От катастрофы до возрождения. Три истории спасения вымирающи...
Одна из важнейших задач заповедников и национальных парков, день которых отмечается в России 11 января, – спасение редких видов животных. Именно здесь реализуются научные программы по их сохранению и восстановлению популяций. Процесс это долгий и очень сложный, реализующийся на стыке многих наук: биологии, генетики, экологии и других. Далеко не всегда многолетний труд приводит к успеху. Но все же случаи, когда животные получили шанс на спасение, есть, в том числе и в России. И сегодня в День заповедников и национальных парков мы расскажем о трех таких историях со счастливым финалом.
Соболь
Ценный мех едва не погубил этого небольшого хищника из семейства куньих: в северной Европе он полностью исчез уже к XVII веку, но в Сибири его массово добывали до конца XVIII века. Историки полагают, что добыча соболя была одной их важных причин стремительного расширения Российской империи на восток, начавшегося в конце XVI века. В погоне за ценным зверем российские охотники дошли практически до Тихого океана. Конечно, мы не располагаем точными цифрами добычи, но о ее масштабах можно судить по отчету 1663 года купцов-англичан из «Московской компании» занимавшейся поставкой шкурок в Европу. Только за один упомянутый год в Лондон из России было вывезено 15 000 шкур соболя. Удивительно, что при таких объемах добычи и экспорта соболь смог продержаться так долго. Однако к началу XX века стало очевидно, что его численность минимальна по всему ареалу, от Урала до Камчатки. И именно с соболя началась когда-то история создания заповедников в России. 29 декабря 1916-го год (11 января 1917) для сохранения популяции ценного промыслового зверя, обитающего в Сибири, был организован Баргузинский соболиный заповедник. Впоследствии заповедник, наряду с другими опорными пунктами, вошел в специальную программу по восстановлению численности ценного промыслового вида в масштабах Сибири.
Популяция соболя включает несколько подвидов, которые отличаются цветом меха, размерами и местом обитания. Именно в районе Баргузинского заповеднике, в таежной зоне у берегов Байкала, обитала часть популяции так называемого «баргузинского соболя» с темным, почти черным мехом, который особенно высоко ценился и шел на экспорт. На тот момент в пределах заповедника удалось обнаружить не более 40 особей такого соболя.
Первым делом ограничили охоту на соболя и ввели строгий учет добычи. Затем организовали научно-исследовательскую работу: при участии биологов и специалистов охотничьих хозяйств проводились научные конференции по проблемам соболя, было создано несколько питомников для разведения зверя в неволе, велся регулярный учет количества соболей. С 1930-х годов численность соболя уверенно росла, в том числе и благодаря реинтродукции, когда разведенные в неволе зверьки выпускались в дикую природу в тех местах, где они раньше процветали. Например, в 1950-х годах на территории Ханты-Мансийского автономного округа выпустили 331 соболя из Прибайкалья, которые вместе с малочисленными местными особями сформировали устойчивую популяцию в этом регионе.
На сегодняшний день работы по научному сопровождению популяции соболя продолжаются, но зверькам уже не грозит исчезновение. Из названия Баргузинскиого заповедника давно убрали слово «соболиный», так как свою задачу по восстановлению популяции он выполнил и теперь у него другие цели. Благодаря принятым мерам популяция соболя в России в последние годы держится в диапазоне 1,4-1,6 миллионов особей, и даже разрешен его промысел, хотя и в пределах строгого лимита, который ежегодно устанавливают природоохранные органы.
Европейский зубр
История этого вида – классическая драма о выживании крупного копытного рядом с человеком-охотником. Европейский зубр прошел непростой путь от процветающей популяции, жившей на огромной территории от Пиренеев до юга Сибири, до 48 особей, сохранившихся только в неволе. Последние зубры Европы обитали на территории Кавказского заповедника в СССР, а 1926 год считается датой их полного исчезновения в дикой природе. С тех пор на протяжении уже почти ста лет ведется кропотливая работа по восстановлению популяции зубров, как в России, так и в Европе.
В нашей стране европейских зубров начали восстанавливать в 1940-х годах прошлого века на базе Приокско-Террасного заповедника, где был создан Центральный зубровый питомник. Научные работы в питомнике велись под руководством кандидата биологических наук Михаила Александровича Заблоцкого – выдающегося зоолога и эколога, внесшего бесценный вклад в восстановление популяции зубра.
