Transcript Решение задач оценки состояния водных ресурсов с

д-р С.В. Черкас –
Исполнительный секретарь
Международного общественного
комитета по реализации Проекта
МАКСМ (НИИ КС имени
А.А.Максимова)
В хозяйственном обороте потребление воды превышает суммарное
потребление всех остальных возобновляемых ресурсов.
Мониторинг состояния водной среды насчитывает более 80 задач,
(гидрологические, гидро-топологические, геокриологические и т.д.),
оценка загрязненности среди которых, занимает особое место.
Причины появления проблемы
глобального загрязнения водных ресурсов
Планеты:
рост масштабов человеческой
деятельности;
подвижность водной среды.
Техногенная экологическая катастрофа произошла в Мексиканском
заливе у берегов США, где 20 апреля 2010 года взорвалась труба
нефтедобывающей платформы, Deepwater Horizon, принадлежавшая
швейцарской компании Transocean и арендованная для добычи
нефти британской корпорацией British Petroleum (ВР). Реальность это 50 млн.галлонов нефти, попавших в океан. Площадь поражения –
1 млн. кв. км. (площадь залива – 1,5 млн. кв. км.)
Сохраняется опасность выхода пятна из Мексиканского залива и
вызванного катастрофой изменения режима течения Гольфстрим.
"Мы можем с полным основанием назвать эту катастрофу "нефтяным
Чернобылем", - заявил представитель международной организации
Greenpeace.
К контролируемым параметрам
относятся:
температура,
кислотность, содержание металлов,
нефтепродуктов,
взвешенных
веществ , растворенного кислорода
и т. д.
Основным
инструментом
для
дистанционного
определения
конкретного
состава
и
концентрации
этих
примесей
является
гипер-спектральная
аппаратура,
работающая
в
диапазоне
от
ближнего
ультрафиолетового (0,3 мкм) до
глубокого ИК (14 мкм) излучения.
Нефтяная
пленка
на
воде
анализируется
в
ближнем
ультрафиолетовом диапазоне, органические вещества растительного
происхождения - в видимом и ИК (0,5 мкм) диапазонах.
Задача мониторинга водных ресурсов в России поставлена
Постановлением Правительства РФ от 10 апреля 2007 г. №219.
Наземные измерения позволяют использовать широкий набор
разнообразных методов и аппаратурных решений. Но они в
наибольшей степени привязаны к конкретному району и
неудобны для получения общей картины загрязнения.
Таким образом, контроль состояния водных ресурсов требует
сочетания глобальных и точечных наблюдений с
использованием космических, авиационных и наземных
измерений.
Глобальность и непрерывность позволяют обеспечить
космические и авиационные средства наблюдения
используемые комплексно. Одним из перспективных проектов,
который может обеспечить решение этих задач, является
Проект создания «Международной аэрокосмической системы
глобального мониторинга (МАКСМ)»
Международная аэрокосмическая система глобального
мониторинга (МАКСМ) - крупная организационно-техническая
система, интегрирующая в своём составе, наряду со
специально
создаваемым,
собственным
специализированным
космическим
сегментом
–
группировкой микроспутников с бортовой аппаратурой
обнаружения ранних признаков стихийных бедствий
разрушительного характера, как существующие, так и
перспективные
национальные
и
международные
авиационные и наземные средства, включая контактные и
дистанционные датчики, космические системы ДЗЗ, связи и
ретрансляции,
метеорологического
и
навигационного
обеспечения (либо выделяемые информационные и
организационно-технические
ресурсы),
вместе
с
соответствующей наземной инфраструктурой выведения,
управления и технического обслуживания КА, приёма,
обработки и распространения мониторинговой информации.
