Восемь лет назад наша страна вступила в клуб космических держав: в июле 2012 года с космодрома Байконур на орбиту вывели Белорусский космический аппарат. За это время он отснял 300 миллионов квадратных километров площадей, в том числе Беларуси и приграничных стран, с пространственным разрешением 2,1 метра. Космической информацией пользуются десятки наших и иностранных организаций. Доход от использования технических решений, полученных при создании Белорусской космической системы дистанционного зондирования Земли, а также снимков, превысил расходы на создание и эксплуатацию спутника на 25 миллионов долларов. Причем БКА успешно отработал гарантийный срок, но продолжает летать. Накануне Дня космонавтики «Р» узнала, какие выгоды принес этот космический проект и зачем запускать второй спутник.
Спутник дистанционного зондирования Земли снабжает снимками землеустроителей, спасателей, лесников, пограничников — упрощается работа более двух десятков учреждений.Летная история
В 2003 году Президент принял решение о создании Белорусской космической системы дистанционного зондирования Земли. Это был серьезный шаг в научно-практическом освоении космоса. С тех пор начались работы по созданию спутника и наземного комплекса планирования, приема, обработки и распространения космической информации, а также командно-измерительного пункта.Первая попытка запуска спутника с космодрома Байконур была неудачной: в 2006 году наш космический аппарат сгорел в атмосфере из-за серьезной аварии ракеты-носителя «Днепр». Вторая попытка в 2012 году увенчалась успехом и с лихвой оправдала все надежды. Срок службы первого отечественного спутника был рассчитан на пять лет, но после серьезной детальной диагностики всех его систем срок работы БКА продлили как минимум до конца 2021 года, а запаса его топлива хватит еще лет на десять!
Ответственность за разработку, эксплуатацию, то есть полное шефство над новым спутником, взяло научно‑инженерное республиканское унитарное предприятие «Геоинформационные системы» НАН. Среди множества академических корпусов найти его несложно: на крыше здания по адресу Сурганова, 6 возвышается массивная 14-тонная антенна. Именно через нее информация со спутника поступает на станцию приема.
Космическими снимками с БКА пользуются десятки министерств и государственных организаций. Это ведущие вузы страны, Академия наук, Госкомимущество, МЧС, Минприроды, Минлесхоз, Минобразования, Минстройархитектуры, Минсельхозпрод, Следственный комитет и другие структуры. Условное импортозамещение за счет поставки изображений БКА белорусским потребителям превысило 20 миллионов долларов.
Ответственность за разработку, эксплуатацию, то есть полное шефство над новым спутником, взяло научно‑инженерное республиканское унитарное предприятие «Геоинформационные системы» НАН Беларуси.БКА слаженно работает в связке с аналогичными российскими спутниками типа «Канопус‑В». Партнеры могут использовать ресурсы друг друга, а также наземную инфраструктуру управления спутниками. Как все устроено, объясняет замдиректора «Геоинформационных систем» по научной работе Борис Чернуха:
— Первостепенной задачей стала национальная безопасность: до запуска спутника актуальных карт сопредельных территорий хорошего разрешения не было. Второй момент — мониторинг чрезвычайных ситуаций и охрана окружающей среды. Благодаря цветным снимкам можно разглядеть границы пожаров, состояние водоемов, лесов и др. Спутник дистанционного зондирования Земли снабжает снимками землеустроителей, спасателей, лесников, пограничников — упрощается работа более двух десятков учреждений. Вся эта информация передается госорганам бесплатно. Им не надо тратить много ресурсов на оперативную оценку ситуации: достаточно просто изучить изображения из космоса.
Весточка сверху
Возьмем, к примеру, процесс мониторинга земельного фонда. Традиционно для него брали материалы аэрофотосъемки высокого разрешения. Сейчас, используя космические снимки, трудоемкость работы удалось уменьшить в десять раз — узнать об изменениях границ земельных участков, новых строениях можно куда более оперативно.Технический уровень БКА соответствует мировому: система рассчитана на предоставление потребителям информации с разрешением 2,1 метра для черно-белых и 10,5 метра — для цветных изображений. Благодаря этому экспресс-оценку тепловых аномалий сейчас оперативно могут сделать и спасатели. Виталий Новицкий, официальный представитель Министерства по чрезвычайным ситуациям, объясняет:
— Мы получаем данные со спутника и используем их по нескольким направлениям. Например, оцениваем ситуацию по весеннему половодью: правда, в нынешнем сезоне эта тема не актуальна. Также отслеживаем ситуацию с пожарами в экосистемах. Используем три вида мониторинга: авиационный, наземный и космический. Благодаря им мы оперативно, на начальной стадии, обнаруживаем очаги пожаров в лесных массивах. Особенно космические снимки востребованы в весенний период, когда устанавливается теплая, сухая погода и начинается выжигание сельчанами сухой травы.
