ИндустрияКак добывать полезные ископаемые в космосе
Что нужно знать, прежде чем бурить Юпитер
С ростом потребления полезных ископаемых и истощением их запасов на Земле человечеству, видимо, неизбежно придётся начать добывать ресурсы в космосе. Мы попросили Стива Картера из французской компании Dassault Systèmes GEOVIA, которая занимается разработкой решений в том числе и в этой почти фантастической отрасли, рассказать, с какими вопросами придётся столкнуться землянам, чтобы обеспечить себя ресурсами с других планет, их спутников и даже Солнца.
Чем добыча ископаемых в космосе отличается от земной?
Понятие «добыча полезных ископаемых» в космосе будет отличаться от того, что мы обычно под этим имеем в виду на Земле. И вот что на это повлияет:
УСЛОВИЯ РАБОТЫ. Космос — мягко говоря, опасное место. В некоторых районах космоса уровень опасности необычайно высок, например на Солнце. Его температура и нечеловеческие условия на нём означают, что добыча ресурсов на его поверхности не будет возможна никогда. Однако ресурс в форме энергии доступен в изобилии на огромных расстояниях от Солнца. На Земле мы можем добывать её с помощью солнечных панелей, а в космосе потенциал производства энергии из солнечного излучения во много раз выше, чем на нашей планете. Так что в непрямом и нетрадиционном смысле добывать полезные ископаемые на Солнце возможно.
ГРАВИТАЦИЯ И РАССТОЯНИЯ. Эти факторы серьёзно влияют на стоимость разведки месторождений и добычи полезного ископаемого. По существу, в космосе эта стоимость повышается в прямой зависимости от расстояния и от силы гравитации. Например, если предположить, что одно и то же ископаемое существует на Юпитере и на Луне, его добыча на поверхности Юпитера будет дороже, чем на спутнике Земли. Потому что гравитация на Юпитере гораздо сильнее, расстояние до Земли — больше, а руду, скорее всего, надо будет отправлять на Землю или её орбиту.
ВРЕМЯ. С ходом истории новые технологии и методологии исследований, экономика и доступность тех или иных ресурсов сделают одни ископаемые более необходимыми, а другие — менее.
В том же смысле можно добывать полезные ископаемые на крупных планетах с очень сильной гравитацией, например Юпитере и Сатурне. Это будет возможно в верхних слоях их атмосфер, насыщенных разнообразными газами, в частности гелием-3 (He3), которые можно использовать как топливо в пока ещё не разработанных реакторах на основе термоядерного синтеза. Гелий-3 — очень редко встречающееся на Земле вещество, но, вероятно, он есть на Луне и в атмосфере планет — газовых гигантов. «Раскопки» в верхних слоях атмосфер Юпитера и Сатурна помогут избежать сверхсложной работы на их поверхностях.
В итоге получается, что почти любой объект Солнечной системы обладает потенциалом по добыче полезных ископаемых — от относительно малых астероидов до Солнца. Определять возможности добычи на каждом историческом этапе будут развитие технологий и состояние экономики на Земле — так же как и изменение представлений, что такое разработка ресурсов вообще.
Почти любой объект Солнечной системы обладает потенциалом по добыче полезных ископаемых
Какие природные ресурсы мы не сможем добывать в космосе?
Сложно составить список того, что мы не сможем добывать в космосе. Есть два фактора, которые нужно учесть:
Существует ли ресурс в космосе или на какой-то другой планете?
Ответ на этот вопрос связан с уникальностью процессов на Земле, благодаря которым появляются природные ресурсы. Это, например, ископаемые, которые получились из-за органической и тектонической активностей на планете. Растения, которые погибают и со временем разлагаются под действием жары и давления, образуют уголь, а органическая материя из-за тех же времени, жары и давления создаёт нефть и природный газ. Такие ископаемые в космосе вряд ли можно найти, разве что на планетах с похожими на Землю условиями, но, скорее всего, не в Солнечной системе.
Существует ли вероятность того, что добывать ресурс в космосе невыгодно или что не появятся нужные технологии?
Этот вопрос существенен, но ответить на него невозможно из-за постоянных изменений в экономике и технологии. То, что невозможно или невыгодно сейчас, может стать возможным завтра, а экономическая обстановка может измениться. Если мы что-то и можем заключить из прошлого опыта, то только то, что предсказания о будущем редко сбываются на 100%.
