29423-1 (756055), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Основным инструментом спутника является Synthetic Aperture Radar SAR, который ведет наблюдения по полосе шириной в 100 ки­лометров паралельно земной орбите. SAR посылает микроволновые им-

пульсы на Землю. По отраженным эхо-сигналам можно судить о типе

и структуре, а также и о степени удаленности земной поверхности.

По данным, которые спутник ERS-1 посылает во время своего полета над полярным морем на Землю, ESA и норвежским NERSC (Nansen En­vironmental and Remote Sensing Center) были составлены карты ле­довой обстановки. Через спутники связи Inmarsat эти карты были отправлены на "Астролаб" по факсу. На них можно различить чистые воды и ледовую поверхность, а кроме того, карты дают сведения о возрасте и толщине льда. Это важно для определения курса, потому что свежий лед легче расколоть, чем многолетний, а тонкий - лег­че, чем толстый. Судно "Астролаб" и его сопровождающие искали пути по этим картам.

Чтобы данные можно было использовать для определения курса, они должны быть актуальными. Ученым помогло то, что полярная траектория ведет спутники через полюс на небольшом расстоянии: им удавалось за несколько часов обработать представляемые ERS-1 данные и нанести их на карты. Этот спутник в качестве "ледовой вахты" был новым, неиспытанным. Так что команда судна "Астролаб" сверяла данные на картах ледовой обстановки с тем, что было вид­но при помощи бортового оборудования, - а видно было совсем нем­ного. Потому что видимость на море, нередко покрытом завесой ту­мана, составляла порой не более 200 метров. Зато спутниковые данные - за немногими исключениями - оказывались точными. ERS-1, едва стартовав, доказал свою способность нести ледовую вахту и выполнять важные задания.

В торговом судоходстве вдали от полярных регионов наблюдения геодезических спутников тоже находят полезное применение. Спут­ник ERS-1 при помощи своих микроволновых сенсорных устройств за­меряет направление и скорость ветра на поверхности воды; метеос­путникам (таким, как Meteosat) удавалось сделать эти замеры только на верхней кромке облаков. Радары-высотомеры и SAR ре­гистрируют высоту, длину и направление волн. И, наконец, ERS мо­жет определить температуру на поверхности воды. До сих пор все эти результаты измерений давали только буи, суда и оптические спутниковые системы. Но буи и суда могут проводить только точеч­ные пробы, которые к тому же из-за разных методов измерений надо сравнивать, а оптическим спутниковым системам часто препятствуют образующиеся над поверхностью воды облака и туман. В противопо­ложность этому ERS может за сравнительно короткое врамя охватить с помощью растров всю поверхность океана. Все эти данные учиты­ваются в системе оптимизации судоходных маршрутов, разработка которой в качестве пилотного проекта началась на предприятии Дорниер летом 1993 года. На первой стадии было разработано прог­раммное обеспечение, которое с октября 1994 года выверяется на практике на маршрутах Северной Атлантики.

Партнерами фирмы Дорниер в этом проекте являются Институт Макса Планка, Морская метеослужба в Гамбурге, Метеорологическая служба Германии, Федеральное ведомство морского судоходства и гидрографии, Исследовательский центр Geesthacht и фирма AnschGtz в Киле, в навигационной управляющей системе которой (Nopsy) ис-

пользуется и новое программное обеспечение. Система обрабатыва­ет, с одной стороны, данные метеослужб и данные геодезических спутников относительно волнения моря, направлении и скорости ветра,а с другой - соответствующие характеристики судна (разме­ры, загрузка, статика и т.д.). На основе этих сведений разраба­тывается скорейший и, соответственно самый выгодный с точки зре­ния расходов маршрут. Потому что в судоходстве кратчайший путь между портом отплытия и портом назначения вовсе не всегда оказы­вается и самым скорым, в чем на своем печальном опыте убедились еще полярные мореплаватели.

