Главная > Особенности жизни > Космическая глобальная проблема. Космический мусор: проблемы и пути решения

Космическая глобальная проблема. Космический мусор: проблемы и пути решения

До начала первых космических полетов все околоземное космическое пространство, а тем более "далекий" космос, вселенная, считались чем-то неведомым. И лишь позже стали признавать, что между Вселенной и Землей - этой мельчайшей ее частицей - существуют неразрывная взаимосвязь и единство. Земляне стали считать себя участниками всех процессов, происходящих в космическом пространстве.

Тесное взаимодействие биосферы Земли с космической средой дает основание утверждать, что происходящие во Вселенной процессы оказывают воздействие на нашу планету. Развивая космическую деятельность, необходимо произвести экологическую ориентацию космонавтики, так как отсутствие последней может привести к необратимым последствиям. Следует заметить, что уже при зарождении основ теоретической космонавтики экологические аспекты играли важную роль, и, прежде всего в работах К.Э. Циолковского. По его мнению, сам выход человека в космос представляет собой освоение совершенно новой экологической "ниши", отличной от земной.

Ближний космос (или околоземное пространство) - газовая оболочка Земли, которая расположена выше приземной атмосферы, и поведение которой определяется прямым воздействием солнечного ультрафиолетового излучения, тогда как на состояние атмосферы влияет главным образом поверхность Земли. До недавнего времени ученые полагали, что освоение ближнего космоса не оказывает почти никакого влияния на погоду, климат и другие жизненные условия на Земле.

Поэтому не удивительно, что освоение космоса велось без оглядки на экологию. Ученых заставило задуматься появление озоновых дыр. Но, как показывают исследования, проблема сохранения озонового слоя составляет лишь малую часть гораздо более общей проблемы охраны и рационального использования околоземного космического пространства, и прежде всего той его части, которую образует верхняя атмосфера и для которой озон является лишь одной из ее компонентов.

По относительной силе воздействия на верхнюю атмосферу запуск космической ракеты подобен взрыву атомной бомбы в приземной атмосфере. Космос - среда для человека новая, пока еще не обжитая. Но и здесь возникла извечная проблема засорения среды, на этот раз космической. Возникает также проблема загрязнения околоземного пространства обломками космических аппаратов. Причем различают наблюдаемый и ненаблюдаемый космический мусор, количество которого неизвестно. Космический мусор появляется в процессе работы орбитальных космических аппаратов, их последующей преднамеренной ликвидации.

Он включает в себя также отработавшие космические аппараты, разгонные блоки, отделяемые элементы конструкций типа переходников пироболтов, крышек, обтекателей, последние ступени ракетоносителей и тому подобное. По современным данным, в ближнем космосе находится 3000 тонн космического мусора, что составляет около 1 % от массы всей верхней атмосферы выше 200 километров. Растущее засорение космоса представляет серьезную опасность для космических станций и пилотируемых полетов. Уже сегодня создатели космической техники вынуждены учитывать неприятности, которые сами и создали.

Космический мусор опасен не только для космонавтов и космической техники, но и для землян. Специалисты подсчитали, что из 150 достигших поверхности планеты обломков космических аппаратов один с большой вероятностью может серьезно ранить или даже убить человека. Таким образом, если человечеством в самое ближайшее время не будут приняты эффективные меры для борьбы с космическим мусором, то космическая эпоха в истории человечества может в ближайшее время бесславно закончиться. Космическое пространство не находится под юрисдикцией какого-либо государства.

Это в чистом виде международный объект охраны. Таким образом, одна из важных проблем, возникающих в процессе индустриального освоения космоса, состоит в определении специфических факторов допустимых границ антропогенного воздействия на окружающую среду и околоземное пространство. Нельзя не признать, что сегодня имеет место отрицательное воздействие космической техники на окружающую среду (разрушение озонового слоя, засорение атмосферы окислами металлов, углерода, азота, а ближнего космоса - частями отработанных космических летательных аппаратов). Поэтому очень важно вести изучение последствий ее влияния с точки зрения экологии.

Наша Родина первой в истории человечества открыла дорогу в космос. Космическая эра планеты началась с запуска первого искусственного спутника Земли, запущенного СССР $4$ октября $1957$ г. и первого космонавта мира – Ю.А. Гагарина . Спутник страны Советов измерил плотность верхней атмосферы , получил данные о распространении радиосигналов в ионосфере, позволил отработать вопросы выведения на орбиту и др. Представлял он собой алюминиевую сферу, диаметр которой был всего $58$ см. Масса спутника с четырьмя штыревыми антеннами составляла $83,6$ кг. Длина антенн была $2,4$-$2,9$ м. Внутри спутника находилась аппаратура и источники электропитания.

Второй советский спутник вышел на орбиту $3 $ноября. Это был не просто спутник, в его отдельной герметичной кабине находился пассажир – собака Лайка и телеметрическая система, регистрирующая поведение собаки в невесомости.

В ответ на запуск советских спутников $6$ декабря $1957$ г. США предприняли попытку запустить свой спутник «Авангард-1 ». На околоземную орбиту спутник должна была доставить ракета-носитель, разработанная исследовательской лабораторией ВМФ. Поднявшись над пусковым столом, через секунду ракета упала, взорвавшись от удара. Эксперимент неудачно завершился.

В следующем $1958$ г. американцы вывели на орбиту спутник «Эксплорер-1 ». Имея длину менее $1$ метра, диаметр $15,2$ см, а массу $4,8$ кг, спутник совсем не являлся кандидатом в рекордсмены. Вместе с ракетой-носителем, выводившей его на орбиту, масса увеличивалась до $14$ кг. Спутник был оснащен датчиками для определения наружной и внутренней температур, датчиками эрозии и ударов для определения потоков микрометеоритов, а также счетчиком Гейгера-Мюллера, позволявшим регистрировать проникающие космические лучи.

Вторая попытка вывести на орбиту «Авангард-1 » в феврале $1958$ г. как и первая – закончилась неудачей, и только $17 $марта спутник был выведен на орбиту. Чтобы вывести на орбиту «Авангард-1» американцы предприняли $11$ попыток с декабря $1957$ по сентябрь $1959$ гг. Успешными оказались только три попытки. Благодаря спутникам космическая наука получила новые данные о плотности верхних слоёв атмосферы, получено точное картирование островов в Тихом океане.

США в августе $1958$ г. с мыса Канаверал попробовали запустить в окрестности Луны зонд с научной аппаратурой, но, ракета-носитель, пролетев $77$ км, взорвалась.

Вторая попытка запуска лунного зонда «Пионер-1 »в октябре $1958$ г. тоже не удалась. Неудачными были и последующие запуски.

Только «Пионер-4 », запущенный в марте $1959$ г., сумел частично выполнить поставленную задачу – пролетел мимо Луны на расстоянии $ 60$ тыс. км вместо запланированных $ 24$ тыс.

Получается, что приоритет в запуске первого зонда тоже принадлежал СССР. Американцы стремились обогнать СССР в освоении космоса и после неудачи с запуском искусственного спутника Земли взоры перевели на Луну. Постановление советского Правительства о пусках станций к Луне вышло в сентябре $1958$ г.

Первый пуск ракеты-носителя «Восток-Л » был осуществлен в январе $1959$ г. Ракета вывела на траекторию полета к Луне автоматическую межпланетную станцию (АМС) «Луна-1 ». Пройдя на расстоянии $6$ тыс. км от лунной поверхности «Луна-1» вышла на гелиоцентрическую орбиту и стала первым в мире космическим аппаратом, который достиг второй космической скорости, преодолев земное притяжение, и, став искусственным спутником Солнца. Главная цель, которая заключалась в перелете с одного небесного тела на другое, не была достигнута, но, тем не менее, это был огромный прорыв в освоении космического пространства. Наука получила практическую информацию в области космических полетов к другим небесным телам. Всё это было учтено.

И вот с космодрома Байконур $12$ сентября $1959$ г. был произведен запуск автоматической межпланетной станции «Луна-2 », которая уже $14 $сентября достигла поверхности Луны, совершив первый в истории полет с одного небесного тела на другое. На лунную поверхность был доставлен вымпел, на котором было начертано «СССР ».

Проблема космического мусора

Определение 1

Все неисправные искусственные объекты и их части, являющиеся опасным фактором воздействия на космические аппараты, включая пилотируемые, называются космическим мусором

Космический мусор представляет для Земли непосредственную и прямую опасность в виде выпадения обломков на населенные пункты, промышленные объекты, транспортные коммуникации и др.