Что нужно, чтобы добывать ресурс
в космосе?
Когда нужно решить, стоит ли начать добычу природного ресурса — будь он в космосе, на крупном астероиде, спутнике Земли или другой планеты, на Земле или другой планете, — при всём различии процессов нужно рассмотреть одни и те же вопросы:
Технология добычи
Так же как разведка ресурсов в космосе и на экзопланетах будет помогать развитию связанных с этим процессом технологий, так и необходимость получить эти ресурсы катализирует развитие технологий добычи. Сейчас считается, что в этом поможет робототехника. В последние годы всё больше стали использовать роботов в разных отраслях промышленности. И в том числе в добыче полезных ископаемых: компания Rio Tinto недавно объявила о создании беспилотных грузовых машин. Ну и все знают о прогрессе в разработках беспилотных автомобилей.
Эти разработки — важный индикатор потенциала робототехники в добыче ископаемых. За окружающую среду бояться не стоит: космос стерилен, а значит, традиционные опасения об отрицательном влиянии на флору и фауну там смысла не имеют.
Необходимость
Без добычи полезных ископаемых современное общество не смогло бы появиться. Почти всё, что мы ежедневно используем, так или иначе зависит от этой практики: транспорт, дороги, здания, телефоны, продукты сельского хозяйства, ткани, компьютеры и так далее — список бесконечен. Даже с прогрессом в использовании вторичного сырья, особенно в восстановлении металла почти на 100%, без новых ископаемых всё равно будет никуда — иначе не обеспечить экономический рост и развитие общества.
Движение человечества к созданию постоянных поселений в космосе, на других планетах и спутниках, будет сопровождать необходимость в энергии, металлах, пластиках, стекле и других ресурсах — вне зависимости от места жительства людей. Эта нужда приведёт к экономической необходимости поиска месторождений ресурсов, их добычи и обработки, чтобы создавать нужные материалы. Так что нужно будет понять, что дешевле — добывать их недалеко от поселения или доставлять с поверхности Земли.
Экономика
Конечно, главная надежда от добычи полезных ископаемых вне Земли — на то, что мы найдём огромные залежи ресурсов. За сотни лет, которые мы добываем ресурсы на Земле, мы уже исчерпали всё, что можно добыть без усилий. То, что осталось, залегает глубоко, это сложно достать, и его качество ниже. Нет сомнения в том, что добыча ископаемых на Земле продолжится неопределённое количество времени — и это приведёт к дальнейшему снижению качества ресурсов и повышению их стоимости. Так что в какой-то момент необходимость добывать полезные ископаемые в космосе станет неизбежной. И вместе с развитием технологий препятствия для деятельности человека в космосе будут разрушены.
Поиск ресурсов
Одно дело — знать, что определённые ресурсы могут существовать в космосе, и совсем другое — знать, где они находятся. Как поиск и разведка полезных ископаемых на Земле связаны с неопределённостью, так же с ними связаны и процессы в космосе, но даже с ещё большими рисками, поскольку космос не только гораздо больше нашей планеты, но и условия в нём опаснее. Расширение наших знаний и возможностей технологий, особенно робототехники, поможет эффективнее разведывать месторождения в космосе, которые с экономической точки зрения имеет смысл разрабатывать.
Возможность существования ресурсов
В космосе — на других планетах и спутниках — разные процессы означают образование разных ископаемых и других природных ресурсов. Человечество пока только начало понимать, как эти процессы устроены. Миссии вроде Rosetta — важный шаг в исследовании этой темы. Благодаря похожим миссиям мы будем лучше понимать, где какие ресурсы можно искать.
Источник
Разведка месторождений полезных ископаемых
Полезные ископаемые – добываемые горные породы и минералы, которые используются в разных сферах народного хозяйства. Добыча ископаемых ведётся на специальных территориях – месторождениях, где концентрируются большие объёмы сырья. Разведка, прогнозирование и поиски месторождений полезных ископаемых основная специализация нашей компании. Применяемые методики поиска помогают находить большой спектр ископаемых дистанционно вне зависимости от фактического расположения месторождения.
