Доклад «О некоторых аспектах использования и развития

Доклад
Председателя Комитета ТПП РФ по содействию модернизации и
технологическому развитию экономики России
Е.В. Поповой
«О некоторых аспектах использования и развития российских
космических технологий в модернизации и технологическом развитии
российского ТЭК»
Согласно Энергетической стратегии России на период до 2030 года,
утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 13
ноября 2009 г., к числу основных составляющих государственной
энергетической
политики
относятся
недропользование,
а
также
инновационная и научно-техническая политика в энергетике. Все эти
направления могут эффективно развиваться при использовании космических
технологий.
Законом РФ «О недрах», также как и Энергостратегией, прямо не
предусматривается использование космических (спутниковых) технологий,
однако, в них отражена необходимость решения задач геологического
картирования территории Российской Федерации и ее континентального
шельфа,
поисков
и
оценки
месторождений
полезных
ископаемых,
мониторинга состояния недр и прогнозирования происходящих в них
процессов, - а это предусматривает
использование в т.ч. спутниковых
технологий, и прежде всего технологий дистанционного зондирования Земли
(ДЗЗ)
из
космоса.
Технологии
ДЗЗ
применяются
в
российском
недропользовании, однако, необходимо обратить внимание не только на
состояние и развитие российских технологий ДЗЗ, но и на вопрос
соответствия связанных с ТЭК российских космических технологий
мониторинга Земли передовым космическим технологиям мониторинга
Земли,
активно
сообществом.
развиваемым
последние
10
лет
международным
Международная Группа по наблюдениям за Землей (ГНЗ) была создана
в Вашингтоне в 2003 году на Первом саммите по наблюдению Земли (First
Earth Observation Summit - EOS 1). В настоящее время Группа по
наблюдениям за
Землей включает 88 стран, ЕС, 5 национальных (региональных) групп и
67 организаций.
С 2005 года этой международной структурой – ГНЗ (Group on Earth
Observations - GEO) осуществляется 10-летний план создания Глобальной
системы систем наблюдения Земли – ГСНЗ (Global Earth Observing System of
Systems – GEOSS).
Российская Федерация является членом ГНЗ с 2005 года. В работе над
программными документами по созданию Глобальной системы наблюдения
Земли (ГСНЗ) активное участие принимали представители Росгидромета,
Роскосмоса и МИДа России. Очевидно, что участие России в Глобальной
системе наблюдения Земли (ГСНЗ) будет способствовать увеличению
поступления в страну зарубежных данных о состоянии атмосферы, Мирового
океана и экосистемах.
В 2011 году завершена ФЦП «Глобальная навигационная система»,
утвержденная постановлением Правительства Российской Федерации от 20
августа 2001 г. № 587. По её итогам: в 2011 году обеспечено доведение
орбитальной группировки навигационных космических аппаратов системы
ГЛОНАСС до штатного состава (с 7-ми в 2002 г. до 24 КА) и её поддержание
за счёт запуска модернизированных космических аппаратов «ГЛОНАСС-М»,
начато создание орбитального резерва. Таким образом, создана российская
космическая навигационная система, которая обеспечивает глобальную
непрерывную навигацию на поверхности Земли и на высотах до 2000 км и на
текущий момент времени сопоставима по основным характеристикам
(точность, доступность, оперативность) с американской системой GPS.
Сформированы основы для использования системы ГЛОНАСС в интересах
национальной
безопасности
Российской
Федерации,
а
также
её
использования
в
различных
отраслях
экономики
и
программах
международного сотрудничества.
В целях дальнейшего развития системы ГЛОНАСС, была принята
Федеральная целевая программа (ФЦП) «Поддержание, развитие и
использование системы ГЛОНАСС в 2012 - 2020 годах».
В
июне
2012
года
в
Рио-де-Жанейро
(Бразилия)
состоялась
Конференция ООН по устойчивому развитию, принявшая итоговый
документ, где отмечена важность данных, полученных с помощью
космической
техники,
наземного
мониторинга
и
надежной
геопространственной информации для формирования политики, разработки
программ и осуществления проектов в области устойчивого развития. В этой
связи принята во внимание значимость глобального картирования и
отмечены усилия в области разработки глобальных систем экологических
наблюдений, предпринимаемые, в частности, по линии ГСНЗ. Признана
необходимость поддержки усилий развивающихся стран в области сбора
данных о состоянии окружающей среды.