Уже сегодня торговые суда получают указания по поводу курса, в частности, от морской службы погоды, которая разрабатывает центральный план маршрутов и рассылает на суда по факсу. План должен помочь им обойти штормовые зоны и придерживаться надежно­го и скорого курса. Новая система допускает децентрализованное планирование за счет компьютера и приемной станции на борту того или иного корабля, и благодаря этому быстрее предоставляются данные, которые опять-таки быстрее могут быть актуализированы. Это - большое преимущество, особенно для долгого плавания и при полученном заранее прогнозе. С помощью новой системы судоходных маршрутов капитан может проверять на бортовом компьютере путь следования своего судна каждый раз, когда поступает новый прог­ноз о волнении на море. Кроме того, благодаря данным, полученным через ERS, сообщения о волнах и ветре отличаются большей точ­ностью, чем раньше.

Ученые, которые разрабатывают новое программное обеспечение, в своих размышлениях идут уже на шаг вперед: в компьютерные программы может быть введена информация о морских портах и воз­можностях погрузки и разгрузки судов. Можно контролировать, нап­ример, контейнер с помощью спутников связи, проследить и доку­ментировать его путь от отправителя до адресата. Дело в том, что сегодня по мировому океану плавают многие тысячи контейнеров, о которых уже вовсе неизвестно, куда они были направлены. Планиро­вание маршрутов при правильной его организации с использованием геодезических спутников и спутников связи может вырасти в регу­лярную систему управления торговым судоходством.

При всем том, разработка судоходных маршрутов это, говоря об­разным языком, только верхушка айсберга, если только вспомнить о

расшифровке данных ERS об океанах и покрытых льдом пространствах

Земли. Нам известны тревожные прогнозы общего потепления Земли. которые приведут к тому, что растают полярные шапки и повысится уровень моря. Затоплены будут все прибрежные зоны, пострадают миллионы людей.

Но нам неизвестно, насколько правильны эти предсказания. Про­должительные наблюдения за полярными областями при помощи ERS-1 и последовавшего за ним в конце осени 1994 года спутника ERS-2 представляют данные, на основании которых можно сделать выводы об этих тенденциях. Они создают систему "раннего обнаружения" в деле о таянии льдов.

Благодаря снимкам, которые спутник ERS-1 передал на Землю, мы знаем, что дно океана с его горами и долинами как бы "отпечаты­вается" на поверхности вод. Так ученые могут составить представ­ление о том, является ли расстояние от спутника до морской по­верхности (с точностью до десяти сантиметров измеренное спутни­ковыми радарными высотомерами) указанием на повышение уровня мо­ря, или же это "отпечаток" горы на дне.

Хотя первоначально спутник ERS-1 был разработан для наблюде­ний за океаном и льдами, он очень быстро доказал свою многосто­ронность и по отношению к суше. В сельском и лесном хозяйстве, в рыболовстве, геологии и картографии специалисты работают с дан­ными, представляемыми спутником. Поскольку ERS-1 после трех лет выполнения своей миссии он все еще работоспособен, ученые имеют шанс эксплуатировать его вместе с ERS-2 для общих заданий, как тандем. И они собираются получать новые сведения о топографии земной поверхности и оказывать помощь, например, в предупрежде­нии о возможных землетрясениях.

Спутник ERS-2 оснащен, кроме того, измерительным прибором Global Ozone Monitoring Experiment Gome который учитывает объем и распределение озона и других газов в атмосфере Земли. С по­мощью этого прибора можно наблюдать за опасной озоновой дырой и происходящими изменениями. Одновременно по данным ERS-2 можно отводить близкое к земле UV-B излучение.

На фоне множества общих для всего мира проблем окружающей среды, для разрешения которых должны предоставлять основополага­ющую информацию и ERS-1, и ERS-2, планирование судоходных марш­рутов кажется сравнительно незначительным итогом работы этого

нового поколения спутников. Но это одна из тех сфер, в которой

возможности коммерческого использования спутниковых данных ис­пользуются особенно интенсивно. Это помогает при финансировании других важных заданий. И это имеет в области охраны окружающей среды эффект, который трудно переоценить: скорые судоходные пути требуют меньшего расхода энергии. Или вспомним о нефтяных танке­рах, которые в шторм садились на мель или разбивались и тонули, теряя свой опасный для окружающей среды груз. Надежное планиро­вание маршрутов помогает избежать таких катастроф.

Характеристики

Список файлов доклада