Антропоэкологические аспекты освоения космоса

ГЛАВА 13. АНТРОПОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОСВОЕНИЯ КОСМОСА

13.1. Космическая антропоэкология и ее перспективы

Экология человека, как и любая современная наука, стремится максимально использовать все достижения науки и техники и принять участие в их умножении. Одно из наиболее ярких проявлений современной научной мысли и технического прогресса – освоение космического пространства, которое началось с первого искусственного спутника Земли, запущенного в СССР в 1957 г., и первого полета человека в космос, который осуществил Юрий Гагарин в 1961 г. Темпы освоения околоземного пространства из года в год нарастают, развитие космонавтики не только ускоряет научно-технический прогресс, но и затрагивает многие стороны жизни современного человека. Полученные в результате космических исследований знания обогатили фундаментальные науки, способствовали более глубокому осмыслению явлений природы, расширили наши представления о Вселенной.

С помощью космических аппаратов, особенно долговременных орбитальных станций, наряду с проведением технологических, медико-биологических, астрофизических и физических исследований изучаются природная среда и ресурсы Земли. В результате были получены достоверные данные о параметрах верхней атмосферы и околоземного космоса, магнитного поля Земли и его пространственных и временных аномалиях, о свечении атмосферы и яркости сумеречного горизонта. Выявлены некоторые закономерности взаимосвязей процессов, протекающих в космосе (в частности, на Солнце) и в атмосфере, а также в радиационных поясах Земли. Обнаружены ранее неизвестные геологические структуры, морские течения, озера, ледники, облачные образования, очаги загрязнения атмосферы и морей, зоны конвергенции и дивергенции воздушных масс, основные очаги зарождения циклонов и т.д.

Результаты многих космических исследований широко применяются на практике. Так, получаемые с метеорологических спутников изображения облачного и ледяного покрова Земли, радиационные изменения оперативно используются при составлении прогнозов погоды и морских прогнозов, для выбора оптимальных маршрутов самолетов и кораблей, своевременного обнаружения опасных природных явлений. С помощью метеорологических спутников получают изображения земного шара в светлое и темное время суток, определяют вертикальные профили температуры для всей атмосферы, поле ветров для отдельных районов Атлантического и Тихого океанов, проводят непрерывные измерения потоков электронов и солнечных протонов. По космическим снимкам (КС) составлены более точные географические, геологические, почвенные карты и схемы отдельных районов Земли. Они используются также для открытия новых месторождений полезных ископаемых, составления прогнозов урожая, инвентаризации лесных и сельскохозяйственных угодий.

Одна из основных задач орбитальных станций – отработка методов разведки природных ресурсов Земли из космоса и получение информации в интересах сельского хозяйства, лесоводства, геологии, географии, экологии и метеорологии.

Космическая информация стала широко применяться и в исследованиях по экологии человека. «Разделение экологии человека на земную и космическую ныне становится достаточно условным, ибо земная экология в естественноисторическом аспекте глубоко выражает космическую суть человечества. Таким образом, космическая антропоэкология – это дальнейшее, качественно новое развитие экологии человека. Космическая антропоэкология – это комплекс наук о среде обитания, здоровье и эволюции человека в земных и неземных условиях космического пространства» (В.П. Казначеев, 1983).

Космическая антропоэкология на современном этапе развития представляет объединение нескольких направлений:

– изучение влияния космических технологий, запусков и полетов космических кораблей, орбитальных космических станций и искусственных спутников Земли на среду обитания человека;

– применение принципов и методов антропоэкологии при подготовке и проведении космических полетов, а также при проектировании обитаемых объектов в ближнем и дальнем космосе;

– использование достижений космонавтики в наземных исследованиях по экологии человека.

Сложные космические орбитальные комплексы со сменным экипажем могут стать «космодромами в космосе», стартовыми площадками для полетов на другие планеты. Возникнут крупные научные лаборатории для исследования космической технологии и биологии, медицины и геофизики, астрономии и астрофизики. Идея сооружать на околоземных орбитах из мелких блоков крупные объекты вынашивается давно. СП. Королев планировал когда-нибудь собрать все остатки ракет и других космических объектов, находящихся в околоземном пространстве, и сделать из этих «кирпичей» могучие конструкции.

