Семь услуг, которые нам оказывают спутники | Культура и стиль жизни в Германии и Европе | DW

Значение искусственных спутников Земли в нашей жизни огромно. Не будь их, мы не могли бы смотреть передачи целого ряда телеканалов, лишились бы подробной информации о прогнозе погоды, а также множества других удобств. Свыше 1200 космических летательных аппаратов вращаются сейчас на разных орбитах вокруг Земли. Все они сильно отличаются друг от друга — в том числе, и по своему назначению.

Первый сигнал со спутника

Сигналы, раздающиеся от смартфонов, планшетов или других прочно вошедших в нашу жизнь «навороченных» электроприборов, сегодня не удивят никого. А вот 58 лет назад радиосигнал, посланный с советского искусственного спутника Земли «Спутник-1», первого посланца человечества в космосе, произвел ошеломляющий эффект на Западе, поскольку продемонстрировал всему миру первенство СССР в освоении космоса. США не хотели отставать от своего главного конкурента и взялись за реализацию программы, нацеленной на достижение человеком Луны. Американцы своего добились: 12 лет спустя их астронавт первым ступил на поверхность этой планеты. «Космические гонки» СССР и США, пришедшиеся на период с 1957 по 1975 годы, были тогда в самом разгаре.

Шпионаж

Тот, кому хоть раз доводилось посмотреть какой-нибудь голливудский триллер, знает: с американских разведывательных спутников, способных получить «картинку» в режиме реального времени из любой точки мира, с давних пор ведется постоянное наблюдение за Землей. Конечно, в кино многое приукрашено. Но как бы то ни было, в число лучших «космических шпионов» входят именно американские военные спутники видовой разведки серии KeyHole (в буквальном переводе с английского — «замочная скважина»).

За вами следят!

Их телескопы способны фотографировать Землю с разрешением до 10 сантиметров на пиксель. То есть, вопреки утверждениям авторов некоторых кинолент, номерные знаки автомашин они считывать из космоса не могут. Зато идентифицировать номерные знаки, а также людей, находящихся в данный момент в автомобиле, можно с помощью дронов, но лишь в том случае, если расстояние от такого аппарата до объекта составляет не более 25 километров.

Телевидение и коммуникация

Около четырех десятилетий назад спутниковое телевидение впервые появилось в США, а десять лет спустя оно пришло и в Европу. Сегодня спутниковыми антеннами уже никого не удивишь: к «тарелкам» подключено более половины телевизоров. Через спутник также осуществляется передача электронной почты и SMS-сообщений, обеспечивается телефонная связь и доступ к интернету. В качестве телеретрансляторов используется около четверти искусственных спутников Земли.

Навигация

Спутниковая система навигации GPS (Global Positioning System — система глобального позиционирования) стала большим подспорьем для водителей автомобилей, велосипедистов, пешеходов. Она при любой погоде определит ваше местонахождение и не даст сбиться в пути. GPS разработана, реализована и эксплуатируется в США. Но 20 лет спустя после ее запуска американцам стали наступать на пятки конкуренты. Альтернативные варианты спутниковых навигационных систем теперь есть в Европейском Союзе, а также в России и Китае. Это Galileo, ГЛОНАСС и «Бэйдоу».

Навигаторы встраиваются и в современные смартфоны. Вообще специальных приложений для смартфонов существует множество. С их помощью можно подыскать поблизости подходящий ресторан, найти новых друзей и даже спутника жизни. Бесперебойную работу подобных программ обеспечивают пять процентов искусственных спутников.

Прогнозы погоды

«Пророчествовать очень трудно, особенно если дело касается будущего», — сказал как-то Марк Твен. Особенно нелегко предсказывать погоду. Ошибки в прогнозах метеорологов давно уже стали притчей во языцех, и у многих людей они кроме легкой насмешки иных эмоций не вызывают. Однако с приходом на помощь наземным службам погоды искусственных метеорологических спутников, точность метеоинформации улучшилась в 15 раз.

Сегодня спутники обеспечивают возможность 14-дневного прогноза погоды, их радары фиксируют зарождение дождя и снега, а их датчики дают возможность с большой точностью вычислить температуру океанов, участков суши и облаков.

Снимок, сделанный из космоса

Наблюдение Земли

Наблюдение Земли в режиме реального времени пока под силу только американцам. Программа Copernicus, осуществляемая ЕС совместно с Европейским космическим агентством, тоже обеспечивает непрерывный глобальный мониторинг, но изображение со спутников передается с ее помощью спустя 20 минут с момента начала съемки. Разрешение фотоснимков — менее одного метра.

Благодаря таким спутникам можно отследить, например, развитие ситуации в зоне бедствия в Непале и на основе полученной информации определять места, пригодные для посадки вертолетов с гуманитарной помощью для пострадавших от землетрясения.

Научные исследования

Благодаря искусственным спутникам Земли выведены на новый уровень научные исследования. С их помощью определяются зоны повышенной гравитации, ежегодный подъем уровня моря, контролируются солнечные вспышки, проводятся наблюдения других планет и галактик. Для научных исследований предназначены десять процентов искусственных спутников Земли.

В Европейском космическом агентстве

Космические станции — это долговременно обитаемые летательные аппараты, главным образом предназначенные для научных исследований. По сравнению с космическими капсулами, они гораздо более комфортабельны. К слову, около года назад на международной космической станции МКС появился первый кофейный автомат ISSpresso. Он способен работать в условиях невесомости. Так что астронавты теперь могут позволить себе по утрам чашечку кофе.

Смотрите также:

• 30 лет космической станции «Мир»: как это было

  Советский форпост

  Идея создать постоянно действующую орбитальную космическую станцию возникла в СССР еще в 1970-е годы. Таким образом, Советский Союз хотел превзойти США в гонке за господство в космическом пространстве. В 1986 году Москва вывела на орбиту комплекс «Мир» — самую сложную из всех ранее существовавших станций.

• 30 лет космической станции «Мир»: как это было

  Международное сотрудничество

  После окончания холодной войны Россия столкнулась с нехваткой ресурсов. На «Мире» началась эра международного сотрудничества. К примеру, несколько полетов к станции совершил американский челнок Atlantis (на фото). Станцию весом почти в 140 тонн посетили и четыре немецких космонавта.

• 30 лет космической станции «Мир»: как это было

  Многочисленные посетители

  В числе работавших на комплексе «Мир» — немецкий астронавт Райнхольд Эвальд (на фото — 2-й справа в верхнем ряду). Он прибыл на станцию в 1997 году на российском «Союзе». В общей сложности, на борту «Мира» побывало более 100 астронавтов из разных стран. Во время нахождения там Эвальда на орбитальной станции случился пожар, который, впрочем, был быстро ликвидирован.

• 30 лет космической станции «Мир»: как это было

  Неудачи, поломки, неисправности…

  Кроме прочего, «Мир» — рекордсмен по числу поломок. Материалы, из который была сделана станция, быстро износились. То происходила утечка охлаждающего агента, то отключался бортовой компьютер, а однажды транспортный корабль «Прогресс» при стыковке повредил солнечные батареи (на фото). Орбитальная станция — это «не зал ожидания с плюшевыми креслами», отметил тогда астронавт Райнхольд Эвальд.

• 30 лет космической станции «Мир»: как это было

  На пути к МКС

  США, которые после развала СССР частично финансировали работу станции «Мир», настаивали на совместном создании новой международной космической станции. С началом строительства МКС в 1998 году также начинается постепенный демонтаж «Мира». За 15 лет, проведенных на орбите, «Мир» совершил более 86 тысяч оборотов вокруг земного шара.

• 30 лет космической станции «Мир»: как это было

  Конец пилотного проекта

  Станция «Мир» считается важным этапом в развитии международного сотрудничества в освоении космоса. «Без этого опыта мы бы еще находились в самом начале пути», — указывает немецкий астронавт Томас Райтер. 23 марта 2001 года «Мир», проработавший в три раза дольше первоначально установленного срока, был затоплен в южной части Тихого океана. Автор: Николас Мартин, Александра Ёлкина

  Автор: Николас Мартин, Александра Ёлкина

Чем занимаются в космосе военные России и мира

Примерно пятая часть всех спутников в космосе принадлежит военным. Разведка, связь, защита от баллистических ракет, борьба с метеоритами: для присутствия на орбите армии создают новый род войск — космические силы

⏰ Время на чтение: 12–14 минут

Сколько военных наверху

Под космосом обычно понимают все, что находится выше 100 км от Земли. На околоземной орбите и выше летом 2021 года 2 666 искусственных спутников, из них 154 принадлежат американским военным, около 100 — российским, 63 — китайской армии. В других странах, таких как Франция, Израиль, Германия, Италия, Индия, Великобритания, Турция, Мексика, Испания и Япония, их количество составляет менее десяти. Существуют и государства, например, в Африке, у которых нет ни одного армейского спутника.

Цифры эти не окончательные. Из-за секретности и существования ряда летательных космических аппаратов двойного использования (их применяют и армия, и коммерсанты) невозможно назвать точное количество военных спутников. Однако каждый год число ИСЗ (искусственных спутников Земли) увеличивается, на околоземную орбиту запускаются новые, которые умеют собирать еще больше информации и выполнять еще больше функций.

Космические силы США, например, 13 июня 2021 года отправили в космос своего сверхсекретного «Одиссея». Odyssey — новейший разведывательный американский спутник. По официальной версии, он предназначен для отслеживания космического мусора: обломков других аппаратов и отслуживших свое, неуправляемых ИСЗ. Odyssey был сконструирован и построен в рекордные сроки — за 11 месяцев вместо привычных пяти лет.

На орбиту спутник Odyssey доставила ракета Northrop Grumman Pegasus.