Вокруг нашей планеты с огромной скоростью, иногда $27$ тыс. км/час, по своей собственной траектории вращаются неработающие спутники, космические аппараты и их обломки, отработанные ступени ракет, различный технический хлам и др.

Мусор на орбите Земли начал появляться с конца $1950$-х годов, это время запуска первых ракет и искусственных спутников и трудно представить, сколько его накопилось почти за $60$ лет освоения околоземного космического пространства. Эта, первоначально теоретическая проблема свой официальный статус получила в декабре $1993$ г. после доклада Генерального секретаря ООН под названием «Воздействие космической деятельности на окружающую среду». Проблема космического мусора имеет глобальный характер, потому что не может быть засорения национального околоземного космического пространства, есть засорение космического пространства планеты. Катастрофический рост орбитального мусора способен привести к невозможности дальнейшего освоения космоса. Данные Управления ООН по вопросам космического пространства называют цифру техногенных объектов в $300$ тыс. общей массой до $5$ тыс. тонн. Количество подобных объектов, диаметром более $1$ см, может достигать $100$ тыс., а обнаружена небольшая их часть.

Все обнаруженные объекты внесены в каталоги , например, каталог Стратегического командования США таких объектов на $2013$ г. содержал $16,6$ тыс., большая часть которых была создана СССР, США, КНР. В российском каталоге на $2014$ г. было зафиксировано $15,8$ тыс. объектов космического мусора. Большая их скорость создает угрозу столкновения с действующими космическими летательными аппаратами. И такие примеры есть, когда столкнулись два искусственных спутника – Космос $2251$ и Iridium $33$. Столкновение произошло $10 $ февраля $2009$ г. Спутники были полностью разрушены и образовали более $600$ обломков.

Разные страны вносят свой вклад в создание космического мусора:

Китайского космического мусора – $40$ %;
США дают $27,5$ %;
Россия захламляет космос на $25,5$ %;
На остальные страны приходится $7$ %.

Есть оценки на 2014 г.:

Россия –$39,7$ %;
США – $28,9$ %;
КНР – $22,8$ %.

Если размеры космического мусора в поперечнике более $1$ см, то эффективных мер защиты от них не существует, поэтому чтобы обеспечить решение проблемы по проблематике космического мусора международное сотрудничество развивается по приоритетным направлениям.

Они заключаются в следующем:

Обязательный экологический мониторинг околоземного космического пространства – наблюдение за мусором и ведение каталога объектов космического мусора;
Использование математического моделирования и создание международных информационных систем с целью прогноза засоренности;
Разработка средств и способов защиты космических аппаратов от воздействия космического мусора;
Внедрение мероприятий, направленных на снижение засоренности околоземного пространства.
В ближайшем будущем внимание должно быть уделено мерам контроля, которые бы исключили его образование.

Мирное освоение космоса

Эра освоения космоса требует выполнения космических программ, а это значит, что многие страны должны сконцентрировать свои технические, экономические, интеллектуальные усилия, поэтому вторая половина $XX$ века стала ареной многостороннего международного сотрудничества. Освоение космоса – это ещё одна глобальная проблема. В $70$-е годы была создана международная организация «Интерспутник», штаб-квартира которой располагалась в Москве. Сегодня космической связью через эту систему пользуются более $100$ частных и государственных компаний стран мира. Астрономы всего мира принимают участие в наблюдениях на современных орбитальных обсерваториях. Пока в проектах существуют космические солнечные электростанции, которые планируют разместить на гелиоцентрической орбите. Все новейшие достижения науки и техники, производства и управления лежат в основе освоения космоса. Современная техника позволяет фотографировать далекие планеты и их спутники, проводить исследования и передавать важные данные на Землю.

Замечание 1

Мирное освоение космоса означает, прежде всего, отказ от военных программ.

В $1963$ г. более $100 $стран мира подписали в Москве Договор о запрещении испытаний в космосе, атмосфере, под водой ядерного оружия. Космос никому не принадлежит, а это значит, что его мирное освоение является общей задачей и проблемой всех стран. Человечество вышло за границу атмосферы Земли и приступило к освоению дальнего космического пространства.

Одним из направлений использования космического пространства является космическое производство . Это направление включает в себя разработку новых материалов, альтернативных источников энергии, космических технологий. Они необходимы для того, чтобы получить новые сплавы, вырастить кристаллы, создать медицинские препараты, провести монтажные и сварочные работы и др.

Человечество обязано сделать космос не полем боя, а фундаментом для нового Грядущего. На протяжении многих лет космос являлся пространством военно-политического соперничества, а сегодня его надо превратить в арену мирного сотрудничества. Для всего человечества очень важно то, чтобы освоение космического пространства было исключительно мирным. Стратегическим приоритетом России является всемерное расширение и углубление работы в космосе. Страна имеет уникальный космический потенциал, особенно по космическим полетам большой длительности. В марте этого года глава Роскосмоса А. Перминов на встрече с Президентом России говорил о задачах, стоящих перед космической отраслью России.

Задачи носят следующий характер:

Россия должна сохранить лидирующее положение в космонавтике;
Обеспечить экономику страны, оборону, безопасность, науку необходимой космической информацией;
Влиться в мировой космический сектор;
Обеспечить независимый доступ в космическое пространство со своей территории.

Говоря об освоении Большого космоса и об осуществлении полетов на другие планеты, причем не только нашей Солнечной системы, но и за пределами ее, человек забывает о том, что он, по сути, неотъемлемая частичка Земли. И как поведет наш организм за пределами родной голубой планеты, и какие воообще возникнут проблемы в освоении космоса - еще неизвестно. (сайт)

Хотя можно даже догадаться - как. Не случайно российские космонавты в свое время шутили, что на орбите карандаш намного полезнее памяти, поскольку заметили, что последняя там начинает давать сбои в своей работе. И это еще на орбите Земли, а что говорить о полетах на другие планеты…

Проблемы освоения космоса человеком

В настоящее время НАСА проводит долгосрочный эксперимент, в котором участвуют астронавты - одноклеточные братья-близнецы . Первый провел на МКС целый год, а второй в это время спокойно жил на Земле. Обратите внимание, что сотрудники NASA, не смотря на возвращение Скотта с международной космической станции, не спешат с выводами, заявив, что окончательные результаты можно ожидать только в 2017 году.

Однако исследователи многих стран давно уже изучают эту проблему, поскольку от решения ее во многом будет зависеть развитие космонавтики на Земле. И наука до сих пор не может дать ответ даже на такой вопрос, как долго человек может находиться вдали от Земли, не говоря уже о многих других.

Во-первых, человек не может долго существовать без привычной для него , и пока эта проблема в освоении космоса не решена. Во-вторых, современные технологии не могут защитить астронавта от воздействия радиации и прочих космических излучений, которые буквально пронизывают все и вся. Космонавты на МКС, например, даже с закрытыми глазами «видят яркие вспышки», когда эти лучи воздействуют на их оптические нервы. А ведь такие излучения пронизывают весь организм человека, находящегося в космосе, могут влиять на иммунную систему и даже на ДНК. При этом любая защита астронавта автоматически сама становится источником вторичного излучения.

Влияние космоса на здоровье человека

Исследователи из Университета Колорадо недавно обследовали мышей, которые провели две недели на орбите (на борту шаттла «Атлантис»). Всего две недели! И за это короткое время в организме грызунов произошли неприятные перемены, все они вернулись на Землю с признаками поражения печени. До этого, замечает профессор Карен Йоншер, исследователи космоса даже не предполагали, что он так губителен для внутренних органов всего живущего на Земле, в том числе и для человека. Не случайно астронавты часто возвращаются с орбиты с симптомами, похожими на диабет. Конечно, на Земле их тут же подлечивают, однако что будет с человеком при длительном пребывании в космосе, да еще вдали от родной планеты? Будет ли полноценно решена проблема влияния космоса на человека?

Кстати, ученых постоянно интересует и такой вопрос - зачатие и размножение в космосе, коли уж в планах людей долгосрочные, а то и пожизненные полеты на другие планеты. Оказывается, в условиях невесомости икринки, например, делятся совсем по другому, то есть не на две, четыре, восемь и так далее, а на две, три, пять… Для человека это равносильно отсутствию зачатия или прерыванию беременности на самых ранних стадиях.

Правда, на днях китайские ученые выступили с «сенсационным заявлением», что им удалось добиться развития эмбриона млекопитающих в условиях микрогравитации. И хотя статья журналиста Cheng Yingqi звучит амбициозно - «Гигантский скачок в науке - эмбрионы растут в космосе», многие исследователи отнеслись к этой информации весьма скептически.