Спутник мониторит и смежные территории. С помощью данных БКА можно спрогнозировать ЧС, которые пройдут на территории нашей страны. Например, Припятский водный бассейн. Его притоки берут начало в Карпатах. Космическая информация о состоянии снежного покрова в горах может быть полезной при предсказании возможных наводнений на территории нашего Полесья. Или другой пример — пожар в Чернобыле в 2015 году, о существовании которого украинская сторона долго нас не оповещала: с помощью спутниковых снимков тепловые аномалии обнаружили и приняли должные меры.
Один из основных потребителей спутниковой информации — Белгидрометеоцентр. По оперативным космическим данным делается прогноз урожайности сельскохозяйственных культур с вероятностью более 80 процентов. Для этих целей у метеорологов есть свой программный комплекс. Надежда Мальчакова, начальник отдела агрометеорологии службы гидрологии и агрометеорологии Белгидромета, кратко обрисовывает принцип работы:
— Снимки с нашего спутника помогают прогнозировать урожайность зерновых культур, а на их долю приходится почти половина всех посевных площадей. Конечно, мы активно пользуемся преимуществами каждого вида дистанционного зондирования Земли: авиационного, наземного и космического. Последнее — очень перспективное направление. С помощью космических изображений мы оцениваем состояние посевов, сравниваем данные с показателями прошлого года, а также со снимками других лет: за годы работы БКА накопилась уже достаточно большая база визуальных наблюдений.
Земля в объективе
Кандидат технических наук Борис Чернуха акцентирует: долгие годы наш спутник решает важные научно-практические задачи в разных отраслях народного хозяйства страны. Все они заложены в Государственной программе «Наукоемкие технологии и техника» на 2016—2020 годы. И перспективы у БКА огромные: дальнейшее развитие отражено в шестой подпрограмме «Исследование и использование космического пространства в мирных целях» новой госпрограммы на 2021—2025 годы.
Сфера природопользования — одно из основных направлений применения отечественной космической информации. Подробностями делится Олег Семенов, начальник отдела разработки технологии обработки и применения данных дистанционного зондирования Земли УП «Геоинформационные системы»:
— Сейчас выполняется проект создания системы комплексного мониторинга растительного покрова особо охраняемых природных территорий с использованием данных дистанционного зондирования Земли. Работа совместная: ученые нашего предприятия тесно сотрудничают со специалистами научного учреждения «Институт экспериментальной ботаники им. Купревича НАН Беларуси».
Олег Семенов приводит в пример Национальный парк «Нарочанский» — особо охраняемую природную территорию, ведущий парк национального масштаба. Нарочь — самое большое озеро и визитная карточка нашей страны. Его окрестности всемирно известны природным разнообразием и особым ландшафтом, который образовался при отступлении ледника около 15—20 тысяч лет назад. Сегодня площадь национального парка — более 87 000 гектаров. Следить за каждым квадратным метром территории — важная повседневная задача. Валерий Люштык, заместитель генерального директора по научной работе Национального парка «Нарочанский», разъясняет:
— Один снимок БКА предоставляет информацию обо всей территории парка. Мы можем оперативно визуально оценить нашу площадь, а далее отправить квадрокоптер локально зафиксировать на фото определенные точки, которые вызвали у нас волнение. Это значительно упрощает и ускоряет работу всех подразделений.
К слову, спутник снабжает сотрудников парка актуальными картами растительности лесных, луговых, болотных и водных экосистем, а также картографическими слоями, которые отражают изменения, вызванные засухой, ветровалом и буреломом, лесными и торфяными пожарами, сельскохозяйственным палом. Спутник оперативно фиксирует и изменения пойменного режима, подтоплений, гидромелиорации.