Источник

Антропоэкологические аспекты освоения космоса

Экология человека, как и любая современная наука, стремится максимально использовать все достижения науки и техники и принять участие в их умножении. Одно из наиболее ярких проявлений современной научной мысли и технического прогресса — освоение космического пространства. Темпы освоения околоземного пространства из года в год нарастают, развитие космонавтики не только ускоряет научно-технический прогресс, но и затрагивает многие стороны жизни современного человека. Полученные в результате космических исследований знания обогатили фундаментальные науки, способствовали более глубокому осмыслению явлений природы, расширили наши представления о Вселенной.

Результаты многих космических исследований широко применяются на практике. С помощью космических аппаратов, особенно долговременных орбитальных станций, наряду с проведением технологических, медико-биологических, астрофизических и физических исследований изучаются природная среда и ресурсы Земли. В результате были получены достоверные данные о параметрах верхней атмосферы и околоземного космоса, магнитного поля Земли и его пространственных и временных аномалиях, о свечении атмосферы и яркости сумеречного горизонта. Выявлены некоторые закономерности взаимосвязей процессов, протекающих на Солнце и в атмосфере, а также в радиационных поясах Земли. Обнаружены ранее неизвестные геологические структуры, морские течения, озера, ледники, облачные образования, очаги загрязнения атмосферы и морей, зоны конвергенции и дивергенции воздушных масс, основные очаги зарождения циклонов и т.д.

Космическая информация стала широко применяться и в исследованиях по экологии человека. «Разделение экологии человека на земную и космическую ныне становится достаточно условным, ибо земная экология в естественно-историческом аспекте глубоко выражает космическую суть человечества. Таким образом, космическая антропоэкология — это дальнейшее, качественно новое развитие экологии человека. Космическая антропоэкология — это комплекс наук о среде обитания, здоровье и эволюции человека в земных и неземных условиях космического пространства» На современном этапе космическая антропоэкологияразвития представляет объединение нескольких направлений:изучение влияния космических технологий, запусков и полетов космических кораблей, орбитальных космических станций и искусственных спутников Земли на среду обитания человека;применение принципов и методов экологии при подготовке и проведении космических полетов, а также при проектировании обитаемых объектов в ближнем и дальнем космосе;использование достижений космонавтики в наземных исследованиях по экологии человека.

Для экологов сведения о жизнедеятельности людей на космических станциях длительного пользования и космических кораблях интересны еще и в чисто научном плане, поскольку космический аппарат, населенный людьми, представляет собой «действующую модель» простейшей антропоэкосистемы. Поэтому изучение проблем космических полетов позволяет понять многие закономерности, которые гораздо труднее изучить в натурных условиях.

Экономическая эффективность любой деятельности, в том числе и космической, не должна оцениваться вне связи с возможными отрицательными экологическими последствиями. Развитие космонавтики, как и любая индустриальная деятельность, приводит к негативным воздействиям на земную поверхность и ближний космос.Учитывая специфику ракетно-космической деятельности, необходимо заметить, что возникающие при этом проблемы экологического характера на гражданских объектах могут быть обусловлены несколькими процессами::1)воздействие компонентов ракетных топлив и продуктов их сгорания как при штатных, так и при аварийных запусках непосредственно вблизи пусковых площадок; газы, выбрасываемые при взлете, разряжают в ионосферу химические продукты сгорания топлива, загрязняют облака, и те проливают на землю кислотные дожди. 2)загрязнение окружающей среды высокотоксичными компонентами ракетных топлив в районах падения отделяющихся частей ракет-носителей; Вспомните то, что в глухой тайге, где жила семья Лыковых упала первая ступень ракетоносителя и произошло загрязнение реки.3)замусоривание районов падения отделяющихся частей метал­лоломом;4)воздействие на верхние слои атмосферы, при котором происходит разрушение озонового слоя; 5)загрязнение атмосферы при сгорании спутников в плотных слоях атмосферы оксидами металлов, углерода, азота, а ближайшего космоса — обломками ракет-носителей.

Проблемы влияния космонавтики на окружающую человека среду можно рассмотреть на примере деятельности космодрома Плесецк на территории Архангельской области. Ракетно-космическая деятельность (РКД) здесь осуществляется с 1966 г. За это время в космос запущено более 1900 ракет-носителей, поэтому проблема загрязнения окружающей среды и безопасности жизнедеятельности населения в подтрассовых зонах весьма актуальна.