Применяемые технологии поиска месторождений
Поиск и разведка месторождений углеводородов и прочих ископаемых предусматривает применение комплекса геологоразведочных работ. Технология разведки месторождения полезных ископаемых помогает определить количество и качество заключенного в недрах материала на исследуемой территории.
Дистанционный поиск ископаемых стал возможен за счет привлечения в работе спутников. Технология заключается в приеме, регистрации, анализе данных об изучаемой поверхности земли. Спутниковые методы разведки полезных ископаемых основаны на структурном и спектральном анализе недр. В процессе удается спрогнозировать расположение зон с залеганием нужной породы, подсчитать объёмы ископаемых на территории, выявить и отследить геологические аномалии и пр.
Преимущества дистанционного поиска и разведки месторождений полезных ископаемых
Инновационные методы поиска полезных ископаемых с привлечением спутника имеют высокий экономический потенциал из-за ряда преимуществ:
- Низкая стоимость работы. Дистанционное обследование минимизирует временные и финансовые затраты, не требуется наем специализированной техники и персонала;
- Процесс не занимает много времени. В зависимости от площади объекта и глубины залегания ископаемых, процесс поиска занимает от двух дней до нескольких недель;
- Точность полученной информации. При анализе зоны используются снимки из космоса, в итоге ведется обследование конкретной территории в конкретное время;
- Работа в труднодоступных районах. Спутники помогают проводить работу одновременно на нескольких участках, возможен доступ даже в труднодоступные районы, куда с помощью спецтехники не подобраться;
- Разведка может вестись на любой территории без привязки к границам, в итоге от заказчика не требуется получения специального разрешения;
- Постоянное развитие технологии (появление частных мини-спутников) способствует удешевлению услуг.
Разведка месторождений полезных ископаемых с помощью спутника завершается составлением геологического отчета. В документе указывается информация о запасах полезного ископаемого, обобщаются все материалы, собранные в результате разведки. Геологический отчет составляется с учетом требований законодательства, в итоге в дальнейшем может использоваться для утверждения запасов в Государственной комиссии.
Когда требуется геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых
Геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых востребована в следующих промышленных и производственных сферах:
- Строительная индустрия. Поиск сырья для производства кирпичей, изделий из керамики, бетона, облицовочных камней.
- Химическая промышленность. Материалы используются для производства соды, строительных смесей, цемента и прочих составов.
- Черная металлургия. Геологическая оценка месторождений полезных ископаемых помогает выявить территории, богатые на доломиты, огнеупорную глину, флюсовые известняки и прочие месторождения, где добывается сырье для черной металлургии.
- Сельское хозяйство. Полезные ископаемые применяют для производства минеральных удобрения, составов для раскисления почвы и пр.
Наша компания предоставляет услуги в области поиска и разведки месторождений полезных ископаемых с применением данных с космических спутников. Сотрудничая с нами, вы получите профессиональные услуги высокого качества по доступным ценам.
Источник
Разведка полезных ископаемых космос
Геологические съемки из космоса все больше осваиваются самыми разными государствами. При изучении систем зондирования аппарата, ученые дали однозначный вывод – он будет очень полезен в разведке новых месторождений полезных ископаемых. Использование космической геологии позволит полностью пересмотреть подход к исследованию поверхности Земли и поиску месторождений углеводородов и других ископаемых. Данные, полученные с помощью спутников, могут помочь и в практической сфере и для науки. Очень хорошо спутники передают изображения нуклеаров – крупнейших структур на земной коре, возникших более 4 миллиардов лет назад. Только спутниковые снимки дают возможность полностью увидеть эти структуры, которые могут простираться сотни километров. Данные дистанционного зондирования Земли из космоса (ДЗЗ) широко используются при решении различных задач, в том числе, весьма успешно, в нефтегазовой сфере. Сложность и высокая стоимость получения геолого-геофизической информации традиционными методами в труднодоступных районах, где осуществляется поиск и добыча углеводородов, повышает значение технологий дистанционного получения данных.