Основной целью Глобальной системы наблюдения Земли является
содействие развитию всеобъемлющей системы наблюдения за Землей со
стороны правительств и международного сообщества для того, чтобы
повысить их возможность понимать и решать глобальные экологические и
экономические
проблемы.
Предполагается,
что
Глобальная
система
наблюдения Земли (ГСНЗ) обеспечит продвижение во многих социальноэкономических сферах, включая:
 сокращение потерь жизней и собственности от природных и
вызванных человеком катастроф;
 понимание факторов окружающей среды, влияющих на здоровье и
благосостояние человека;
 улучшение управления энергоресурсами;
 наблюдение за климатом;
 улучшение управления водными ресурсами;
 улучшение
информации
о
погоде,
прогнозировании
и
предупреждении погоды;
 поддержку устойчивого развития сельского хозяйства.
Состав стран, входящих в Группу по наблюдениям за Землей (ГНЗ),
представлен на слайде 1; организации, входящие в эту Группу, – на слайде 2.
Общая структура Глобальной системы наблюдений за Землей (ГСНЗ)
показана на слайде 3.
Краткий
анализ
организационных
структур
ГНЗ
и
ГСНЗ,
показывает следующее:
1. Максимальный организационный и технологический вклад в ГНЗ и
ГСНЗ осуществляют США и ЕС, играя, в том числе, ведущую роль в
создании и поддержании мониторинговых систем, связанных с энергетикой и
недропользованием.
2. Германия, помимо участия в ЕС, вносит самостоятельный вклад в
создание и развитие ГНЗ и ГСНЗ через немецкую группу в ГНЗ «Немецкий
вклад в ГНЗ и ГСНЗ» (German contribution to the Group on Earth Observations
and the establishment of the Global Earth Observation System of Systems - DGEO).
3. Россия в составе стран входит в блок СНГ (Commonwealth of
Independent States - CIS), представляя его в Исполнительном комитете ГНЗ,
однако блок СНГ, включая Россию, не представлен в составе региональных
групп и организаций.
Слайд 1. Страны, входящие в ГНЗ
Слайд 2. Организации, входящие в ГНЗ
Africa
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Algeria
Burkina Faso
Cameroon
Central African Republic
Congo, Republic of the
Cote d'Ivoire
Egypt
Ethiopia
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
CIS
Japan
Korea, Republic of
Malaysia
Nepal
New Zealand
Pakistan
Philippines
Thailand
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
Gabon
Ghana
Guinea-Bissau
Guinea, Republic of
Madagascar
Mali
Mauritius
Morocco
Niger
Nigeria
South Africa
Sudan
Tunisia
Uganda
Americas

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Argentina
The Bahamas
Belize
Brazil
Canada
Chile
Colombia
Costa Rica
Honduras
Mexico
Panama
Paraguay
Peru
United States
Asia and Oceania

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Australia
Bahrain
Bangladesh
China
India
Indonesia
Iran
Israel
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Kazakhstan
Moldova
Russian Federation
Tajikistan
Ukraine
Uzbekistan
Europe

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
Austria
Belgium
Croatia
Cyprus
Czech Republic
Denmark
Estonia
European Commission
Finland
France
Germany
Greece
Hungary
Iceland
Ireland
Italy
Latvia
Luxembourg
Malta
Netherlands
Norway
Portugal
Romania
Serbia
Slovakia
Slovenia
Spain
Sweden
Switzerland
Turkey
United Kingdom
1. AARSE: African Association of Remote Sensing of the Environment
2. ACMAD: African Centre of Meteorological Application for Development
3. ADIE: Association for the Development of Environmental Information
4. APN: Asia-Pacific Network for Global Change Research
5. CATHALAC: Water Center for the Humid Tropics of Latin America and the
Caribbean
6. CEOS: Committee on Earth Observation Satellites
7. CGMS: Coordination Group for Meteorological Satellites
8. CMO: Caribbean Meteorological Organization
9. COSPAR: Committee on Space Research
10. DANTE: Delivery of Advanced Network Technology to Europe
11. DIVERSITAS
12. ECMWF: European Centre for Medium-Range Weather Forecasts
13. EEA: European Environment Agency
14. EIS-AFRICA: Environmental Information Systems - AFRICA
15. EPOS: European Plate Observing System
16. ESA: European Space Agency
17. ESEAS: European Sea Level Service