Неутешительные итоги, касающиеся освоения Большого космоса человеком

Итак, если подвести итоги, даже не дожидаясь результатов эксперимента НАСА с астронавтами-близнецами, можно сделать неутешительный вывод: человечество еще не готово к полетам в дальний космос, и еще неизвестно, когда это произойдет. Некоторые исследователи даже утверждают, что мы не готовы даже к полетам на Луну (отсюда можно сделать вывод, что американцы туда никогда не летали), не говоря уже о Марсе и прочих грандиозных космических замыслах.

Уфологи, в свою очередь, настаивают на не менее авторитетном мнении других ученых о том, что преодоление космического пространства, как это собираемся делать мы сейчас, - тупиковый путь. По их твердому убеждению, развитые путешествуют во Вселенной совсем иначе, например, используя кротовые норы - временно-пространственные дыры, позволяющие мгновенно перемещаться в любую точку Божественного мироздания. Возможно, есть и более совершенные способы, не доступные нашему пониманию. Земные космические ракеты пока претендуют лишь на освоение околоземной орбиты, причем исключительно по всем показателям, начиная от черепашьей (по меркам Большого космоса) скорости перемещения и кончая полной незащищенностью астронавтов в этих примитивных аппаратах…

Космическую эру для человечества открыл Международный геофизический год (июль 1957 – декабрь 1958 г.), по программе которого сотни ученых всего мира проводили координационные исследования верхних слоев атмосферы. Программы США и СССР предусматривали запуск искусственных спутников Земли для исследования околоземного пространства. И 4 октября 1957 года в нашей стране и 31 января 1958 г. в США были выведены на орбиту первые спутники. Важнейшим достижением человечества стал полет Ю.А. Гагарина в космос в 1961 г. и высадка американских астронавтов на поверхности Луны. В 60-х годах к космическим исследованиям приступили и западноевропейские страны

Работы в этой области сегодня координирует Европейское космическое агентство, в которое входят …
Бельгия, Дания, Франция, Италия, Нидерланды, Испания, Швеция, швейцария, Великобритания и ФРГ, и чуть позже – Австрия, Ирландия, Норвегия и Канада в качестве ассоциированных членов. Япония и Китай также ведут исследования. Япония внесла вклад в исследование физики Солнца, а Китай уже предлагает услуги по запуску возвращаемых спутников.

Но не все государства мира имеют возможность самостоятельно вести космические исследования, хотя и заинтересованы в таковых. Поэтому в 3-ей Всемирной конференции ООН по исследованию и использованию космического пространства в июле 1999 г. приняло участие более 100 государств, около 2 тысяч делегатов и специалистов. Развивающиеся страны участвуют в освоении космоса через специальные космические агентства или министерства. Так работают Индия, Израиль, Бразилия и Индонезия.

Но освоение космоса, едва начавшись, стало стремительно превращаться в глобальную проблему современности, относящуюся к сфере взаимодействия общества с природой. У этой проблемы сегодня выделяют три аспекта:

1. Технико-экономический. Благодаря развитию космических исследований произошел огромный скачок в развитии фундаментальных наук, возникли новые области естествознания, ускорилось развитие прикладных исследований, техники, автоматизации управления и информационно-управляющих систем. Возник комплекс космических систем, которые позволяют более эффективно решать современные задачи в области связи, ретрансляции теле- и радиосигналов, метеорологии, навигации, космического зондирования земной поверхности с различными хозяйственными целями (поиск полезных ископаемых, косяков рыбы в море, прогнозирование урожая и т.п.) контроля состояния окружающей среды.

Особенно быстро развиваются космические связи. В мире действует свыше 50 международных, региональных, национальных систем спутниковой связи. Их обслуживает свыше 200 космических аппаратов на геостационарной орбите (орбита в плоскости экватора на высоте 36 тыс. км), а также около 100 низкоорбитальных спутников. Для России с ее большими территориями такая связь имеет особую ценность.

В ближайшем будущем планируется организовать в космосе производство полупроводников, медицинских препаратов, для производства которых требуется вакуум и невесомость, а также продукции, изготовление которой на Земле нежелательно по экологическим соображениям. Богатый опыт в этом направлении был накоплен на борту российской станции «Мир». Высокую оценку специалистов получили опробованные здесь технологии получения совершенных монокристаллов для интегральных микросхем, технологии выращивания различных белков и вирусов для создания лекарств методами генной инженерии, диагностические антисыворотки, которые сегодня применяются при производстве противогриппозных вакцин. Возможно скоро космос поможет решить энергетическую проблему. Если бы человек научился использовать хотя бы одну сотую часть солнечной энергии, попадающей на Землю, это бы дало ему возможность отказаться от всех других видов энергии. Главный недостаток современных солнечных электростанций, прерывность работы в ночное и пасмурное время. Но эта проблема исчезает в космосе на геостационарной космической орбите, где возможно получать энергию солнца непрерывно. Но пока не найден путь ее передачи на Землю, хотя исследования в этом направлении ведуться.

Идет поиск возможности использовать космическую технику для защиты Земли от столкновения с небесными телами (проект НАСА – выстреливать в приближающиеся кометы и менять их траекторию).

Коммерциализация космической деятельности свидетельствует о ее успешном развитии. В 1996 году совокупные доходы космической деятельности составляли 77 млрд. долл., в России доход от ракетно-космической промышленности в этот год составил 471млн. долл. А через два года вырос почти вдвое.

Но космическая деятельности требует больших денег, и сейчас уже государства могут самостоятельно осуществлять только локальные проекты. Возникает объективная потребность в объединении усилий, а, значит, и в регулировании космической деятельности. Первый совместный российско-американский проект «Союз-Апполон» был осуществлен в 70-е годы. Теперь такие проекты стали обычным делом. В 90-е годы создана совместная российско-американская компания по космическим запускам «Хруничев-Локхид», российско-французская компания «Старсем», российско-германское предприятие «Еврокот». Осуществляется проект по созданию Международной космической станции, в которой принимают участие 15 государств.

Однако нельзя не видеть возникших проблем из-за развития космической деятельности. Космические исследования могут выполняться какой-либо одной страной, а полученные сведения могут касаться территории других стран. Это влечет за собой конфликты из-за вмешательства одних государств в жизнь других. Особенно сильно может быть вмешательство через трансляцию телепрограмм со спутников на частные приемники любых стран. В соответствии с Конвенцией о передаче и использовании данных дистанционного зондирования Земли из космоса (1978 г.), государство, получившее эти данные, не имеет права их раглашать или передавать кому-либо без согласия страны, которой они касаются. Но США продолжают настаивать на свободе этого информационного рынка.

Геостационарное космическое пространство в силу своей уникальности было признано ограниченным естественным ресурсом всего человечества, хотя ряд экваториальных стран претендовали на его отдельные сегменты. Поэтому возникли ограничения в его использовании. Первые ограничения касались числа спутников на орбите. Их неконтролируемое число привело бы к радиопомехам.

Серьезную опасность представляет использование космоса в военных целях. Космос сразу стал ареной соревнования США И СССР для достижения странами военного превосходства. Программы «звездных войн» дорого обошлись государствам. Сейчас стремление использовать космос как средство давления на противника стало еще более активным. США проводит крупномасштабные учения с применением оружия, поражающего земные объекты из космоса.

Планы использовать космос в военных целях подробно описаны в документе «Взгляд космического командования США на 2020 год»: господство в космосе становится условием успеха в боевых действиях будущего. США провозглашает необходимым считать космическое пространство «областью ответственности» вооруженных сил США. В 2000 г. за резолюцию Генеральной Ассамблеи ООН по предотвращению гонки вооружений в космосе проголосовало 163 страны, а США – воздержались. В 2001 году они отказались участвовать в Международной московской конференции по предотвращению милитаризации космоса, хотя там было 105 стран-участниц.

2. Вторым аспектом проблем, связанных с освоением космоса, является экологический аспект. Освоение космоса началось без оглядки на экологические последствия этой деятельности. А сейчас мы вынуждены констатировать, что эти последствия носят негативный характер и весьма существенны. Так, например, обнаружилось, что после каждого запуска баллистических ракет образуются озоновые дыры, загрязняется воздух. Только одна ракета вырабатывает столько окиси углерода, сколько 10 тысяч автомобилей. А 100 запусков таких ракет равносильны появлению на Земле 1 млн. автомобилей.

