Программа ураган что это

«Ураган» следит за климатом планеты

Один из самых интересных космических экспериментов (КЭ) на российском сегменте Международной космической станции «Ураган».

Статья журнала ВКС, №3/4 (88/89) декабрь 2016

Благодаря ему накоплен значительный банк данных, который может быть использован при разработке математических моделей для оценки развития потенциально опасных и катастрофических явлений на земной поверхности, в том числе цунами, подвижки ледников и др. В будущем году на борт российского сегмента МКС будет доставлено специальное оборудование, и в эксперименте «Ураган» появится новое необычное направление: исследование механизмов сезонной миграции птиц, которые чутко реагируют на погоду и изменение климата.

Главной задачей космического эксперимента «Ураган» является отработка научной аппаратуры и технологии изучения земной поверхности на орбитальной станции для последующего их применения, в том числе и на автоматических космических аппаратах.

В рамках КЭ «Ураган» ведутся работы по созданию и интеграции на борт российского сегмента МКС новой научной аппаратуры: (НА) «Гиперспектрометр», «Система ориентации видеоспектральной аппаратуры» СОВА, «Радиометр инфракрасный высокого разрешения» РИВР и др.

Кругосветное путешествие вместе с Хрюшей — Смерч, ураган, шторм, песчаная буря — География для детей

В следующем году в рамках КЭ «Ураган» планируется запуск на РС МКС новой НА «Икарус», создаваемой по соглашению между «Роскосмосом» и Германским центром авиации и космонавтики (DLR).

Космический эксперимент важен с точки зрения получения новых экспериментальных данных: фотоизображений, видео и спектральных измерений высокого разрешения подстилающих поверхностей для научного и практического использования и дальнейшего развития технологий и системы мониторинга Земли. Эксперимент является весьма актуальным для пилотируемой станции, эффективно организован и успешно реализуется на РС МКС. «Ураган» решает задачи одного из приоритетных направлений космической деятельности, способствующей практическому использованию МКС и достижению стратегических целей Федеральной космической программы России. Важную роль в экспериментах на пилотируемых орбитальных станциях традиционно играют космонавты.

В настоящее время, благодаря имеющейся на борту МКС аппаратуры, в ходе полёта российские космонавты экипажей МКС выполняют визуальные наблюдения, фотосъёмку и спектрометрирование заданных районов Земли в соответствии с программой наблюдений, разработанной для каждой экспедиции, а также с учётом оперативных заданий.

Хотя название эксперимента «Ураган» и указывает на стихию, ураганы, смерчи и цунами, это лишь малая часть объектов мониторинга – учёных интересует динамика жизни Земли в целом. А космонавты сегодня – правая рука географов, экологов, геофизиков.

Постановщик эксперимента «Ураган»: публичное акционерное общество «Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С. П. Королёва» (ПАО РКК «Энергия»). Участники КЭ: ИГ РАН, ИПМех РАН, МФТИ, ЗАО «НПО «ЛЕПТОН», ОАО «Российские космические системы», НИИПФП БГУ и другие организации. Научный руководитель КЭ «Ураган» Беляев Михаил Юрьевич – заместитель руководителя НТЦ ПАО «РКК «Энергия», доктор технических наук, профессор.

Ураган, смерч, циклон – в чем разница?

Как начиналось наблюдение Земли с орбиты

Первое изображение Земли из космоса было получено в августе 1961 года. Его автором стал второй космонавт планеты Герман Титов. С тех пор Землю наблюдали и изучали десятки космонавтов и автоматических аппаратов.

История наблюдения Земли с орбиты началась в 70-х годах прошлого века.

В 1973 году правительством СССР было принято решение о создании программы дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Некоторое время ушло на подготовку как аппаратуры, так и космонавтов, и уже с 1976 года начались реальные исследования Земли с использованием орбитальных станций «Салют», а затем «Мир» и МКС.

Любопытно, что в начале программы сомнения в её успешности были даже у медиков, так как считалось, что хорошо подготовленный, опытный космонавт не сможет увидеть ничего лучше разрешения в 100 метров. Первые же опыты на орбите опровергли опасения врачей. Космонавтами-первопроходцами орбитальных наблюдений Земли стали члены экипажей станций «Салют» Георгий Гречко, Александр Иванченков, Владимир Ковалёнок, Юрий Романенко, Валерий Рюмин, Виталий Севастьянов, Валентин Лебедев и другие.

Привлечение космонавтов к наблюдениям Земли из космоса имело и ещё одно немаловажное значение – человеческий фактор.