Место для питомника было выбрано не случайно: зона широколиственных лесов и дубрав оптимальна для жизни зубров. Позднее к программе присоединились Кавказский заповедник, Окский заповедник, Чергинский питомник на Алтае и другие природоохранные территории. Во времена СССР масштабные работы по восстановлению зубров велись и в Беловежской пуще. Именно здесь в начале 1950-х годов впервые вновь были поселены свободные стада зубров. Сегодня в этом национальном парке Беларуси живет более 700 зубров.
Главной проблемой на пути возрождения зубров стало низкое генетическое разнообразие, ведь все современные европейские зубры – потомки всего 12 животных. Поэтому ученым приходилось не только бороться с браконьерами и подкармливать животных в суровые зимы, но и строго следить за генетикой. В малочисленной популяции зубров был высок риск инбридинга – близкородственного скрещивания, которое приводит к опасным болезням, бесплодию и вымиранию. Поэтому для успеха проекта было жизненно важно вести племенные книги, контролировать селекцию и постоянно улучшать генетику.
Благодаря длительным целенаправленным действиям ученые смогли восстановить численность зубров до уровня устойчивой популяции. На сегодняшний день в нашей стране в границах различных особо охраняемых природных территорий обитает более 2300 зубров. Из них около 1100 особей живет в составе крупной вольной популяции, сосредоточенной в основном в пределах национального парка «Орловское полесье». Зубры по-прежнему имеют охранный статус, внесены в Красную книгу России и охота на них строго запрещена.
Амурский тигр
Амурский тигр не является эндемиком России, так как около 10% популяции обитает в соседнем Китае, но именно наша страна ведет научную работу по восстановлению популяции этого вида. И работа эта весьма успешна: если в 40-х годах прошлого века в России обитало не более 50 тигров, то сегодня его численность оценивают в 750 особей. Это очень хороший показатель для такого крупного хищника.
Основной проблемой при восстановлении популяции стали не только браконьеры, истреблявшие тигров ради шкур, но и деградация кормовой базы. Тигр – хищник, и для пропитания одной его особи требуется от 300 до 800 кв. км. территории, населенной копытными. Для сохранения естественной среды и кормовой базы тигра созданы были Лазовский, Сихотэ-Алинский, Хинганский, Анюйский заповедники, национальный парк «Земля леопарда» и еще несколько особо охраняемых территорий. Существует и специальный научно-исследовательский центр «Амурский тигр», созданный Русским географическим обществом. Кроме этого, некоторые зоопарки, например, Московский и Новосибирский, участвуют в программе по размножению амурских тигров в неволе.
На сегодняшний день ведется работа по охране тигров от браконьеров, восстанавливается поголовье копытных, развернута сеть фотоловушек для мониторинга. Ученые проводят учет особей, берут пробы крови для оценки состояния здоровья и оценки популяции. Бывают случаи, когда тигры попадают в ДТП, становятся жертвами браконьеров. Таких животных направляют в специально созданные центры реабилитации тигров, где их лечат и возвращают в дикую природу. Популяция тигров растет, и они все чаще покидают пределы заповедников и парков: участились случаи выхода тигров к населенным пунктам. Таких животных приходится выслеживать, отлавливать и перевозить в безопасные для жизни районы.
***
Спасение всех этих видов в нашей стране было бы невозможным без создания заповедников и национальных парков, в каждом из которых реализуется тщательно разработанная научная программа. На территориях заповедников работают сотрудники ведущих научных институтов страны. Например, в настоящее время в программе по сохранению белого медведя в Арктике, где находятся национальный парк «Русская Арктика», заповедник «Остров Врангеля» и Большой Арктический заповедник, активно участвует Институт проблем экологии и эволюции им. Северцова РАН. Благодаря совместным усилиям ученых и сотрудников заповедников и национальных парков продолжается работа по спасению дикой природы России.
Ольга Фролова
Изображение на обложке (амурский тигр): Jeff Meigs/Unsplash
Откуда наступают тропические болезни? И как глобальное потеп...
У такого явления, как потепление климата, много последствий. И о самых серьезных из них мы уже поговорили в статье про глобальное потепление. Но помимо подъема уровня океана и опустынивания южных земель, у изменений климата есть и еще один не вполне очевидный аспект: в северных широтах появляются возбудители экзотических болезней, которые раньше встречались только в тропиках.