(Фото: Randy Beaudoin / NASA)

К чему такая спешка

«Вы можете воевать исключительно из космоса: тот, кто контролирует космос, контролирует и то, что происходит на суше, на море и в воздухе, — говорит бывший чиновник НАТО Джейми Ши, который сейчас является сотрудником аналитического центра Friends of Europe в Брюсселе. — Если вы не контролируете космос, вы не контролируете и другие сферы».

Как ни странно, до сих пор космос был относительно мирным. В 1972 году было подписано советско-американское соглашение о сотрудничестве в исследовании и использовании космического пространства в мирных целях. Параллельно стороны заключили Договор об ограничении систем противоракетной обороны (ПРО), который, с одной стороны, запрещал в безвоздушном пространстве стратегическое наступательное оружие, а с другой — узаконил вспомогательную военную деятельность в космосе.

Космические солдаты

СССР и Америка в XX веке были в этой области безусловными лидерами. Естественно, что и космические войска появились в этих государствах первыми.

Прообраз отечественных космических войск возник еще в 1955 году с принятием решения о строительстве в Казахстане полигона для запуска межконтинентальных баллистических ракет (сегодняшний Байконур). После многочисленных пертурбаций со структурой и названием, в 2015 году Воздушно-космические силы (ВКС) появились в армии РФ в сегодняшнем виде.

Подготовка ракеты-носителя “Союз-2.1а” к предстоящему старту.

(Фото: Минобороны России)

В США закон о создании нового рода войск — космических — был подписан президентом Дональдом Трампом только в 2019 году. До этого присутствием на орбите занимались 60 различных армейских служб. Свою задачу сегодняшние космические войска видят в «планировании, интегрировании, проведении и оценке глобальных космических операций».

В разных видах космические силы существуют во всех странах, которые умеют летать за пределы стратосферы. Как они называются и каким армейским ведомствам подчиняются — не так принципиально. Через свои спутники военные могут отследить любое перемещение на планете: на суше, в воде, по воздуху. Они обеспечивают разведку, связь, навигацию, должны защищать мирное население от угроз из космоса и различных космических аварий, но самая главная их задача — успеть отследить вероятное ракетное нападение другого государства.

Специалисты по спутниковой связи проводят плановое техническое обслуживание спутниковой антенны на аэродроме Кандагар в Афганистане.

(Фото: ВВС США)

Как армейские спутники попадают в космос

Для запуска спутников военным нужны космодромы с комплексом сооружений и высокоточной аппаратуры. Все они построены далеко от мест заселения, чтобы при взлете ракет случайно не навредить мирному населению. Эксперты National Geographic посчитали, что за всю историю человечества запуски проводились с 29 космодромов, 23 из них действуют до сих пор.

Поскольку космос все больше коммерциализируется, недалек тот день, когда откроются частные космопорты. Например, такой строит Илон Маск и его компания SpaceX в Браунсвилле, штат Техас. Однако до сих пор монополистами в этой сфере остаются военные, для отправки спутников у крупнейших держав существуют собственные космодромы:

• В России космические аппараты отправляют со стартовых площадок «Капустин Яр», «Восточный», «Мирный» и с государственного испытательного космодрома Плесецк — главного военного космодрома России. Он принадлежит Минобороны и входит в структуру Космических войск. Часть подразделений ВКС перебралась сюда с «Байконура», который после распада СССР оказался в Казахстане. Россия арендует его за $115 млн в год;
• ВВС США базируются на мысе Канаверал (Флорида). Для отправки в космос военные пользуются также космическим центром Кеннеди, военно-воздушной базой Ванденберг, стартовым комплексом Кадьяк;
• Китай владеет четырьмя космодромами. Два из них решают военные задачи (Цзюцюань и Сичан), производя испытания баллистических ракет, запуск спутников-шпионов, испытания техники перехвата иностранных космических объектов на экваторе.
• С космодрома Мусудан (Северная Корея) с помощью ракет-носителей «Тэпходон» и «Тэпходон-2» армия дважды пыталась запустить в космос спутники, оба раза неудачно (1998 и 2009 годы). Вашингтон, Сеул и Токио посчитали это испытанием МБР, способной нанести удар по Аляске или Гавайским островам, после чего следить за космодромом стали еще пристальней.

Космодромы есть и в других странах: Франции, Италии, Израиле, Германии, Бразилии, Южной Корее. Однако из их космических гаваней на орбиту уходят не только армейские аппараты, поэтому считать их чисто военными нельзя.

Ядерные боеголовки на орбите — реальность?

В 1961 году СССР впервые отправил человека в космос. С собой у Юрия Гагарина был пистолет Макарова. Конечно, оружие имелось у первого космонавта не для защиты от инопланетян. А вот внештатную ситуацию при приземлении, например, нападение диких животных, попытались предусмотреть.

С середины прошлого века советские и американские военные пугали друг друга куда более мощным оружием. До осени 1962 года Советский Союз и Америка провели серию мощных ядерных взрывов в безвоздушном пространстве, пока в 1963 году Вашингтон не предложил подписать Договор о запрете ядерных испытаний. Договор о космосе 1967 года дополнительно обозначил запрет на размещение в космическом пространстве ядерного оружия.

Однако космическая военная сфера малопрозрачна и сверхсекретна. В отсутствие ядерных боеголовок на околоземной орбите можно верить только на слово. В мае 2021 года генеральный директор концерна ВКО «Алмаз-Антей» Ян Новиков рассказал, что к 2025 году США увеличит количество своих космических аппаратов Boeing X-37 до восьми единиц: «Официально заявлено, что эти аппараты созданы для научных целей — ну и для разведки. Но мы понимаем, что, имея такие свободные емкости и возможности, по нашим оценкам, малый аппарат может нести до трех ядерных боеголовок, большой — до шести».

Пока одна армия пытается что-то спрятать в космосе, другая это ищет. В 2019 году Минобороны запустило ракету-носитель «Союз-2.1В», которая вывела на орбиту четыре аппарата, включая «Космос 2542». Военные заявили, что это спутник-инспектор, который может «увидеть» любой космический аппарат, парящий на околоземной орбите.

Однако западные военные тут же опознали в российском спутнике шпиона и крайне озадачились. «Космос-2542» преследовал аппарат USA 245 (в популярной литературе »Замочная скважина»), принадлежащий национальному управлению военно-космической разведки США, следил за ним и фотографировал с разных сторон.

Российский “Космос-2542” подлетал к американскому USA 245 на расстояние 160 км, что по космическим меркам значит почти вплотную.

(Фото: Майкл Томпсон)

Защитят ли космические войска от астероида?

66 млн лет назад на мексиканский полуостров Юкатан упал огромный метеорит диаметром около 10–15 км. Ученые считают, что гигантский космический гость стал причиной массового вымирания динозавров и других животных и растений мезозоя.

«Астероид упал под очень крутым углом, около 60° к горизонту. Это самый опасный сценарий падения, так как в результате в атмосферу попало максимальное количество пыли. Она рассеялась по всей планете, что и привело к наступлению полноценной «ядерной зимы», — рассказал геолог из Имперского колледжа Лондона Гарет Коллинс.

Готовы ли к подобному сценарию военные? Смогут ли они спасти человечество от такой глобальной угрозы из космоса? Вряд ли.

Большинство метеоритов сгорает в атмосфере, до Земли способны долететь лишь самые крупные

Теоретически космические войска могли бы попытаться уничтожить летящую опасность. Но взорвать метеорит не так-то просто. Во-первых, это бешеные скорости — 50-150 км/с. Во-вторых, ударная волна не распространяется в пустоте. А в-третьих, «правильно» сломать траекторию космической глыбы можно только прямым попаданием, что сделать на удалении крайне трудно.

В 2013 году на Землю упал небесный объект, названный позже Челябинским метеоритом, крупнейший за последние 100 лет, что долетал до нас. Пострадало 1615 человек, ударной волной были выбиты стекла, разрушены дома, в основном старые. В ПВО просто не знали о нем, пока он не приблизился вплотную к Земле.

«Вокруг Москвы давно создана система противовоздушной обороны, и она в готовности поразить любой объект: самолет, ракету или неопознанный космический объект. Они (военные. — РБК Тренды) могут его ухватить и в случае необходимости уничтожить. Вероятность падения на землю летающих объектов в тех районах, где развернут «зонтик», минимальна. Информация о том, где, кроме Москвы, есть такие зонтики — военная тайна», — заявил тогда Георгий Шпак, бывший командующий Воздушно-десантными войсками.

Подборка видео с падением Челябинского метеорита

 

Мусорные бомбы

Упасть на Землю может не только комета. Военные следят также и за космическим мусором, который скопился на орбите за 60 лет освоения космоса. Это отслужившие свое космические аппараты, отсоединившиеся от ракет-носителей ступени, разгонные блоки, осколки от взрывов.

Особо опасны старые военные спутники с урановыми ядерными энергетическими установками. Их использовали на низкой орбите для радиолокационной разведки, а затем поднимали выше 800 км, чтобы захоронить. Однако иногда они падали. 24 января 1978 года советский «Космос-945» рухнул на территорию Канады. Это привело к международному скандалу.

Однако крупный мусор — не самая великая неприятность, от него можно уклониться, сманеврировать. Гораздо больше проблем несут мелкие искусственные частицы, заметить их заранее невозможно и при космических скоростях около 10 км/c попадание даже пятнышка обычной краски, которой покрывают космические корабли, гарантированно повредит спутник. Для сравнения: скорость пули, выпущенной из автомата Калашникова (АК-74), в десять раз меньше и составляет 910 м/с.

Пробоина в спутнике SolarMax от попадания космического мусора.

(Фото: NASA)

Сейчас датчики космического наблюдения Министерства обороны США отслеживают более 27 тыс. единиц орбитального мусора диаметром свыше 10 см. По разным оценкам, на орбите двигаются еще около 700 тыс. искусственных осколков величиной 1 см и больше.

