Экология космоса

Можно сравнить околоземное космическое пространство со своеобразной плазменной установкой, которая открывает уникальные возможности  для экспериментаторов при исследованиях  плазменных процессов в космосе.

Термин «активные  эксперименты» подчеркивает различие новых методов исследования околоземного пространства по сравнению с традиционными  наблюдательными пассивными методами, при которых проводятся только измерения  параметров среды. При использовании  активных методов изучается реакция  околоземной среды на контролируемое возмущение, производимое путем инжекции плазмы, нейтрального газа, пучков частиц и электромагнитных излучений. Поэтому  иногда эксперименты в космосе, связанные  с использованием активных методов, называют контролируемыми. Это подчеркивает связь между откликом среды и  начальным возмущением, параметры  которого контролируются.

В зависимости  от степени возмущения среды активные эксперименты могут быть разделены  на две группы. К первой группе относятся  эксперименты типа меченых атомов, которые практически не возмущают  среду, а в основном «трассируют» процессы и явления. Эксперименты второй группы предполагают осуществление  локальных «дозированных» возмущений среды.

Наконец, что  весьма важно, активные эксперименты дают информацию для оценки масштабов  антропогенных воздействий и  их последствий, а также для установления «экологических границ» космических  экспериментов и производственной деятельности в космосе.

Понятие «экологические границы» используется для обозначения  ограничений «...на такие воздействия, которые приводят к нежелательным  возмущениям планетарной и космической  среды или к разрушению уникальных космических объектов» 

Ценную информацию для решения проблем экологии околоземного пространства дали и эксперименты по воздействию на ионосферную и  магнитосферную плазмы мощных радиоизлучений, результаты которых были рассмотрены  нами ранее.

Таким образом, хотя сегодня экспериментальная  экология околоземного пространства делает свои первые шаги, она, безусловно, будет  развиваться дальше в связи с  ее огромным значением для изучения и прогноза антропогенных явлений  в околоземном пространстве, для  определения «экологических границ»  исследовательской и производственной деятельности в околоземной среде. Ближайшее будущее позволит уточнить предмет, методологию и принципы экспериментальной экологии околоземного пространства.

Рассматривая  околоземное космическое пространство»  как часть окружающей природной  среды, целесообразно распространить на экологию этого пространства основные представления и концепции, которые  были развиты в экологии биосферы. В основе экологии природной среды  лежат наблюдения и контроль, или, как принято называть, мониторинг антропогенных изменений состояния  окружающей среды .

Согласно представлениям о мониторинге природной среды, развитым в работе , важнейшими задачами мониторинга являются наблюдение и  контроль состояния природной среды  с помощью существующих геофизических  служб; оценка качества природной среды  с помощью системы разработанных  критериев антропогенных воздействий  и выработка приоритетов для  принятия эколого-экономических и  социальных мер с целью обеспечения  рационального природопользования; разработка научно обоснованного прогноза антропогенных воздействий на окружающую среду.

Мониторинг базируется на системе наблюдений и контроля природной среды. Для контроля загрязнении  в нашей стране создана и функционирует  Общегосударственная система наблюдений и контроля за загрязненностью объектов природной среды (ОГСНК).

Все возрастающую роль в комплексном мониторинге  природной среды играют дистанционные  методы исследований, наблюдения и  контроля с использованием космической  техники.

В рамках космического мониторинга проводятся наблюдения и контроль загрязнений и антропогенных  воздействий на биосферу, для чего используются снимки, получаемые на борту  орбитальных станций, и данные дистанционного зондирования земной поверхности и  атмосферы Земли с борта различных  космических аппаратов . Космический  мониторинг обладает рядом важных преимуществ  по сравнению с другими методами наблюдения и контроля загрязнений  природной среды, обеспечивая высокий  уровень обобщения данных по загрязнению  среды, глобальный охват антропогенных  эффектов, оперативность получения  информации по экологической ситуации в различных областях земного  шара. Космический мониторинг существенно  дополняет наземные, самолетные и  корабельные средства наблюдений и  контроля природной среды и позволяет  объединить данные о состоянии окружающей среды на основе информации, полученной из космоса.