Они идут на Север
Говорит кандидат географических наук, старший научный сотрудник кафедры биогеографии Географического факультета МГУ Варвара Миронова: «Мы специально занимались московским регионом в отношении малярии, мы занимались югом Европейской части в отношении лихорадки Западного Нила, мы занимались дирофиляриозом по европейской части России. По результатам всех этих исследований отчетливо видно: климат стал более благоприятным для трансмиссивных инфекций. Плюс ко всему из-за того, что температуры подросли, скорость развития возбудителей в переносчиках тоже увеличилась».
Немного поясним медицинскую терминологию. Трансмиссивные инфекции – заразные болезни, возбудители которых передаются кровососущими членистоногими, среди которых большую роль играют комары. На них приходится более 17% всех случаев инфекционных заболеваний на планете. Для развития возбудителя в организме переносчика обычно требуется более высокая температура, чем для жизнедеятельности переносчика. То есть чтобы комар смог переносить возбудителей таких болезней, как тропические лихорадки, малярия, филяриатозы, недостаточно просто температуры выживания комара. Она должна быть выше. Именно поэтому севернее (в Южном полушарии – южнее) определенной климатической границы переносчики инфекций становятся безопасными, так как возбудители в них созреть не успевают. То есть комары в Подмосковье просто не могут переносить тропические болезни. Однако вместе с потеплением климата эта граница сдвигается.
Несколько примеров из области статистики. В 2024-м году экзотическая лихорадка Западного Нила зафиксирована в 22 регионах России, показатель заболеваемости превысил среднестатистический на 13%. Это все еще 0,08 случая на 100 тыс. населения, но уже понятно, что цифры будут расти. Болезнь же эта опасна: из 59 выявленных в Татарстане случаев лишь в одном не потребовалась госпитализация. Наиболее уязвимы регионы юга европейской части России – Волгоградская, Астраханская, Саратовская, Ростовская области. Вирус добирается и севернее: специалисты в Москве регулярно находят культуру вируса в объектах городской среды – экскрементах животных, трупах птиц и так далее. Птицы сами по себе переносчиками этой болезни не являются, но на них (и в них) активно путешествуют членистоногие.
Отмечается распространение на север и переносящих энцефалит клещей. Ранее в европейской части случаи энцефалита после укусов фиксировались как максимум на юге Архангельской области. Далее на севере клещей не было. К сожалению, в России в последнее время очень мало исследуется современное распространение иксодовых клещей, а имеющиеся данные часто бывают противоречивыми, так что расширение опасной зоны может стать неприятным сюрпризом.
Налицо и рост числа случаев лихорадки денге – тропической болезни, которая до 1940-х годов в Европе вообще была практически неизвестна. Пришла лихорадка из Юго-Восточной Азии и очень быстро распространилась по миру. В Европу она попала с волнами небывалой жары, которая фиксируется теперь уже почти каждый год. Так, летом 2024-го года средняя температура превышала аналогичный показатель в доиндустриальную эпоху уже на 2,3 градуса.
Ранее заразившийся в Азии человек просто не мог передавать болезнь европейским комарам, а тем самым и людям: вирус просто не переживал этот цикл. Но жара дала ему больше времени и позволила инфекции укорениться там, где она раньше погибала. В России случаи лихорадки денге пока единичные и только завозные, поскольку от человека к человеку болезнь не передается. Но переносчики у нас уже есть.
Кровососущие начинают и… выигрывают?
Важно понимать, что для возбудителей болезни характерна приспособленность к переносчику. Далеко не каждый комар или клещ может передавать болезнь. Скажем, есть более 50 тысяч видов клещей, но энцефалит передают два основных вида – таежный и лесной клещи. То же самое и с комарами. Тропические вирусные болезни распространяются в первую очередь через эволюционно приспособленных к этому тропических комаров Aedes aegypti и Aedes albopictus. Наш родной Culex pipiens, комар-пискун – тоже не ангел с крылышками, на нем могут путешествовать, например, японский энцефалит и птичья малярия. Последняя совершенно смертельна для пингвинов, не имеющих никакой резистентности к ней, но до последних климатических изменений пискуны и пингвины в одних и тех же экосистемах не пересекались. Если пересекутся – жди беды.
Что же до тропических комаров, то они были завезены в Америку из Африки во времена работорговли. Насекомые прекрасно интродуцировались в теплом влажном климате американского Юга. В качестве оружия, прихваченного с родины, у комаров был вирус желтой лихорадки, наделавший на американском континенте немало бед, особенно в XIX веке. Например, крах первой попытки строительства Панамского канала во многом был связан именно с эпидемией этой болезни, вспыхнувшей среди строителей.