В результате запусков ракет меняется погода: падает давление в тропосфере (приземном слое), из-за чего увеличивается число осадков, возникают сильные ветры, циклоны. Еще сильнее изменения в ионосфере (50-80 км над Землей). Именно здесь возникают озоновые дыры, которые сохраняются длительное время. Ультрафиолетовая радиации проходи на Землю и влияет на генофонд. Запуск 300 аппаратов типа «Шатл» могут уничтожить весь озоновый слой Земли, поэтому уже сейчас существуют ограничения на число запусков. Ученые уверенны, что на Марсе нет жизни потому, что там нет озонового защитного слоя, а парниковый эффект Венеры – результат избытка в ее атмосфере двуокиси углерода.

Серьезной становится проблема замусоривания космического пространства обломками, которые опасны для двигателей космических кораблей. Например, действующая на орбите международная космическая станция для защиты от космического мусора размером 1-2 см оборудована двумя сотнями специальных экранов, что сильно утяжеляет конструкцию, заставляет использовать более мощные двигатели, что еще сильнее губит озоновый слой при запуске. Космический мусор опасен и для землян, потому что он периодически приземляется. Для решения этой проблемы создан Координационный комитет по космическому мусору. Его 17-ая конференция признала необходимость выработки руководств по размещению спутников на геостационарной орбите, обмена информацией об объектах, сгорающих в верхних слоях атмосферы, создание общедоступной базы данных космических объектов.

Еще одна проблема – загрязнение околоземного пространства радиоактивными отходами. Сегодня в вечном полете находятся 58 ядерных энергетических установок – реакторов умерших спутников, выведенных в свое время на высокую орбиту, чтобы они не упали на Землю. Но реакторы излучают радиацию на сотни километров. Случаются также космические аварии: 1978 г. – советский спутник «Космос-954», оснащенный ядерным реактором распался над Канадой, в результате чего произошло радиоактивное заражение ее северный районов. Радиоактивное излучение также создает помехи для наблюдения за Галактиками. А ведь существуют безопасные способы захоронения ядерных отходов в космосе. Для этого надо выводить их за пределы солнечной системы или сжигать на Солнце, для чего контенеры нужно направить в сторону Юпитера. Там гравитационное поле Солнца захватит их и направит к себе.

3. Международно-правовой аспект становится все актуальней с ростом различных проблем. Свое отношение к космосу человечество выразило в 2 документах: Декларации правовых принципов деятельности государств по использованию космического пространства, принятой Генеральной ассамблеей ООН в 1963 году, и Договоре о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела (1967 г.). Здесь сформулированы основные принципы освоения космического пространства:

– космос – достояние всего человечества;

— национальное присвоение части космического пространства недопустимо;

— космическое пространство может использоваться только в мирных целях;

— недопустимо вредное воздействие на космос и загрязнение космического пространства.

В развитие этих принципов потом был заключен ряд соглашений: Соглашение о спасении космонавтов, возвращении космонавтов и возвращении объектов, запущенных в космическое пространство (1968 г.); Конвенция о международной ответственности за ущерб, причиненный космическими объектами (1972 г.); Конвенция о регистрации объектов, запускаемых в космическое пространство (1975 г.); Соглашение о деятельности государств на Луне и других небесных телах (1979 г.), Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой, Конвенция международной ответственности за ущерб, причиненный космическими объектами (1972 г.). Так постепенно сформировалась особая отрасль международного права – международная ответственность за правонарушения в космосе. Понятие ответственности имеет два аспекта: политический и материальный.

Политичекую ответственность устанавливает ст. 6 Договора по космосу, в которой говорится, что государство – участник Договора обязано отвечать перед субъетом международного права за соответствие своей космической деятельности общим нормам и принципам.

Материальную ответственность устанавливает ст. 7 Договора. Эта ответственность может выражаться в таких формах: репарации (денежное возмещение ущерба), реституции (возмещение ущерба в натуральной форме), субституции (замена уничтоженного или поврежденного имущества) и ресторации (восстановление государством-нарушителем первоначального состояния поврежденного объекта). Россия уже не раз возмещала ущерб Казахстану.

Постепенно сформировалась и сеть международных организаций, которые регулируют космическую деятельность. Это Комитет ООН по космосу, Европейское космическое агентство, Международная астронавтическая федерация, Комитет по космическим исследованиям (КОСПАР), Международная организация морской спутниковой связи (ИНМАРСАТ), а также национальные космические организации: Российское авиационно-космическое агентство, Национальное управление по аэронавтике и исследованиям космического пространства (США), Национальный центр космических исследований (Франция), Японское национальное агентство по космосу и развитию т.п. Очевидно, что нужна и всемирная космическая организация, чтобы объединять и координировать космическую деятельность различных государств.

Журналисты, которые берутся за освещение этой проблемы должны хорошо представлять себе ее современное состояние во всех трех аспектах: технико-экономическом, экологическом и международно-правовом. А также следовать принципам, на основе которых данная деятельность осуществляется.

Поделиться с ДРУЗЬЯМИ:

Вступление:

Во второй половине XX в.человечество ступило на порог Вселенной — вышло в космическое пространство. Дорогу в космос открыла наша Родина. Первый искусственный спутник Земли, открывший космическую эру, запущен бывшим Советским Союзом, первый космонавтмира — гражданин бывшего СССР.

Космонавтика — это громадный катализатор современной науки и техники, ставшийза невиданно короткий срок одним из главный рычагов современного мировогопроцесса. Она стимулирует развитие электроники, машиностроения,

материаловедения, вычислительной техники, энергетики и многих других областей народногохозяйства.

В научном плане человечество стремится найти в космосе ответ на такиепринципиальные вопросы, как строение и эволюция Вселенной, образование Солнечнойсистемы, происхождение и пути развития жизни. От гипотез о природе планет истроении космоса, люди перешли к всестороннему и непосредственному изучениюнебесных тел и межпланетного пространства с помощью ракетно-космическойтехники.

В освоении космоса человечеству предстоит изучит различные области космическогопространства: Луну, другие планеты и межпланетное пространство.

Современный уровень космической техники и прогноз её развития показывают, чтоосновной целью научных исследований с помощью космических средств, по-видимому, в ближайшем будущем будет наша Солнечная система. Главными при этом будутзадачи изучения солнечно-земных связей и пространства Земля — Луна, а так жеМеркурия, Венеры, Марса, Юпитера, Сатурна и других планет, астрономическиеисследования, медико-биологические исследования с целью оценки влиянияпродолжительности полётов на организм человека и его работоспособность.

В принципе развитие космической технике должно опережать «Спрос», связанный срешением актуальных народнохозяйственных проблем. Главными задачами здесьявляются ракет-носителей, двигательных установок, космических аппаратов, а также обеспечивающих средств (командно-измерительных и стартовых комплексов, аппаратуры и т. д.), обеспечение прогресса в смежных отраслях техники, прямо иликосвенно связанных с развитием космонавтики.

Фантазия есть качество величайшейценности В. И. Л е н и н

До полётов в мировое пространство нужно было понять и использовать на практикепринцип реактивного движения, научиться делать ракеты, создать теориюмежпланетных сообщений и т. д.

Ракетная техника — далеко не новое понятие. К созданию мощных современныхракет-носителей человек шёл через тысячелетия мечтаний, фантазий, ошибок, поисков в различных областях науки и техники, накопления опыта и знаний.

Принцип действия ракеты заключается в её движении под действием силы отдачи, реакции потока частиц, отбрасываемых от ракеты. В ракете. т. е. аппарате, снабжённом ракетным двигателем, истекающие газы образуются за счёт реакцииокислителя и горючего, хранящихся в самой ракете. Это обстоятельство делаетработу ракетного двигателя независимой от наличия или отсутствия газовой среды. Таким образом, ракета представляет из себя удивительную конструкцию, способнуюперемещаться в безвоздушном пространстве, т. е. не опорном, космическомпространстве.

Особое место среди русских проектов применения реактивного принципа полётазанимает проект Н. И. Кибальчича, известного русского революционера, оставившего несмотря на короткую жизнь (1853−1881), глубокий след в историинауки и техники. Имея обширные и глубокие знания по математике, физике иособенно химии, Кибальчич изготовлял самодельные снаряды и мины длянародовольцев. «Проект воздухоплавательного прибора» был результатом длительнойисследовательской работы Кибальчича над взрывчатыми веществами. Он, посуществу, впервые предложил не ракетный двигатель, приспособленный ккакому-либо существовавшему летательном аппарату, как это делали другиеизобретатели, а совершенно новый (ракетодинамический) аппарат, прообразсовременных пилотируемых космических средств, у которых тяга ракетныхдвигателей служит для непосредственного создания подъемной силы, поддерживающейаппарат в полёте. Летательный аппарат Кибальчича должен был функционировать попринципу ракеты!