Говорит Михаил Беляев, научный руководитель эксперимента «Ураган», доктор технических наук, профессор, заместитель руководителя научно-технического центра РКК «Энергия»:

– Я часто провожу такую аналогию: если взять фотографию, которая получена где-то в автомате на вокзале, и фотографию, сделанную художником, – между ними есть существенная разница. То же самое и с фотографией, полученной автоматическим космическим аппаратом или космонавтом с борта. Космонавт может выбрать нужный ракурс, освещённость, а главное, он может заметить то, что не увидит автомат. Космонавты в своё свободное время, как папарацци, могут увидеть что-то интересное и получить изображение.

При этом космонавты на МКС используют специальное оборудование: фотоспектральную систему ФСС, видеоспектральную систему ВСС и др.

На фото: Съёмка исследуемых объектов в КЭ «Ураган»

Самый дорогой космический проект в истории человечества – Международная космическая станция (МКС). Сегодня она единственная работающая пилотируемая космическая платформа на околоземной орбите. Это, без преувеличения, уникальный научный инструмент для проведения исследований в самых различных областях знаний. Количество экспериментов на орбите давно перевалило за сотню: медицинские и биологические исследования, материаловедение и изучение различных физических процессов в условиях невесомости.

На фото: Извержение вулкана Сарычева на острове Матуа, Курилы, 12 июня 2009 г.
Большое видится на расстоянии

Понятно, что из космоса можно увидеть гораздо больше труднодоступных мест, чем с Земли. Или, как сказал поэт, «большое видится на расстоянии».

Среди полученных в КЭ «Ураган» результатов важное значение имеет доклад с данными эксперимента директора ИГ РАН академика В. М. Котлякова, сделанный 25 июля 2012 года в Геленджике президенту РФ по катастрофе в районе Крымска. Доклад был заслушан также на президиуме РАН. В обоих случаях он получил высокую оценку.

С целью дальнейшего развития системы мониторинга Земли в настоящее время реализуются сеансы эксперимента с использованием научной аппаратуры – (НА) «Видеоспектральная система» (доставлена 29.10. 2014) и НА «Фотоспектральная система» – для научного и практического использования спектральных измерений высокого разрешения подстилающих поверхностей.

В ходе реализации КЭ «Ураган» накоплен значительный банк данных, который может быть использован при разработке математических моделей для оценки развития потенциально опасных и катастрофических явлений на земной поверхности, в том числе цунами, подвижки ледников и др.

Пыльная буря Арала. На фото: Фрагмент пустыни в Саудовской Аравии с артезианскими скважинами и круговыми полями, на которых собирают от 2 до 4 урожаев в год

Нашу планету от МКС отделяют не более четырёхсот километров. Космонавты не спешат улетать от иллюминатора, где они проводят большую часть свободного времени: смотреть на Землю – их любимое занятие. Ведь только оттуда видно, насколько хрупок наш мир.

Зачем американцы будили Елену Серову

Интересно, что первый снимок в рамках «Урагана» был получен 1 января 2001 года – в первый день нового года, века и тысячелетия.

Сейчас в базе эксперимента около 400 тысяч изображений, огромный фонд материалов. Среди самых популярных объектов для наблюдения – горные системы и ледники, выступающие в роли индикаторов климата. Главный вывод: наша планета действительно переживает глобальное потепление.

– Мы изучаем потепление Земли по отступлению ледников. Ледник живёт за счёт того, что существует баланс массы. Если приходная масса больше расходной, ледник наступает. Сейчас приходная часть уменьшилась, почти все ледники отступают, – объясняет Лев Десинов, заведующий лабораторией ИГ РАН, один из ветеранов организации программ визуально-инструментальных наблюдений на орбитальных станциях.

Зимой 2014-2015 годов в космос летала четвёртая россиянка, Елена Серова, которая перед своим полётом сама интересовалась у учёных, чем она могла быть полезна для эксперимента «Ураган». В Институте географии Елене предложили заняться изучением динамики оледенения полей Патагонии, территории, расположенной на юге Южноамериканского континента. Там находится 12% неполярного оледенения Земли. Для сравнения: в горах Кавказа или Алтая оледенение достигает 600 миллиметров в год, южноамериканские ледники достигают 6-7 тысяч миллиметров.

– Климат планеты состоит из региональных, как говорят специалисты, климатов. И климаты Южной Америки были нам совершенно непонятны.

