Как Земля видится из космоса? Интервью с космонавтом Сергеем Рязанским
Голубой шар с белесыми разводами облаков – все мы знаем, как выглядит Земля из космоса. Но только единицы имеют счастье наблюдать эту картину в реальности.
Сергей Рязанский – летчик-космонавт, Герой Российской Федерации, первый в мире ученый – командир космического корабля, кандидат биологических наук – рассказывает о «Земле в иллюминаторе», о работе космонавта и о своем отношении к природе.
– Что Вы почувствовали, впервые увидев Землю из космоса?
Конечно, меня переполняли эмоции, потому что наша Земля очень красива. И хотелось поделиться этими эмоциями, показать всем неизведанные места нашей планеты или знакомые места, но с нового ракурса. Поэтому я стал много фотографировать, из двух полетов привез более 350 тысяч фотографий , которые затем были оформлены в виде книги «Удивительная Земля. Планета тысячи цветов». Я с детства хотел стать биологом, и любовь к природе так со мной и осталась. Я и сейчас люблю путешествовать, наблюдать нашу безумно интересную, красивую планету.
– Видны ли из космоса те беды, которые сейчас происходят с природой (мусорные острова, пожары, вырубки леса)?
Видно не всё. Пожары видны прекрасно, и это вообще впечатляющее зрелище. Когда в 2017 году горела Калифорния, а в 2012 году – Австралия, смотришь и видишь, что горит полконтинента. Там были не десятки, а сотни тысяч пожаров. В Африке, в Южной Америке просматривается много отдельных пожаров: фермеры выжигают лес или поля.
Вырубки видны, но космонавту сложно сказать, разрастаются они или нет, плановые они или не плановые. Это знают специалисты, которые отслеживают эти вырубки.
Мусорные острова я пытался увидеть, но из-за того, что мусор плавает в толще воды, рассмотреть его сверху практически невозможно. Пожары, извержения вулканов, сели, наводнения – вот это видно.
– Можно ли каким-то образом заметить из космоса изменение климата?
Мы выполняем отдельную научную работу по заданию ученых-климатологов – снимаем определенные ледники. Дальше ученые анализируют, как они изменяются, и делают выводы, что происходит с климатом на планете. Глобальные изменения можно отследить только на долгосрочной выборке. Колебания туда-сюда происходят постоянно, но общую тенденцию можно выяснить, только проанализировав данные за десятки лет.
– То есть в задачи космонавтов входит и изучение природных процессов?
У нас очень широкий спектр задач. Это и научные эксперименты на Международной космической станции: эксперименты по физике, химии, биологии, медицине, материаловедению. Это и специальные наблюдения за Землей, за экологической обстановкой. При помощи фото- и видеоаппаратуры мы снимаем разливы топлива около портов, движения ледников, пожары и т. д. Есть аппаратура, позволяющая снимать в различных спектрах. Ну а дальше этот массив данных передается в руки ученых.
– Что такое «космический мусор»? Как он образуется и что происходит с ним дальше? Несет ли он опасность?
Космический мусор – это обломки старых космических аппаратов: спутников связи, метеорологических спутников, разведывательных. Отслужив свой срок, такой аппарат становится неуправляемым объектом, который болтается на какой-то орбите, потихоньку притягиваясь к Земле. Он может с чем-то столкнуться и превратиться в облако обломков.
Это, конечно, создает некую опасность для самой станции, поэтому периодически станция делает маневры уклонения от мусора. Но гораздо б о́ льшую опасность эти обломки будут представлять во времена наших внуков. Спутников с каждым годом становится все больше. И однажды наберется некая критическая масса космического мусора, который надо научиться как-то собирать, сводить с орбиты, удалять. Пока такие разработки есть только в теории.
– Как Вы оцениваете сегодняшние действия людей по отношению к природе: это неправильное потребительское поведение или это нормальное естественное развитие?
Мне кажется, в последнее время начала проявляться экологическая сознательность. Люди понимают, что мусорить там, где ты живешь, плохо, потому что это в итоге скажется и на твоем здоровье, и на красоте природы, и на здоровье детей. Поэтому многие государства начали уделять внимание экологическим вопросам.