Но т.к. Кибальчича посадили в тюрьму за покушение на Царя Александра II,

топроект его летательного аппарата был обнаружен только в 1917 году в архиведепартамента полиции.

Итак, к концу прошлого века идея применения для полётов реактивных приборовполучила в России большие масштабы. И первым кто решил продолжить исследованиябыл наш великий соотечественник Константин Эдуардович Циолковский (1857−1935).Реактивным принципом движения он начал интересоваться очень рано. Уже в 1883 г. он дал описание корабля с реактивным двигателем. Уже в 1903 году Циолковский впервые в миредал возможность конструировать схему жидкостной ракеты. Идеи Циолковскогополучили всеобщее признание ещё в 1920-е годы. И блестящий продолжатель егодела С. П. Королёв за месяц до запуска первого искусственного спутника Землиговорил что идеи и труды Константина Эдуардовича будут всё больше и большепривлекать к себе внимание по мере развития ракетной техники, в чём оказалсяабсолютно прав!

Начало космической эры

И так через 40 лет после того как был найден проектлетательного аппарата, созданный Кибальчичем, 4 октября 1957 г. бывший СССР

произвел запуск первого в мире искусственногоспутника Земли. Первый советский спутник позволил впервые измеритьплотность верхней атмосферы, получить данные о распространении радиосигналов вионосфере, отработать вопросы выведения на орбиту, тепловой режим и др. Спутникпредставлял собой алюминиевую сферу диаметром 58 см и массой 83,6 кг с четырьмя штыревыми антеннами длинной 2,4−2,9 м. В герметичном корпусе спутника размещались аппаратура и источники электропитания. Начальныепараметры орбиты составляли: высота перигея 228 км, высота апогея 947 км, наклонение 65,1 гр. 3 ноября Советский Союз сообщил о выведении наорбиту второго советского спутника. В отдельной герметической кабине находилисьсобака Лайка и телеметрическая система для регистрации ее поведении вневесомости. Спутник был также снабжен научными приборами для исследованияизлучения Солнца и космических лучей.

6 декабря 1957 г. в США была предпринята попытка запустить спутник «Авангард-1» с помощью ракеты-носителя, разработаннойИсследовательской лабораторией ВМФ. После зажигания ракета поднялась надпусковым столом, однако через секунду двигатели выключились и ракета упала настол, взорвавшись от удара.

31 января 1958 г. был выведен на орбиту спутник «Эксплорер-1», американский ответ на запуск советских спутников. По размерам и

массе он не был кандидатом в рекордсмены. Будучидлинной менее 1 м и диаметром только ~15,2 см, он имел массу всего лишь 4,8 кг.

Однако его полезный груз был присоеденен к четвертой, послед-

ней ступени ракеты-носителя «Юнона-1». Спутник вместес ракетой на орбите имел длину 205 см и массу 14 кг. На нем были установлены датчики наружной и внутренней температур, датчики эрозии и ударов дляопределения потоков микрометеоритов и счетчик Гейгера-Мюллера для регистрациипроникающих космических лучей.

Важный научный результат полета спутника состоял воткрытии окружающих Земля радиационных поясов. Счетчик Гейгера-Мюллерапрекратил счет, когда аппарат находился в апогее на высоте 2530 км, высота перигея составляла 360 км.

5 февраля 1958 г. в США была предпринята вторая попытка запустить спутник «Авангард-1», но она также закончилась аварией, как ипервая попытка. Наконец 17 марта спутник был выведен на орбиту. В период сдекабря 1957 г. по сентябрь 1959 г. было предпринято одиннадцать попытоквывести на орбиту «Авангард-1» только три из них были успешными. ту. В период с декабря 1957 г. по сентябрь 1959 г. было предпринято одиннадцать попыток вывести на орбиту «Авангард

Оба спутника внесли много нового в космическуюнауку и технику (солнечные батареи, новые данные о плотности верхний атмосферы, точное картирование островов в Тихом океане и т. д.) 17 августа 1958 г. в США была предпринята первая попытка послать с мыса Канаверал в окрестности Луны зонд снаучной аппаратурой. Она оказалась неудачной. Ракета поднялась и пролетелавсего 16 км. Первая ступень ракеты взорвалась на 77 с полета. 11 октября 1958 г. была предпринята вторая попытка запуска лунного зонда «Пионер-1», также оказалась неудачной. Последующие несколько запусков также оказались неудачными, лишь 3 марта 1959 г."Пионер-4″, массой 6,1 кг частично выполнил поставленную задачу: пролетелмимо Луны на расстоянии 60 000 км (вместо планируемых 24 000 км).

Так же как и при запуске спутника Земли, приоритет взапуске первого зонда принадлежит СССР, 2 января 1959 г. был запущен первый созданный руками человека объект, который был выведен на траекторию, проходящую достаточно близко от Луны, на орбиту

спутника Солнца. Таким образом «Луна-1» впервыедостигла второй космической скорости. «Луна-1» имела массу 361,3 кг и пролетела мимо Луны на расстоянии 5500 км. На расстоянии 113 000 км от Земли с ракетной ступени, пристыкованной к «Луне-1», было выпущено облако паров натрия, образовавшее искусственную комету. Солнечное излучение вызвало яркое свечениепаров натрия и оптические системы на Земле сфотографировали облако на фоне

созвездия Водолея.

«Луна-2» запущенная 12 сентября 1959 г. совершила первый в мире полет на другое небесное тело. В 390,2-килограммовой сфереразмещались приборы, показавшие, что Луна не имеет магнитного поля ирадиационного пояса.

Автоматическая межпланетная станция (АМС) «Луна-3"была запущена 4 октября 1959 г. Вес станции равнялся 435 кг. Основной целью запуска был облет Луны и фотографирование ее обратной, невидимой с Земли, стороны. Фотографирование производилось 7

октября в течение 40 мин с высоты 6200 км над Луной.

Человек в космосе

12 апреля 1961 г. в 9 ч 07 мин по московскому времени в нескольких десятках километров севернее поселка Тюратам в Казахстане насоветском космодроме Байконур состоялся запуск межконтинентальнойбаллистической ракеты Р-7, в носовом отсеке которой размещался пилотируемыйкосмический корабль «Восток» с майором ВВС Юрием Алексеевичем Гагариным наборту. Запуск прошел успешно. Космический корабль был выведен на орбиту снаклонением 65 гр, высотой перигея 181 км и высотой апогея 327 км и совершил один виток вокруг Земли за 89 мин. На 108-ой мин после запуска он вернулся наЗемлю, приземлившись в районе деревни Смеловка Саратовской области. Такимобразом, спустя 4 года после выведения первого искусственного спутника ЗемлиСоветский Союз впервые в мире осуществил полет человека в космическоепространство.

Космический корабль состоял из двух отсеков. Спускаемый аппарат, являющийся одновременно кабиной космонавта, представлялсобой сферу диаметром 2,3 м, покрытую абляционным материалом для тепловойзащиты при входе в атмосферу. Управление кораблем осуществлялось автоматически, а также космонавтом. В полете непрерывно поддерживалась с Землей. Атмосферакорабля — смесь кислорода с азотом под давлением 1 атм. (760 мм рт. ст.). «Восток-1» имел массу 4730 кг, а с последней ступенью ракеты-носителя 6170 кг. Космический корабль «Восток» выводился в космос 5 раз, после чего было объявлено о егобезопасности для полета человека.

3-го ранга Алан Шепард стал первым американскимастронавтом.

Хотя он и не достиг околоземной орбиты, он поднялсянад Землей

на высоту около 186 км. Шепард запущенный с мыса Канаверал в

КК «Меркурий-3» с помощью модифицированнойбаллистической

ракеты «Редстоун», провел в полете 15 мин 22 с допосадки в Атлантическом океане. Он доказал, что человек в условиях невесомостиможет осуществлять ручное управление космическим кораблем. КК «Меркурий"значительно отличался от КК «Восток».

Он состоял только из одного модуля — пилотируемойкапсулы в

форме усеченного конуса длинной 2,9 м и диаметром основания

1,89 м . Его герметичная оболочкаиз никелевого сплава имела обшивку из титана для защиты от нагрева при входе ватмосферу.