Мы предложили Елене Серовой принять участие в нашем эксперименте. И она не просто этим занялась, Елена увлеклась так, что просыпалась ночью, аккуратно вставала и делала какие-то снимки. Более того, она рассказывала, что часто ночью к ней приплывали американские астронавты: «Леночка, Вам пора просыпаться, у Вас – ледники Южной Америки», – вспоминает Лев Десинов.

Всего в ходе своего полёта Елена Серова сделала более тысячи снимков южноамериканских ледников в высоком разрешении, что позволило специалистам оценить динамику льда и его реакцию на потепление климата. Сегодня космонавты по примеру Серовой всё чаще просят добавить им что-то оригинальное в общую программу исследований.

Первый снимок в рамках КЭ «Ураган» был получен 1 января 2001 года – в первый день нового года, века и тысячелетия. Сейчас в базе эксперимента около 400 тысяч изображений, огромный фонд материалов.

Ледник Бивачный в горах Центрального Памира в самом начале подвижки. Позднее пульсация достигла ледника Федченко (крупнейшего глетчера Евразии длиной 77 км). Это тот самый ледник, на котором велось изучение возможности зрительного анализатора (глаза) космонавта при наблюдении земной поверхности без бинокля. На фото: Ледник Вьедма на Южном ледниковом поле Патагонии (Южные Анды). Отступает, реагируя на потепление климата. Один из основных тестовых объектов для исследований по данной проблеме

Птичий «Икарус»

Ещё один немаловажный фактор, влияющий на глобальную погоду, – Мировой океан. Из космоса хорошо видно, что мы живём на планете, которую логичнее было бы назвать Водой. Океан вырабатывает огромное количество тепла, а взаимодействие в этой замкнутой тепловой машине определяет климат нашей планеты.

Изменение климата отмечают и орнитологи. Птицы чутко реагируют на любые колебания температуры. Потепление влияет на ареалы их обитания: учёные отмечают появление в Европе птиц, которых не было там ещё 200-300 лет назад. Изменения климата, как и антропогенная деятельность, отражаются и на маршрутах перелёта пернатых.

– Контроль изменения поведения животных может помочь разгадать многие загадки на Земле, рассказывает М. Ю. Беляев. – С этой целью в будущем году на борт РС МКС будет доставлено специальное оборудование, и в эксперименте «Ураган» появится новое необычное направление – исследование механизмов сезонной миграции. В совместном российско-немецком проекте с аппаратурой «Икарус» объектами исследований станут несколько видов перелётных птиц, на которых планируется установить мини-датчики.

С развитием техники, например с появлением приборов, работающих в инфракрасном и радиодиапазонах, возможности для наблюдения Земли существенно расширились и не зависят от времени суток и погоды – теперь наблюдать поверхность нашей планеты можно и через толщу облаков, и ночью. Сейчас такие приборы разрабатываются и для РС МКС и скоро появятся на станции.

Сигнал от этих датчиков будет поступать на специальную антенну российского сегмента МКС и уже оттуда передаваться в ЦУП. Учёные спешат успокоить защитников живой природы: для птиц это безопасно, зато гарантирован огромный вклад в науку.

– Датчики весят всего пять граммов, благодаря им мы сможем понять, что делает птица в каждый конкретный момент времени: летит она или сидит, в какое время суток она летит, где она останавливалась, – перечисляет получаемые с датчика сведения старший научный сотрудник лаборатории биогеографии Института географии РАН Григорий Тертицкий.

Эти данные помогут биогеографам составить точные карты трасс перелётных птиц, в том числе и для того, чтобы планировать хозяйственную деятельность человека. Охрана видов, распространение заболеваний и вирусов, предупреждение авиаслужб о начале птичьих миграций – лишь малая часть проблем, которые поможет решить орбитальный эксперимент. Учёные, впрочем, не собираются ограничиваться только птицами.

– Отслеживая пути миграций животных, не только птиц, но и морских черепах, и летучих мышей, можно в том числе понять, как изменения климата влияют на животных. Животные становятся индикаторами изменения климата в тех областях, в которых мы никаких исследований не проводим, а имеем только спутниковые данные.

Мы знаем характеристики среды, где они обитают, и, наблюдая, как они меняют пути миграции, можем понять, что же изменилось в среде их обитания, – объясняет Григорий Тертицкий. – Первые два года экспериментов с аппаратурой «Икарус» будут посвящены в том числе техническому тестированию оборудования.