Я как председатель Российского движения школьников с самого начала настаивал на том, чтобы у нас было экологическое направление. И мы реализуем его достаточно успешно. В стране действует более 1800 школьных экоотрядов, которые выполняют широкий спектр работ: от сбора батареек и уборок несанкционированных свалок до исследования состава воды в реках, изучения флоры, фауны – как она меняется из-за воздействия человека, предприятий, которые есть в регионе. Мы поддерживаем любые интересные школьные проекты, которые связаны с экологической грамотностью и помощью в решении экологических проблем.
Наша организация работает во всех регионах страны, сейчас мы сотрудничаем почти с половиной школ России. Эту воспитательную систему можно сравнить со старой советской пионерией, но она не политизирована. У нас есть волонтерские, экологические, творческие, краеведческие проекты. Очень важно, чтобы ребенок развивался в разных направлениях. Важно показать ему все богатство этой жизни и то, что он может уже сейчас быть действительно полезным для своего общества, своей страны.
– Какие экопривычки есть у вас?
Так как я с детства ходил в походы, есть привычка оставлять после себя чистоту на стоянках и, более того, убирать мусор за другими. В последнее время стараюсь раздельно собирать отходы – у нас около дома есть контейнеры для разных видов отходов.
Беседовала Наталья Захарова
Присоединяйтесь к онлайн-марафону «Узнай свою природу»!
Узнайте, как вы можете помогать природе, снижать свой экологический след и рассказывать другим об экологичном образе жизни.
Источник
Эффект обзора: какой Земля кажется из космоса?
Понимает ли муравей, глядя на свое жилище, что одно неосторожное движение — человека, природы, камня — и его не станет? Понимает ли человек, что астероид даже километром в диаметре сметет с лица Земли его город? Понимает ли человечество, выходя в космос, что Земля — хрупкий населенный шар, «висящий в пустоте» и защищенный только тонкой прослойкой космоса? Из космоса, как говорят космонавты, границ между государствами не видно, любые конфликты кажутся несущественными, а уязвимость Земли выходит на передний план.
В феврале 1971 года астронавт «Аполлона-14» Эдгар Митчелл испытал малопонятный феномен, который иногда называют «эффектом обзора» (Overview Effect). По его словам, его охватило чувство понимания вселенной. Без предупреждения, как отмечает астронавт, он испытал ощущение блаженства, безвременья, словно появилась прочная связь с космосом. Мгновенно и глубоко космонавт осознал каждый атом в отрыве от материи, а взглянув в иллюминатор, увидел и другие атомы Вселенной. Абсолютное расширение сознания. Самое интересное, что он не первый и не последний из космонавтов, которые подпишутся под «эффектом обзора» в космосе. Что же происходит с мозгом в состоянии невесомости?
Расти Швайкарт испытал это чувство 6 марта 1969 года во время выхода в открытый космос из «Аполлона-9»:
«Когда вы вращаетесь вокруг Земли полтора часа, вы начинаете ощущать абсолютную связь с планетой. Это изменение… оно трогает вас так сильно, что вы превращаетесь в комок ощущений».
Швайкарт испытал практически то же, что и Митчелл, описывая интуитивное понимание, что все в мире взаимосвязано прочнее и глубже, чем на самом деле.
Опыт астронавтов, сопровождаемый десятками других подобных экспериментов от других космонавтов, серьезно заинтересовал ученых, изучающий мозг. «Эффект прозрения», или острое осознание материи как синергетически связанного вещества, наводит на мысли о религиозном переживании, описываемом буддийскими монахами, к примеру. Откуда же оно берется и почему?
Это явление получило достаточно много подтверждений, чтобы быть изученным подробнее.
Энди Ньюберг, невролог и врач с опытом работы в космомедицине, тщательно следит за всеми, кто перенес космическое путешествие. Он говорит, есть определенная разница между теми людьми, которые побывали в открытом пространстве и которые нет, и хочет разобраться в этом. Ньюберг специализируется на поиске неврологических маркеров мозга в состоянии измененного сознания. Сюда можно приписать монахов во время молитвы, трансцендентальных медиумов и других, связанных с трансцендентальной психологией, представителей различных конфессий.