1. Цели и задачи геологоразведочных работ
Геологоразведочные работы — комплекс различных специальных геологических и других работ, производимых с целью поиска, обнаружения и подготовки к промышленному освоению месторождений полезных ископаемых[2].Геологоразведочные работы включают изучение закономерностей размещения, условий образования, особенностей строения, вещественного состава месторождений полезных ископаемых с целью их прогнозирования, поисков, установления условий залегания, предварительной и детальной разведки, геолого-экономической оценки и подготовки к промышленному освоению.
Общей целью геологоразведочных работ является научно обоснованное, планомерное и экономически эффективное обеспечение добывающей промышленности разведанными запасами полезных ископаемых, изучение способов их полной, комплексной и экономически рациональной выемки в процессе эксплуатации месторождений с учётом охраны окружающей среды. Геологической службой, геологические организации также оказывают услуги по изучению недр для строительства и эксплуатации подземных сооружений, для нужд сельского хозяйства. Инженерно-геологическое изучение отдельных районов, территорий также необходимо для подготовки подземного захоронения вредных веществ и отходов производства, сброса сточных вод и решения других вопросов.
Геологоразведочные работы предполагают комплексное ведение работ, то есть наряду с поисками и разведкой месторождений полезных ископаемых также изучаются все сопутствующие минеральные компоненты, выясняются возможности их утилизации, выполняются гидрогеологические, горнотехнические, инженерно-геологические и другие исследования, изучаются природно-климатические, географо-экономические, социально-экономические, геолого-экономические условия освоения месторождений.
1.1 . Этапы и стадии геологоразведочных работ
В России с 1998 г. в соответствии с «Временным положением о порядке проведения геологоразведочных работ по этапам и стадиям» выделяются три этапа, заключающих пять стадий ГРР[1].
Таблица 1 – Стадийность проведения геологоразведочных работ
Категории запасов и прогнозных ресурсов
Характер геолого-экономической оценки
Работы общегеологического направления
Региональное геологическое изучение недр
Составление комплекта государственных геологических карт масштаба
Возможное геолого-экономическое значение прогнозных ресурсов
С составлением геологических и геофизических карт
с выделением площадей, перспективных на полезные ископаемые
Крупномасштабное (с общими поисками)
С выявлением локальных перспективных площадей
Поиски и оценка
Выявление рудопроявлений и месторождений
Прогнозная ГЭО с составлением технико-экономических соображений о перспективности месторождений
Определение промышленного значения месторождения, по сравнению с другими месторождениями данного типа
Промышленная ГЭО с разработкой временных кондиций, составлением ТЭО промышленной ценности и гос. экспертизой запасов
Разведка и освоение
Подготовка материалов для проектирования горно-рудного предприятия
Пред проектная ГЭО с разработкой и утверждением постоянных кондиций и составлением технико-экономического обоснования освоения
Подготовка данных для планирования добычи
Геолого-экономическая оценка результатов опережающей или сопровождающей эксплуатационной разведки с составлением годового плана добычи руды
2. Общая характеристика геологоразведочных работ из околоземного космоса
При изучении Земли важная роль принадлежит исследованиям, осуществляемым с помощью космической техники. Изучение геологии Земли из космоса — получение и обработка геологических и геофизических информации с автоматических космических аппаратов, искусственных спутников Земли (ИСЗ), пилотируемых космических кораблей (ПКК).
По снимкам, полученных из космоса, специалисты опознают известные месторождения, а также нефтегазоносные структуры, имеющие большую протяженность, и устанавливают признаки, которые позволили бы их находить. Основная тенденция поисковых геологических работ с помощью фотосъемки из космоса заключается в составлении обзорных схем и карт. Они построены на основе различий тектонического развития крупных складчатых структур, зон разломов и пространственного распространения осадочных, метаморфических и магматических пород. Космические снимки помогают изучать их положение в структуре региона, а также выявить роль разрывов в формировании складчатых форм и их морфологии. Это указывает на возможность прогнозирования поисков полезных ископаемых, исходя из косвенных признаков. Они обусловливают возможность определения наличия корреляции определенных геологических структур с месторождениями полезных ископаемых.