Фотосъёмка тростниковых пожаров в дельте реки Волги. На фото: Вулкан Кроноцкий на Камчатке

Город Краснодар. Благовещенск. На фото: Имеретинская долина. Нижний кластер Олимпиады–2014. Спортивные сооружения и отели

Известно, что 11 тысяч лет назад огромные ледники лежали даже на географической параллели нынешней Москвы. Возможно ли повторение подобных климатических катаклизмов, учёные пока ответить не могут.

Источник: www.vesvks.ru

Эксперимент «Ураган»

Природные и техногенные катастрофы уносят большое количество человеческих жизней и наносят ощутимый ущерб экономике многих стран. Ввиду этого необходима организация на МКС постоянного мониторинга за районами прогнозируемых техногенных и природных катастроф, а также оперативное информирование государственных и местных органов управления о неблагоприятном или катастрофическом развитии событий.

Данный эксперимент является продолжением серии визуальных наблюдений за поверхностью Земли, ранее начатой на станции «Мир». На РС МКС в последующих экспедициях будет развернут автоматизированный комплекс наблюдения за катастрофическими явлениями с использованием электронно-оптической аппаратуры, по своим характеристикам соответствующей мировым стандартам и обладающей возможностью круглосуточного мониторинга. Первичная классификация и дешифрирование признаков катастрофических явлений будут проводиться космонавтами на борту РС МКС при помощи специального программного обеспечения.

В ходе космического эксперимента планируется оперативная регистрация и передача на Землю информации о зарождении, развитии и масштабах катастрофических явлений.

Цель:

Наблюдение и регистрация развития катастрофических явлений с борта РС МКС и разработка критериев классификации и дешифрирования признаков катастрофических явлений.

Задачи:

• Проведение визуальных наблюдений подстилающей поверхности Земли по исходным данным, передаваемым с Земли радиограммами, с регистрацией процессов развития катастрофических явлений с помощью видео-фотоаппаратуры.
• Отработка технических средств и методов наблюдения поверхности Земли с борта РС МКС в условиях реальных ограничений.
• Получение при проведении съемок с использованием научной аппаратуры «Фотоспектральная система» (ФСС) новых экспериментальных данных спектральных измерений высокого разрешения подстилающих поверхностей с пространственной интерполяцией для научного и практического использования в условиях дальнейшего развития системы ДЗЗ.

Используемая научная аппаратура:

«Фотоспектральная система» предназначена для регистрации спектров отраженного излучения подстилающих поверхностей в диапазоне длин волн 350-1050 нм, однозначно «привязанных» к цветным изображениям высокого пространственного разрешения с борта РС МКС.

Научная аппаратура «Фотоспектральная система» выполнена в компактном автономном моноблоке что, позволяет осуществить анализ непосредственно на месте контроля процесса, в том числе и на борту космического аппарата.

У аппаратуры имеется установочный кронштейн с датчиками углов поворота, данные которых позволяют произвести географическую привязку изображений и зарегистрированных спектров к конкретному кадру изображения.

Фотоспектральная система

Используемая штатная аппаратура:

• видеокамера HDV Sony HVR-Z7;
• цифровой фотоаппарат Nikon D3X;
• объектив SIGMA AF 300-800 F/5.6;
• телеобъектив AF-S Nikkor 600mm f/4 с телеконверторами 1,7 и 2,0;
• лэптопы.

Расходуемые материалы:

• видеокассеты Mini-DV;
• карты PCMCIA;
• PCMCIA -адаптер;
• Жесткий диск HDD.

Ожидаемые результаты:

• Создание компьютерных баз данных по зарегистрированным катастрофическим явлениям.
• Предварительная разработка критериев дешифрирования изображений катастроф из космоса с их классификацией.
• Создание математических моделей для прогнозирования развития катастрофических явлений на земной поверхности, в том числе цунами, подвижки ледников и др.

Экипаж МКС

Сергей
Прокопьев

Бортинженеры

Дмитрий
Петелин

Френк
Рубио

Николь
Манн

Джош
Кассада

Коити
Ваката

Анна
Кикина

• ПАО «РКК «Энергия»
• Генеральный директор Корпорации
• Руководство
• Информация акционерам
• Раскрытие информации
• Противодействие коррупции
• Паспорт Программы инновационного развития
• Система менеджмента качества
• Реализация и управление непрофильными активами
• Персонал
• Закупки
• Развитие структуры предприятия
• История предприятия
• Музей

• Краткая история создания РКТ
• Ракетные системы
• Хронология полетов
• Марсианская экспедиция
• Космонавты

