Анатолий Большаков - Космические методы в океанологии

• Название: Космические методы в океанологии
• Автор: Анатолий Большаков
• Издательство: Знание
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 1982

В последние годы все большее место в космических программах отводится исследованиям Земли из космоса как со специализированных спутников, так и с борта пилотируемых орбитальных станций. Среди широкого комплекса методов космического зондирования Земли важную роль играют методы по изучению Мирового океана. Об этом и рассказывается в данной брошюре.

Брошюра рассчитана на широкий круг читателей, интересующихся прикладными аспектами космонавтики.

---

Судовое оборудование спутниковых навигационных систем в современном исполнении имеет малые габариты, массу и потребление энергии. Так, аппаратура, разработанная для установки на малых судах, весит всего несколько килограммов и потребляет не более, чем обычная осветительная лампочка.

Конечно, использование ИСЗ для целей навигации собственно не приносит ученым новых сведений о Мировом океане, но тем не менее позволяет более эффективно решать многие традиционные задачи океанологии. Например, с использованием спутниковых навигационных систем стал возможен точный выход НИС в любую точку Мирового океана. На поиск оставленного ранее буя или донной станции в этом случае не расходуется драгоценное экспедиционное время. При проведении исследований с борта НИС, лежащего в дрейфе, можно точно определять параметры этого дрейфа и учитывать их при обработке информации.

Одним из самых последних примеров использования ИСЗ для решения «морских» задач является их применение для связи с судами. Обычные коротковолновые и низкоинформационные системы морской связи уже не могут в ряде случаев удовлетворить ученых, которым часто необходимо передавать в береговые центры (или из них на НИС) большие потоки информации, например для обработки ее на ЭВМ. Обычные УКВ-системы связи в этом случае помочь не могут, так как из-за кривизны земного шара имеют ограниченный радиус действия.

Для успешного решения задачи, как и во многих других подобных случаях, необходим промежуточный ретранслятор, и таким ретранслятором опять же может быть ИСЗ. На суше спутниковые системы связи (ССС) работают уже с начала 60-х годов. Но в том виде, в котором они были разработаны для передачи информации с одного континента на другой, эти системы не подходили для использования на море из-за больших габаритов антенн и большой сложности связной аппаратуры.

В настоящее время связная аппаратура достигла такой степени миниатюризации, что ее можно устанавливать практически на любых судах. В одной из моделей морской ССС (советской системе «Волна-С») антенна судовой приемопередающей станции имеет диаметр 1,5 м и размещается на гиростабилизированной платформе. По командам специального вычислительного устройства она наводится в расчетную точку небесной сферы (где находится связной ИСЗ) с точностью около 1° при любой качке судна.

В морских ССС используются, как правило, ИСЗ-ретрансляторы на стационарных орбитах, что значительно облегчает наведение судовых антенн и позволяет иметь в системе небольшое число ИСЗ. Так, в американскую систему «Марисат» входят только три геостационарных ИСЗ − по одному над Атлантическим (точка стояния 15° з. д.), Индийским (73° в. д.) и Тихим (176,5° в. д.) океанами.

В сентябре 1976 г. на сессии Межправительственной морской консультативной организации (ММКО) было подписано соглашение о создании первой международной системы связи и навигации для судов морского флота − системы «Инмарсат». В создании и финансировании этой системы принимает участие несколько десятков государств, в том числе и СССР. Развертывание системы будет происходить в 1982 − 1985 гг. В системе «Инмарсат» будут использоваться ретрансляторы, установленные в качестве полезной нагрузки на связных ИСЗ «Интелсат-5», «Марекс» и «Горизонт».

Наконец, в заключение этого раздела можно отметить перспективу создания спутниковой системы обнаружения судов, терпящих бедствие на море. Благородная задача охраны жизни людей, работающих в море, и их спасения также будет решаться с использованием ИСЗ.

Советский Союз участвует в настоящее время в международном проекте «Коспас − Сарсат» по созданию такой системы. В рамках этого проекта на судах и самолетах будут установлены специальные передатчики, автоматически включающиеся в момент аварии. С помощью специальных ИСЗ будет осуществляться прием сигналов этих передатчиков, определение их координат и ретрансляция аварийной информации в береговые центры, два из которых создаются на территории СССР. Начало экспериментальной эксплуатации системы «Коспас − Сарсат» намечено на 1982 г.

В настоящее время, несмотря на полученные отдельные интересные результаты, вклад космических методов в общую программу исследования Мирового океана пока еще совершенно недостаточен. Это связано прежде всего с несовершенством аппаратуры дистанционного зондирования и методов обработки поступающей из космоса информации, и в этом направлении предстоит еще много работы. Но тем не менее уже и сейчас имеется ряд примеров высокой эффективности космических методов не только для исследования Мирового океана, но и для решения важных народнохозяйственных задач.