Атмосфера внутри «Меркурия» состояла из чистого кислорода

под давлением 0,36 ат.

Канаверал был запущен корабль «Меркурий-6», пилотируемый

подполковником ВМФ Джоном Гленном. Гленн пробыл наорбите только 4 ч 55 мин, совершив 3 витка до успешной посадки. Целью полетаГленна было определение возможности работы человека в КК «Меркурий». Последнийраз «Меркурий» был выведен в космос 15 мая 1963 г.

18 марта 1965 г. был выведен на орбиту КК «Восход» с двумя космонавтами на борту — командиром корабля полковником Павлом

Иваровичем Беляевым и вторым пилотом подполковникомАлексеем Архиповичем Леоновым. Сразу после выхода на орбиту экипаж очистил себяот азота, вдыхая чистый кислород. Затем был

развернут шлюзовой отсек: Леонов вошел в шлюзовойотсек, закрыл крышку люка КК и впервые в мире совершил выход в космическоепространство. Космонавт с автономной системой жизнеобеспечения находился внекабины КК в течении 20 мин, временами отдаляясь от корабля на расстояние до 5 м. Во время выхода он был соединен с КК только телефонным и телемеметрическим кабелями. Такимобразом, была практически подтверждена возможность пребывания и работыкосмонавта вне КК.

3 июня был запущен КК «Джемени-4» с капитанамиДжеймсом Макдивиттом и Эдвардом Уайтом. Во время этого полета, продолжавшегося97 ч 56 мин Уайт вышел из КК и провел вне кабины 21 мин, проверяя возможностьманевра в космосе с помощью ручного реактивного пистолета на сжатом газе.

К большому сожалению освоение космоса не обошлосьбез жертв. 27 января 1967 г. экипаж готовившийся совершить первый

пилотируемый полет по программе «Аполлон» погиб вовремя

пожара внутри КК сгорев за 15 с в атмосфере чистогокислорода. Вирджил Гриссом, Эдвард Уайт и Роджер Чаффи стали первымиамериканскими астронавтами, погибшими в КК. 23 апреля с Байконура был запущенновый КК «Союз-1», пилотируемый полковником Владимиром Комаровым. Запуск прошелуспешно.

На 18 витке, через 26 ч 45 мин, после запуска, Комаровначал ориентацию для входа в атмосферу. Все операции прошли нормально, но послевхода в атмосферу и торможения отказала парашютная система. Космонавт погибмгновенно в момент удара «Союза» о Землю со скоростью 644 км\ч. В дальнейшемКосмос унес не одну человеческую жизнь, но эти жертвы были первыми.

Нужно заметить, что в естественнонаучном и производительном планах мир стоитперед рядом глобальных проблем, решение которых требует объединённых усилийвсех народов. Это проблемы сырьевых ресурсов, энергетики, контроля засостоянием окружающей среды и сохранения биосферы и другие. Огромную роль вкардинальном их решении будут играть космические исследования — одно изважнейших направлений научно-технической революции.

Космонавтика ярко демонстрирует всему миру плодотворность мирногосозидательного труда, выгоды объединения усилий разных стран в решении научныхи народнохозяйственных задач.

С какими же проблемами сталкиваетсякосмонавтика и сами космонавты?

Начнёмс жизнеобеспечения. Что такое жизнеобеспечение? Жизнеобеспечение в космическомполёте — это создание и поддержание в течении всего полёта в жилых и рабочихотсеках К.К. таких условий, которые обеспечили бы экипажу работоспособность, достаточную для выполнения поставленной задачи, и минимальную вероятностьвозникновения патологических изменений в организме человека. Как это сделать? Необходимо существенно уменьшить степень воздействия на человеканеблагоприятных внешних факторов космического полёта — вакуума, метеорическихтел, проникающей радиации, невесомости, перегрузок; снабдить экипаж веществамии энергией без которых не возможна нормальная жизнедеятельность человека, -пищей, водой, кислородом и сетом; удалить продукты жизнедеятельности организмаи вредные для здоровья вещества, выделяемые при работе систем и оборудованиякосмического корабля; обеспечить потребности человека в движении, отдыхе, внешней информации и нормальных условиях труда; организовать медицинскийконтроль за состоянием здоровья экипажа и поддержание его на необходимомуровне. Пища и вода доставляются в космос в соответствующей упаковке, акислород — в химически связанном виде. Если не проводить восстановлениепродуктов жизнедеятельности, то для экипажа из трёх человек на один годпотребуется 11 тонн вышеперечисленных продуктов, что, согласитесь, составляетнемалый вес, объём, да и как это всё будет хранится в течении года?!

Вближайшем будущем системы регенерации позволят почти полностью воспроизводитькислород и вод на борту станции. Уже давно начали использовать вода послеумывания и душа, очищенную в системе регенерации. Выдыхаемая влагаконденсируется в холодильно-сушильном агрегате, а затем регенерируется. Кислород для дыхания извлекается из очищенной воды электролизом, а газообразныйводород, реагируя с углекислым газом, поступающим из концентратора, образуетводу, которая питает электролизер. Использование такой системы позволяетуменьшить в рассмотренном примере массу запасаемых веществ с 11 до 2 т. Впоследнее время практикуется выращивание разнообразных видов растений прямо наборту корабля, что позволяет сократить запас пищи который необходимо брать вкосмос, об этом упоминал ещё в своих трудах Циолковский.

Космос науке

Освоение космоса во многом помогает в развитии наук:

18декабря 1980 года было установлено явление стока частиц радиационных поясовЗемли под отрицательными магнитными аномалиями.

Эксперименты, проведённые на первых спутниках показали, что околоземноепространство за пределами атмосферы вовсе не «пустое». Оно заполнено плазмой, пронизано потоками энергетических частиц. В 1958 г. в ближнем космосе были обнаружены радиационные пояса Земли — гигантские магнитные ловушки, заполненные заряженными частицами — протонами и электронами высокой энергии.

Наибольшая интенсивность радиации в поясах наблюдается на высотах в несколькотысяч км. Теоретические оценки показывали, что ниже 500 км. Не должно быть повышенной радиации. Поэтому совершенно неожиданным было обнаружение во времяполётов первых К.К. областей интенсивной радиации на высотах до 200−300 км. Оказалось, что это связано с аномальными зонами магнитного поля Земли.

Распространилось исследование природных ресурсов Земли космическими методами, что во многом посодействовало развитию народного хозяйства.

Первая проблема которая стояла в 1980 году перед космическими исследователямипредставляла перед собой комплекс научных исследований, включающих большинствоважнейших направлений космического природоведения. Их целью являлись разработкаметодов тематического дешифрирования многозональной видеоинформации и их использованиепри решении задач наук о Земле и хозяйственных отраслей. К таким задачамотносятся: изучение глобальных и локальных структур земной коры для познанияистории её развития.

Вторая проблема является одной из основополагающих физико-технических проблемдистанционного зондирования и имеет своей целью создание каталоговрадиационных характеристик земных объектов и моделей их трансформации, которыепозволят выполнять анализ состояния природных образований на время съемки ипрогнозировать их на динамику.

Отличительной особенностью третей проблемы является ориентация на излучениерадиационных характеристик крупных регионов вплоть до планеты в целом спривлечением данных о параметрах и аномалиях гравитационного и геомагнитногополей Земли.

Изучение Земли из космоса

Человек впервые оценил роль спутников для контроляза состоянием

сельскохозяйственных угодий, лесов и других природныхресурсов

Земли лишь спустя несколько лет после наступлениякосмической

эры. Начало было положено в 1960 г., когда с помощьюметеорологических спутников «Тирос» были получены подобные карте очертанияземного шара, лежащего под облаками. Эти первые черно-белые ТВ изображениядавали весьма слабое представление о деятельности человека и тем не менее этобыло первым шагом. Вскоре были разработаны новые технические средства, позволившие повысить качество наблюдений. Информация извлекалась измногоспектральных изображений в видимом и инфракрасном (ИК) областях спектра. Первыми спутниками, предназначенными для максимального использования этихвозможностей были аппараты типа «Лэндсат». Например спутник «Лэндсат- D», четвертый из серии, осуществлял наблюдение Земли с высоты более 640 км с помощью усовершенствованных чувствительных приборов, что позволило потребителям получатьзначительно более детальную и своевременную информацию. Одной из первыхобластей применения изображений земной поверхности, была картография. Вдоспутниковую эпоху карты многих областей, даже в развитых

районах мира были составлены неточно. Изображения, полученные с

помощью спутника «Лэндсат», позволили скорректироватьи обновить некоторые существующие карты США. В СССР изображения полученные состанции «Салют», оказались незаменимыми для выверки железнодорожной трассы БАМ.