• История проекта
• Российский сегмент МКС
• Этапы развертывания
• Хронология полетов
• Хронология выходов в открытый космос
• Архив экспедиций
• Эксперименты и исследования
  с 2013 года
• Эксперименты и исследования
  (2000-2012)

• Универсальная космическая платформа
• Спутник связи Ямал -200

Источник: www.energia.ru

Программа ураган что это

Лесные пожары, таяние ледников, миграция птиц и животных, состояние мирового океана — эти и другие явления с успехом удается отслеживать и контролировать из космоса. Благодаря специальным приборам, установленным на космических аппаратах, ученые и спасатели имеют невероятную возможность держать в поле зрения любой фрагмент земной поверхности. Прежде чем технологии наблюдения появятся на спутниках, их нужно испытать и отработать на МКС. Для этого на российском сегменте проводится эксперимент «Ураган».

Михаил Юрьевич Беляев — доктор технических наук, профессор, заместитель руководителя Центра РКК «Энергия», заведующий кафедрой «Системы автоматического управления» космического факультета МГТУ имени Баумана. Специалист в области космических экспериментов, управления, математического моделирования и изучения Земли из космоса. Лауреат Государственной премии РФ в области науки и техники, заслуженный изобретатель России.

Идея с использованием орбитальных станций в качестве полигона для отработки технологий получения, хранения и сброса на Землю различной информации родилась еще в 1970-х годах. Если результаты были положительные, то прошедшая испытания аппаратура через некоторое время появлялась на спутниках. В начале нулевых Михаил Юрьевич Беляев, работавший в то время заместителем руководителя полетом МКС по планированию и исследованиям в РКК «Энергия», предложил вернуться к хорошо показавшей себя практике. Он «сколотил» инициативную группу, куда вошли представители ряда космических предприятий, а также университетов и МЧС. Эксперимент получил название «Ураган».

От ручной настройки к автоматике

Ранее на орбитальных станциях научная аппаратура жестко крепилась на корпусе и наводилась на исследуемые объекты путем разворота всего комплекса. Однако с МКС так не получалось из-за ее значительной массы и необходимости по этой причине поддерживать относительно постоянную ориентацию в полете. Поэтому первоначально в эксперименте «Ураган» применялись только ручные приборы (фотоаппараты и спектрометры с различными сменными объективами), которые космонавты нацеливали на объекты через иллюминаторы.

Такой способ ведения съемки нельзя назвать эффективным, и занимать рабочее время космонавтов подобными вещами не представлялось разумным. Поэтому решили переориентироваться на создание автоматических устройств. При этом космонавт устанавливает и настраивает аппаратуру, проверяет ее работу и, если все в норме, переключает в автономный режим.

Именно так на МКС работает бортовой компьютер и антенный комплекс эксперимента «Икарус». Этот приемо-передающий блок получает информацию с Земли — с нескольких сотен микродатчиков (тегов), закрепленных на спинах птиц. Кстати, наблюдая за перемещениями пернатых, можно решать действительно насущные, а не абстрактные задачи. Например, с высокой точностью обнаружить скопления саранчи и вовремя предпринять меры для ее уничтожения. Или строить прогноз распространения птичьего гриппа.

СОВА помогает

Для размещаемого оборудования на борту МКС создана автоматическая подвижная платформа наведения СОВА-1-426. Она установлена на внутренней стороне иллюминатора служебного модуля «Звезда». Система позволяет оператору на МКС через ноутбук и специальное программное обеспечение наводить на земные объекты различные видео-, фото- и спектральные приборы, закрепленные на платформе.

Но сами алгоритмы пишут не космонавты. Еще для станций «Салют» и «Мир» Михаил Беляев разработал методику, позволяющую получать научную информацию в максимальном объеме, но с минимальными поворотами всей станции. Под его руководством разрабатывались программы и для СОВы. Условно задачу можно сформулировать так: как посетить N городов, преодолев при этом минимальное расстояние?

Подвижная платформа значительно расширяет возможности Международной космической станции по исследованию планеты и ее атмосферы. Данные мониторинга позволяют оперативно оценить масштабы техногенных и природных катастроф. Система упрощает создание моделей развития потенциально опасных катаклизмов, таких как пожары, наводнения, цунами, движения ледников.

В разных спектрах

В эксперименте «Ураган» сейчас задействовано более 20 образцов оборудования и технических средств. Среди них — фотоспектральная и видеоспектральная системы, цифровые фотоаппараты, различные объективы, специальные кронштейны с датчиками угловых перемещений, лэптопы, приемо-передающие бортовые и наземные устройства.