Ньюберг выяснил, какие регионы серого вещества связаны с проявлением этих эффектов, и теперь планирует использовать свой опыт для изучения «эффекта обзора». Передовые сканирующие мозг инструменты будут отправлены на орбиту, чтобы зафиксировать состояние сознания космических путешественников. Если «эффект прозрения» действительно представляет собой физиологическое явление, его стоит изучить.
Первым испытуемым Ньюберга станет не астронавт, а обычный гражданский человек. Рита Андерсен покинет планету вместе с ракетопланом Kistler. Она говорит, что, будучи одним из первых обычных исследователей космоса, с удовольствием поможет Энди отсканировать ее мозг, чтобы пролить свет на загадку. Почему астронавты испытывают состояние измененного сознания, когда выходят в космос, и получится ли у Риты или других гражданских космонавтов испытать его?
Несколько лет назад в интервью писательнице Диане де Ренье («Американская хроника») Митчелл объяснил, как случившееся изменило его жизнь и взгляд на мир и на то, как каждый из нас вписывается в масштаб космоса:
«Сотни лет назад философ Рене Декарт пришел к выводу, что телесность, духовность, разум и тело принадлежат к разным сферам реальности, которые не взаимодействуют. Тогда это послужило сигналом для Инквизиции, что можно сжигать на костре еретиков, которые спорят с церковью и постулируют материализм мышления. И хотя это все прошло, целых четыреста лет наука рассматривала сознание и разум как предметы философии и религии, а не науки.
В 1940-х годах математик и физик Норберт Винер из Массачусетского технологического института впервые определил информацию как отрицательную энтропию. Энтропия — это фундаментальная идея о том, что вселенная истощается и теряет энергию. Но Винер назвал информацию энтропией в негативе, и это замечательно, но далеко от полного понимания».
Митчелл говорит, что, пытаясь заполнить некоторые бреши, в 2008 году выпустил пересмотренное издание своей книги «Путь исследователя», в которой рассматривается факт того, что наука игнорирует человеческое сознание. Используя то, что он называл «двоичной моделью», писатель рассматривает «два облика» энергии.
«Это не два разделенных понятия, это энергия как база нашего существования в материи и база нашего знания и информации», — объясняет Митчелл. — «В нашей науке нет определения сознанию. Единственное определение сознания в словаре говорит о том, что это базовый уровень осознания (самоидентификации). Сознавать — значит быть в курсе и понимать, а значит, у нас есть разные уровни сознания в зависимости от того, насколько сложен объект. В лабораториях много раз демонстрировали, что базовое осознание своего существования имеют даже овощи, простейшие бактерии, простые формы жизни.
Это было проделано с помощью клетки Фарадея. И это доказало, что информация на самом глубоком, квантовом уровне может обойти электромагнитную теорию. И сейчас мы входим в квантовую физику и не можем ее постичь. Есть фундаментальное понимание того, что осознание находится в самой основе сути вещей».
Митчелл полагает, что, возможно, как ученые, так и богословы не понимают сути вещей.
«Я могу сказать мистикам и богословам, что наши боги слишком малы; они заполняют вселенной. Ученым же я могу сказать, что боги действительно существуют; они вечны, связаны, и их сознание — это опыт всех разумных существ».
В ответ на вопрос де Ренье, верит ли Митчелл в Бога или нет, он ответил, что хоть и верит, но его вера не является предположением, что Бог — это «седобородый дед».
«Перед нами великая тайна — происхождение вселенной и как это могло произойти. Но остается вопросом, является ли Большой взрыв правильным ответом, а также при каких условиях и с какой целью он случился. Я не думаю, что сейчас мы сможем ответить на этот вопрос. Но со временем — вполне».
И хотя Митчелл не может объяснить свой опыт эффекта обзора, он уверен, что заглянул в другую реальность, в которой люди, места и вещи куда крепче связаны, чем мы думаем. Он также отмечает, что ресурсы нашей драгоценной планеты нужно расходовать с умом.
«Великий мыслитель Бакминстер Фуллер, философ, ныне покойный, но современный двадцатому веку, отметил в начале исследований космоса, что все мы «экипаж Земли». Но мы бунтующий экипаж, и как вы запустите корабль с бунтом на борту?».
