В казахстанском общественном мнении космическая отрасль до сих пор окружена спекуляциями и заблуждениями, связанными, например, с представлениями о том, что вся деятельность Казахстана в космической сфере сводится к сдаче в аренду космодрома Байконур, а проекты имеют исключительно имиджевое значение, не принося практической пользы. Между тем, эти представления далеки от реального состояния космической отрасли в Казахстане, которая находится на этапе и создания современной космической инфраструктуры, служащей решению задач отраслей экономики, обороноспособности и национальной безопасности Республики Казахстан.
Так, накануне Дня космонавтики, 8 апреля, в Казахстане заявили о создании полноценной Национальной космической системы дистанционного зондирования земли среднего разрешения (КС ДЗЗ СР) – госкомиссия в составе специалистов Аэрокосмического комитета Министерства инвестиций и развития РК, Комитета чрезвычайных ситуаций МВД РК завершила приемку спутника «KazEOSat-2» и его наземного сегмента. Данные, полученные благодаря этой системе, найдут практическое применение в сельском хозяйстве, энергетике, недропользовании и геологоразведке.
Казахстанский спутник дистанционного зондирования земли «KazEOSat-2» имеет французско-британское происхождение: построен он был британской компанией «SSTL» по заказу французского концерна Airbus Defense and Space, в партнерстве с которым Казахстан реализовывает проект КС ДЗЗ СР.
В КС ДЗЗ СР входят два оптико-электронных космических аппарата: высокого пространственного разрешения (1м) «KazEOSat-1» и среднего пространственного разрешения (6,5 м) «KazEOSat-2», а также наземный комплекс управления спутниками и наземный целевой комплекс для приема, обработки и распространения данных ДЗЗ конечным потребителям.
30 апреля 2014 года с космодрома Куру (Французская Гвиана) был осуществлен успешный запуск первого казахстанского спутника ДЗЗ высокого разрешения KazEOSat-1. В штатную эксплуатацию он был принят в июне 2015 года. Второй казахстанский спутник ДЗЗ «KazEOSat-2» среднего пространственного разрешения был запущен 20 июня 2014 года с российской пусковой базы «Ясный» (Оренбургская область, Россия) и был передан в собственность Казахстана в декабре прошлого года.
Сегодня оба космических аппарата ДЗЗ работают в штатном режиме, осуществляя круглосуточный мониторинг Земли. В течение одних суток спутник «KazEOSat-1» может проводить космическую съемку до 220 тыс. кв. км, а «KazEOsat-2» до 1 млн кв. км.
К настоящему моменту было отснято и обработано около 200 млн кв. км космических снимков. Большая часть находится в Национальной компании «Қазақстан Ғарыш Сапары», часть передана заказчикам – Министерству сельского хозяйства РК, Министерству обороны РК, Комитету по чрезвычайным ситуациям МВД РК и др.
Наиболее широко данные ДЗЗ могут применяться в сельском хозяйстве. В частности, для решения таких задач как:
— мониторинг землепользования;
— мониторинг состояния кормовых угодий;
— управление водными ресурсами;
— управление лесными ресурсами;
— контроль агрострахования и субсидирования посевов сельскохозяйственных культур;
На сегодняшний день до 15% земель сельскохозяйственного назначения в Казахстане используют нерационально. Таковы данные Комитета по управлению земельными ресурсами. Нерациональное использование приводит к истощению земель: так, за последние 40 лет содержание гумуса в почве в Казахстане снизилось на 20-30%, при этом общий ущерб от этих процессов оценивается в 2,5 млрд долларов. Из-за деградации и эрозии почвы к 2025 году Казахстан может потерять до 50% сельхозугодий.
Космический мониторинг предоставляет эффективные решения этих проблем. Во-первых, с его помощью можно провести инвентаризацию сельскохозяйственных угодий, которая позволит точно определить их границы и площади, целевое использование, вывести земли из теневого фонда.
Во-вторых, благодаря ДЗЗ можно осуществлять высокоточное картографирование возделываемых земель – актуализацию баз данных кадастров, планирование полей, контроль за целевым использованием.