Зоной наибольшей экологической опасности, связанной с ракетно-космической деятельностью на космодроме Плесецк, являются Архангельская область, Ненецкий автономный округ и Республика Коми. Именно здесь находятся основные зоны падения отделяющихся частей ракет-носителей и самих ракет при аварийных ситуациях.Риск возникновения экологической дестабилизации на гражданских объектах, расположенных вблизи пусковых площадок ракетной техники, обусловлен преимущественно нештатными ситуациями при аварийных запусках, а также атмосферными переносами продуктов сгорания топлива, содержащихся в выбросах ракетных двигателей. Траектории полетов ракет при пусках выверены настолько точно, что специалистам всегда известны координаты падения ступеней ракеты. В Архангельской области и на соседних территориях выделены заранее согласованные с Министерством природных ресурсов РФ районы падения (РП).Однако система оповещения гражданского населения, к сожалению, практически не работает. И это тоже одна из нерешенных проблем безопасности космической деятельности, так как кроме обозначенных выше процессов загрязнения атмосферы непосредственно продуктами сгорания топлива (а это шлейф токсичных веществ, тянущийся на многие сотни и тысячи метров) при падении ступени ракеты возможен взрыв с разбрасыванием обломков (что относится, кстати, к категории штатных ситуаций пуска). Разрушение баков с горючим сопровождается интенсивным испарением топлива, загрязнением атмосферы, почвы, грунтовых и поверхностных вод.В результате комплекса биохимических, функциональных и морфологических методов исследований у большого числа обследованных в подтрассовой зоне Плесецкого космодрома обнаружены признаки нарушений функции печени с явлениями ее функциональной недостаточности, выраженные анемии и лейкопении, а также явления эндогенной интоксикации неясного происхождения. На третье место выходят болезни системы пищеварения, которые можно связать с действием поражающих печень ядов, таких, как компоненты ракетного топлива.

Изучение любых регионов — от административного района до субъекта федерации и страны в целом — должно содержать оценку совокупности природных условий и отдельных компонентов природы как элементов среды обитания человека. Такого рода оценки можно выполнять с помощью экспедиционных и стационарных медико-географических исследований и анализа соответствующих тематических карт. Использование при изучении природных систем разнообразной информации, получаемой с космических аппаратов, в большой степени облегчают и значительно обогащают подобные исследования.

Дистанционные методы позволяют изучать в экологических целях природные объекты, территориальную организацию общества, в том числе региональные системы расселения городского и сельского населения, структуру транспортных потоков и их интенсивность, загрязнения окружающей среды, динамику и эволюцию процессов в среде обитания человека. Накоплен опыт создания карт природно-очаговых болезней с помощью космических снимков.

Широкое применение дистанционная информация нашла в геологических исследованиях. Использование космических снимков для уточнения геологического строения местности представляет интерес и для экологов, так как при геологическом дешифрировании КС иногда обнаруживаются разломы, скрытые при других способах исследования. Часто в этих разломах, особенно в молодых сейсмоактивных горных районах, находятся большие запасы минеральных термальных вод, которые могут послужить великолепной базой для организации курортно-санаторного лечения. По мнению некоторых исследователей, над разломами земной коры за счет выделения радона из земных глубин и других процессов формируются так называемые «геопатогенные зоны».

Космическая информация используется для оперативного наблюдения за сейсмоактивными зонами Земли. На орбитальной космической станции «Мир» была установлена специальная аппаратура для регистрации геологических катастроф с помощью обнаружения их предвестников. Искусственные спутники способны воспринимать огромный массив информации, не подвластной пока наземным средствам, а в том случае, когда имеются данные непосредственных наблюдений, уточнять всю совокупность фактов. Визуальные наблюдения из космоса и снимки в инфракрасной зоне спектра позволяют достаточно точно прогнозировать усиление вулканической деятельности. Эти материалы представляют непосредственный интерес для экологов, поскольку в зонах повышенной тектонической и вулканической активности существует большая опасность для жизни, здоровья и благосостояния людей.