Космическая битва

Как убрать весь мусор с орбиты, человечество пока не придумало. Зато додумалось, как сбивать космические спутники. Сегодня на это способны армии четырех стран: США, России, Китая и с 2019 года Индии.

В 2007 году Китай сбил свой вышедший из строя спутник перехватчиком SC-19 на высоте 800 км. Годом позже собственный переставший реагировать на команды орбитальный аппарат противоракетной системы SM-3 уничтожили космические войска США. В 2019 году к «антиспутниковому» клубу присоединилась Индия, заявив, что сумела поразить свой низкоорбитальный спутник, летящий на высоте 300 км, за 3 минуты.

Повторные испытания по уничтожению спутника Китай успешно провел в 2014 году

(Фото: Reuters)

Если говорить про Россию, то для борьбы с орбитальными аппаратами у армии есть специальное оружие — системы противоракетной обороны А-235 «Нудоль». «Уничтожение орбитальной группировки противника лишит его спутниковой связи, возможности вести разведку из космоса и использовать навигационные системы, — считает военный эксперт Алексей Леонков. — Это колоссальный удар по боеспособности современной армии. Без спутников невозможно использовать высокоточное оружие, гораздо сложнее применять авиацию».

Ликвидация орбитальных группировок будет означать не только глобальное наземное столкновение, но и то, что военным вновь придется вернуться к старому проверенному способу — бумажным картам.

Чем будут воевать в стратосфере завтра

Безвоздушное пространство — специфический полигон для боя. Ударная волна без атмосферы не распространяется. Радиации в космосе хватает и без взрывов. От теплового воздействия надежно защищают космические расстояния. Таран на такой высоте означает смерть и экипажа, и аппарата. Свои варианты военным предлагают ученые и даже футурологи.

Так, в 2018 году военные НАТО решили, что Россия вывела на орбиту лазерное оружие и будет уничтожать им вражеские спутники. Лазерное оружие имеет большой потенциал: так, США уже применяли сверхточные световые пушки в Персидском заливе, Китай заявил о готовности своих первых боевых лазеров, способных поджечь объект на расстоянии до километра, а Россия поставила на вооружение лазерную установку «Пересвет». Официально в космические войска РФ «Пересвет» пока не поступал.

В космос можно поднять и неядерное оружие. Например, орбитальные стержни из вольфрама размером с телефонные столбы. Это редкий металл, который не сгорит в атмосфере и упадет на землю со скоростью больше 11 тыс. км/ч. Сила удара сравнима с ядерным взрывом, но без выпадения радиации. Американский военный эксперт Эми Вульф считает, что одна боеголовка легко уничтожит аэродром или любую другую наземную цель.

Управлять вольфрамовыми стержнями планируется через спутники: один поднимает, другой отдает команду на сброс

 

Агентство перспективных исследовательских проектов в области обороны США (DARPA), возможно, работает над оружием, способным стрелять расплавленным металлом, который мощнейшие электромагниты бросят через пространство со скоростью в несколько тысяч км/ч. Расплавленный металл во время полета превратится в аэродинамический снаряд, который может пробить другой космический корабль или спутник, и боеприпас взорвется внутри.

Информация вокруг космического оружия будущего крайне противоречива. Пока нет достоверных подтверждений, мы можем только гадать, существуют ли такие разработки или это только фантазии футурологов. Однако рано или поздно у новых космических войск появится сугубо орбитальное оружие.

От секунды до года: 2. Искусственные спутники Земли

g ≈ 10 м/с² — ускорение свободного падения,
R — радиус Земли

Подавляющее большинство космических аппаратов — это искусственные спутники Земли. Они движутся по круговой или вытянутой орбите вокруг Земли на высоте от сотен до тысяч километров (интересующиеся этой темой могут посмотреть спутники в реальном времени на Google Earth). Поэтому длину их траектории можно принять примерно равной длине земной окружности — 40 тыс. км. Для того чтобы удержаться на круговой орбите, спутники движутся с первой космической скоростью — она составляет примерно 7,9 км/с. Отсюда получаем период обращения спутника на низкой околоземной орбите:

Самый крупный искусственный спутник — Международная космическая станция, МКС, — очень хорошо видна на темном вечернем или утреннем небе. Когда на Земле уже наступили сумерки, а МКС еще освещена Солнцем, она предстает внимательному наблюдателю в виде яркой немигающей белой звездочки, быстро перемещающейся по небу.

Такое может быть только тогда, когда траектория МКС проходит географически близко к наблюдателю. Высота орбиты МКС составляет 330 км, а значит, для достаточно близкого наблюдателя она будет хорошо видна на протяжении примерно одной-двух тысяч километров своей траектории. Поэтому наблюдатель увидит ее проход по небу примерно за

Так что, если вы, вооружившись точным временем пролета МКС над вашим домом, решили ее пронаблюдать, помните — вам на это зрелище дается от силы несколько минут!

Кстати, с непривычки МКС можно спутать и с ярко освещенным самолетом, ведь он тоже выглядит перемещающейся по небу звездочкой. Что самое забавное, скорости перемещения по небу для них примерно равны. Хотя МКС летит примерно в 30 раз быстрее самолета, ее орбита проходит в 30 раз выше траектории самолета, так что угловые скорости их движения совпадают для наземного наблюдателя. Это просто совпадение, никакого глубокого физического смысла за ним не стоит.

Юбилей запуска первого спутника Земли отметили в Госдуме

В Госдуме открылась выставка, посвящённая 60-летию запуска первого искусственного спутника Земли.

Космическую экспозицию открыл глава фракции «Единая Россия» Сергей Неверов: «Совсем недавно мы отмечали юбилей первой женщины-космонавта Валентины Терешковой. Сейчас на открытии этой выставки хочется сказать слова благодарности представителям Роскосмоса за то, что и сейчас продолжается развитие этой отрасли».

Его поддержал лидер фракции ЛДПР Владимир Жириновский. Политик вспомнил, как в возрасте 11 лет он услышал по радио о запуске первого в мире спутника.

«Я помню октябрь 1957 года. Это было грандиозное событие в мировой истории!», — сказал он. Жириновский добавил, что это было достижение не только нашей техники, но и нашего языка: «Слово «спутник» стало международным, стало известно всему миру!»

По словам главы фракции справедливороссов Сергея Миронова, осенью того года знаменитый Рэй Брэдбери сказал, что тот огонёк в небе сделал человечество бессмертным. «Это произошло не только благодаря нашим техникам, но и благодаря всему советскому народу, который по праву гордился и ликовал», — сказал парламентарий.

От фракции коммунистов выступил первый зампред Комитета Госдумы по международным делам Дмитрий Новиков, добавивший, что в истории нашего Отечества есть страницы, которые не забыть.

«Это Великая Октябрьская революция, первый полёт человека в космос, для которого, кстати, потребовалось много труда. И первым прорывом был запуск этого спутника», — отметил Новиков. По его словам, успехи, достигнутые в космической сфере, — это успехи нашего советского народа.

Вторая женщина, полетевшая в космос, заместитель председателя Комитета Госдумы по обороне Светлана Савицкая также посетила выставку. Она отметила, что важно не только оглядываться в прошлое, но и смотреть в будущее, так как от будущего технической школы будет зависеть судьба целой страны.

«Спасибо всем, кто пришёл! У нас мало что осталось из того, чем можно гордиться, одна из таких вещей — это наша техническая школа. Она нуждается в поддержке, и мы сделаем всё, чтобы её сохранить», — заключила Савицкая.

Запуск первого искусственного спутника Земли провели 4 октября 1957 года, в 22:28 по Москве, с пятого Научно-исследовательского испытательного полигона Минобороны Советского Союза (сегодня — космодром Байконур) с помощью переоборудованной межконтинентальной баллистической ракеты Р-7. Космический аппарат получил название «Спутник-1».

Всего полёт спутника продолжался 92 дня — до 4 января 1958 года, когда он сошёл с орбиты и сгорел в плотных слоях атмосферы. Всего «Спутник-1» совершил 1440 витков вокруг Земли и пролетел около 60 млн км.

60 лет запуску первого искусственного спутника Земли

60 лет назад в СССР был запущен первый искусственный спутник Земли. «Газета.Ru» вспоминает предысторию запуска первого спутника, а также беседует со свидетелями того легендарного события. Воспоминаниями об этом с «Газетой.Ru», в частности, поделился советник правительства штата Южная Австралия.

В начале была ракета

В начале XX века умы людей захватила авиация. В 1908 году основоположник теоретической космонавтики Константин Циолковский опубликовал в журнале «Вестник воздухоплавания» статью «Исследование мировых пространств реактивными приборами». Эта и другие его работы предвосхитили появление ракет на жидком топливе, искусственных спутников Земли и орбитальных станций.

Созданию спутника предшествовали долгие годы напряженной работы научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро.

До начала Великой отечественной войны в лабораториях СССР были разработаны твердотопливные ракеты-снаряды и ускорители для самолетов, первые отечественные жидкостные двигатели. В 1933 году произошел запуск первой в СССР ракеты с жидкостным ракетным двигателем ГИРД-09. Также были разработаны и испытаны баллистические и крылатые ракеты разного назначения, твердотопливные и жидкостные двигатели.

Ученые и изобретатели, посвятившие годы созданию ракет с реактивным двигателем, конечной целью своей работы видели освоение космоса.

Конструктор Михаил Тихонравов, сподвижник Сергея Королева, говорил еще в 1930-х годах: «Все без исключения работы в области ракетной техники в конце концов ведут к космическому полету».

После окончания войны советские изобретатели во главе с Королевым получили доступ к немецкой трофейной технике, в частности к «Фау-2» — ракете с дальностью полета до 320 км, ставшей первым объектом, который совершил суборбитальный космический полет.