Переносят комары и лихорадку чикунгунью – восточноафриканскую болезнь, эндемичную для региона и много веков никуда за его пределы не распространявшуюся. Но в 2005–2006 годах неожиданно началась ее эпидемия по глобальному Югу. Переносчиком всюду выступал инвазионный Aedes albopictus – азиатский тигровый комар. Первые случаи были зафиксированы на островах Реюньон и Маврикий. Далее эпидемия начала распространяться на восток через Сейшелы и Мальдивы в Индию, дошло до туристического Бали, откуда путешественники начали развозить вирус по миру, сделав эпидемию из региональной почти глобальной. Интересно, что одной из зон риска во время эпидемии оказались блюдца со стоячей водой под цветочными горшками – идеальное место для развития комариных личинок. Когда комары альбопиктусы стали настоящим бичом в Сингапуре, пришлось провести целую просветительскую компанию, разъясняющую, что растения надо просто поливать, не допуская образования стоячей воды. В результате популяция опасных насекомых пошла на убыль.
«Альбопиктус имеет способность выплаживаться где угодно, в любой консервной банке, главное, чтобы была вода, – рассказывает Варвара Миронова. – В данном случае он путешествовал в отработанных автомобильных покрышках. Не все бедные страны имеют возможность их перерабатывать – они экспортируют покрышки туда, где такие технологии есть. В покрышках есть полости, там скапливается вода – и личинки комара переезжают с континента на континент. Так он появился на Гавайях, потом в континентальных Соединенных Штатах, потом в Европе».
Наличие переносчика еще не означает, что данная популяция обязательно разносит инфекцию. Большинство укусов лесных клещей безобидны, так же и с комарами. Но стоит возбудителю попасть к подходящему носителю – жди беды. Когда в 2007-м году на севере Италии, в районе Равенны, случилась эпидемия непонятной лихорадки, никто не понимал, что происходит. Только специалисты эпидотряда из Европейского центра по борьбе с инфекционными болезнями диагностировали чикунгунью, а заодно обнаружили в местном водоеме огромное количество альбопиктуса. Вскоре нашелся и источник заболевания. Это был один-единственный человек, который приехал из Западной Индии. Альбопиктусы в Равенне уже были, а чикунгуньи не было. Потом турист ее привез, и пазл сложился: вирус и носитель нашли друг друга.
Тигровый комар очень агрессивен – не сравнить с пискуном. Но если малярийные комары – анофелесы – у нас уже почти повсеместно, то тигровые – все еще экзотика. Однако в Краснодарском крае, в районе Большого Сочи, они уже есть. Передача инфекций с ними не отмечена, но популяция терпеливо ждет своего доброго туриста. Так что, если в поездке или даже в родном регионе увидите комара с полосатой черно-белой расцветкой (как майка футбольного судьи) – убейте или уйдите.
Освоение севера
Северные земли традиционно считаются почти безопасными эпидемиологически. Сознательные граждане, как правило, прививаются перед полетом в Африку, но не перед путешествием в Норвегию или на Таймыр. Однако не исключено, что и тут ситуация изменится. Так, в вечной мерзлоте Якутии были обнаружены самые большие в мире вирусы – в 15 раз длиннее пресловутого коронавируса SARS-CoV-2. Такие вирусы обнаружены и в почвах Земли Франца-Иосифа. Известно, что эти или им подобные подобные вирусы-гиганты поражали ископаемых животных, но представляют ли они угрозу сейчас – неизвестно.
Здесь же, как говорит Варвара Миронова, уместно вспомнить и вспышки сибирской язвы в Якутии и на Ямале – возбудитель болезни Bacillus anthracis оказался вполне жизнеспособным после нескольких десятилетий, проведенных в вечной мерзлоте. Когда захоронения погибших животных разморозились из-за потепления, бактерии вновь принялись за свою разрушительную работу.
Еще один пример. Сотрудники экспедиции «Арктического плавучего университета» в высокоширотную Арктику, на архипелаги Земля Франца-Иосифа и Новая Земля, в следах жизнедеятельности песцов с острова Гукера обнаружили бактерии Escherichia marmotae. Глава Комиссии по экологии Общественной палаты России Елена Шаройкина рассказывает в своем Telegram-канале:
«Эти эшерихии, родственницы известной всем кишечной палочки, ранее встречались только в Тибете, в высокогорье, в структуре микробиоты сурков, а по генетическим характеристикам они близки к штаммам микробиоты европейских диких кабанов. Специалисты полагают, что бактерии попали на северные острова с перелетными птицами – таким образом, мы имеем дело с инвазивным патогеном.