А вы верите словам астронавта? Действительно ли «эффект обзора» имеет научную почву, или наука бессильна его объяснить? И могут ли мистики дать верный ответ на этот вопрос?
Источник
Земля под присмотром. Кто, как и зачем смотрит на Землю из космоса
«Материалы космической съемки используются очень широко. С ними ежедневно сталкивается каждый: результаты спутниковой съемки применяются для прогноза погоды или, например, в навигации», — рассказал Михаил Зимин, директор «СКАНЭКС» по разработке тематических проектов.
Кроме решения повседневных задач, применений у космических снимков великое множество: мониторинг пожаров, наводнений, техногенных катастроф. Пример такой катастрофы — авария на алюминиевом заводе в Венгрии в 2010 году, где прорвало плотину, сдерживающую 1,1 миллиона кубических метров токсичных отходов — красного шлама. Масштабы загрязнения специалисты оценивали по спутниковым снимкам.
Еще одно из основных направлений — все, что связано с поиском, оценкой, учетом и использованием природных ресурсов, например соблюдением границ лицензионных участков и экологических норм при добыче.
«Отдельно нужно сказать о применении спутниковых данных в сельском хозяйстве. Сегодня мы наблюдаем как интенсивное развитие собственно аграрных, так и активное проникновение в сельскохозяйственный сектор информационных технологий. Все более актуальным становится вопрос о ведении точного земледелия, и тут на помощь сельхозпроизводителям и приходят материалы спутниковой съемки», — рассказал Зимин.
По космическим снимкам можно следить за состоянием посевов и почвы и видеть, где не хватает воды, где на растения напали вредители, а где нужно внести удобрения. Существуют программы, которые обрабатывают снимки и определяют, какие работы нужно проводить на полях. А уж если к этому подключить беспилотные тракторы и комбайны, то человеку останется только контролировать процесс. Правда, в нашей стране с информационными технологиями в сельском хозяйстве пока экспериментируют только частные фермеры, а первый беспилотный российский трактор только проходит испытания.
Море под наблюдением
Спутниковые снимки используются для наблюдения не только за сушей, но и за морем. «Например, для обеспечения безопасности Северного морского пути с помощью спутниковых систем строят карты ледовых полей, наблюдают за айсбергами и анализируют движение судов. Совмещение информации о положении судов и данных спутниковой съемки позволяет оптимизировать пути прохождения ледокольного флота или судов без ледокольного сопровождения в Северном Ледовитом океане», — пояснил Зимин.
В Каспийском, Черном и Балтийском морях, где идет добыча нефти, спутниковые снимки дают данные для экологического мониторинга, например, если на поверхности видно нефтяное пятно, по снимкам можно определять, появилось ли оно в результате добычи, транспортировки или у него естественное происхождение.
Семь российских спутников
Сейчас на орбите у России есть семь спутников дистанционного зондирования Земли. «Если говорить о гражданских спутниках, то здесь по качеству поставляемых данных Россия не отстает от других космических держав. Разница заметна только в применяемых технологиях. Например, конструкция спутника „Ресурс-П“ идет еще из СССР. Он большой: длина почти 8 метров, ширина почти 3 метра, а большие спутники плохи тем, что большие, а ракеты не резиновые. Сейчас большинство мировых спутников дистанционного зондирования в несколько раз меньше и легче. Хотя последние российские разработки, например „Аист-2Д“, EgyptSat-2, вполне можно сравнить с европейскими аппаратами», — рассказал Виталий Егоров, специалист по связям с общественностью частной космической компании «Даурия Аэроспейс».
Интересно, что еще в 2013 году на орбите работал российский спутник, снимающий на пленку. «Спутники с фотопленкой запускали военные. Последний пленочный спутник России летал в 2013 году, и, насколько мне известно, продолжение их эксплуатации не предполагается. Скорее всего, он просто был из старых запасов, которые подошли к концу», — предположил Егоров.