Очень важную информацию несут метеорологические спутники. Давно известна зависимость между резким увеличением числа сердечно-сосудистых катастроф и прохождением атмосферных фронтов, что может быть использовано для более целенаправленной профилактики заболеваний сердца и сосудов. Для этого космическая информация должна попадать к специалистам для непосредственного сопоставления ежедневных сведений о количестве острых сердечно-сосудистых приступов и кризов с картиной метеорологической ситуации, зафиксированной из космоса.

Оперативная телеметрия из космоса предоставляет очень важные сведения о динамике климатических явлений на обширной территории. Знание точных дат установления устойчивого снежного покрова или замерзания водоемов в конкретном регионе, ход различных фенологических явлений (появление первых листьев на деревьях, цветение черемухи, начало листопада и пр.) позволяют решать многие научные и одновременно сугубо оперативные вопросы, связанные с оптимизацией условий жизни населения.Многие фенологические даты, которые весьма индивидуальны для каждого года и региона, связаны с важными для здоровья людей природными явлениями. Например, в лесной зоне цветение черемухи совпадает с пиком численности таежных клещей и, следовательно, в этот период существует максимальная опасность заражения клещевым энцефалитом.

Многие природные явления несут угрозу не только здоровью, но и жизни отдельных групп населения. К их числу относятся паводки (особенно на горных реках), снежные лавины, сели, наледи. Указанные явления, следы их деятельности, а иногда (что особенно важно!) предпосылки образования лавин и селей достаточно хорошо дешифрируются по КС. Космические снимки рассматриваются как материал, который может использоваться для общей оценки лавинной опасности, картографирования сети лавин и составления их кадастра. Что касается наледей, то это не только угроза для здоровья и жизни людей в момент самопроизвольного взрыва или попадания в наледи неопытных людей. В некоторых районах наледи, которые сохраняются в летние месяцы, могут быть устойчивым источником водоснабжения населения. Поэтому их строгий учет и знание динамики весьма актуальны.

Для исследований большой интерес представляют такие явления, как степень распаханности территории, наличие солончаков, заболоченность, элементы ветровой и водной эрозии. Рассмотреть все эти объекты в динамике можно только с помощью регулярной космической съемки. Некоторые проявления хозяйственной деятельности служат предупреждением человеку. Например, наличие массивов развеваемых песков на месте бывших сосновых боров прямо указывает на недопустимость вырубки сосен на песчаных почвах, так как после этого лесная растительность практически не восстанавливается. Фрагменты антропогенных песчаных «пустынь» среди тайги можно увидеть на КС, например, среди болот Западной Сибири, в межгорных котловинах Забайкалья и в других местах.

Накопление техногенных токсикантов в почвах идет неодинаково в автономных и геохимически подчиненных ландшафтах. На космических снимках можно одновременно наблюдать и почвенный покров, и рельеф, поэтому с помощью КС можно прогнозировать процессы накопления химических веществ антропогенного происхождения.

Особую роль космическая съемка с короткими интервалами (порядка нескольких дней) приобретает при вводе в строй крупных гидротехнических объектов. В период заполнения водохранилища водой резкое изменение его гидрологического режима наблюдается как выше плотины, так и ниже ее на значительной площади. При этом происходит ряд побочных явлений (например, образование незамерзающей зимой полыньи протяженностью в десятки километров в нижнем бьефе и огромного долго не тающего ледяного массива в верхнем бьефе), которые отражаются на условиях жизни населения и, следовательно, нуждаются в оценке.

Часто созданию рекреационных учреждений на водохранилищах препятствуют заметные колебания уровня воды в них в результате большой убыли воды в межень и накопления ее в период дождей и снеготаяния. В результате вдоль берегов образуется широкая заболоченная и захламленная полоса. Режим этой полосы лучше всего может быть изучен с помощью регулярного дистанционного наблюдения. В определенной мере это относится и к изучению паводков.

По космическим снимкам (КС) составлены более точные географические, геологические, почвенные карты и схемы отдельных районов Земли. Они используются также для открытия новых месторождений полезных ископаемых, составления прогнозов урожая, инвентаризации лесных и сельскохозяйственных угодий и даже определения точного месторасположения конкретного человека или техники (к примеру, автобуса).

Таким образом, анализ и оценка проблем, связанных с развитием космонавтики, крайне важны для экологии человека. Человечество уже не может отказаться от освоения космического пространства.

Источник