Олег Семенов акцентирует внимание:
— С использованием геоинформационных технологий, данных дистанционного зондирования Земли и классических методов наблюдений в последние годы выявлены тысячи гектаров растительных экосистем, претерпевших изменения. В 2017—2018 годах на лесные угодья Нарочанского парка напал рыжий сосновый пилильщик, поразивший около 15 000 гектаров соснового леса. С помощью традиционных методов, геоинформационной системы парка и данных дистанционного зондирования Земли удалось максимально объективно и оперативно оценить обстановку, разработать логистику проведения мероприятий по борьбе с вредителем, включая полетные задания для применения авиационной техники. Также составили подробный план действий, работы по нему выполнили в мае-июне 2018 года: они позволили побороть вредителя и «вылечить» от него территорию. Как показали последующие исследования, эффективность мероприятий составила более 90 процентов, а негативные эффекты их проведения практически отсутствуют: другие биологические экосистемы не были нарушены, все это подтверждает высокий уровень квалификации руководителей и специалистов парка «Нарочанский» и других организаций, участвовавших в подготовке и проведении мероприятий.
Помимо выполнения госпрограмм, специалисты предприятия «Геоинформационные системы» помогли в мониторинге ледовой обстановки при проведении эвакуации Белорусской антарктической экспедиции. Оценка акватории в районе станции «Гора Вечерняя» проводилась в январе — апреле нынешнего года. Использовались данные дистанционного зондирования Земли: они обрабатывались и в геоинформационной web-форме передавались полярникам. По информации космической навигации оперативно определялось положение российского научно-экспедиционного судна «Академик Федоров».
Алексей Гайдашов, руководитель XII Белорусской антарктической экспедиции, отправил из Антарктиды свою благодарность ученым по электронной почте: «Огромное спасибо — вы сделали большой информационный прорыв для БАЭ. Будем его укреплять и развивать…», «Капитан поблагодарил за информацию о ледовой обстановке. Вместе с той информацией, которой располагали на борту НЭС (научно-экспедиционного судна. — Прим. ред.), все получается гораздо оперативнее и точнее». Борис Чернуха добавляет:
— Мы и специалисты Республиканского центра полярных исследований подготовили для включения в госпрограмму на 2021—2025 годы проект по созданию комплекса средств обеспечения научно-практической деятельности Белорусской антарктической экспедиции с использованием геоинформационных технологий и данных БКА. Как показал опыт, экспедиция очень нуждается в максимальном использовании космической информации во время экстремальных условий работ за полярным кругом Антарктиды.
Мы еще полетаем
Вместе с коллегами из «Роскосмоса» наши ученые уже несколько лет работают над созданием нового современного российско-белорусского спутника. Его эскизное проектирование уже близится к завершению. Новый космический аппарат будет принципиально отличаться от БКА. Чем, фактически на пальцах объяснил Борис Чернуха:
— Технические характеристики спутника будут серьезно улучшены. Так, разрешение снимков составит 30—40 сантиметров. Стереосъемка позволит снимать объект или местность с разных сторон, а после визуальный ряд сложить в 3D-модель. Если сейчас БКА фиксирует картинку спортивного стадиона, многоэтажного здания, автотрассы, крупные водоемы, то новый аппарат сможет детально снимать небольшие частные дома, мелкие речушки, даже отдельные деревья в составе целого леса.
На крыше здания по адресу Сурганова, 6 возвышается массивная 14-тонная антенна. Именно через нее информация со спутника поступает на станцию приема.С помощью снимков хорошего качества на новый уровень выйдет мониторинг ситуации с экологией, несанкционированными свалками, станет проще очерчивать границы участков леса, которым причинен ущерб. Преимуществом нового космического аппарата станет и видеосъемка: длительность видео составит 1—1,5 минуты. Разрешение записи будет немного меньше, чем фото: около 50 сантиметров. Новая функция позволит исследовать объекты в динамике и с разных сторон, чтобы составить довольно полную картину. Также будет предусмотрен инфракрасный диапазон для распознавания тепловых аномалий.
— Планируется, что срок службы спутника составит семь лет. Беларусь и Россия разделят обязанности: мы полностью обеспечим научную аппаратуру, а наши соседи подготовят служебную платформу спутника и обеспечат его вывод на орбиту, — подытожил замдиректора по научной работе УП «Геоинформационные системы» Борис Чернуха.
Фото УП «Геоинформационные системы» НАН Беларуси и из архива sb.by