Наконец, космические технологии позволяют внедрить систему точного земледелия — навигационного сопровождения агротехнических работ, локального внесения удобрений и средств защиты растений. Все эти меры, безусловно, позволят повысить эффективность землепользования в сельском хозяйстве.
Космический мониторинг помогает также отслеживать состояние кормовых угодий. Сегодня более 20 млн га пастбищ в Казахстане классифицируются как деградированные и около 125 млн га не обводнены и не используются. ДЗЗ предоставляет возможность инвентаризации кормовых угодий, оценки продуктивности и степени деградационных процессов. Космическая съемка выявляет действие ветровой и водной эрозии, процессов опустынивания, негативного антропогенного прессинга. На этой основе можно вырабатывать рекомендации по рациональному использованию пастбищ.
Большие возможности космические технологии открывают и в сфере управления водными ресурсами. Сегодня в Казахстане насчитывается 4 тыс. водохранилища площадью 100 тыс. кв. км. Отсутствие контроля за их состоянием уже приводило в прошлом к трагическим последствием. Так, в результате прорыва Кызылагашской плотины в 2010 года погибли 43 человека, а ущерб, нанесенный водной стихией, был оценен в 9 млрд тенге. Наиболее точный и эффективный мониторинг за состоянием гидротехнических сооружений предоставляет ДЗЗ. Помимо этого, в Казахстане ощущается дефицит водных ресурсов и низкая водообеспеченность – 36,4 тыс. куб. м на один кв. км – это самый низкий показатель в СНГ. Космический мониторинг позволяет провести инвентаризацию водных объектов, оценку запасов и качества воды, а также контролировать деятельность водопользователей и водопотребителей.
Не менее перспективно использования ДЗЗ в управлении лесными ресурсами. Площадь лесов в Казахстане составляет 26 тыс. га – это всего 4,5% территории республики. При этом только в 2014 году в стране бушевало 578 лесных пожаров, ущерб от которых оценивается в 56,7 млн тенге. Остро стоит и проблема незаконных вырубок лесов. Космический мониторинг позволит актуализировать базы данных лесного кадастра, оценить последствия лесных пожаров, контролировать процессы лесозаготовки и лесовозобновления.
Наконец, с помощью КС ДЗЗ можно более эффективно контролировать агрострахование и субсидирование посевов сельскохозяйственных культур. Как известно 70% сельхозугодий в Казахстане расположены в зоне рискованного земледелия. С учетом этого фактора государство оказывает поддержку фермерам и агропредприятиям. Так, в 2014 году в рамках программы «Агробизнес — 2020» на субсидирование растениеводства было выделено 85,4 млрд тенге. Сумма страховых выплат в агросекторе в 2013 году составила 7 млрд тенге. До сегодняшнего дня и государство, и страховщики вынуждены были рассчитывать объемы субсидирования и страховых выплат, не имея исчерпывающих объективных данных. Система ДЗЗ позволит мониторить и оценивать застрахованные земли. Помимо этого, планируется внести дополнения в Правила субсидирования и включить данные ДЗЗ в качестве доказательной основы при выдаче государственной помощи.
Широкое поле для применения ДЗЗ имеется также в энергетике, недропользовании и геологоразведке. К примеру, для картографирования инфраструктуры недропользования, мониторинга экологических опасных объектов, разработки электронной карты расположения линий электропередач, транформаторных подстанций ГЭС. Также космический мониторинг позволяет выявлять места повреждений трубопроводов, несанкционированных врезок в магистральные трубопроводы, определять очаги незаконной добычи.
С учетом обширной территории Казахстана прогноз и поиск месторождений полезных ископаемых могут быть эффективны лишь на основе широкого использования космических съемок и новых технологий компьютерной обработки данных ДЗЗ. Применение специальных видов аэрокосмических съемок (мультиспектральной, радиолокационной) дает возможность оперативного получения новой, ранее не использовавшейся, информации для региональной оценки перспективности площадей, выявления и изучения локальных структур, оценки ресурсов, проектирования и мониторинга рационального комплекса детальных геолого-геофизических исследований.
Последующий анализ будет осуществляться в комплексе со всей имеющейся геолого-геофизической информацией и позволит минимизировать расходы при проектировании и проведении наземных и морских геофизических и буровых работ, обеспечивая на всех стадиях оперативный уточняемый прогноз.