В нашей стране космические методы стали активно привлекаться в геологоразведочных работах при поиске нефти и газа во второй половине 1980 гг. когда появились качественные снимки с отечественных спутниковой серии «Космос»
В настоящее время космические технологии обеспечивают оперативное решение многих задач отрасли, в числе которых такие важные как:
1) создание высокоточной топографической основы для привязки скважин, сейсмопрофилей и инфраструктуры промыслов, а также для многоцелевых задач на всех этапах геологоразведочных работ;
2) детальная оценка инженерно- геологических условий участка работ и выявление предпосылок стихийных бедствий (наводнений, оползней, землетрясений и др.);
3) изучение региональной структуры и зон нефтегазового накопления для слабо исследованных территорий Восточной Сибири и Дальнего Востока;
4) выявление зон трещиноватости в карбонатных резервуарах, обладающих высокими фильтрационно-емкостными свойствами;
Сравнительные характеристики отечественных и зарубежных ИСЗ приведены в таблице 2.
Таблица 2 – обзор существующих отечественных и зарубежных ИСЗ
Срок активного существование
Оснащенные приборы ГР
Дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ)
24 январь 2006 год
Радиометр, радиолокатор, панхроматическая камера
6 сентябрь 2008 год
Съемочная аппаратура «GIS»:
15 апрель 1999 год
15 лет 6 месяцев
Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+),
Масса 1973 кг длина-4,3 диаметр-2,8
14 декабрь 2007 год
6 лет 10 месяцев
Радар с синтезированной апертурой
10 июль 1998 год
Многоканальное сканирующее устройство среднего разрешения
Многоканальное сканирующее устройство высокого разрешения
3. Структура искусственного спутника Земли
для дистанционного зондирования Земли
Существует огромное количество требований для создания космических спутников. В соответствии с разнообразием научных и прикладных задач, решаемых с помощью ИСЗ, спутники могут иметь различные размеры, массу, конструктивные схемы, состав бортового оборудования. Различают автоматические ИСЗ (научно-исследовательские и прикладные), на которых работа всех приборов и систем управляется командами, поступающими либо с Земли, либо из бортового программного устройства, пилотируемые корабли-спутники и орбитальные станции с экипажем. В зависимости от задач, решаемых с помощью ИСЗ, их подразделяют на научно-исследовательские и прикладные. Если на спутнике установлены радиопередатчики, та или иная измерительная аппаратура, импульсные лампы для подачи световых сигналов его называют активным. Для ориентации используют гравитационные, аэродинамические, магнитные системы — так называемые пассивные системы ориентации, и системы, снабженные реактивными или инерционными управляющими органами (обычно на сложных ИСЗ и космических кораблях), — активные системы ориентации. ИСЗ, имеющие реактивные двигатели для маневрирования, коррекции траектории или спуска с орбиты, снабжаются системами управления движением, составной частью которых является система ориентации. Энергопитание бортовой аппаратуры большинства ИСЗ осуществляется от солнечных батарей, панели которых ориентируются перпендикулярно направлению солнечных лучей или расположены так, чтобы часть из них освещалась Солнцем при любом его положении относительно ИСЗ (так называемые всенаправленные солнечные батареи). Солнечные батареи обеспечивают длительную работу бортовой аппаратуры (до нескольких лет). На ИСЗ, рассчитанных на ограниченные сроки работы, используются электрохимические источники тока — аккумуляторы, топливные элементы. Некоторые ИСЗ имеют на борту изотопные генераторы электрической энергии. Тепловой режим ИСЗ, необходимый для работы их бортовой аппаратуры, поддерживается системами терморегулирования.
Рисунок 1. Структура искусственного спутника Земли для дистанционного зондирования Земли
В ИСЗ, отличающихся значительным тепловыделением аппаратуры, и космических кораблях применяются системы с жидкостным контуром теплопередачи; на ИСЗ с небольшим тепловыделением аппаратуры в ряде случаев ограничиваются пассивными средствами терморегулирования (выбор внешней поверхности с подходящим оптическим коэффициентом, теплоизоляции отдельных элементов).
Передача научной и другой информации с ИСЗ на Землю производится с помощью радиотелеметрических систем (часто имеющих запоминающие бортовые устройства для регистрации информации в периоды полёта ИСЗ вне зон радиовидимости наземных пунктов).