Космическая фотоинформация, в том числе фотоинформация о Мировом океане, нашла применение сейчас во многих организациях и дает экономический эффект, исчисляющийся сотнями миллионов рублей в год.

Таким образом, космические методы исследования Мирового океана убедительно продемонстрировали свою полезность и перспективность, но это совсем не значит, что они смогут в близком или отдаленном будущем полностью заменить традиционные судовые измерения. Будущее, очевидно, за разумным объединением этих различных методов океанологических исследований, и космические методы в комплексной перспективной системе исследования Мирового океана займут достойное место.

Во всяком случае, первые опыты по исследованию Мирового океана из космоса показали, что в ближайшие годы можно ожидать новых крупных успехов в этой новой области науки, новых открытий.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Агалаков В. С, Сире А. Ш. Космические аппараты исследуют природные ресурсы. − М.: Знание, 1976.

Береговой Г. Т. и др. Исследования природной среды с пилотируемых орбитальных станций. − Л.: Гидрометеоиздат, 1972.

Виноградов Б. В. Космические методы изучения природной среды. − М.: Мысль, 1976.

Исследование Земли из космоса. Ежемесяч. журнал АН СССР.− М.: Наука, 1980−1981.

Исследование земных ресурсов космическими методами. − М.: Изд-во ВИНИТИ, 1975.

Коваль А. Д., Тюрин Ю. А. Космос − Земле. − М.: Знание, 1979.

Космические исследования земных ресурсов. − М.: Наука, 1976.

Лазарев А. И., Николаев А. Г., Хрунов Е. В. Оптические исследования в космосе. − Л.: Гидрометеоиздат, 1979.

Новогрудский Б. В. и др. Исследования океана из космоса. − Л.: Гидрометеоиздат, 1978.

Спутниковая гидрофизика. − Севастополь, Изд-во МГИ, 1980.

Спутниковая океанология. − Л.: Изд-во ЛГУ, 1975.

Федоров К. Н. Дистанционные методы исследования океана. Итоги науки и техники. Океанология. Т. 4. − М.: Изд-во ВИНИТИ, 1977.

ХРОНИКА КОСМОНАВТИКИ*

* ПРОДОЛЖЕНИЕ (начало см.: № 11 за 1981 г.). Приводятся данные о запусках некоторых искусственных спутников Земли (ИСЗ) и полете автоматических межпланетных станций (АМС), начиная с октября 1981 г. О пилотируемых космических полетах будет рассказано в отдельном приложении. О запусках ИСЗ серии «Космос» регулярно сообщается, например, на страницах журнала «Природа», куда и отсылаем интересующихся.

6 ОКТЯБРЯ в США выведен на солнечно-синхронную околополярную орбиту ИСЗ «СМЭ». Этот ИСЗ серии «Эксплорер» предназначен для глобальных измерений озона и других параметров атмосферы, характеризующих состояние озонового слоя (в основном в мезосфере), а также измерения ультрафиолетового излучения Солнца на этих высотах. Одновременно с «СМЭ» на орбиту выведен той же ракетой-носителем (РН) радиолюбительский ИСЗ Великобритании «УОСАТ».

9 ОКТЯБРЯ в СССР запущен очередной (10-й) ИСЗ связи «Радуга». Выведенный на стационарную орбиту в точку «стояния» 85° в. д., он получил международный регистрационный индекс «Стационар-3». Наряду со стационарными ИСЗ типа «Горизонт» и «Экран», а также ИСЗ типа «Молния-1» и «Молния-3» они широко применяются в системе телевизионного вещания, действующей в нашей стране. Кроме того, ИСЗ «Стационар-3» используются для передачи матриц центральных газет на Дальний Восток.

17 ОКТЯБРЯ выведен на орбиту очередной (17-й) советский ИСЗ связи типа «Молния-3». Выводимые на высокоэллиптические орбиты, как и советские ИСЗ типа «Молния-1», они являются составными элементами системы спутниковой связи (ССС), используемой, в частности, для передачи телевизионных программ в системе «Орбита».

30 ОКТЯБРЯ в СССР запущена АМС «Венера-13» с целью продолжения исследований планеты Венера, а также проведения исследований гамма- и рентгеновского космических излучений, магнитных полей в космическом пространстве, характеристик солнечного ветра, космических лучей и межпланетной плазмы. Наряду с советской научной аппаратурой на борту АМС установлены приборы, созданные специалистами Франции (для регистрации гамма- и рентгеновских вспышек) и Австрии (магнитометр).