На ее базе в дальнейшем под руководством Королева был создан и принят на вооружение ряд советских ракет. В 1954 году началась разработка ракеты Р-7, дальность полета которой составляла до 9500 км. «Семерка» стала первой в мире межконтинентальной баллистической ракетой, успешно прошедшей испытания и доставившей боеголовку на межконтинентальную дальность.

«История создания Первого спутника есть история ракеты. Ракетная техника Советского Союза и США имела немецкое начало»,

— отмечал ученый-конструктор Борис Черток.

25 сентября 1955 на юбилейной сессии Московского высшего технического училища им. Баумана, посвященной его 125-летию, Королев, выступая с докладом, сказал: «Наши задачи заключаются в том, чтобы советские ракеты летали выше и раньше, чем это будет сделано где-либо еще. Наши задачи состоят в том, чтобы советский человек совершил полет на ракете… В том, чтобы первый искусственный спутник Земли был советским, создан советскими людьми».

Только шар!

Королев предлагал «Семерку» как кандидата для выведения в космос искусственного спутника Земли. Эта инициатива нашла поддержку в Академии наук СССР. В апреле 1956 года по предложению Королева она созвала Всесоюзную конференцию по исследованию верхних слоев атмосферы. На ней Королев прочитал доклад «Исследование верхних слоев атмосферы с помощью ракет дальнего действия».

«Современное развитие техники таково, что можно ожидать в ближайшее время создания искусственного спутника Земли, может быть, спутника просто на сравнительно малых высотах, а затем постоянного спутника,

— говорил он. — Реальной задачей является разработка полета ракеты на Луну и обратно от Луны. Эта задача наиболее просто решается при старте со спутника, но она решается и при старте с Земли».

Изначально постановление Правительства предписывало создать спутник, задачи которого включали измерение ионного состава пространства, корпускулярного излучения Солнца, магнитных полей, космических лучей, теплового режима спутника, торможения его в верхних слоях атмосферы, продолжительности существования на орбите, точности определения координат и параметров орбиты. Масса спутника должна была составить 1000-1400 кг, а аппаратура для исследований добавить к этому еще 200-300 кг. Спутник планировалось вывести на орбиту в 1957-1958 гг.

В ОКБ Королева было разработано несколько вариантов спутника-лаборатории массой до 1300 кг. Однако скоро стало очевидно, что из-за трудностей изготовления надежной научной аппаратуры не удастся закончить создание спутника вовремя. Тогда Королев предложил вместо сложной лаборатории вывести в космос простейший спутник — иначе СССР рисковал упустить первенство запуска. Предложение было одобрено.

Шли споры о том, какую первый спутник Земли должен иметь форму. «Шар и только шар!» — настаивал Королев.

К сентябрю 1957 года спутник уже прошел окончательные испытания на вибростенде и в термокамере.

Спутник, скромно названный ПС (организация запрещена в России)-1 («Простейший спутник-1»), в итоге получил форму шара диаметром 58 см и весом 83,6 кг. Такая форма позволяла наиболее полно использовать его внутреннее пространство. Герметичный корпус был изготовлен из алюминиевых сплавов, внутри размещалась радиоаппаратура и серебряно-цинковые аккумуляторы, рассчитанные на 2-3 недели. Перед стартом спутник был заполнен газообразным азотом.

На спутнике были установлены два радиопередатчика мощностью 1 Вт, излучавших сигналы на длине волн 15 и 7,5 м. На внешней поверхности находились четыре стержневые антенны длиной 2,4-2,9 м. Длительность сигнала составляла 0,3 секунды, прием был возможен на расстоянии до 10 тыс. км.

А на полигоне «Тюра-Там», будущем космодроме «Байконур», тем временем проводились тестовые запуски «Семерки».

В сентябре на полигон прибыла предназначенная для запуска спутника ракета. Она была на семь тонн легче штатных — конструкторы заменили головную часть переходом под спутник, отказались от аппаратуры систем радиоуправления, упростили автоматику выключения двигателей.

2 октября Королев подписал приказ о летных испытаниях ПС-1 и направил в Москву уведомление о готовности, но ответных указаний не получил. Тогда он самостоятельно принял решение поставить ракету со спутником на стартовую позицию.

Победителей не судят

4 октября 1957 года в 22:28 по московскому времени человечество вступило в новую космическую эру. С полигона ракета-носитель устремилась в ночное небо, впервые развив первую космическую скорость и выведя первый искусственный спутник Земли на орбиту.

Сигнал спутника приняли радиолюбители по всему миру.

Еще на первом витке прозвучало сообщение ТАСС: «В результате большой напряженной работы научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро создан первый в мире искусственный спутник Земли».

«После первых восторгов, когда на полигоне приняли ставшие тут же известными всему человечеству сигналы «БИП‑БИП‑БИП», и, наконец, обработали телеметрию, выяснилось: ракета стартовала «на бровях», – вспоминал Черток. — Двигатель бокового блока «Г» выходил на режим с запозданием, то есть, меньше чем за секунду до контрольного времени. Если бы еще чуть-чуть задержался, схема автоматически «сбросила» бы установку и старт был бы отменен. Мало того, на 16-й секунде полета отказала система управления опорожнением баков. Это привело к повышенному расходу керосина и двигатель центрального блока был выключен на секунду раньше расчетного значения. Были и другие неполадки. Если бы еще немного и первая космическая скорость могла быть не достигнута. Но победителей ну судят! Великое свершилось!»

Период обращения спутника вокруг Земли составлял около 96 минут. Он пробыл на земной орбите до 4 января 1958 года, совершив 1440 витков.

Кроме проверки принятых для запуска решений и исследования условий работы аппаратуры, в цели запуска также входили ионосферные исследования прохождения радиоволн, излучаемых передатчиками спутника и экспериментальное определение плотности верхних слоев атмосферы по торможению спутника. Собранные данные представляли высокую научную ценность, в частности, результаты измерения плотности высоких слоев атмосферы позволили создать теорию торможения спутников.

«Мир был буквально ошеломлен! Спутник изменил политическую расстановку сил. Министр обороны США заявил: «Победа в войне с СССР более недостижима». Заменив термоядерную водородную бомбу маленьким спутником, мы одержали огромную политическую и общественную победу», — рассказывал Черток.

На прошедшем на днях Международном конгрессе астронавтики в Аделаиде профессор Роберт Томас, советник правительства штата Южная Австралия по вопросам окружающей среды, рассказал корреспонденту «Газеты.Ru» о своих детских впечатлениях от полета первого спутника.

«В 1957 году мне было 7 лет. Мы жили в пригороде Аделаиды и той ночью с друзьями лежали на спине во дворе моего дома. Мы знали о его пролете, поскольку к тому времени о нем уже писали газеты.

Я был поражен увиденным, спутник был для нас фантастикой, это было невероятным событием для нас, особенно в таком возрасте.

Тогда я был еще слишком маленьким, чтобы интересоваться наукой, но спутник открыл мне глаза на космос, звезды и вселенную. Я начал наблюдать за объектами, которые движутся на небе.

Мой отец был инженером, и мы оба были увлечены спутником, от него я унаследовал тягу к изучению окружающего мира. Вторым впечатлением для меня стал полет Юрия Гагарина в 1961 году, когда мне было 12 лет, и я тоже помню это событие. Мы говорили: «Вау! Это невероятно, человек, русский в космосе. Потом мы были свидетелями миссий «Аполлон» и высадки человека на Луну. И сейчас я считаю, что сотрудничество в космосе – один из лучших способов налаживания отношений между странами».

Кстати, запуск спутника совпал по времени с открытием Международного конгресса по астронавтике, который проходил в 1957 году в Барселоне. Именно там академик Леонид Седов и сообщил о выводе спутника на орбиту. Так как имена руководителей советской космической программы были засекречены, именно Седов в глазах мировой общественности стал «отцом Спутника».

3 ноября 1957 года был запущен «Спутник-2», на борту которого было первое выведенное в космос живое существо, собака Лайка.

Увы, Лайка погибла из-за ошибки расчета площади спутника и отсутствия системы терморегулирования — температура в кабине поднялась до 40°C, и собака умерла от перегрева.

Параллельно с СССР занимались разработкой спутника и США. Авангард TV3 был запущен 6 декабря 1957 года, но уже через две секунды ракета потеряла тягу из-за взрыва топливных баков. Спутник был поврежден и не подлежал дальнейшему использованию. В прессе его насмешливо прозвали «флопником», «капутником» и «упсником» — по аналогии со словом «спутник», которое после запуска ПС-1 быстро вошло в языки мира.

Сегодня на орбите Земли находится более трех тыс. спутников, большинство из которых, правда, уже не работают. Более 2/3 из них принадлежат России и США.

Мир без спутников. Что будет, если все искусственные спутники Земли исчезнут, и может ли это случиться

Полвека назад на орбиту Земли был запущен первый искусственный спутник. Сегодня их уже около полутора тысяч. Мы обращаемся к их услугам, когда пользуемся навигатором в телефоне, снимаем деньги в банкомате или слушаем прогноз погоды. В день юбилея «Спутника-1» давайте задумаемся, что бы произошло, если бы спутников вдруг не стало, и о том, насколько вероятен подобный сценарий.

Применение искусственных спутников Земли. По данным Union of Concerned Scientists

Почти половина спутников на орбите — это спутники связи, они передают сигналы спутниковых телефонов, интернета и радио. Ими пользуются в далеких от цивилизации районах, например в Антарктиде, где нет ни наземных станций связи, ни подводных кабелей. Кроме того, спутниковые телефоны нужны везде, где обычная инфраструктура не работает: в море, в районах стихийных бедствий и боевых действий.