Результат анализа спутникового
снимка с облачными аномалиями
над активированными разломами
перед землетрясением на Гаити,
которые возникли более чем за
сутки до толчка
своевременное предупреждение мирового сообщества о
грозящих стихийных бедствиях и чрезвычайных ситуациях
техногенного характера, обеспечение мероприятий по
ликвидации их последствий;
дальнейшее развитие и интеграция навигационнотелекоммуникационных и информационных ресурсов планеты в
интересах парирования глобальных угроз и решения
гуманитарных проблем Человечества
глобальный и эффективный прогноз возникновения на Земле и
в космосе потенциально опасных ситуаций природного и
техногенного характера на основе комплексного использования
всемирного космического мониторингового потенциала
Постоянный и непрерывный космический мониторинг литосферы,
атмосферы и ионосферы Земли, околоземного космического
пространства с целью выявления ранних признаков происходящих
опасных природных и техногенных процессов
Сбор, первичная обработка на борту КА и передача данных
мониторинга на наземные станции приёма космической информации
Обобщение и комплексная обработка в национальных, региональных и
международных кризисных центрах данных глобального мониторинга,
полученных от космических, авиационных и наземных средств,
её интерпретация, хранение и отображение
Оперативное доведение информации о выявленных угрозах
природного и техногенного характера до подвергающихся опасности
государств, а также - специализированных структур ООН
Гарантированное навигационное и телекоммуникационное
обеспечение потребителей по всему миру в интересах проведения
мероприятий по ликвидации последствий в чрезвычайных ситуациях,
медицины катастроф, осуществления гуманитарных операций;
создания системы транспортных коридоров, оптимизации
перемещения людей и грузов; ликвидации неграмотности, сохранения
культурных ценностей, развития дистанционного обучения и подготовки
специалистов в различных областях
Эффективное предупреждение о глобальных угрозах в космосе и
из космоса: астероидно-метеороидная опасность, аномальные
явления
Поэтапное формирование единого, общепланетного
«информационного пространства безопасности» в интересах снижения
глобальных рисков и парирования возникающих угроз
SPIDER-UN
GEOSS
CEOS
Sentinel Asia
NORAD-СККП
DMC
Disaster Charter
GCOS
GMES
СПЗ
IONOSAT …
Международные, региональные и
национальные проекты и программы
мониторинга стихийных бедствий и ЧС
+
Собственный
орбитальный сегмент
МАКСМ: малые КА
мониторинга с
разнообразной
целевой аппаратурой
обнаружения ранних
признаков стихийных
бедствий и
техногенных
катастроф
Международные, региональные и
национальные космические системы
Метеосистемы
Навигационные системы
Авиационный сегмент
Системы наблюдения и ДЗЗ
Системы связи и ретрансляции
Международные, региональные и
национальные наземные (контактные и
дистанционные) средства мониторинга
стихийных бедствий и систем контроля
космического пространства
Наземный сегмент МАКСМ: международные станции
приёма
данных
космического
мониторинга,
международные кризисные центры, инфраструктура
средств
выведения
и
управления
КА,
дистанционного
образования
и
медицины
катастроф
Международная система приёма и
комплексной обработки
спутниковых данных
Средства приема и
обработки
мониторинговой
информации (выявление
признаков стихийных
бедствий)
Средства доступа в
телекоммуникационные
системы
Средства доступа в
телекоммуникационные системы
ООН
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЦЕНТРЫ УПРАВЛЕНИЯ
В КРИЗИСНЫХ СИТУАЦИЯХ
ВЕРХНИЙ УРОВЕНЬ: целевое использование мониторинговой информации
НАЦИОНАЛЬНЫЕ И
РЕГИОНАЛЬНЫЕ СИЛЫ И
СРЕДСТВА ЛИКВИДАЦИИ
ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ
СИТУАЦИЙ
НАЦИОНАЛЬНЫЕ И
РЕГИОНАЛЬНЫЕ ЦЕНТРЫ
УПРАВЛЕНИЯ В КРИЗИСНЫХ
СИТУАЦИЯХ
РЕГИОНАЛЬНЫЕ ЦЕНТРЫ
СБОРА И ОБРАБОТКИ
МОНИТОРИНГОВОЙ
ИНФОРМАЦИИ ВОЗДУШНОГО И
ДАТЧИКОВОГО) КОНТРОЛЯ
СРЕДНИЙ УРОВЕНЬ: интерпретация мониторинговой информации
НАЦИОНАЛЬНЫЕ И
РЕГИОНАЛЬНЫЕ
СТАНЦИИ ПРИЕМА
ИНФОРМАЦИИ
КОСМИЧЕСКОГО
МОНИТОРИНГА
Национальные
контактные и
дистанционные
наземные средства
мониторинга
(датчики)
МЕЖДУНАРОДНЫЕ
СТАНЦИИ ПРИЕМА
ИНФОРМАЦИИ
КОСМИЧЕСКОГО
МОНИТОРИНГА
(5 станций по всему миру)
НИЖНИЙ УРОВЕНЬ: приём и обработка мониторинговой информации
Орбитальная группировка национальных и международных систем связи и ретрансляции
Орбитальная группировка систем глобальной навигации
Galileo
GPS NAVSTAR
Спутниковая
связь (VSAT)
НИУ
ГЛОНАСС
Спутниковая
связь (VSAT)
А. Дистанционное обучение:
подготовка профильных
специалистов по космическим
специальностям и образовательные
программы в удалённых районах
ВУЗЫ
ИСТОЧНИКИ ЗНАНИЙ
Медицинские учреждения:
национальные центры
медицины катастроф их
региональные и
территориальные
отделения, клинические
базы, теле-медицинские
системы
УНИВЕРСИТЕТЫ,
НАУЧНЫЕ ЦЕНТРЫ И
ЛАБОРАТОРИИ
ПОТРЕБИТЕЛИ
Б. Медицина катастроф: контроль
местонахождения и состояния, медицинские
консультации оказавшихся в чрезвычайных
ситуациях
ЗНАНИЙ
Удалённые пациенты:
• участники экстремальных
экспедиций;
• оказавшиеся в зоне
стихийных бедствий и
техногенных катастроф;
• требующие непрерывного
контроля по жизненно
важным показателям
Основные характеристики спутников
 Масса (не более): 120 – 400 кг;
 Maсса полезной нагрузки: 40120 кг.