В середине 70-х годов НАСА, министерство сельскогохозяйства США приняли решение продемонстрировать возможности спутниковойсистемы в прогнозировании важнейшей сельскохозяйственной культуры пшеницы. Спутниковые наблюдения, оказавшиеся на редкость точными в дальнейшем былираспространены на другие сельскохозяйственные культуры. Приблизительно в то жевремя в СССР наблюдения за сельскохозяйственными культурами проводились соспутников серий «Космос», «Метеор», «Муссон» и орбитальных станций «Салют».

Использование информации со спутников выявило еенеоспоримые преимущества при оценке объема строевого леса на обширныхтерриториях любой страны. Стало возможным управлять процессом вырубки леса ипри необходимости давать рекомендации по изменению

контуров района вырубки с точки зрения наилучшейсохранности леса. Благодаря изображениям со спутников стало также возможнымбыстро оценивать границы лесных пожаров, особенно «коронообразных», характерныхдля западных областей Северной Америки, а так

же районов Приморья и южных районов Восточной Сибири вРоссии.

Огромное значение для человечества в целом имеетвозможность наблюдения практически непрерывно за просторами Мирового Океана,

этой «кузницы» погоды. Именно над толщами океанскойводы зарождаются чудовищной силы ураганы и тайфуны, несущие многочисленныежертвы и разрушения для жителей побережья. Раннее оповещение населения частоимеет решающее значение для спасения жизней десятков тысяч людей. Определениезапасов рыбы и других морепродуктов также имеет огромное практическое значение. Океанские течения часто искривляются, меняют курс и размеры. Например, ЭльНино, теплое течение в южном направлении у берегов Эквадора в отдельные годыможет распространяться вдоль берегов Перу до 12гр. ю.ш.. Когда это происходит, планктон и рыба гибнут огромных количествах, нанося непоправимый ущерб рыбнымпромыслам многих стран и том числе и России. Большие концентрацииодноклеточных морских организмов повышают смертность рыбы, возможно из-засодержащихся в них токсинов. Наблюдение со спутников помогает выявить «капризы"таких течений и дать полезную информацию тем, кто в ней нуждается. По

некоторым оценкам российских и американских ученыхэкономия топлива в сочетании с «дополнительным уловом» за счет использованияинформации со спутников, полученной в инфракрасном диапазоне, дает ежегоднуюприбыль в 2,44 млн долл. Использование спутников для целей обзора облегчилозадачу прокладывания курса морских судов. Так же спутниками обнаруживаютсяопасные для судов айсберги, ледники. Точное знание запасов снега в горах иобъема ледников — важная задача научных исследований, ведь по мере освоениязасушливых территорий потребность в воде резко возрастает.

Неоценима помощь космонавтов в создании крупнейшегокартографического произведения — Атласа снежно-ледовых ресурсов мира.

Также с помощью спутников находят нефтяныезагрязнения, загрязнения воздуха, полезные ископаемые.

Наука о космосе

В течениинебольшого периода времени с начала космической эры человек не только послалавтоматические космические станции к другим планетам и ступил на поверхностьЛуны, но также произвел революцию в науке о космосе, равной которой не было завсю историю человечества. Наряду с большими техническими достижениями, вызванными развитием космонавтики, были получены новые знания о планете Земля исоседних мирах. Одним из первых важных открытий, сделанных не традиционнымвизуальным, а иным методом наблюдения, было установление факта резкогоувеличения с высотой, начиная с некоторой пороговой высоты интенсивностисчитавшихся ранее изотропными космических лучей. Это открытие принадлежитавстрийцу В. Ф. Хессу, запустившему в 1946 г. газовыйшар-зонд с аппаратурой на большие высоты.

В 1952 и 1953 гг. д-р Джеймс Ван Аллен проводилисследования низ-

ко энергетических космических лучей при запусках врайоне северного магнитного полюса Земли небольших ракет на высоту 19−24 км и высотных шаров — баллонов. Проанализировав результаты проведенных экспериментов, Ван Алленпредложил разместить на борту первых американских искусственных спутников Землидостаточно простые по конструкции детекторы космических лучей.

С помощью спутника «Эксплорер-1» выведенного США наорбиту

31 января 1958 г. было обнаружено резкое уменьшение интенсивности космического излучения на высотах более 950 км. В конце 1958 г. АМС «Пионер-3», преодолевшая за сутки полета расстояние свыше 100 000 км, зарегистрировала с помощью имевшихся на борту датчиков второй, расположенный выше первого, радиационный пояс Земли, который также опоясывает весь земной шар.

В августе и сентябре 1958 г. на высоте более 320 км было произведено три атомных взрыва, каждый мощностью 1,5 к.т. Цельюиспытаний с кодовым названием «Аргус» было изучение возможности

пропадания радио и радиолокационной связи при такихиспытаниях. Исследование Солнца — важнейшая научная задача, решению которойпосвящены многие запуски первых спутников и АМС.

Американские «Пионер-4» — «Пионер-9″ (1959−1968гг.)с околосолнечных орбит передавали по радио на Землю важнейшую информацию оструктуре Солнца. В тоже время было запущено более двадцати спутников серии"Интеркосмос» с целью изучения Солнца и

околосолнечного пространства.

Чёрные дыры

О чёрных дырах узнали в 1960-х годах. Оказалось, что если бы наши глаза могливидеть только рентгеновское излучение, то звёздное небо над нами выглядело бысовсем иначе. Правда, рентгеновские лучи, испускаемые Солнцем, удалосьобнаружить ещё до рождения космонавтики, но о других источниках в звёздном небеи не подозревали. На них наткнулись случайно.

В 1962 году американцы, решив проверить, не исходит ли от поверхности Лунырентгеновское излучение, запустили ракету, снабжённую специальной аппаратурой. Вот тогда-то, обрабатывая результаты наблюдений убедились, что приборы отметилимощный источник рентгеновского излучения. Он располагался в созвездии Скорпион. И уже в 70-х годах на орбиту вышли первые 2 спутника, предназначенные дляпоиска исследований источников рентгеновских лучей во вселенной, — американский"Ухуру" и советский «Космос-428».

К этому времени кое-что уже начало проясняться. Объекты, испускающиерентгеновские лучи, сумели связать с еле видимыми звёздами, обладающиминеобычными свойствами. Это были компактные сгустки плазмы ничтожных, конечно покосмическим меркам, размеров и масс, раскалённые до нескольких десятковмиллионов градусов. При весьма скромной наружности эти объекты обладаликолоссальной мощностью рентгеновского излучения, в несколько тысяч разпревышающей полную совместимость Солнца.

Эти крохотные, диаметром около 10 км., останки полностью выгоревших звёзд, сжавшиеся до чудовищной плотности, должны были хоть как-то заявить о себе. Поэтому так охотно в рентгеновских источниках «узнавали» нейтронные звёзды. Иведь казалось бы всё сходилось. Но расчёты опровергли ожидания: только чтообразовавшиеся нейтронные звёзды должны были сразу остыть и перестать излучать, а эти лучились рентгеном.

С помощью запущенных спутников исследователи обнаружили строго периодическиеизменения потоков излучения некоторых из них. Был определён и период этихвариаций — обычно он не превышал нескольких суток. Так могли вести себя лишьдве вращающиеся вокруг себя звезды, из которых одна периодически затмеваладругую. Это было доказано при наблюдении в телескопы.

Откуда же черпают рентгеновские источники колоссальную энергию излучения, Основным условием превращения нормальной звезды в нейтронную считается полноезатухание в ней ядерной реакции. Поэтому ядерная энергия исключается. Тогда, может быть, это кинетическая энергия быстровращающегося массивного тела? Действительно она у нейтронных звёзд велика. Но иеё хватает лишь ненадолго.

Большинство нейтронных звёзд существует не по одиночке, а в паре с огромнойзвездой. В их взаимодействии, полагают теоретики, и скрыт источник могучей силыкосмического рентгена. Она образует вокруг нейтронной звезды газовый диск. Умагнитных полюсов нейтронного шара вещество диска выпадает на его поверхность, а приобретённая при этом газом энергия превращается в рентгеновское излучение.