История знает случаи перебоев со связью из-за поломок спутников: в 1998 году из-за одного сломавшегося PanAmSat перестали работать 80—90% пейджеров. Правда, сейчас, скорее всего, подобное повториться не может: спутниковые телефоны используются лишь в особых случаях, а сотовые телефоны и радио работают благодаря наземным станциям, обычная же телефонная связь, как и интернет, полагается на кабели.

Сеть подводных кабелей, которая связывает континенты. <>Интерактивная версия<> сделана компанией TeleGeography.

Если вывести из строя все спутники, то нам грозят проблемы со связью в труднодоступных районах. «Любители спутникового ТВ не смогут смотреть передачи, станет гораздо менее точной геолокация в каждом автомобиле. Пилотам тоже придется непросто, но у них есть дополнительные приборы. Перестанут обновляться Google Maps», — рассказал «Чердаку» Илья Тагунов, разработчик симулятора работы спутников «Орбита».

Действительно, системы GPS/ГЛОНАСС сейчас используются всеми, кому нужно ориентироваться на местности, — от водителей автомобилей до пилотов самолетов и капитанов кораблей. Однако без спутников навигация, хоть и станет менее точной, не сломается совсем: навигаторы в мобильных телефонах и планшетах могут определять свое положение по сигналу сотовых станций и Wi-Fi, в самолетах есть радионавигация и инерциальные системы, на кораблях — электронные карты. В конце концов, все это как-то ездило, летало и плавало и до появления спутниковой навигации.

Аарон Парецки, сооcнователь компании Geoloqi, визуализировал все свои перемещения во время путешествия по Польше, записанные с помощью GPS-трекера. Иллюстрация: Aaron Parecki/Flickr

Однако навигационные спутники позволяют не только отвечать на вечный вопрос «Где я?». На борту каждого спутника находятся атомные часы, так что спутники постоянно передают точное время. Оно используется во множестве компьютерных систем: например, операторы связи синхронизируют по ним работу сотовых вышек, а банки фиксируют время операций по GPS.

Теоретически без GPS все это должно рассинхронизироваться, но и это на практике оказывается не так страшно. В 2016 году у 15 спутников GPS «сбилось» время — на целых 13 микросекунд. Ошибку быстро устранили, и она не имела заметных последствий для обычных пользователей, хотя и переполошила специалистов.

Кроме того, без спутников станет менее точным прогноз погоды, прекратится не только обновление Google Maps и Яндекс. Карт, но и всякого рода мониторинг Земли из космоса в принципе.

Могут ли спутники «погибнуть»?

«Убить» спутник можно, но очень сложно. Для них опасны сильные солнечные бури, но пока настолько сильных бурь, чтобы хватило на всю спутниковую флотилию, не было, хотя отдельные спутники солнечная активность выводила из строя. Так, геомагнитная буря 1989 года на неделю вывела из строя четыре навигационных спутника.

«Противоспутниковые ракеты сейчас разрабатываются (недавно свои испытания провел Китай), но уничтожить все действующие спутники очень дорого. Разрабатываются и спутники-камикадзе для уничтожения спутников, но это опять же очень дорого. Заблокировать сигнал спутника в конкретной точке можно, если поставить очень сильную глушилку. По всей планете заблокировать связь не получится», — говорит Тагунов.

Илья Тагунов — эксперт Олимпиады НТИ для школьников, профиль «Системы связи и дистанционного зондирования Земли».

 Екатерина Боровикова

РКС впервые открывает широкой аудитории отчет о разработке радиостанции первого искусственного спутника Земли

Холдинг «Российские космические системы» (РКС, входит в Госкорпорацию «РОСКОСМОС») к 60-летнему юбилею запуска первого искусственного спутника Земли (ИСЗ) открыл для широкой аудитории отчет о разработке его бортовой радиостанции. В опубликованной на сайте РКС электронной версии отчета приводятся уникальные материалы по конструкции и наземным отработочным испытаниям радиоаппаратуры спутника.

«Отчет о разработке бортовой радиостанции первого искусственного спутника Земли», подготовленный в 1958 году, сегодня представляет особый интерес для специалистов космического приборостроения, представителей компаний ракетно-промышленной отрасли и всех, кто интересуется историей развития российской авиационно-космической промышленности.

Радиостанция Д-200, созданная в НИИ-885 (сегодня – РКС), была целевой нагрузкой для первого спутника. Именно она впервые в истории передала на Землю радиосигнал из космоса.

Радиостанция состояла из двух радиопередатчиков и коммутирующего устройства. Их общая масса составляла около 7 кг. Разработка радиостанции проводилась в НИИ-885 в январе–марте 1957 года. В марте-апреле 1957 года завершились конструирование и выпуск рабочих чертежей.

Одной из основных целей разработчиков радиостанции было обеспечение возможности массовых радиолюбительских наблюдений. Позывные первого ИСЗ стали известны во всем мире. Среди целей создания радиостанции было также изучение распространения радиоволн в ионосфере.

Как свидетельствуют материалы отчета, аппаратура радиостанции первого ИСЗ была разработана в сжатые сроки на высоком профессиональном уровне.

Радиостанция Д-200 была установлена и на втором искусственном спутнике Земли. Он был запущен 3 ноября 1957 года с собакой Лайкой на борту.

Руководителем проекта по разработке радиостанции был Михаил Иванович Борисенко, занимавший в то время в НИИ-885 должность начальника отдела. В 2017 году отмечается столетие со дня его рождения.

Отчет о разработке бортовой радиостанции первого ИСЗ был выпущен в НИИ-885 в 1958 году. Тогда эти материалы были засекречены. Сегодня отчет доступен для скачивания в электронном формате на официальном сайте холдинга «Российские космические системы».

Вид на Землю из космоса

Люди пытались делать снимки Земли с момента изобретения камеры в 1800-х годах. Самая ранняя антенна
фотографии были взяты из
с крыш высоких зданий, от воздушных змеев и воздушных шаров, и даже от
камеры, прикрепленные к голубям в полете. В 1946 году, сразу после Второй мировой войны, американские ученые пристегнули фотоаппарат.
к трофейной немецкой ракете Фау-2 и запустил ее в космос.

Камера сняла зернистое видео, на котором можно было впервые увидеть нашу планету из космоса.Изображения — одно из которых вы
глядя сейчас — представляет собой важный шаг вперед не только в стремлении человечества исследовать пределы Земли, но и
также в нашей способности следить за нашей планетой и заботиться о ней.

На фотографиях показана кривизна Земли, но они были сделаны недостаточно далеко, чтобы увидеть Землю как круговую.
диск. Чтобы получить такую ​​картину и создать более устойчивую программу наблюдений, были разработаны спутники.

Первым спутником для получения изображений был Explorer VI.Спущен на воду в 1959 году, через два года после запуска
Российский спутник Explorer VI сделал первые фотографии Земли с орбиты, хотя они были
довольно расплывчато и по-прежнему не показывает всю Землю.

Космический корабль Explorer VI.

Это побудило Стюарта Брэнда, члена контркультурного движения 60-х годов, в 1966 году начать кампанию, призывающую
изображения, которые будут созданы. Под воздействием ЛСД и недавно услышав лекцию Бакминстера Фуллера против мифа
плоской Земли, Бранд создал булавку, которая получила широкое распространение в научных и академических кругах.
^*
.Булавка просто гласила:
«Почему мы еще не видели фотографию всей Земли?»

Вид на Землю с российского спутника «Молния», 1966 год.

Хотя в то время американцы не знали об этом, российский метеорологический спутник достиг этой цели позже в том же году, получив
зернистое фото, показанное выше.

Цветные изображения и фильмы вскоре стали доступны в более высоком разрешении. Из-за различий в камерах и другом сенсорном оборудовании,
На разных фотографиях Земля может быть изображена в разных цветовых тонах.

Это изображение, сделанное в 1967 году, было получено американским спутником прикладных технологий AST-3. Еще один снимок, сделанный тем же
позже спутник украсит обложку первого номера журнала Брэнда.
Каталог всей Земли .

В то же время, когда разрабатывалась эта спутниковая технология, НАСА готовилось исследовать Солнечную систему. В
космическая программа помогла расширить наши знания о Солнечной системе и о месте нашей планеты в ней; это также привело
к кладезю красивых изображений.

В 1972 году астронавты, летевшие на Луну на борту Аполлона-17, сделали один из самых узнаваемых снимков двадцатого века.
век
Синий мрамор . Фотография была сделана во время последней пилотируемой лунной миссии — это последний раз, когда люди
был достаточно далеко в космосе, чтобы сделать снимок, на котором изображена вся Земля вот так.

В том же году, что
Голубой мрамор был сфотографирован, был запущен спутник технологии земных ресурсов, запустив программу захвата
подробные изображения Земли, которые сохранились и по сей день.

Спутник Landsat 7.

Щелкните и перетащите, чтобы повернуть.

Теперь известная как Landsat, программа запустила восемь спутников и планирует запустить еще один в 2023 году.
Выше вы видите модель Landsat 7.

В настоящее время на околоземной орбите находится более 1000 активных и около 2600 неактивных спутников. Каждая показанная здесь точка представляет
один активный спутник, показанный на его относительном удалении от Земли.

Большинство спутников на орбите используются для связи.Спутники связи позволяют получить доступ в Интернет
со своего мобильного телефона или позвоните на другой конец света. Визуализация — второй наиболее распространенный вариант использования: там
это почти 400 спутников, снимающих Землю, которые используются как коммерческими, так и правительственными организациями.

США управляют наиболее активными спутниками, за ними следуют Россия, Китай, Япония и Великобритания.