Найдены на островах и бактерии рода иерсиний, к которым принадлежит и возбудитель чумы. Ученым также предстоит понять, как эти микроорганизмы оказались на суровом Севере и какую угрозу представляют».
Что мы о них знаем?
Некоторые из болезней, о которых шла речь выше, например, малярию, у нас в стране умеют неплохо диагностировать и лечить. Ее практически победили в Советском Союзе, но российские врачи вновь столкнулись с малярией в конце 1990-х годов. После вывода советских войск из Афганистана там из-за падения общего уровня жизни и снижения качества медицинских услуг началось стремительное распространение малярии. Афганские беженцы привезли болезнь в Таджикистан, а трудовые мигранты оттуда – в Россию. То, что у нас появилась афганская малярия, конечно, плохо, но то, что у врачей теперь есть навыки ее лечения – хорошо. Хотя, как свидетельствуют примеры, которые мы приведем чуть дальше, этих навыков не всегда достаточно.
Так, в 2021-м году российские туроператоры решили освоить новое направление и стали активно работать с турами на остров Занзибар, лежащий у юго-восточного побережья Африки. Большинство привычных турмаршрутов в связи с пандемией были перекрыты, и россияне с энтузиазмом восприняли новинку на туристическом рынке. Занзибар, хоть и близок к африканскому континенту, обладает собственной экосистемой, и по малярии, например, практически безопасен. Но он входит в государство Танзания, а континентальная часть страны Танганьика, как, впрочем, и вся остальная тропическая Африка, категорически противопоказана не привитым от малярии европейцам. Вакцина от тропической малярии существует, но для краткосрочных поездок не показана, и единственный способ уберечься – принимать таблетки перед поездкой, во время нахождения в стране и сразу после приезда. Однако туристам это либо вовсе не объяснили, либо объяснили плохо. В итоге путешественница из средней полосы России, съездившая на экскурсию на континент, по возвращении в родной город заболела тропической малярией, самой тяжелой разновидностью этой болезни. А лечить ее стали от ковида. Увы, спасти женщину не смогли.
И что же делать?
Совершенно очевидно, что остановить потепление не в человеческих силах, даже если мы в одночасье остановим все заводы и уничтожим весь крупный рогатый скот (два главных источника парниковых газов, на которые человечество может повлиять). Нам уже сейчас ясно, что нужно готовиться к новой реальности. Врачам – изучать инфекции, характерные для регионов, расположенных на 10-15 градусов южнее. Простым смертным – беречь себя, не ходить по лесу полураздетыми, не оставлять стоячую воду и тому подобное.
Михаил Мельников
Изображение на обложке: Freepik
Зачем в космос запускают спутники?
Искусственные спутники — это космические аппараты, запущенные людьми для исследования Земли, ближнего и дальнего космоса. Помимо единственного естественного спутника – Луны - на орбите нашей планеты находятся десятки тысяч искусственных спутников. Большинство из них уже прекратили свою активную деятельность и либо были выведены на более высокую орбиту («орбиту захоронения»), либо остались на своей орбите в виде космического мусора, либо сгорели в атмосфере нашей планеты. Другие же продолжают функционировать и собирать полезные данные для ученых. Искусственные спутники запускали и на орбиты других планет: Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна. В этой статье мы поговорим о том, что представляют собой спутники, каких типов они бывают и зачем их запускают в космос.
Что такое спутники, и какие они бывают?
Искусственные спутники Земли — это созданные людьми аппараты, которые смогли превысить первую космическую скорость (8 км/с) для преодоления силы гравитации нашей планеты и выйти на ее орбиту.
Первый искусственный спутник Земли, «Спутник-1», в 1957-м году запустил Советский Союз. Первоначальный план создания аппарата в 1954-м году предложил ведущий инженер-конструктор страны Сергей Королев. В 1956-м году началась практическая реализация проекта, за которую отвечали Михаил Хомяков и Михаил Краюшкин.
