Космические методы в океанологии
Шрифт:
По такому принципу построена, например, американская спутниковая система навигации «Транзит». Коммерческое использование системы началось в 1967 г., а сейчас этой системой пользуются десятки тысяч судов, находящихся в различных точках Мирового океана. В системе «Транзит» используется шесть ИСЗ, обращающихся вокруг Земли по полярным орбитам высотой 1075 км. Время наблюдения каждого ИСЗ потребителем в сеансе определения координат составляет 10 - 15 мин, я за это время ИСЗ пролетает несколько тысяч километров.
Использование полярных орбит для навигационных ИСЗ позволяет работать с системой в любом районе Мирового океана. В этой системе перерывы в навигационных
Это уже достигнутый уровень. Разрабатываемая сейчас перспективная спутниковая навигационная система «Навстар» должна обеспечивать точность определения положения судов около 5 м. В состав этой системы войдут 24 ИСЗ, круговые орбиты которых будут иметь высоту около 20 тыс. км и наклонение 63°. Такое расположение ИСЗ позволит обеспечить радиовидимость из любой точки на поверхности Земли в любой момент времени не менее шести ИСЗ системы, что необходимо для непрерывных определений навигационных параметров в реальном масштабе времени.
Судовое оборудование спутниковых навигационных систем в современном исполнении имеет малые габариты, массу и потребление энергии. Так, аппаратура, разработанная для установки на малых судах, весит всего несколько килограммов и потребляет не более, чем обычная осветительная лампочка.
Конечно, использование ИСЗ для целей навигации собственно не приносит ученым новых сведений о Мировом океане, но тем не менее позволяет более эффективно решать многие традиционные задачи океанологии. Например, с использованием спутниковых навигационных систем стал возможен точный выход НИС в любую точку Мирового океана. На поиск оставленного ранее буя или донной станции в этом случае не расходуется драгоценное экспедиционное время. При проведении исследований с борта НИС, лежащего в дрейфе, можно точно определять параметры этого дрейфа и учитывать их при обработке информации.
Одним из самых последних примеров использования ИСЗ для решения «морских» задач является их применение для связи с судами. Обычные коротковолновые и низкоинформационные системы морской связи уже не могут в ряде случаев удовлетворить ученых, которым часто необходимо передавать в береговые центры (или из них на НИС) большие потоки информации, например для обработки ее на ЭВМ. Обычные УКВ-системы связи в этом случае помочь не могут, так как из-за кривизны земного шара имеют ограниченный радиус действия.
Для успешного решения задачи, как и во многих других подобных случаях, необходим промежуточный ретранслятор, и таким ретранслятором опять же может быть ИСЗ. На суше спутниковые системы связи (ССС) работают уже с начала 60-х годов. Но в том виде, в котором они были разработаны для передачи информации с одного континента на другой, эти системы не подходили для использования на море из-за больших габаритов антенн и большой сложности связной аппаратуры.
В настоящее время связная аппаратура достигла такой степени миниатюризации, что ее можно устанавливать практически на любых судах. В одной из моделей морской ССС (советской системе «Волна-С») антенна судовой приемопередающей станции имеет диаметр 1,5 м и размещается на гиростабилизированной платформе. По командам специального вычислительного устройства она наводится в расчетную точку небесной сферы (где находится связной ИСЗ) с точностью около 1° при любой качке судна.
В морских ССС используются, как правило, ИСЗ-ретрансляторы на стационарных орбитах,
В сентябре 1976 г. на сессии Межправительственной морской консультативной организации (ММКО) было подписано соглашение о создании первой международной системы связи и навигации для судов морского флота - системы «Инмарсат». В создании и финансировании этой системы принимает участие несколько десятков государств, в том числе и СССР. Развертывание системы будет происходить в 1982 - 1985 гг. В системе «Инмарсат» будут использоваться ретрансляторы, установленные в качестве полезной нагрузки на связных ИСЗ «Интелсат-5», «Марекс» и «Горизонт».
Наконец, в заключение этого раздела можно отметить перспективу создания спутниковой системы обнаружения судов, терпящих бедствие на море. Благородная задача охраны жизни людей, работающих в море, и их спасения также будет решаться с использованием ИСЗ.
Советский Союз участвует в настоящее время в международном проекте «Коспас - Сарсат» по созданию такой системы. В рамках этого проекта на судах и самолетах будут установлены специальные передатчики, автоматически включающиеся в момент аварии. С помощью специальных ИСЗ будет осуществляться прием сигналов этих передатчиков, определение их координат и ретрансляция аварийной информации в береговые центры, два из которых создаются на территории СССР. Начало экспериментальной эксплуатации системы «Коспас - Сарсат» намечено на 1982 г.
В настоящее время, несмотря на полученные отдельные интересные результаты, вклад космических методов в общую программу исследования Мирового океана пока еще совершенно недостаточен. Это связано прежде всего с несовершенством аппаратуры дистанционного зондирования и методов обработки поступающей из космоса информации, и в этом направлении предстоит еще много работы. Но тем не менее уже и сейчас имеется ряд примеров высокой эффективности космических методов не только для исследования Мирового океана, но и для решения важных народнохозяйственных задач.
Космическая фотоинформация, в том числе фотоинформация о Мировом океане, нашла применение сейчас во многих организациях и дает экономический эффект, исчисляющийся сотнями миллионов рублей в год.
Таким образом, космические методы исследования Мирового океана убедительно продемонстрировали свою полезность и перспективность, но это совсем не значит, что они смогут в близком или отдаленном будущем полностью заменить традиционные судовые измерения. Будущее, очевидно, за разумным объединением этих различных методов океанологических исследований, и космические методы в комплексной перспективной системе исследования Мирового океана займут достойное место.
Во всяком случае, первые опыты по исследованию Мирового океана из космоса показали, что в ближайшие годы можно ожидать новых крупных успехов в этой новой области науки, новых открытий.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Агалаков В. С, Сире А. Ш. Космические аппараты исследуют природные ресурсы.
– М.: Знание, 1976.
Береговой Г. Т. и др. Исследования природной среды с пилотируемых орбитальных станций.
– Л.: Гидрометеоиздат, 1972.