Изучение природных явлений и объектов на поверхности Земли и в ее атмосфере выполняется в разных областях спектра электромагнитного излучения.

Например, видеоспектральная система работает в диапазоне 0.35–1.1 мкм и дает разрешение 50 м. Фотосъемки земной поверхности позволяют получать цветные изображения с разрешением до 2–3 м, что соответствует мировому уровню.

Иногда выявление какого-либо фактора в изучаемом явлении сигнализирует о предстоящем важном, возможно, катастрофическом, событии на Земле и требует подключения других приборов.

Михаил Беляев отмечает, что интеграция аппаратуры с бортом МКС является сложной научно-технической задачей, нередко сопоставимой по затратам с созданием самого научного оборудования. А для планирования наблюдений и интерпретации данных каждого прибора обычно требуется баллистическая информация. Кроме того, необходимы данные по ориентации и физическим условиям на МКС, позволяющие учесть различные помехи, например от влияния атмосферы.

Для точного прогноза

Эксперимент «Ураган» идет на борту МКС уже 20 лет. За это время накоплена огромная база данных о динамике таяния ледников, возникновении оползней, последствиях вулканической деятельности, обвалов, снежных лавин, природных и техногенных пожаров, наводнений, пылевых бурь и т. д.

Например, 23–25 апреля прошлого года благодаря «Урагану» был спрогнозирован метановый выброс из грязевых вулканов со дна Байкала, приведший к появлению рыхлого льда и незаметных проталин. Прогноз ученых дал возможность МЧС своевременно принять необходимые меры и избежать трагических последствий.

Космические снимки и спектрометрическая информация, полученные в ходе эксперимента, широко используются Институтом географии, Институтом космических исследований, Институтом проблем механики, МГТУ и другими. В прикладной сфере их применяет МЧС для предотвращения последствий стихийных бедствий, загрязнений атмосферы и водной поверхности в результате разливов сточных вод и нефтепродуктов.

Выводы, сделанные на основе результатов «Урагана», отражены в материалах научно-технических конференций, получены десятки патентов.

20 лет эксперимента позволили не только собрать огромный объем информации, но и, главное, отработать технические средства и методы наблюдения, которые будут использованы при создании автоматизированных спутниковых систем мониторинга и контроля земной поверхности.

Разработанные технологии позволят наблюдать ледники и определять их подвижки, оценивать развитие лесных пожаров, идентифицировать источники океанских кольцевых волн, исследовать вулканы и т. д. В разработке математических моделей для оценки развития потенциально опасных и катастрофических явлений участвуют ученые Института проблем механики РАН.

• Отрабатывается аппаратура для наблюдения Земли и происходящих на ней процессов для последующего размещения на автоматических космических аппаратах;
• выявляются и получают госзаказы лучшие производители данного оборудования;
• создаются и отрабатываются методики и технологии решения важных задач, в том числе по оценке развития потенциально опасных и катастрофических явлений;
• появляются образовательные проекты и курсы лекций.

Ближайшие перспективы

Эксперимент будет развиваться и дальше, уверен Михаил Беляев. По его словам, к отправке на МКС готовится научная аппаратура «Гиперспектрометр». Это оборудование изготовлено инженерами и конструкторами МФТИ и НПО «Лептон» по техзаданию корпорации «Энергия» и предназначено для съемки земной поверхности в спектральных диапазонах 0.43–0.9 мкм и 0.9–1.6 мкм. Обработка результатов будет проходить непосредственно на борту с участием космонавтов, что позволит более оперативно анализировать информацию, повысить качество планирования наблюдений и сократить потоки передаваемых на Землю данных.

С помощью аппаратуры «Гиперспектрометра» можно будет отслеживать состояние лесных угодий, контролировать сельскохозяйственные посевы, создавать карты концентрации хлорофилла в приповерхностных водах, а также выявлять участки наркотических растений среди других культур и т. д.

В рамках «Урагана» будет испытан еще один новый прибор — «Радиометр инфракрасный высокого разрешения», который создается «Российскими космическими системами». «Он изготавливается с учетом высоты орбиты МКС и позволит получать информацию выше мирового уровня, — рассказал Михаил Юрьевич. — С помощью этого прибора, работающего в инфракрасном диапазоне, можно будет обнаружить даже загоревшееся на Земле дерево».

Получаемая информация будет востребована Федеральной службой охраны леса, МЧС, экологическими и природоохранными ведомствами, службами геологоразведки, региональными, отраслевыми и частными организациями.