«Спутник-1» имел простую, но эффективную конструкцию. Его основанием служила сфера из алюминиево-магниевого сплава диаметром 58,5 сантиметров и массой 83,6 килограммов. Внутри сферы были установлены блок аккумуляторов, радиопередающее устройство, система терморегуляции и датчик давления. С внешней стороны аппарата было размещено две пары антенн длиной 2,4 и 2,9 метра.
В течение трех недель «Спутник-1» стабильно отправлял радиосигналы, после чего его батареи разрядились. Однако некоторое время спутник продолжал находиться на орбите. За три месяца аппарат совершил почти 1 500 витков вокруг Земли, а затем сгорел в ее атмосфере. Запуск «Спутника-1» ознаменовал начало космической эры и открыл человечеству новые возможности в исследовании Вселенной.
Спутником считается любой космический объект, поднявшийся выше линии Кармана — условной границы между атмосферой и космосом на высоте 100 километров над уровнем моря. В зависимости от высоты выделяют следующие типы орбит:
- очень низкая околоземная — от 100 до 450 километров;
- низкая околоземная — от 450 до 2 000 километров;
- средняя околоземная — от 2 000 до 35 785 километров;
- геостационарная — на высоте 35 786 километров спутники синхронизируются с вращением Земли над экватором и всегда находятся в одной точке для наблюдателей;
- высокая околоземная — более 35 786 километров.
Независимо от высоты обращения спутники испытывают гравитационное воздействие Земли, Луны или Солнца, влияющее на стабильность их орбиты. Для поддержания траектории движения аппараты оснащают корректирующими двигателями химического или ионного типа. Работоспособность научного оборудования спутников обеспечивают посредством солнечных батарей, для подзарядки которых спутники нередко переводят в спящий режим.
Искусственные спутники Земли имеют различную конструкцию, соответствующую целям и задачам их миссий. Кроме того, они существенно отличаются друг от друга по размеру — длина аппарата может составлять от нескольких сантиметров до сотни метров.
Зачем в космос запускают спутники?
В большинстве случаев спутники запускают в космос для научных исследований. Кроме того, они служат и практическим целям, таким как связь, навигация и разведка. Рассмотрим основные типы искусственных спутников нашей планеты и их особенности.
- Орбитальные станции. Спутники с длительным сроком службы имеют на борту жилые отсеки для размещения космонавтов или космических туристов. Первой в мире ОКС стал советский аппарат «Салют-1», запущенный в 1971-м году. Он имел длину 20 метров, а на его борту могли одновременно разместиться три космонавта. В настоящее время на орбите работают всего два аппарата этого типа: Международная космическая станция и китайская станция Тяньгун. МКС движется на средней высоте 418 километров, имеет протяженность 109 метров и оснащена системами для длительного проживания шести человек (максимум на станции и в стыковочном аппарате одновременно находилось 17 человек). На МКС проводится широкий комплекс исследований в области астрофизики, биологии и медицины, оценивается влияние космического пространства на человеческий организм. Модули станции Тяньгун Китайского космического агентства выводятся на орбиту с 2001-го года. Основные работы по строительству планируется завершить к 2030-му году. Основной целью станции является изучение возможностей выращивания сельскохозяйственных культур, а также проведение физических экспериментов в условиях микрогравитации.
- Космические телескопы. Космические обсерватории позволяют наблюдать за астрономическими объектами без помех в виде атмосферных искажений и светового загрязнения неба. В отличие от земных, космические телескопы могут проводить исследования не только в видимом спектре и радиодиапазоне, но также и фиксировать инфракрасное, ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучения. Самыми известными космическими телескопами являются «Хаббл» и «Джеймс Уэбб», названные в честь великих астрономов прошлого. Телескопы оснащены зеркалами диаметром 2,4 и 6,5 метров соответственно и позволяют наблюдать за самыми отдаленными уголками космоса — видеть процессы зарождения галактик и формирования звезд в ранней Вселенной.
- Спутники связи. Данные объекты выполняют функцию ретрансляторов, которые позволяют почти мгновенно обмениваться сигналами между разными частями планеты. Как правило, спутники связи находятся на геостационарной орбите. Так как они синхронизируются с вращением Земли, у антенн на нашей планете отсутствует необходимость длительного поиска сигнала, что упрощает процесс наведения. Спутники связи используют в сферах интернета, телевидения, телефонии и зашифрованной радиосвязи. По состоянию на декабрь 2024-го года больше всего спутников связи (6 800) относятся к орбитальной группе «Starlink» — проекту компании «SpaceX» по обеспечению глобального интернета. В будущем их количество должно превысить 30 000.