Наведите указатель мыши на полоски ниже или коснитесь их, чтобы выделить спутники.
МеткиСоздано в Sketch.СШАКитайРоссияЯпонияUK0100200300400500600Операционные спутники на орбите

Большая часть науки о прогнозировании погоды и изучении глобального потепления, возможно, связана с изображениями, которые эти искусственные
орбитальные тела отправляют нам обратно.

Ниже приведены некоторые изображения, сделанные современными спутниками.
Наведите указатель мыши на изображение.

25 июля 1972 г. |
Ландсат 2

Самый первый снимок в архиве Landsat — это снимок MSS выше, показывающий большую территорию Далласа в Техасе в июле.
25, 1972.На этом изображении в искусственных цветах разрешение составляет 60 метров на пиксель, где оттенки красного указывают на растительность.
земля, а серые и белые — городские или каменистые поверхности.
(
источник)

Теперь давайте посмотрим глазами спутника.
Продолжайте прокрутку, чтобы увеличить Землю … .

Поскольку Земля представляет собой шар, спутник не может увидеть всю карту одновременно.

Многие спутники находятся в
геостационарная орбиты и облет Земли ровно один раз в 24 часа.Некоторые спутники
геостационарная , что означает, что спутник всегда остается над одним и тем же местом на поверхности планеты.

Первый спутник Landsat, запущенный в 1972 году, имел разрешение по земле 80 метров, то есть объекты на высоте не менее 80 метров.
поперек можно было отличить друг от друга на отснятых фотографиях.

Программа Landsat оказалась невероятно успешной в предоставлении открытого доступа к собранным изображениям.Доступность
спутниковых изображений привело к созданию ряда компаний, которые пишут алгоритмы для анализа изображений и предоставления
Конкурентный анализ.

Эти компании, и другие, такие как SpaceX, возглавляют процесс коммерциализации геопространственного анализа и спутниковой информации.
эксплуатация в целом.

Сегодня спутниковые снимки практически любого места на Земле доступны для всех, и — если вы готовы заплатить
— они доступны в очень высоком разрешении.

Некоторые современные коммерческие спутники способны различать объекты размером менее одного метра. Разрешение
о самых сложных спутниках правительства неизвестно.

Летая в космосе со скоростью тысячи миль в час в, казалось бы, вечном движении, спутники предоставили нам прекрасные возможности.
изображения и информация о Земле. Они предоставляют объектив, через который мы можем оглянуться на себя и нашу планету в
способ, который был невозможен до современной эпохи.Во время политических беспорядков и волнений мы делаем шаг назад
делать паузу, смотреть и восхищаться, может быть, нам на пользу.

Растущая проблема «дипфейка географии»: как ИИ фальсифицирует спутниковые снимки

Пресс-релизы | Исследования | Социальные науки | Технологии

21 апреля 2021 г.

То, что может показаться изображением Такомы, на самом деле является имитацией, созданной путем переноса визуальных образов Пекина на карту реального района Такомы.Чжао и др., 2021, Картография и географическая информатика

Пожар в Центральном парке выглядит на спутниковом снимке как шлейф дыма и линия пламени. Разноцветные огни в ночь на Дивали в Индии, если смотреть из космоса, похоже, показывают широко распространенные фейерверки.

Оба изображения иллюстрируют то, что новое исследование Вашингтонского университета назвало «спуфингом местоположения». Фотографии, созданные разными людьми для разных целей, являются поддельными, но выглядят как подлинные изображения реальных мест.Исследователи предупреждают, что с появлением более совершенных технологий искусственного интеллекта, доступных сегодня, такая «география дипфейков» может стать растущей проблемой.

Итак, используя спутниковые фотографии трех городов и методы, используемые для обработки видео- и аудиофайлов, группа исследователей намеревалась определить новые способы обнаружения поддельных спутниковых фотографий, предупредить об опасности фальсифицированных геопространственных данных и призвать к созданию системы. географической проверки фактов.

«Это не просто фотошопинг.Благодаря этому данные выглядят невероятно реалистичными », — сказал Бо Чжао, доцент кафедры географии Университета штата Вашингтон и ведущий автор исследования, опубликованного 21 апреля в журнале Cartography and Geographic Information Science. «Техники уже есть. Мы просто пытаемся выявить возможность использования тех же техник и необходимость разработки стратегии преодоления этого ».

Как отмечают Чжао и его соавторы, поддельные местоположения и другие неточности использовались при создании карт с древних времен.Отчасти это связано с самой природой преобразования реальных местоположений в форму карты, поскольку никакая карта не может отобразить место в точности таким, какое оно есть. Но некоторые неточности в картах — это подделки, созданные картографами. Термин «бумажные города» описывает незаметно размещенные на карте поддельные города, горы, реки или другие объекты для предотвращения нарушения авторских прав. На более беззаботном конце спектра официальная карта автомагистралей Министерства транспорта штата Мичиган 1970-х годов включала вымышленные города «Беатосу и Гоблу», пьесу о «Beat OSU» и «Go Blue», потому что тогдашний глава из отдела хотел отдать должное своей альма-матер, защищая авторские права на карту.

Но с преобладанием географических информационных систем, Google Планета Земля и других систем спутниковой съемки, подмена местоположения требует гораздо большей изощренности, говорят исследователи, и сопряжена с большим риском. В 2019 году директор Национального агентства геопространственной разведки, организации, отвечающей за предоставление карт и анализ спутниковых изображений для Министерства обороны США, предположил, что спутниковые изображения, управляемые ИИ, могут представлять серьезную угрозу национальной безопасности.

Чтобы изучить, как можно подделать спутниковые изображения, Чжао и его команда обратились к системе искусственного интеллекта, которая использовалась для управления другими типами цифровых файлов.Применительно к области картографии алгоритм, по сути, изучает характеристики спутниковых изображений из городской местности, а затем генерирует глубокое фальшивое изображение, передавая характеристики изученных характеристик спутникового изображения на другую базовую карту — аналогично тому, как могут использоваться популярные фильтры изображений. нанесите на кошку черты человеческого лица.

На этой упрощенной иллюстрации показано, как смоделированное спутниковое изображение (справа) можно создать, поместив базовую карту (Город A) в модель спутникового изображения Deepfake.Эта модель создается путем выделения группы пар базовой карты и спутниковых изображений второго города (Город B). Чжао и др., 2021, Картография и географическая информатика

Затем исследователи объединили карты и спутниковые изображения из трех городов — Такомы, Сиэтла и Пекина — чтобы сравнить особенности и создать новые изображения одного города, основанные на характеристиках двух других. Они назначили Такому своей «базовой картой» города, а затем исследовали, как географические особенности и городские структуры Сиэтла (сходные по топографии и землепользованию) и Пекина (разные в обоих) могут быть объединены для создания дип-фейковых изображений Такомы.

В приведенном ниже примере район Такомы показан в картографическом программном обеспечении (вверху слева) и на спутниковом снимке (вверху справа). Последующие глубокие поддельные спутниковые снимки того же района отражают визуальные модели Сиэтла и Пекина. Низкие здания и зелень отмечают «сиэтлскую» версию Такомы в левом нижнем углу, в то время как более высокие здания Пекина, которые ИИ сопоставил со строительными конструкциями на изображении Такомы, отбрасывают тени — отсюда темный вид структур на изображении изображение в правом нижнем углу.Тем не менее, в обоих случаях дорожная сеть и расположение зданий схожи.

Это карты и спутниковые изображения, настоящие и поддельные, одного района Такомы. В левом верхнем углу показано изображение из картографической программы, а в правом верхнем углу — фактический спутниковый снимок района. Две нижние панели представляют собой смоделированные спутниковые изображения окрестностей, созданные на основе геопространственных данных Сиэтла (нижний левый) и Пекина (нижний правый). Чжао и др., 2021, Картография и географическая информатика

Исследователи отмечают, что неподготовленному глазу может быть сложно определить разницу между настоящим и фальшивым.Случайный зритель может списать цвета и тени просто на низкое качество изображения. Чтобы попытаться идентифицировать «подделку», исследователи сосредоточились на более технических аспектах обработки изображений, таких как цветовые гистограммы, частотные и пространственные области.

Некоторые смоделированные спутниковые изображения могут служить определенной цели, сказал Чжао, особенно когда они представляют географические области за периоды времени, например, для понимания разрастания городов или изменения климата. Может быть место, для которого нет изображений в течение определенного периода времени в прошлом или при прогнозировании будущего, поэтому создание новых изображений на основе существующих — и четкое определение их как моделирования — может заполнить пробелы и помочь обеспечить перспективу.

Целью исследования не было показать, что геопространственные данные могут быть фальсифицированы, сказал Чжао. Авторы скорее надеются научиться обнаруживать поддельные изображения, чтобы географы могли начать разработку инструментов грамотности данных, подобных сегодняшним сервисам проверки фактов, для общественного блага.

«Поскольку технологии продолжают развиваться, это исследование направлено на поощрение более целостного понимания географических данных и информации, чтобы мы могли прояснить вопрос об абсолютной надежности спутниковых изображений или других геопространственных данных», — сказал Чжао.«Мы также хотим развить более ориентированное на будущее мышление, чтобы при необходимости принимать контрмеры, такие как проверка фактов», — сказал он.

Соавторами исследования были Ифань Сунь, аспирант географического факультета UW; Шаозэн Чжан и Чуньсюэ Сюй из Университета штата Орегон; и Чэнбинь Дэн из Бингемтонского университета.

Для получения дополнительной информации свяжитесь с Чжао по адресу [email protected].

Теги: Бо Чжао • Колледж искусств и наук • Географический факультет

ESA — Пространство для детей

Доступ к изображению

В астрономии спутник — это объект, который вращается вокруг планеты.В нашей Солнечной системе несколько сотен естественных спутников или лун. С 1957 года были запущены тысячи искусственных (созданных руками человека) спутников. У них есть много различных применений, включая фотографирование Солнца, Земли и других планет, а также изучение черных дыр, далеких звезд и галактик в глубине космоса. Есть также спутники связи, метеоспутники и Международная космическая станция.

