Новости

12.10.2009 07:26

«Русалка» помогает ученым получить новые данные об уровне углекислого газа в атмосфере Земли


В июле этого года на Международную космическую станцию был доставлен российский прибор "Русалка". Он предназначен для точных измерений уровня углекислого газа в атмосфере нашей планеты. В начале сентября на Земле уже появились первые данные, полученные с помощью "Русалки". Почему изучать парниковые газы эффективнее из космоса, объясняет заместитель директора Института космических исследований Российской академии наук Олег Кораблев.

Вопрос: Олег, расскажите, пожалуйста, что это за прибор, который был разработан в вашем институте, и зачем для изучения углекислого газа нужно было запускать его в космос и оттуда делать замеры?

Олег Кораблев: Прибор этот задумывался как демонстрация возможностей измерить парниковые газы с орбиты Земли достаточно скромными приборными средствами. Прибор, первый уникальный случай, аналогичный прибор, работающий на орбите вокруг Венеры. Эти технологии, которые там испытаны, позволили в значительной степени прибор сократить, а характеристики его улучшить, позволили предложить эксперимент для измерения парниковых газов. Суть состоит в том, что для точного измерения углекислоты, углекислого газа, о котором много разговоров, нужно очень высокое спектральное разрешение. Спектр Земли, в нем доминирует водяной пар, водяной пар практически поглощает во всем диапазоне электромагнитного излучения, речь идет об оптическом инфракрасном диапазоне и чтобы не мешала вода, нужно очень высокое разрешение и нужно видеть каждую отдельную линию поглощения газа. Это может достигаться различными способами, один из них мы применили в этом приборе.

Вопрос: Почему прибор так романтично называется «Русалка»?

Олег Кораблев: «Русалка» от слова ручной. Как такой прибор, спаренный с фотоаппаратом, и космонавты вручную действительно берут в руки, ставят на кронштейн, нажимают кнопки и ведут измерения. Мы с ними общаемся, разговоры с ними очень упрощены, все это проходит не то, что готовятся какие-то команды, все можно обсудить и конкретно ответить на вопросы, дать какие-то советы. Все это интерактивно, очень удобно. Космонавты прошли обучение на Земле, проводят сеансы.

Вопрос: Вокруг проблемы парниковых газов существует множество прямо противоположных экспертных мнений и оценок, и некоторые из них считаются спекулятивными. По вашему мнению, насколько такой прибор как «Русалка» поможет восстановлению истинной картины?

Олег Кораблев: Наверное, «Русалка» глобальных вопросов не решит. Цель этого прибора достаточно скромная – продемонстрировать, что в принципе такие изменения со спутников возможны и целесообразны. Проведение изнутри через иллюминатор таких измерений - это не самый лучший способ.

Вопрос: А тогда в чем же заключается научная ценность работы этого прибора?

Олег Кораблев: В научной программе станции такой есть акцент, это не столько проведение исследования, сколько отработка методик исследований. И вот в данном случае мы отрабатываем методику таких исследований, которые потом мы надеемся применить на спутниках, в том числе малых спутниках, поскольку этот прибор небольшой, можно, говоря о микроспутниках, использовать платформы совсем небольшие, проводить измерения. Теперь действительно о науке. Опасности, парниковые газы, углекислый газ увеличиваются с начала индустриального развития, с начала 50 годов, постепенно увеличивается содержание общее в атмосфере газа. Это факт неоспоримый, никаких тут спекуляций нет, оно действительно растет и растет с ускорением. В основном, наверное, не автомобили, ничего, а сжигание угля на электростанциях, котельных, тому подобное, как нам сейчас кажется, что несущественно, никто не топит углем, но в мировом масштабе это очень существенная статья выбросов СО2. Но происходит это увеличение на фоне каких-то циклов естественных. Это все вызывает большую озабоченность, увеличение выброса СО2 и связанное с этим увеличение температуры. Если увеличивать температуру, то в атмосфере может содержаться больше водяного пара, водяной пар главный на самом деле парниковый газ, так как он зависит от температуры, его мерить бесполезно, какая температура, значит обычно во многих случаях она насыщена водяным паром. Стало холоднее, стало меньше водяного пара, стало теплее, его стало больше. Главным образом этот эффект работает не в нашем приземном слое, где мы существуем, а в тропической атмосфере на уровне около 20 километров. И там происходит разогрев глобальной атмосферы. Поэтому в какой-то степени углекислый газ даже не столько сам по себе опасен, сколько как триггер, спусковой крючок, который запускает другие механизмы, в которых есть положительная обратная связь, чем больше воды, тем больше разогрев.

Вопрос: А чем в этом смысле интересна методика, которая отрабатывается на «Русалке»?