- Метеорологические спутники. Эти спутники передают на Землю бо́льшую часть информации, необходимой для прогнозов погоды. Значительная часть из них находится на низкой околоземной полярной орбите, то есть совершает облеты нашей планеты между Северным и Южным полюсами. Благодаря вращению Земли группировки спутников поочередно сканируют ее разные области и предоставляют комплексную информацию. Метеорологические спутники следят за перемещением атмосферных фронтов, циклонов и антициклонов, а также определяют уровень снежного покрова, параметры океанских течений и степень загрязнения окружающей среды.
- Спутники дистанционного зондирования. В данную группу входит порядка 1 000 спутников, которые осуществляют постоянное наблюдение за Землей. Они оснащены многочисленными датчиками, позволяющими создавать подробные карты рельефа местности, в том числе и океанического дна. Кроме того, с помощью спутников дистанционного зондирования можно изучать состав разных слоев атмосферы, оценивать масштаб экологических катастроф (лесных пожаров, разливов нефти и т.д.), а также измерять показатели гравитационного и магнитного полей Земли.
- Малые спутники. В эту категорию входят все выведенные на орбиту устройства, масса которых не превышает 600 килограммов. Среди них выделяют миниспутники (200 – 600 кг), микроспутники (10 – 200 кг), наноспутники (1 – 10 кг), пикоспутники (0,1 – 1 кг) и фемтоспутники (менее 0,1 кг). Главным достоинством малых спутников является снижение затрат на разработку и запуск. При этом они могут быть оснащены множеством функциональных научных приборов и входить в различные из описанных выше категорий, кроме ОКС и космических телескопов. Зачастую запуск малых спутников осуществляют частные космические компании из России, США, Европы, Китая и Индии.
Топ-5 интересных фактов об искусственных спутниках
- Несмотря на практическую пользу спутников, они оказывают негативное воздействие на окружающую среду. При каждом запуске в атмосферу выбрасывается множество загрязняющих веществ: углекислый газ, оксиды азота NOx, сажа и частицы алюминия. Значительная часть выбросов происходит в стратосфере, где расположен озоновый слой, защищающий нашу планету от солнечной радиации и ультрафиолетового излучения.
- Самыми маленькими спутниками, когда-либо выведенными на земную орбиту, являются «ChipSats», концепцию которых разработали американские ученые Зак Манчестер и Джастин Атчинсон. В 2019-м году на высоте около 300 километров были одновременно выпущены 105 фемтоспутников размером 3,5 x 3,5 сантиметра и весом всего в 4 грамма. Устройства стоимостью менее $100 были оснащены магнитометрами, гироскопами и приборами для радиосвязи.
- Старейшим искусственным спутником, который уже более 60 лет не покидает своей орбиты, является «Авангард-1», запущенный лабораторией ВМС США в 1958-м году. И хотя прямая связь с аппаратом была прекращена еще в 1964-м году, по прогнозам ученых, его сильно вытянутая эллиптическая орбита не претерпит существенных изменений в течение как минимум 240 лет.
- К искусственным спутникам Земли также относят космический мусор — заброшенные орбитальные аппараты и их обломки. Исследование 2020-го года показало, что на земной орбите находится более 128 млн подобных объектов общей массой свыше 8 000 тонн. Космический мусор представляет угрозу для действующих спутников — столкновение может повредить важные системы и полностью вывести их из строя. Если космический мусор будет накапливаться текущими темпами, к началу 2060-х запуск аппаратов в космос станет невозможен.
- Наиболее отдаленным от Земли искусственным спутником является «Кассини», выведенный на орбиту Сатурна в 2004-м году. За 13 лет работы зонд открыл несколько естественных спутников газового гиганта, уточнил структуру его колец и период вращения вокруг своей оси, а также передал на Землю множество удивительных по красоте снимков Сатурна.
Вопрос-ответ
Зачем в космос запускают спутники?
Спутники запускают в космос для проведения исследований в условиях микрогравитации, обеспечения связи, навигации и всестороннего зондирования Земли.
Какой спутник запустили первым?
Первым искусственным спутником Земли стал советский «Спутник-1», запущенный в 1957-м году и совершавший облеты нашей планеты в течение трех месяцев.
На какой высоте летают спутники?
Искусственные спутники Земли летают на высоте от 100 до приблизительно 40 000 километров над уровнем моря.
Изображение на обложке: Freepik