Первый искусственный спутник Земли, Спутник-1, был запущен в 1957 году.Это было очень просто. Небольшой алюминиевый мяч размером с пляжный мяч с четырьмя длинными антеннами, питаемый от батареек. Внутри Спутника были радиопередатчики, которые издавали характерный звуковой сигнал, который был слышен во всем мире. Запуск этого небольшого и простого спутника ознаменовал начало космической эры.

Современные спутники намного сложнее. Большинство спутников спроектированы так, чтобы быть максимально прочными и легкими. Они построены по той же базовой модели.Платформа, называемая автобусом, содержит все основные системы, включая батареи, компьютер и двигатели. К автобусу прикреплены антенны, солнечные батареи и полезные инструменты (например, камеры, телескопы и оборудование связи).

Спутники должны питаться сами. Обычно это делается с помощью больших солнечных батарей (крыльев), покрытых светочувствительными солнечными элементами. Массивы имеют многометровую длину и при запуске их приходится складывать. Солнечные элементы обеспечивают мощность в несколько киловатт, хотя с возрастом они становятся менее эффективными.Большинство массивов можно повернуть так, чтобы они собирали как можно больше солнечного света. Когда спутник уходит в тень, он получает питание от аккумуляторных батарей.

Сторона спутника, обращенная к Солнцу, становится очень горячей, а затененная сторона — очень холодной. Это проблема, потому что большая часть спутникового оборудования чувствительна к сильной жаре или холоду. Способы защиты инструментов включают использование многослойных одеял, которые выглядят как алюминиевая фольга, для удержания тепла, и добавление радиаторов для отвода тепла от электрического оборудования.

Последнее изменение 19 декабря 2018 г.

Полезная площадь

Спутниковое наблюдение может быть меньшей проблемой для конфиденциальности, чем вы думаете — на данный момент

Спутник ESA Aeolus используется для наблюдения Земли.

Европейское космическое агентство

Около 5300 спутников вращаются вокруг Земли прямо сейчас, что также означает, что тысячи камер делают снимки в реальном времени над вами. Значительные достижения в области спутниковой фотографии с момента запуска спутника в 1957 году заставили многих людей задуматься о наблюдении из космоса. Если вы беспокоитесь о конфиденциальности, вы можете задаться вопросом, какие спутники действительно видят и куда отправляются данные.

Спутниковая фотография дает уникальную возможность фотографировать планету, что может помочь ученым и другим людям распознать закономерности и тенденции.Но это также вызывает озабоченность в то время, когда личная жизнь находится под гораздо большим вниманием, чем когда-либо прежде.

Конфиденциальность стала проблемой в цифровую эпоху, когда компании записывают и хранят данные, когда они не должны этого делать, а также с утечками данных, в результате которых были обнаружены миллионы номеров кредитных карт, государственных идентификационных номеров, даты рождения и адреса.

Я поговорил с экспертами по кибербезопасности, чтобы узнать, что вам нужно знать об этих глазах в реальном времени в небе, о чем вам нужно беспокоиться, а о чем нет.Большинство согласились с тем, что неправильные представления порождают опасения по поводу технической антиутопии и что в целом преимущества спутниковой фотографии перевешивают риски.

Genesis II давно перестал работать, но остается на орбите. В сентябре ВВС США предупредили о небольшой вероятности столкновения с мертвым российским спутником.

Bigelow Aerospace

Не все спутники одинаковы.

Спутники могут делать снимки из космоса, но большинство из тысяч камер на орбите не заботятся о вашем доме, говорят эксперты.Например, по словам Чарли Лойда, специалиста по изображениям в онлайн-картографе Mapbox, фермеры полагаются на спутниковые снимки, чтобы оценить урожай в течение всего вегетационного периода, в то время как городские планировщики используют их для более эффективного нанесения на карту автомагистралей.

Спутниковые данные помогают организовать поездки и авиапочту. Экологические спутники фиксируют повышение уровня моря, ураганы и лесные пожары. Геологи также могут наносить на карту линии разломов и прогнозировать извержения вулканов с помощью данных с радарных спутников.

Организация Объединенных Наций ведет регистр спутников еще с 1960-х годов, хотя многие из них больше не находятся на орбите.Вот основные типы:

• Военные спутники — в основном для разведки, обороны и разведки.
• Коммерческие спутники — для связи, развлечений, картографии и др.
• Спутники GPS — для поддержки систем навигации.
• Научные спутники — для программ биологических исследований, здравоохранения, изучения климата, космических исследований, оценки сельскохозяйственных моделей, погоды и многого другого.

Спутник Landsat 8 сделал этот снимок костра в лагере в Калифорнии 8 ноября 2018 г.

НАСА / Джошуа Стивенс с данными Landsat Геологической службы США

Спутниковые снимки менее точны, чем вы думаете

Спутниковые снимки не похожи на шпионский фильм, где вы можете увеличивать масштаб, пока не увидите веснушки на носу человека. На самом деле, фотографии сегодня не такие точные, как камера вашего телефона.Например, каждый пиксель, который вы видите на спутниковом снимке с разрешением в один метр, покрывает один квадратный метр земли.

Как показывает практика, чем ниже разрешение изображения, тем лучше качество изображения. Щелкните по ссылкам ниже, чтобы просмотреть спутниковые изображения для моделирования одного и того же объекта с разными разрешениями:

• Разрешение 50 см: это наиболее распространенное разрешение, используемое в Картах Google. Изображение пиксельное.
• Разрешение 25 см: это лучшее общедоступное разрешение для спутников.Изображение немного менее пиксельное, но детали все равно неразличимы.
• Разрешение 5 см: это разрешение, известное в пределах возможностей спутников-шпионов, по словам технического эксперта Нуриа Хан. Изображение становится в фокусе. Вы можете различить двух мужчин, сидящих на автобусной остановке, мокрые пятна от талого снега, мусорный бак и четкие тени на тротуаре.
• Разрешение 1 см: Эксперты считают, что это разрешение используется передовыми правительственными спутниками-шпионами. Вы можете увидеть детали одежды, трещины на тротуаре и небольшие кусочки мусора на земле.

Хотя точность данных может варьироваться от спутника к спутнику в зависимости от его фотографических возможностей, подавляющее большинство изображений обычно недостаточно хороши, чтобы поставить под угрозу частную жизнь обычного человека.

«Я подозреваю, что большинство людей думают о точности и спутниках, основываясь на том, что они видят в приключенческих боевиках и шпионских фильмах», — сказал Джон Гомес, генеральный директор компании по кибербезопасности Sensato.

Сателлиты имеют правила

Сателлиты фактически регулируются правилами и положениями.Американская компания, которая хочет запустить спутник, должна сначала получить лицензию Федеральной комиссии по связи и одобрение Международного союза электросвязи.

Спутники наблюдения также должны соответствовать строгим правилам Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) , , согласно Бен Ламму, генеральному директору Hypergiant Industries, компании, занимающейся продуктами и услугами искусственного интеллекта.

«Если видимость спутника составляет менее 0,3 метра, спутник будет считаться незаконным или пригодным для использования только в оборонной промышленности.В этом диапазоне спутник может идентифицировать, возможно, автомобили, определенно дома, но не отдельных людей », — сказал Ламм.

Джейми Кембелл, основатель GoBestVPN.com, сказал, что ограничение NOAA на четкость изображения предназначено только для спутников США. Ламм отметил, что действующие правила и лицензионные требования достаточно строги, чтобы гарантировать защиту частной жизни.

Нормы США не применяются к спутникам из других стран, но другие страны также регулируют свои спутники.Например, канадские спутники регулируются Законом о космических системах дистанционного зондирования. Кроме того, Общие правила защиты данных Европы могут применяться к любой системе обработки изображений, которая может лично идентифицировать граждан ЕС.

Дроны поднимают целый ряд новых вопросов о конфиденциальности.

Стивен Шенкленд / CNET

Дроны с гораздо большей вероятностью будут наблюдать за вами.

В то время как спутники делают фотографии, эксперты отмечают, что дроны и вертолеты тоже могут — гораздо дешевле, проще и точнее.По словам Гомеса, дроны, которые могут отслеживать и идентифицировать лица, доступны на Amazon и в Best Buy.

«Даже если человек убегает или прячется за объектом, стеной или автомобилем, дрон будет ждать его. Это дрон за 1500 долларов», — сказал Гомес. «Подумайте, что бы вы могли сделать с профессиональным дроном».

По словам Гомеса, дронов проще использовать для более гнусных целей.

«Они могут оставаться на цели в течение очень долгого времени, и вы можете вооружить их, если хотите кого-то убить», — сказал он.

Например, Международная космическая станция совершает оборот вокруг Земли несколько раз в день и делает потрясающие фотографии из космоса. Он классифицируется как искусственный спутник, но вы не ожидаете, что он сможет сфотографировать ваш номерной знак. Напротив, в прошлом месяце (и намного ближе к земле) находившийся вне дежурства офицер полиции Луисвилля в Кентукки управлял полицейским дроном возле жилого комплекса в центре города. Сообщается, что дрон пролетел несколько этажей 29 этажей квартиры и оставался на расстоянии от 5 до 10 футов от балконов квартиры.

Джастин Шерман, специалист по политике кибербезопасности из Think Tank New America, сказал, что большое количество коммерческих спутников открывает новые уровни OSINT или сбора разведывательной информации с открытым исходным кодом. OSINT — это данные, собранные из общедоступных источников, которые используются в контексте разведки.