Олег Кораблев: Речь идет о глобальных измерениях. Что сейчас происходит? Сейчас начали говорить, что надо ограничить выбросы СО2 - это дорого, это непросто. Потому что вся эта политика ограничений, политических решений, связанных, направленных на какие-то международные соглашения, направленные на улучшения климата - это уже не первая попытка на Земном шаре. Первая попытка была связана с озоном, то есть не попытка, а произведенное действие. Монреальский протокол, в 92 году, по-моему, он был подписан, и действительно, когда всем стало ясно, что озон разрушается по определенным причинам из-за выброса фторсодержащих и других галогенидов, фрионы, использованные как хладагенты в холодильниках, кондиционерах, их запретили практически, и сейчас уровень озона стабилизировался. Это успех такой биофизической политики. Сейчас усилия международная группа по контролю климата направлены на то, чтобы как-то повторить этот успех. Экономическая составляющая несопоставима, потому что закрыть несколько заводов по производству одних хладагентов и перепрофилировать их на другие вещества - это одно, а так глобально заставить где-то меньше жечь угля и меньше вырабатывать электроэнергии таким образом, строить, например, атомные станции, которые не выделяют углекислого газа - это совсем другое, действие другого масштаба. Поэтому многие есть силы, которые не согласны. И у нас в стране есть разные точки зрения. Считается, хотя общий ход СО2 очевиден, но оспаривают, например, связанное с ним потепление. Потому что потепление не столь очевидно, как увеличение СО2, и говорится о том, мы находится в так называем межледниковом периоде, вообще были гораздо более холодные. Вообще в биологической истории земли она больше холодная, чем теплая.

Вопрос: А вы сами связываете рост углекислого газа с усилением глобального потепления?

Олег Кораблев: Я склонен доверять, слышал немало докладов представителей близких к группе, и мне кажется, их доводы вполне убедительные, что корреляция есть, необходимо предпринимать какие-то усилия. Теперь о механизмах контроля. Сейчас по Киотскому протоколу бюджет углекислого газа составляется достаточно примитивно: сколько сожгли топлива в какой-то стране, значит столько она и выбросила. Помимо источников, есть истоки, значит где-то истоки больше. Когда-то в США в момент отказа от подписания договора, там просто звучали достаточно серьезные аргументы такого рода, что у нас почва поглощает гораздо больше, чем в других местах и нам не надо ничего сокращать.
Конечно, тут необходима модель, и модель есть, этим занимаются очень большие группы, серьезные группы, независимые группы, сравнивают результаты различных групп. Модели включают прежде всего океанические течения, которые определяют в основном климат земли в ходят туда каким-то образом параметры почвы и все, что угодно. Но для них необходимы входные данные по атмосфере. То есть это только небольшой кирпичик общего здания, но он достаточно важный и на виду, потому что именно атмосферное СО2, увеличение, то, что мы видим, общий тренд. Нужно измерять СО2 локально, не на масштабах городов, а на масштабах областей, территорий, регионов. Пока просто я видел сейчас современные модели, они оперируют с территориями континентального масштаба. Евразия разделена на три части. Но тем не менее, речь идет о локальности.
Что мы имеем? Мы имеем буквально считанное количество станций, которые либо забирают пробы атмосферные, забирают в колбочки, потом эти колбочки анализируются. Это не очень хорошо, потому что от местных факторов, от того, растет там елка или нет или куда ветер подул, слишком локально. Шум, связанный с этим будет существенный. Либо стоят приборы, которые наблюдают непосредственно солнце, смотрят атмосферные поглощения, тот же принцип, что из космоса, но с земли, с очень хорошей точностью. Но таких станций всего несколько десятков, в России, кстати, к сожалению, нет действующих. Но в то же время проводится большое количество с забором проб, в основном, надо сказать, они проводятся с зарубежными исследователями.

Вопрос: А космический мониторинг вы до сих пор не вели?

Олег Кораблев: Космический мониторинг до 2009 года не осуществлялся. Потому что применяемые методы, они нужной точности не давали. Есть приборы на европейском спутнике, в основном немецкие, работает примерно в том же спектральном диапазоне, что и в наша «Русалка», но спектральное разрешение примерно на порядок ниже. Данные поступают, но значимого характера они не имеют.

Вопрос: Получается, что «Русалка» – это такой парниковый космический пионер.

Олег Кораблев: Не совсем. К 2009 году планировалось, что будет два крупных спутника по измерению бюджета углекислого газа. Первый планировался в Штатах, НАСА всегда лидирует во всех космических начинаниях. Тоже примерно тот же спектральный диапазон, но гораздо более серьезные спектрометры, которые позволяли картировать СО2 с коротким пространственным разрешением. Она готовилась долго, первая дата запуска была чуть ли не 2001 год, многократно переносилась, и она не вышла на орбиту из-за неполадок с носителем. Это случилось в январе 2009. Есть еще японский спутник, он был тоже запущен в конце января 2009 года. И вот сейчас мы узнали, что новые данные пока не были выпущены. Как мы сейчас не объявляем о «Русалке», так и по таким данным внутренним, все работает хорошо. Спутник, специально посвященный измерению парниковых газов, спектрометр канадского производства. Они его купили и поставили на свой спутник. Так что японский работает, и скоро данные пойдут публичные и как-то можно будет. И «Русалка» наш пилотный эксперимент для проверки, и мы надеемся, но это гораздо проще прибор, в то же время по параметрам, как мы надеемся, не хуже.


Read more: http://www.svobodanews.ru/content/transcript/1848482.html#ixzz0TdIYQHsz