторинга планеты, в состав которой войдут аналитические центры, наземные станции и космическая группировка. Хотя некоторые компоненты системы уже функционируют, она все еще находится в стадии разработки, а завершение формирования орбитальной группировки запланировано на 2012 год.
Орбитальная группировка GMES включает 13 КА наблюдения, в том числе КА: Gelios-2, Pleiades, Cosmo-Skymed, SAR-Lupe, Spot-5, Rapid Eye, DMC2 (Topsat 2) и TerraSAR-X. . В будущем ЕКА планирует создание целого семейства спутников (среди них – КА Sentinel, ERS, ENVISAT, GOCE, SMOS, CryoSat-2, Swarm, ADM-Aeolus, Earth CARE, MSG, MetOp, JASON-2, PLEIADES), которые предполагается оснастить радарами С-диапазона (для интерферометрической съемки), оптической камерой среднего пространственного разрешения (для картографирования и гиперспектральной съемки), оптической аппаратурой и радиолокационным высотомером (для детального мониторинга океанских акваторий, атмосферы Земли с низкой и геостационарной орбитами). Хотя проект GMES и располагает собственной орбитальной группировкой, разработку и приобретение КА, а также координацию космических активов европейских национальных операторов спутниковой связи осуществляет ЕКА, однако он не предусматривает решения задач выявления предвестников и прогнозирования природных и техногенных бедствий. Кроме того, ряд спутников в составе GMES предназначены для решения задач в интересах оборонных ведомств, и их ресурс вряд ли будет возможно на регулярной основе привлекать в интересах международного глобального мониторинга.
Инициированная в 2000 году ЕКА и Французским космическим агентством Международная хартия «Космос и крупные катастрофы» (International Charter «Space and Major Disasters»), к реализации которой присоединились космические агентства и организации Аргентины, Индии, Канады, США, Японии и России, направлена на создание единой системы космических данных, предназначенной для обеспечения необходимой информацией пострадавших в результате стихийных или антропогенных бедствий. Хотя орбитальный сегмент проекта и включает в себя национальные космические аппараты ДЗЗ государств-участников: ERS, ENVISAT (ЕКА), SPOT (Франция), RADARSAT (Канада), IRS (Индия), GOES (США), SAC-C (Аргентина), ALOS (Япония), ввиду своей специфичной целевой направленности (скоординированного The 2nd International Symposium "Space & Global Security of Humanity" использования космической техники в случае возникновения природных или техногенных катастроф и предоставление пострадавшим странам бесплатных данных космического мониторинга) хартия не решает широкого спектра задач прогнозирования происходящих на планете стихийных бедствий.
Предложенный в 2004 году проект «Страж Азии» (Sentinel Asia), участниками которого являются 51 организация, в том числе 44 агентства из 18 стран, предусматривает создание в Азиатско-Тихоокеанском регионе (АТР) системы контроля и ликвидации последствий природных катастроф на основе использования возможностей космических технологий ДЗЗ в режиме времени, близком к реальному, в сочетании с ГИС-технологиями картографии и современными информационными технологиями глобальной сети Интернет. Однако ввиду ограниченного состава бортовой аппаратуры используемых в проекте КА и специфики орбитального построения группировок решение задач прогнозирования природных и техногенных явлений в глобальном масштабе в рамках проекта вряд ли станет возможным.
Завершая анализ состояния и перспектив развития космических средств и систем мониторинга чрезвычайных ситуаций и их целевой направленности, следует отметить полное отсутствие среди задач, решаемых с их использованием, таких как предупреждение о глобальных планетарных угрозах (связанных с метеороидно-астероидной опасностью, солнечной активностью и др.).
Источник:
Abstracts of the 2nd International Symposium "Space & Global Security of Humanity", 5–9 July 2010, Riga, Latvia.
Transport and Telecommunication Institute
Lomonosova iela 1, LV-1019, Riga, Latvia
http://spacesystems.tsi.lv
ISBN 978-9984-818-29-0
© Transport and Telecommunication Institute, 2010