Хотя спутники делают фотографии, сказал Лойд, изображения представляют собой просто пиксели, если они не прикреплены к данным. Возможные проблемы с конфиденциальностью, связанные со спутниками, зависят от того, о каком спутнике вы говорите, ваших ожиданий и злоупотребления другими потоками данных.

Гомес сказал, что вместо взлома спутника для выявления, например, вашего местоположения, было бы проще взломать ваш телефон, вашего оператора мобильной связи или систему GPS вашего автомобиля, чтобы узнать, где вы находитесь и где вы были.

Хан сказал, что слежка со стороны правительства стала предметом все более пристального внимания общественности. По ее словам, между допустимым и навязчивым мониторингом сверху тонкая грань. Кембелл сказал, что, как и большинство других вещей, связанных с технологиями, спутники продвигаются слишком быстро, чтобы правительственное регулирование могло их поспевать.

Знание того, что спутники могут, а что не могут, является ключом к предотвращению дезинформации, говорят эксперты, хотя даже для экспертов невозможно знать все, что происходит. В то же время технологии будут продолжать совершенствоваться, и трудно сказать, на что будут способны спутники в будущем.

Почему спутники не падают с неба?

Краткий ответ:

Спутники падают с неба не потому, что они вращаются вокруг Земли.Даже когда спутники находятся на расстоянии тысяч миль, земная гравитация все еще действует на них. Гравитация — в сочетании с импульсом спутника от его запуска в космос — заставляет спутник выйти на орбиту над Землей, вместо того, чтобы упасть обратно на землю.

Загрузить это видео.

Скачайте постер этой анимации!

Стенограмма видеозаписи

Почему спутники не падают с неба?

Спутник — это машина, которая вращается вокруг Земли, фотографирует и собирает информацию.Сейчас вокруг Земли вращаются тысячи спутников.

Как все они остаются там наверху и почему они просто не падают с неба?

Если вы подбросите мяч в воздух, он снова упадет. Это из-за гравитации — той же силы, которая удерживает нас на Земле и не дает нам уплыть.

Чтобы выйти на орбиту, спутники сначала должны запустить ракету. Ракета может лететь со скоростью 25 000 миль в час! Этого достаточно, чтобы преодолеть сильную гравитацию и покинуть атмосферу Земли.Как только ракета достигает нужного места над Землей, она отпускает спутник.

Спутник использует энергию, полученную от ракеты, чтобы оставаться в движении. Это движение называется импульсом.

Но как спутник остается на орбите? Разве он не улетит по прямой в космос?

Не совсем так. Видите ли, даже когда спутник находится за тысячи миль, земная гравитация все еще действует на него. Этот рывок к Земле — в сочетании с импульсом от ракеты … … заставляет спутник двигаться по круговой траектории вокруг Земли: по орбите.

Когда спутник находится на орбите, он имеет идеальный баланс между его импульсом и силой тяжести Земли. Но найти этот баланс непросто.

Гравитация тем сильнее, чем ближе вы к Земле. И спутники, которые вращаются вокруг Земли, должны двигаться с очень высокой скоростью, чтобы оставаться на орбите.

Например, спутник NOAA-20 вращается всего в нескольких сотнях миль над Землей. Чтобы оставаться на орбите, он должен двигаться со скоростью 17 000 миль в час.

С другой стороны, спутник NOAA GOES-East вращается на высоте 22 000 миль над Землей.Ему достаточно пройти около 6700 миль в час, чтобы преодолеть гравитацию и остаться на орбите.

Спутники

могут оставаться на орбите в течение сотен лет, поэтому нам не нужно беспокоиться о том, что они упадут на Землю.

Уф!

Узнайте больше о нашей родной планете на сайте NOAA SciJinks.

Создайте свой собственный искусственный спутник

Что такое спутник?

Спутник — это объект (например, Луна, планета или машина, вращающаяся вокруг планеты или звезды).Например, Земля является спутником, поскольку вращается вокруг Солнца. Точно так же Луна является спутником, потому что вращается вокруг Земли.

Земля и Луна — примеры естественных спутников. В астрономии слово «спутник» обычно относится к машине, запущенной в космос для орбиты Земли или другого космического объекта. Тысячи искусственных спутников Земли вращаются вокруг Земли. Некоторые фотографируют Землю, чтобы помочь метеорологам предсказывать погоду и отслеживать ураганы, а другие фотографируют другие планеты, Солнце, черные дыры или далекие галактики.Эти изображения помогают ученым лучше понять нашу Солнечную систему и Вселенную.

Однако большинство спутников на орбите Земли используются для связи, например, для передачи телевизионных сигналов и телефонных звонков по всему миру. Глобальная система позиционирования (GPS), ключевой инструмент навигации, представляет собой группу из более чем 20 спутников. Если у вас есть GPS-приемник, эти спутники могут определить ваше точное местоположение.

Почему важны спутники?

Спутники могут одновременно видеть большие участки Земли.Это позволяет им собирать больше данных быстрее, чем наземные инструменты.

Спутники также видят космос лучше, чем телескопы на поверхности Земли. Это потому, что они летают над облаками, пылью и молекулами в атмосфере, которые блокируют свет определенных длин волн от земли.

телевизионных сигналов не ушли далеко до появления спутников. Они движутся по относительно прямым линиям и быстро уходят в космос, а не следуют за кривой Земли.Иногда их загораживали горы или высокие здания. Телефонные звонки в далекие места также были проблемой. Прокладка телефонных проводов на большие расстояния или под водой — дело сложное и дорогое.

С помощью спутников телевизионные сигналы и телефонные звонки могут быть отправлены на спутник и почти мгновенно возвращены в разные места на Земле.

Какие части спутника?

Спутники бывают разных форм и размеров. Большинство из них имеют как минимум две общие части: антенну и источник питания.Антенна отправляет и принимает информацию, часто на Землю и обратно. Источником питания может быть солнечная панель или аккумулятор. Солнечные панели вырабатывают энергию, превращая солнечный свет в электричество.

На многих спутниках есть камеры и научные датчики. Иногда эти инструменты указывают на Землю для сбора информации о нашей земле, воздухе и воде. В других случаях они обращены в космос, чтобы собирать данные из нашей Солнечной системы и Вселенной за ее пределами.

Как спутники вращаются вокруг Земли?

Большинство спутников запускается в космос на ракетах.Спутник вращается вокруг Земли, когда его скорость уравновешивается притяжением Земли. Без этого баланса спутник полетел бы по относительно прямой линии в космос или упал бы обратно на Землю. Спутники вращаются вокруг Земли на разной высоте, с разной скоростью и по разным траекториям. Два наиболее распространенных типа орбиты — это «геостационарная» (jee-oh-STAY-shun-air-ee) и «полярная».

Геостационарный спутник движется с запада на восток над экватором. Он движется в том же направлении и с той же скоростью, что и вращение Земли.С Земли геостационарный спутник выглядит так, как будто он стоит на месте, поскольку он всегда находится над одним и тем же местом.

Спутники на полярной орбите движутся в направлении север-юг от полюса к полюсу. Когда Земля вращается под ней, эти спутники могут сканировать весь земной шар, по одной полосе за раз.

Почему спутники не врезаются друг в друга?

Вообще-то могут. НАСА и другие международные организации отслеживают спутники в космосе. Столкновения случаются редко, потому что, когда спутник запускается, он выводится на орбиту, предназначенную для обхода других спутников.Но орбиты со временем могут меняться. И вероятность крушения увеличивается по мере того, как в космос запускается все больше и больше спутников.

В феврале 2009 года два спутника связи — американский и российский — столкнулись в космосе. Однако считается, что это первый случай, когда два искусственных спутника случайно столкнулись.

Спутники наносят на карту каждое дерево на Земле с помощью искусственного интеллекта

Ученые нанесли на карту 1,8 миллиарда отдельных крон деревьев на миллионы километров в регионах Сахеля и Сахары в Западной Африке.Это первый случай, когда деревья были нанесены на карту на такой большой территории.

Так как же это было возможно? Исследователи проанализировали огромную базу данных спутниковых снимков с помощью искусственного интеллекта. Они использовали нейронные сети, которые могут распознавать объекты, такие как деревья, по их форме и цвету.

Для обучения системе ИИ были показаны спутниковые снимки, на которых деревья были отслежены вручную. Это вовлекло ведущего автора Мартина Брандта, который сам заранее прошел через трудный процесс идентификации и маркировки почти 90 000 деревьев.

По этим изображениям компьютер узнал, как выглядит дерево, и мог выбрать отдельные навесы из тысяч изображений в базе данных. Брандт говорит, что без системы искусственного интеллекта на идентификацию деревьев ушли бы миллионы лет.

В обзоре исследования , проведенного по заказу Nature , ученые из Университета штата Нью-Мексико написали, что «скоро станет возможным, с некоторыми ограничениями, нанести на карту расположение и размер каждого дерева в мире».

Важная информация для консервация

В 2015 году количество деревьев на планете оценивалось в три триллиона.Это было увеличено на основе данных, собранных в лесах по всему миру. Поскольку данных по более засушливым районам, таким как пустыня Сахель и Сахара, не так много, количество деревьев в этих регионах, похоже, недооценивается

Команда была «очень удивлена», обнаружив так много деревьев, растущих в засушливых районах, особенно из-за понимания Сколько растительности можно найти в пустынях, важно для экологии.

«Для сохранения, восстановления, изменения климата и т. Д. Подобные данные очень важны для определения исходных показателей», — говорит в пресс-релизе Джесси Мейер, программист НАСА, работавший над исследованием.

«Через год, два или десять исследование можно будет повторить … чтобы увидеть, эффективны ли усилия по оживлению и сокращению обезлесения».

Наряду с возможностью измерения обезлесения спутники также позволят ученым определить, сколько углерода хранится в пустынях, и эта цифра в настоящее время не учитывается при моделировании изменения климата.