Еще одна перспективная ниша для казахстанских ученых в области космический исследований – это разработки в сфере питания космонавтов. Напомним, что в программу научных исследований полета казахстанского космонавта Айдына Аимбетова на МКС в сентябре прошлого года входили испытание экспериментальной продукции Казахской академии питания. 8 апреля в Библиотеке Первого Президента РК прошла презентация и дегустация «космического рациона» третьего казахстанского космонавта.
Мало кому известен тот факт, что Казахская академия питания на протяжении 25 лет участвует в поставке на борт орбитальных комплексов специализированных продуктов, разработанных на основе казахской национальной кухни. Как поясняет руководитель Лаборатории специализированных продуктов питания и биологически активных добавок к пище Казахской академии питания, доктор биологических наук Юрий Синявский, в первую очередь, продукты питания для космонавтов должны снижать негативное влияние факторов космического полета на организм человека: невесомости, пониженной двигательной активности, токов высоких и низких частот, стрессовых и нештатных ситуаций.
«Чтобы снизить эти негативные влияния, разрабатываются специальные продукты питания. Но они не входят в базовый рацион космонавтов. Базовый рацион удовлетворяет суточную потребность организма в основных пищевых веществах. Но в последнее время ученые установили, что только за счет базового рациона невозможно решить проблему адаптации космонавтов. Сам процесс пребывания на станции и возращения на землю сопровождается сложными физиологическими изменениями в организме человека. Ученым надо снизить риск этих негативных факторов», — рассказал Юрий Синявский во время презентации.
Отметим, что казахстанские ученые работают над этой научной проблемой свыше двух десятилетий. Они создали целую серию продуктов питания для экспедиции первого казахского космонавта Тохтара Аубакирова в 1991 году. Проект получил название «Дастархан» и по мере совершенствования в него включались элементы блюд казахской кухни. Айдын Аимбетов, к примеру, апробировал на орбите продукцию серии «Дастархан-6».
«Во время любых космических экспедиций на борту станции экипаж отмечает дни Казахстана, Малайзии, Дании и так далее в зависимости от того, из какой страны космонавты. В эти дни важно не просто поделиться интересными историческими фактами о своей республике, но можно и угостить национальными продуктами питания. (…) Мы старались, чтобы в рационе космонавтов присутствовали первые, вторые, третьи блюда и десерты. Блюда были обогащены комплексом биологически активных веществ, которые благоприятно влияли на иммунитет, снижали эффект негативного воздействия космической среды», — отметил Юрий Синявский.
К примеру, казахстанские ученые разработали серию продуктов на основе традиционного для казахской национальной кухни кобыльего молока. «Кобылье молоко — это уникальный продукт по своему химическому составу, который максимально приближен к составу женского грудного молока. Он содержит все необходимые элементы, которые обеспечивают нормальное физическое и психическое развитие ребенка. Поэтому, исходя из этих данных, мы разработали целую серию продуктов, которые были включены в состав бортового питания Айдына Аимбетова. Это творожные пасты, различные добавки к другим продуктам питания, которые обеспечивали потребность организма в кальции, фосфоре, жирных кислотах, витаминах А, Е, С и так далее. Было поставлено и само кобылье молоко, разработанное по уникальной немецкой технологии», — рассказал представитель Казахской академии питания.
В ходе научного «гастрономического» эксперимента проводилось анкетирование участников экспедиции. Зарубежные космонавты оценивали вкусовые характеристики, влияние блюд на физиологическое состояние организма, его самочувствие и работоспособность. Немаловажным также было узнать, какие эмоции вызывали у космонавтов те или иные продукты.
«Космонавты поставили достаточно высокие оценки, мы получили все расписанные данные по ощущениям этих продуктов и на их основе сделали определенные выводы», — подчеркнул ученый.
По мнению Юрия Синявского, научный эксперимент увенчался успехом. Казахстанские ученые намерены добиться того, чтобы часть продукции, разработанной Казахской академии питания была включена в рацион питания любых экипажей, пилотируемых с космодрома Байконур.
В статье использованы материалы Национальной компании «Қазақстан Ғарыш Сапары» и Библиотеки Первого Президента РК.
Жанар Тулиндинова.