В рамках эксперимента «Ураган» будет отработан первый летный образец прибора в целях дальнейшего использования в различных автоматических аппаратах дистанционного зондирования Земли.

Источник: www.roscosmos.ru

«Ураган» на орбите

На российском сегменте МКС идет «Ураган» – научный эксперимент. Космонавты апробируют методы визуального наблюдения поверхности Земли. Участники эксперимента следят за ее динамикой. Из космоса можно увидеть даже миграцию птиц. Цель – выявление и предупреждение природных и техногенных катастроф.

На российском сегменте МКС идет «Ураган» — научный эксперимент. Космонавты апробируют методы визуального наблюдения земной поверхности. Участники эксперимента следят за динамикой Земли. Из космоса можно увидеть даже миграцию птиц. Главная цель — выявление и предупреждение природных и техногенных катастроф.

«Природные, техногенные катастрофы наносят ущерб. Мы на Международной космической станции ведем постоянный мониторинг за районами катастроф, регистрируем фотоспектрометром», — поясняет бортинженер МКС-42 Елена Серова.

Февраль 2015 года. Бортинженер экипажа Международной комической станции Елена Серова устанавливает специальное оборудование для наблюдения за нашей планетой. Фотоспектрометром можно определить из космоса даже химический состав пылевых бурь.

Земля уже давно под пристальным наблюдением космонавтов. Сегодня, в буквально смысле, они, как правая рука ученых — географов, экологов, геофизиков.

Программа по исследованию планеты из космоса называется «Ураган». Хотя название и указывает на стихийное явление, ученые поправляют: ураганы, смерчи, цунами – лишь малая часть объектов для наблюдений. Интересна динамика жизни Земли в целом.

«Здесь задач у нас много. Мы должны понимать, что происходит у нас на земной поверхности с точки зрения динамики природной среды. Здесь у нас в этом полете, который сейчас проходит, 32 задачи», — поясняет научный руководитель программы «Ураган» Лев Десинов.

В отличие от других, планета наша Земля — живая: у нее свои правила и законы, о которых человеку до сих пор известно не все. Изучить их и попытаться не нарушать ход природы – задача ученых. За десятки лет наблюдений у специалистов накопилось немало данных. Главный вывод — планета переживает глобальное потепление, и это не миф. Космические снимки – наглядное тому подтверждение.

Основной индикатор изменения климата планеты — ледники.

«Мы изучаем потепление Земли по колебанию ледников. Ледник живет за счет того, что существует баланс массы. Если приходная масса больше в леднике расходной, он наступает. Сейчас приходная часть уменьшилась, ледники почти отступают», — констатирует глава программы «Ураган» Лев Десинов.

Известный факт из истории нашей планеты: 11 тысяч лет назад ледниками были скованы огромные пространства. Лед лежал даже на географической параллели нынешней Москвы. Может ли такое повториться еще раз и в чем главная причина изменения климата? Однозначного ответа наука пока дать не может.

«Очень важный фактор – океан. Мы живем не на планете Земля, мы живем на планете Вода. Это огромное количество тепла. И взаимодействие этой тепловой машины и определяет климат Земли, а оно в свою очередь определяется солнечно-земными связями. Мы считаем, влияние антропогенного фактора незначительно, реально климат планеты, его флуктуации определяет именно природный фактор», — отмечает Лев Десинов.

Изменение климата планеты отмечают и орнитологи. Птицы чутко реагируют на любые колебания температуры. Потепление влияет на ареалы их обитания.

«Сейчас в Западной Европе живут птицы, которых 200-300 лет там и не было. При быстрых изменениях климата это тоже сказывается на пролетных местах», — рассказывает старший научный сотрудник лаборатории биогеографии Института географии РАН Григорий Тертицкий.

Изучение флоры и фауны — также одна из основных целей задач «Урагана». Ведь живая природа – неотъемлемая часть нашей планеты. Вскоре в научной программе «Ураган» появится новое, необычное направление: исследование из космоса механизмов сезонной миграции птиц. Здесь, как и с климатом, пока много неясного.

«Мы до сих пор очень слабо представляем, как птицы находят дорогу. Существует масса теорий: они ориентируются по Солнцу, по звездам, воспринимают магнитное поле, запах», — перечисляет версии правильного ответа Григорий Тертицкий.

Об уникальных способностях птиц безошибочно ориентироваться в пространстве людям известно давно. Яркий пример — голуби.