Свой сюрприз преподнёс и «Космос-428». Его аппаратура зарегистрировала новое, совсем не известное явление — рентгеновские вспышки. За один день спутник засёк20 всплесков, каждый из которых длился не более 1 сек., а мощность излучениявозрастала при этом в десятки раз. Источники рентгеновских вспышек учёныеназвали БАРСТЕРАМИ. Их тоже связывают с двойными системами. Самые мощныевспышки по выстреливаемой энергии всего лишь в несколько раз уступает полномуизлучению сотен миллиардов звёзд находящихся в нашей Галлактке.

Теоретики доказали: «чёрные дыры», входящие в состав двойных звёздных систем, могут сигнализировать о себе рентгеновскими лучами. И причина возникновения таже — аккреция газа. Правда механизм в этом случае несколько другой. Оседающие в"дыру" внутренние части газового диска должны нагреться и потому статьисточниками рентгена.

Переходом в нейтронную звезду заканчивают «жизнь» только те светила, массакоторых не превышает 2−3 солнечных. Более крупные звёзды постигает участь"черной дыры".

Рентгеновская астрономия поведала нам о последнем, может быть, самом бурном, этапе развития звёзд. Благодаря ей мы узнали о мощнейших космических взрывах, огазе с температурой в десятки и сотни миллионов градусов, о возможностисовершенно необычного сверхплотного состояния веществ в «чёрных дырах».

Что же ещё даёт космос именно для нас? Втелевизионных (ТВ) программах уже давным-давно не упоминается о том, чтопередача ведется через спутник. Это является лишним свидетельством огромногоуспеха в индустриализации космоса, ставшей неотъемлемой частью нашей жизни. Спутники связи буквально опутывают мир невидимыми нитями. Идея созданияспутников связи родилась вскоре после второй мировой войны, когда А. Кларк вномере журнала «Мир радио» (Wireless World ) за октябрь 1945 г. представил свою концепцию ретрансляционной станции связи, расположенной навысоте 35 880 км над Землей.

Заслуга Кларка заключалась в том, что он определилорбиту, на

которой спутник неподвижен относительно Земли. Такаяорбита называется геостационарной или орбитой Кларка. При движении

по круговой орбите высотой 35 880 км один виток совершается

за 24 часа, т. е. за период суточного вращения Земли. Спутник,

движущийся по такой орбите, будет постоянно находитьсянад

определенной точкой поверхности Земли.

Первый спутник связи «Телстар-1» был запущен все жена низкую околоземную орбиту с параметрами 950×5630 км это случи-

лось 10 июля 1962 г. Почти через год последовал запускспутника «Телстар-2». В первой телепередаче был показан американский флаг вНовой Англии на фоне станции в Андовере. Это изображение было передано вВеликобританию, Францию и на американскую станцию в шт. Нью-Джерси через 15часов после запуска спутника. Двумя неделями позже миллионы европейцев иамериканцев наблюдали за переговорами людей, находящихся на противоположныхберегах Атлантического океана. Они не только разговаривали, но и видели другдруга, общаясь через спутник. Историки могут считать этот день датой рождениякосмического ТВ. Крупнейшая в мире государственная система спутниковой связисоздана в России. Ее начало было положено в апреле 1965 г. запуском спутниковсерии «Молния», выводимых на сильно вытянутые эллиптические орбиты с апогеемнад Северным полушарием. Каждая серия включает четыре пары спутников, обращающихся на орбите на угловом расстоянии друг от друга 90 гр.

На базе спутников «Молния» построена первая системадальней

космической связи «Орбита». В декабре 1975 г. семействоспутников связи пополнилось спутником «Радуга», функционирующем нагеостационарной орбите. Затем появился спутник «Экран» с более мощнымпередатчиком и более простыми наземными станциями. После первых разработокспутников наступил новый период в развитии техники спутниковой связи, когдаспутники стали выводить на геостационарную орбиту по которой они движутсясинхронно с вращением Земли. Это позволило установить круглосуточную связьмежду наземными станциями, используя спутники нового поколения: американские"Синком", «Эрли берд» и «Интелсат» российские — «Радуга» и «Горизонт».

Большое будущее связывают с размещением нагеостационарной

орбите антенных комплексов.

17 июня 1991 года, былвыведен на орбиту геодезический спутник ERS-1. Главной задачей спутниковдолжны были стать наблюдения за океанами и покрытыми льдом частями суши, чтобыпредставить климатологам, океанографам и организациям по охране окружающейсреды данные об этих малоисследованных регионах. Спутник был оснащен самойсовременной микроволновой аппаратурой, благодаря которой он готов к любойпогоде: «глаза» его радиолокационных приборов проникают сквозь тумани облака и дают ясное изображение поверхности Земли, через воду, через сушу, — и через лед. ERS -1 был нацелен на разработку ледовых карт, которые впоследствии помогли бы избежать множество катастроф, связанных со столкновениемкораблей с айсбергами и т. д.

При всем том, разработкасудоходных маршрутов это, говоря об-

разным языком, тольковерхушка айсберга, если только вспомнить о расшифровке данных ERS об океанах ипокрытых льдом пространствах Земли. Нам известны тревожные прогнозы общегопотепления Земли, которые приведут к тому, что растают полярные шапки и повыситсяуровень моря. Затоплены будут все прибрежные зоны, пострадают миллионылюдей.

Но нам неизвестно, насколько правильны эти предсказания. Продолжительные наблюдения за полярнымиобластями при помощи ERS-1 и последовавшего за ним в конце осени 1994 годаспутника ERS-2 представляют данные, на основании которых можно сделать выводыоб этих тенденциях. Они создают систему «раннего обнаружения» в делео таянии льдов.

Благодаря снимкам, которыеспутник ERS-1 передал на Землю, мы знаем, что дно океана с его горами идолинами как бы «отпечатывается» на поверхности вод. Так ученые могутсоставить представление о том, является ли расстояние от спутника до морской поверхности (с точностью до десяти сантиметров измеренное спутниковымирадарными высотомерами) указанием на повышение уровня моря, или же это"отпечаток" горы на дне.

Хотя первоначально спутникERS-1 был разработан для наблюдений за океаном и льдами, он очень быстродоказал свою многосторонность и по отношению к суше. В сельском и лесномхозяйстве, в рыболовстве, геологии и картографии специалисты работают сданными, представляемыми спутником. Поскольку ERS-1 после трех лет выполнениясвоей миссии он все еще работоспособен, ученые имеют шанс эксплуатировать еговместе с ERS-2 для общих заданий, как тандем. И они собираются получатьновые сведения о топографии земной поверхности и оказывать помощь, например, впредупреждении о возможных землетрясениях.

Спутник ERS-2 оснащен, кроме того, измерительным прибором

Global OzoneMonitoring Experiment Gome который учитывает объем

и распределение озона идругих газов в атмосфере Земли. С помощью этого прибора можно наблюдать заопасной озоновой дырой и происходящими изменениями. Одновременно по данным ERS-2 можно отводить близкое к земле UV-B излучение.

На фоне множества общихдля всего мира проблем окружающей среды, для разрешения которых должныпредоставлять основополагающую информацию и ERS-1, и ERS-2, планированиесудоходных маршрутов кажется сравнительно незначительным итогом работы этого нового поколения спутников. Но это одна из техсфер, в которой

возможности коммерческого использования спутниковых данных используются особенно интенсивно. Этопомогает при финансировании других важных заданий. И это имеет в областиохраны окружающей среды эффект, который трудно переоценить: скорые судоходные путитребуют меньшего расхода энергии. Или вспомним о нефтяных танкерах, которые вшторм садились на мель или разбивались и тонули, теряя свой опасный дляокружающей среды груз. Надежное планирование маршрутов помогает избежать такихкатастроф.

В заключение справедливобудет сказать, что двадцатое столетие по праву называют «веком электричества»,"атомным веком", «веком химии», «веком биологии». Но самое последнее и, по-видимому, также справедливое его название — «космический век». Человечествовступило на путь, ведущий в загадочные космические дали, покоряя которые онорасширит сферу своей деятельности. Космическое будущее человечества — залог егонепрерывного развития на пути прогресса и процветания, о котором мечтали икоторое создают те, кто работал и работает сегодня в области космонавтики идругих отраслях народного хозяйства.

Используемая литература:

1.«Космическаятехника» под редакцией К. Гэтланда. 1986 г. Москва .

2.«КОСМОС далёкий и близкий» А.Д. Коваль В.П.Сенкевич. 1977 г .

3.«Освоение космического пространства в СССР» В.Л.Барсуков 1982 г .

4.«Космос землянам» Береговой

6. _________________________________________________________