3.1. Назначение элементов искусственных спутников Земли для геологоразведочных работ
Аппараты дистанционного зондирования Земли имеет возможности объектовой и маршрутной съемок. Возможна стереосъемка маршрутов размером 115 км; съемка площадок до 100х300 км. В целевую аппаратуру входят :
1) оптико-электронный комплекс – осуществляет преобразование непрерывно движущегося изображения видимого диапазона, сформированного оптико-электронным комплексом, в цифровой электрический сигнал, обработку, сжатие и выдачу его в бортовую аппаратуру высокоскоростной радиолинии.
2) гиперспектральная аппаратура – обеспечивает гиперспектральную съемку поверхности Земли и получение информации о распределении поля спектральной энергетической яркости.
3) комплекс широкозахватной мультиспектральной съёмочной аппаратуры – Обеспечивает дистанционную съемку земной и водной поверхности в панхроматическом и мультиспектральном диапазонах спектра. Состоит из ШМСА- ВР и ШМСА-СР, которые могут работать как одновременно, так и раздельно.
4. Бортовые спектрометры
Серия этих приборов бортовых спектрометр включает семейство спектрометров для спектрополяризационных измерений с борта космических аппаратов. Спектрометры имеют два канала для регистрации двух взаимно ортогональных поляризаций излучения. Конструктивно он представляет собой герметизированную цилиндрическую оболочку, содержащую два акустооптических фильтра видимого диапазона на кристалле кварца и управляющую электронику. Он имеет три режима работы: ручной, автоматический и программного управления с помощью компьютера. Прибор имеет 2000 спектральных каналов в видимом диапазоне при разрешении от 0,1 до 0,25 нм.Время одного спектрального отсчета 32 мс, диапазон по величине спектральной плотности энергетической яркости (СПЭЯ) излучения от 0,25 до 12,5 мкВт при погрешности измерений не превышающей 5%. Полная потребляемая мощность не превышает 400 Вт. Вес спектрометра 30 кг. Габариты прибора вписываются в цилиндр диаметром 0,35 м и высотой 0,85м. Спектрометр позволяет регистрировать излучение в трех конфигурациях: измерительной (поверхность объекта), опорной (матовое стекло, освещаемое солнечным светом) и калибровочной (эталонный внутренний источник), что дает возможность проводить измерения, как в абсолютных, так и в нормированных на солнечное освещение единицах.
Бортовые АО спектрометры позволяют решать следующие задачи: количественное определение содержания хлорофилла, распределения желтого вещества и минеральной взвеси в водах морей и океанов, распознавание видов фитопланктона, оценку степени покрытия водоемов растительностью, распознавание горных пород, картирование почв, определение оптических параметров атмосферы, определение содержание азота в сельскохозяйственных растениях, связанное со степенью зрелости урожая, коэффициент проективного покрытия поверхности растительностью, связанный с урожайностью и стадией вегетации, содержание хлорофилла в растительности, отражающее степень ее угнетения неблагоприятными антропогенными факторами, а также обнаруживать места скопления топляка в реках и места аномального состава воды, связанного обычно со сбросами химических веществ.
4. Возможности ИСЗ
В настоящее время уточнение и корректировка карт производятся именно с помощью космических снимков. Они обеспечивают топографическую основу в любой системе координат в масштабах от 1:25000 и мельче, то есть являются необходимыми при планировании и выполнении полного цикла геологоразведочных работ. Современные возможности переноса на них гипсометрических отметок и географических названий превращают их в высокоточные карты, а при использовании стереоскопических изображений применение их более эффективно по сравнению с топокартами. Разрешение снимков колеблется от нескольких до 20 метров, обеспечивая детальность привязки любых объектов и оценку всего спектра геологических данных. При использовании космических снимков точность привязки не превышает нескольких метров, сводясь к простой и быстрой операции, не требующей проведения топографических работ, то есть определенных финансовых затрат. Анализ космической информации с помощью специализированного пакета программ позволяет выполнять качественное и достоверное моделирование: от прогноза нефтеносных структур до корректировки моделей резервуаров на эксплуатационной стадии работ. Решение этих задач обеспечивается комплексом снимков: в видимой области спектра, инфракрасном и радиодиапазонах, как в черно-белом, так и цветном изображении, включая стереоскопические модели местности. Космические исследования необходимы еще и потому, что они обеспечивают высокую плотность исходной информации (на единицу площади). Это очень важно, так как количество глубоких скважин и сейсмопрофилей ограничено, что не позволяет с их помощью решить ряд следующих структурных задач, выяснить морфологию локальной структуры и построить достоверную структурную карту; протрассировать разрывные нарушения, установить их взаимоотношения; структурно увязать систему разрывных нарушений с водонефтяными, газонефтяными и газоводными контактами. Возможность использования космической информации на всех этапах геологоразведочных работ на нефть и газ, включая разработку, определялась апробированной методикой структурного дешифрирования и созданным автором на ее основе пакетом программ «Станвид-2». Современные средства получения комплекса цифровой космической информации и широкие перспективы ее внедрения в практику поисков, разведки и разработки месторождений нефти и газа, компьютерные методы обработки и интерпретации данных, высокий интеллект программных продуктов определяют целесообразность применения предлагаемой современной технологии при геологоразведочных работах.