Что видно из космоса
Один из основных параметров снимков — их разрешение. «Данные низкого пространственного разрешения используются для решения метеорологических задач: они не столь детальные, но зато позволяют видеть континенты или их крупные части, анализировать глобальную трансформацию атмосферы, ее динамику. При более высоком разрешении мы переходим к оценке ресурсного потенциала — что мы имеем на земной поверхности, как это изменяется. Далее мы имеем дело с детальными снимками, которые позволяют увидеть машины, деревья и так далее», — объяснил Зимин.
«Для климатических съемок детализации в 500 метров вполне достаточно. Для сельского и лесного хозяйства подходят кадры в 20 метров на точку. Здесь играет роль уже не детализация, а частота съемки и оперативная публикация данных», — объяснил Егоров.
Съемка с еще более высоким разрешением в основном нужна для военного применения.
«Например, при фотографировании со спутника какого-нибудь нового американского самолета на снимках пытаются разглядеть, подвешена ли у него под крылом ракета или это топливные баки. Зная стандартные объемы топливных баков, можно примерно высчитать, куда он может долететь», — рассказал Алексей Солодков, младший научный сотрудник кафедры телекоммуникационных систем Московского института электронной техники (МИЭТ).
По некоторым деталям можно определить назначение новых самолетов. «Так, противолодочные версии самолетов выдает обтекатель магнитометра, который достоверно можно определить только в хорошем разрешении, а какие-то дополнительные наросты на фюзеляже или тени от антенн могут намекать на радиоэлектронную специализацию», — объяснил он.
Например, несколько дней назад агентство Reuters написало со ссылкой на источник в американской разведке, что Россия отправила в Калининград ракетные комплексы «Искандер-М». Они принадлежат к семейству ракетных комплексов, куда входят также «Искандер» и «Искандер-К».
«Сами пусковые установки формально одинаковые, и отличие только в ракетах, но за время эксплуатации наверняка накопились мелкие изменения в облике, в том числе и в виде сверху. Раз американцы смогли определить, что это именно „Искандер-М“, а не просто „Искандер“ — значит, их аппаратуры достаточно, чтобы разглядеть сверху минимальные отличия этих машин (скорее всего, какие-нибудь лючки или выступы). А значит, разрешение фотографий у них идет на сантиметры», — сказал Солодков. Однако он отметил, что это рассуждение — не точные данные, а «хорошо подходящая под факты догадка».
Однако со снимками столь высокого разрешения возникает новая проблема. «Отечественные спутники имеют очень неплохую оптику, а вот по части передачи информации на Землю мы отстали сильно. На современной отечественной электронике возможна скорость 400−600 мегабит в секунду, в то время как у европейцев — 720, у американцев — 800. В результате из-за ограничений канала связи полученные фотографии либо так и остаются на спутнике, либо сбрасываются в плохом разрешении», — рассказал инженер.
Солодков и его коллеги в рамках ФЦП «Исследования и разработки» сотрудничают с компанией «Субмикрон», которая по заказу «Роскосмоса» делает систему связи для передачи информации со спутников на Землю. МИЭТ выполняет расчеты, «Субмикрон» делает саму электронику. В итоге они рассчитывают получить систему, которая позволит передавать данные со скоростью два гигабита в секунду.
«Мы рассчитали для „Субмикрона“, какую систему связи надо сделать и на какие зарубежные аналоги ориентироваться, теперь ход за ними. На данный момент они купили зарубежные компоненты и собрали тестовый образец приемопередатчика. В будущем запланирована его реализация в виде микросхемы, которая будет производиться на своей линии производства радиационно-стойкой электроники», — рассказал Солодков.
В области гражданского применения высокая скорость передачи данных тоже не помешает, особенно в тех случаях, когда используется съемка несколькими камерами с разными светофильтрами и каждая из камер дает большой поток информации.
«Гражданских использований такой информации не перечислить — это качество почв и водоемов, загрязнение и экологическая ситуация, состояние растительности, поиск полезных ископаемых. А для военных целей у такой съемки есть как минимум одно использование — при такой съемке можно отличить маскировку листвой в лесу — через некоторые время сорванные листья начинают выглядит в ИК немного не так, как листья на деревьях, хотя в видимом диапазоне их не отличить», — заключил Солодков.
Екатерина Боровикова
Источник