 Срок активного существования:
 на высоких орбитах – до 10 лет,
 на низких орбитах – 5-7 лет
Орбитальная структура:
Количество КА в группировке:
на высоких орбитах– 3,
на низких орбитах– 12.
Типы используемых орбит:
 группировка верхнего уровня – (до 35800 км.)
 группировка нижнего уровня – ССО (600-700 км.) с
равномерным распределением орбитальных плоскостей по
долготе восходящего узла
Полезная нагрузка: высокочувствительная
аппаратура радио, видимого и ИК диапазонов,
низко и высокочастотные волновые комплексы,
плазменные комплексы, лидары, магнитометры,
масс-спектрометры
Презентация
на
профильных
международных форумах
Официальное
представление
в
Международную
Академию
астронавтики (МАА)
Назначение руководителя Проекта от
МАА и создание рабочей группы
экспертов
Днепропетровск, Украина (2007, 2009);
Москва, Королёв, Россия; Тунис; Шанхай,
Китай (2008); Версаль, Франция (2009); Рим,
Италия; Хайфа, Израиль; Париж, Франция;
Москва и Казань, Россия; Донецк и Киев,
Украина; Пекин, Китай, Бонн, Германия
(2010)
Глазго, Шотландия (2008)
Париж, Франция (2009)
Проведение НИР по Проекту и
подготовка заключения рабочей группы
МАА
Юбилейный, Россия (2009)
Представление в МАА результатов НИР
и заключения рабочей группы
Тэджон, Корея (2009)
Предметное обсуждение МАКСМ и
формирование международного органа
управления Проектом
Лимассол, Кипр (2009), Рига, Латвия;
Стокгольм, Швеция (2010)
Презентация Проекта в КОПУОС ООН и
его НТК
Вена, Австрия (2010)
Выполняются научно-теоретические исследования по тематике
Проекта, в том числе - в международной кооперации
Ведётся активная
пропаганда Проекта
на международном
уровне
28 апреля, 2010 года
…Я хотел бы подтвердить наш искренний интерес и
полную поддержку инициативе МАКСМ со стороны
Секретариата ГЕО.
Руководитель программ Секретариата ГЕО с
удовлетворением
…
начнёт
процедуру
официального признания Проекта МАКСМ.
Цель МАКСМ – создать аэрокосмическую систему
для прогнозирования глобальных геофизических и
природных катастроф - целиком и полностью
поддерживается
профильными
учреждениями
ГЕОСС.
Хосе Ачача
Директор Секретариата ГЕО
Ведутся ОКР по созданию Многофункциональной системы
Союзного государства как прообраза ключевых сегментов
МАКСМ
Развертывается и отрабатывается
специализированная наземная инфраструктура
приёма и обработки спутниковой
мониторинговой информации МАКСМ
Сконструированы и проходят
испытания опытные образцы
МКА для собственного
орбитального сегмента МАКСМ
Международные
организации (3)
Предприятия ракетнокосмической отрасли (11)
Исследовательские
центры (8)
Академические
институты (3)
Неправительственные
организации (6)
НИУ, Вузы (10)
Частные
компании (5)
Беларусь
Россия (8)
Украина (1)
Швеция (1)
Австрия (1)
Беларусь (2)
Германия (1)
Индия (2)
Италия (1)
Казахстан (1)
Канада (3)
Китай (5)
Латвия (2)
Нигерия (2)
Россия (13)
Тайвань (1)
Украина (1)
Швейцария (1)
Швеция (1)
Камерун (1)
Проект МАКСМ обсуждался в ходе Второго международного
специализированного симпозиума, состоявшегося в Риге и
Стокгольме 4-9 июля 2010 года с участием около 200
делегатов из 20 стран. На Симпозиуме был сформирован
Международный общественный комитет по его реализации.
(22)
(12)
Значение реализации проекта МАКСМ будет заключаться в
возможности объединения усилий всего мирового
сообщества в рамках новой, единой стратегии сугубо
мирного освоения космоса, направленной на обеспечение
безопасного и социально устойчивого развития мирового
сообщества в XXI столетии с опорой на общие,
непреходящие ценности совместного, поступательного
решения глобальных проблем Человечества и сохранение
жизни на Планете; перспективах укрепления
внешнеполитических, дипломатических и научнотехнических позиций стран-участниц на путях
предотвращения научно-технических и политических
внезапностей, связанных с эффективным парированием
вызовов и угроз современного мира