5. Параметры орбит ИСЗ
В космическом пространстве над Землёй спутники движутся по определённым траекториям, называемые орбиты движения искусственных спутников Земли. Орбита – это траектория движения (или в переводе с латинского “путь, дорога”) какого-либо материального объекта (в нашем случае спутника) вперёд по заранее заданной системе пространственных координат с учётом конфигурации силовых полей, действующих на него[5]. Осуществляется движение искусственных спутников Земли по трём орбитам: полярной, наклонной и геостационарной (рис.2). Полярная орбита имеет угловой градус наклонения равный 90° по отношению к плоскости экватора. Этот угол ещё измеряется в минутах и секундах. Полярная орбита бывает синхронной и квазисинхронной. Наклонная же орбита расположена между полярной и экваториальной орбитами искусственных спутников Земли, образующая смещённый острый угол. Геостационарная орбита имеет нулевое отклонение и находится в плоскости экватора нашей планеты. Спутник, движущийся по ней, совершает полный виток за время, равноевремени одного оборота Земли вокруг своей оси. То есть по отношению к наземному наблюдателю такой спутник будет казаться неподвижным в одной точке. Высота над поверхностью Земли геостационарной орбиты (ГСО) равна 35876 км, радиус 42241 км, а её протяжённость (длина) равна 265409 км. Необходимо учитывать эти параметры при выведении спутника на ГСО и тогда можно будет достичь такой неподвижности по отношению к наблюдателю, находящемуся на Земле. Именно геостационарную орбиту (ГСО) используют для запуска большинства спутников коммерческого назначения. Скорость движения спутника по ГСО примерно равна 3000 м/с. Есть у геостационарной орбиты и слабая сторона. На приполярных районах Земли передача сигнала становится невозможной. Обычно спутниковая антенна настраивается по двум координатам: азимуту (отклонение самого спутника от направления в сторону “Север” и плоскостью горизонта, определяемая по часовой стрелке) и углу места (угол между плоскостью горизонта и направлением на спутник).
Рисунок 2. 1 – геостационарная орбита; 2 – наклонная орбита; 3 – полярная орбита
Геология — наука о Земле. При помощи спутников-сателлитов, геологи получают удобную и надежную связь. Космические навигационные системы, тоже вошли в арсенал геологов, освободив их от множества неудобств и сложностей с определением координат на местности. Однако, сегодня мы можем говорить и о том, что космические аппараты занимают все более уверенные позиции в геологоразведке и мониторинге.
Говоря о возможностях «космической» геологоразведки, мы подразумеваем удивительный эффект, благодаря которому, подняв точку наблюдения, мы можем увеличить не только площадь, но и «глубину» обзора. Методом космического зондирования можно всего за полгода со спутника исследовать огромную территорию (свыше 10 000 км2) на глубину от 0 до 12 кми ниже с погоризонтным проникновением 30,60,120 метров и дать прогноз, где есть, а где нет нефть, уран или подземные воды. Исходя из этого, надо сказать, что результаты космической фотосъемки открыли геологам Землю «в разрезе».
Общепринятой теории, объясняющей такой эффект – пока нет, но отсутствие научных объяснений, того, почему на снимках из космоса скажем, яркость отдельных участков поверхности зависит от толщины укрывающего рыхлого покрова, не мешает геологам пользоваться своего рода космическим «рентгеном» в практических целях. Из снимков из космоса мы можем находить перспективные участки Земли и многое другое.
Источник