Возвращаясь к  проблемам экологии околоземного космического пространства, отметим, что целесообразно  для обозначения всего круга  вопросов, связанных с контролем  только антропогенных воздействий, использовать термин "мониторинг" околоземного космического пространства. Этим подчеркивается отличие этого  термина от определения космического мониторинга, смысл и назначение которого пояснены выше. По аналогии с рассмотренными ранее проблемами мониторинга биосферы задачи мониторинга околоземного космического пространства можно определить следующим образом: наблюдение и контроль изменений состояния околоземного пространства в результате антропогенных воздействий; выработка критериев антропогенных воздействий на это пространство и методов оценки качества состояния околоземной среды как части природной среды, разработка прогноза возможных последствий возрастающей антропогенной "нагрузки" на околоземное космическое пространство.

Мониторинг околоземного космического пространства должен основываться на проведении регулярных измерений  и наблюдений наиболее важных параметров, характеризующих "качество" околоземной  космической среды и ее изменения  в результате антропогенных воздействий. При этом сразу возникает вопрос: какие параметры надо измерять и  с какими требованиями к пространственной и временной частоте измерений? Ведь контроль антропогенных факторов и явлений в околоземном космическом  пространстве затруднен из-за значительной естественной изменчивости среды, неопределенности и многообразия источников и факторов естественного и антропогенного происхождения, влияющих на околоземное  пространство.

При этом необходимо решить комплекс проблем, связанных  с разработкой методик и технических  средств контроля, подготовкой и  организацией систем наблюдений и измерений. Основой контроля околоземной космической  среды должны стать прямые и дистанционные  измерения параметров околоземного космического пространства с использованием аппаратуры, установленной на космических  аппаратах, поскольку только космические  средства наблюдений могут обеспечить глобальный и оперативный контроль за состоянием околоземной среды  в естественных условиях и при  антропогенных воздействиях.

С использованием критериев антропогенных воздействий  можно будет определить возможные  диапазоны антропогенных изменений  параметров околоземного пространства. Совокупность этих критериев, применяемых  для определения «качества» околоземной  среды как части природной  среды, вместе с данными прогноза антропогенных воздействий на околоземное  космическое пространство явится основой  для экологоэкономических оценок.  
 

VII.НАИБОЛЕЕ ОСТРЫЕ ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ

Рассмотренные выше различные антропогенные воздействия  на околоземное космическое пространство изучены к настоящему времени  далеко не полностью, а их степень  опасности с точки зрения воздействия  на биосферу и возможного изменения  характеристик околоземной космической  среды существенно различны.

Наиболее изученной  к настоящему времени является проблема космического мусора. От успешного  решения этой проблемы зависит возможность  дальнейшего развития космической  деятельности человечества.

Дополнительные  теоретические и экспериментальные  исследования необходимы для понимания  механизмов образования озонных  дыр.

Следует указать, что уже сейчас уделяется очень  большое внимание обеспечению "экологической  чистоты" ракетно-космической техники .

Относительно  электромагнитного загрязнения  околоземного космического пространства можно отметить, что оно не представляет пока значительной угрозы как для  состояния биосферы, так и для  состояния самой околоземной  среды.

В связи с  упомянутой возможностью возникновения  неустойчивостей в околоземной  космической среде необходимо подчеркнуть, что задача определения предельно  допустимых уровней воздействия  на околоземную среду может быть назана главной задачей исследований ближайших нескольких лет. Эта задача является чрезвычайно актуальной по отношению к антропогенным воздействиям всех видов, и от ее скорейшего решения  зависят как дальнейшее развитие космической деятельности человечества, так и обеспечение существования  современной цивилизации.  
 
 
 
 
 
 
 

ЛИТЕРАТУРА

1.Федоров Е.  К. Экологический кризис и социальный  прогресс. Л., Гидрометеоиздат, 1977.

2.Урсул А.  Д. Экологические перспективы  и космонавтика.— Земля и Вселенная, 1976, N 2, с. 32.

3.Advances in Space Research, 1982, v. 2, N 3.

4.Осипьян Ю., Регель Л. Становление физики  невесомости.—Правда, 1985, 12 ноября.

5.Акишин А.  И., Новиков Л. С. Воздействие  окружающей .среды на материалы  космических аппаратов. М., Знание, 1983.