Голубь – символ мира. Для передачи информации его использовали издавна. Сегодня, когда средства связи достигли высочайшего технического уровня, до сих пор остается загадкой: как птицы, попадая в незнакомую местность, ориентируются, преодолевают сотни километров и возвращаются назад.

В современном мире голуби — уже хобби, проводят даже специальные соревнования для голубей.

«Здесь у меня голуби спортивные. Мы увозим их от Москвы за несколько двести-триста километров и отпускаем утром. И смотрим время, за которое они возвращаются», — рассказывает голубевед Виктор Аверин.

Как вырастить и подготовить «спортсмена» голубеводы знают. Но вот как их питомцы находят дорогу домой, неизвестно даже им.

Впрочем, в космической программе «Ураган» объектами исследований станут дикие птицы. Для наблюдений выберут несколько видов. Птицам установят минидатчики, сигнал от которых будет идти на специальную антенну российского сегмента МКС. А уже оттуда передаваться в ЦУП. Ученые уверяют: для птиц это неопасно, а для науки огромный вклад.

«Датчики имеют вес 5 граммов и функцию: то есть, мы сможем понять, в данный момент времени птица летит или сидит, или полет у нее непрерывный, в какое время суток она летит, где она останавливалась». – перечисляет получаемые с датчика сведения Григорий Тертицкий.

Основываясь на космических данных, биогеографы составят карты трасс перелетных птиц, чтобы люди каждый раз, затевая что-то грандиозное на планете, никогда не забывали и о братьях меньших. Порой необдуманные действия могут погубить целые популяции.

«Схема миграции белого аиста — огромная территория, где птица гнездится, потом летит и попадает в такое бутылочное горлышко. Если люди собрались что-то распахивать, война, то вся огромная популяция птиц подвергается риску», — опасается Григорий Тертицкий.

Наша Земля из иллюминатора МКС просматривается с высоты четырех сотен километров. Работа со спектрометром на сегодня закончена. Но космонавты не спешат улетать от иллюминатора. Здесь они проводят большую часть свободного времени: смотреть на планету — их любимое занятие. А ведь только оттуда видно, насколько хрупок наш мир.

Источник: smotrim.ru

Ураган

Наблюдение и регистрация развития катастрофических явлений с борта РС МКС и разработка критериев классификации и дешифрирования признаков катастрофических явлений. Получение новых экспериментальных данных с помощью НА ФСС при проведении спектральных измерений высокого разрешения подстилающих поверхностей с пространственной интерполяцией для научного и практического использования в условиях дальнейшего развития системы дистанционного зондирования Земли.

Практическое решение проблемы создания наземно-космической системы прогнозирования, снижения ущерба и ликвидации последствий природных и техногенных катастроф предусматривает проведение дополнительных экспериментальных исследований, позволяющих определить облик будущей системы (комплексирование аппаратуры на КА, разработка моделей, система передачи данных, уточнение методов обработки и экспресс-анализа информации, взаимодействий бортового и наземного сегментов и т.д.). Данное предложение, являющееся, по сути, комплексным исследованием, направлено на решение этой актуальной проблемы.

Рабочий спектральный диапазон модуля спектрорадиометра — 350 – 1050 нм

Спектральное разрешение спектрорадиометра — 2 нм

Поле зрения спектрорадиометра с высоты 400 км — 0,3*0,6 км

Спектральный диапазон модуля регистрации изображений (МРИ) — 400–750 нм

Число элементов изображения МРИ — 4288*2848

Поле зрения МРИ с высоты 400 км — 35,0*25,5 км

Видеокамера HDV Sony HVR-Z7 с объективом FUJINON HAs18x7.6BRM: масса — 2,10 кг, габариты — 365*194*163 мм.

Цифровой фотоаппарат Nikon D3X

Телеобъектив SIGMA AF 300-800 F/5.6

Телеобъектив AF-S Nikkor 600mm f/4 с телеконвертором Nikon TC-20E

Геофизический мониторинг заданных характеристик природной среды, разработка требований к штатной наземно-космической системе прогноза катастрофических явлений и снижения наносимого ими ущерба.

В период с МКС-1 по МКС-26 было выполнено 835 сеансов эксперимента. В период МКС-27/МКС-28 планируется провести 60 сеансов эксперимента.

Список публикаций в процессе редактирования.

— проведение визуальных наблюдений с регистрацией процессов развития катастрофических явлений на видеофотоаппаратуру.

— создание компьютерных баз данных по зарегистрированным катастрофическим явлениям.

— разработка критериев дешифрирования изображений катастроф из космоса с их классификацией.

Источник: tsniimash.ru