18. EUMETNET: Network of European Meteorological Services/Composite
Observing System
19. EUMETSAT: European Organization for the Exploitation of
Meteorological Satellites
20. EUREC: European Renewable Energy Centres Agency
21. EuroGeoSurveys: The Association of the Geological Surveys of the
European Union
22. FAO: Food and Agriculture Organization of the United Nations
23. FDSN: Federation of Digital Broad-Band Seismograph Networks
24. GBIF: Global Biodiversity Information Facility
25. GCOS: Global Climate Observing System
26. GEM: Global Earthquake Model Foundation
27. GLOBE: Global Learning and Observations to Benefit the Environment
28. GLOS: Great Lakes Observing System
29. GSDI: Global Spatial Data Infrastructure
30. GOOS: Global Ocean Observing System
31. GTOS: Global Terrestrial Observing System
32. IAG: International Association of Geodesy
33. ICA: International Cartographic Association
34. ICIMOD: International Centre for Integrated Mountain Development
35. ICSU: International Council for Science
36. IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers
37. IGBP: International Geosphere-Biosphere Program
38. IGFA: International Group of Funding Agencies for Global Change
Research
39. IHO: International Hydrographic Organization
40. IIASA: International Institute for Applied Systems Analysis
41. IISL: International Institute for Space Law
42. INCOSE: International Council on Systems Engineering
43. IO3C: International Ozone Commission
44. IOC: Intergovernmental Oceanographic Commission
45. ISCGM: International Steering Committee for Global Mapping
46. ISDE: International Society for Digital Earth
47. ISDR: International Strategy for Disaster Reduction
48. ISPRS: International Society for Photogrammetry and Remote Sensing
49. IUGS: International Union of Geological Sciences
50. OGC: Open Geospatial Consortium
51. POGO: Partnership for Observation of the Global Ocean
52. RCMRD: Regional Centre for Mapping of Resources for Development
53. SICA/CCAD: Central American Commission for the Environment and
Development
54. SOPAC: South Pacific Applied Geoscience Commission
55. UNCBD: United Nations Convention on Biodiversity
56. UNCCD: Secretariat of the United Nations Convention to Combat
Desertification
57. UNECA: United Nations Economic Commision for Africa
58. UNEP: United Nations Environment Programme
59. UNESCO: United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization
60. UNFCCC: United Nations Framework Convention on Climate Change
61. UNITAR: United Nations Institute for Training and Research
62. UNOOSA: United Nations Office for Outer Space Affairs
63. UNU-EHS: United Nations University, Institute for Environment and
Human Security
64. WCRP: World Climate Research Programme
65. WDS: World Data System
66. WFPHA: World Federation of Public Health Associations
67. WMO: World Meteorological Organization
Слайд 3. Общая структура ГСНЗ (Глобальной системы наблюдения за
Землей)
Можно выделить следующие организации, осуществляющие наиболее
крупные космические проекты, имеющие отношение к мониторингу
энергетики и недропользования:
- Международный комитет по спутникам наблюдения Земли (Committee
on Earth Observation Satellites - CEOS).
- Комитет по космическим исследованиям при Международном совете
научных союзов. - КОСПАР (Committee on Space Research - COSPAR).
- Всемирная метеорологическая организация (World Meteorological
Organization – WMO).
- Международная ассоциация геодезии - МАГ (International Association
of Geodesy - IAG).
Слайд 4. Глобальная геодезическая система наблюдений - ГГСН (Global
Geodetic Observing System – GGOS). Уровни инфраструктуры.
Основой Глобальной системы наблюдения Земли должны стать
космические средства наблюдения, к которым
относится
созданная
практически вместе с ГСНЗ и активно развиваемая все последующие годы
Глобальная геодезическая система наблюдений - ГГСН (Global Geodetic
Observing System – GGOS).
ГГСН
является
одним
из
крупнейших
геодезических
проектов
Международной ассоциации геодезии – МАГ (International Association of
Geodesy- IAG).
Цели ГГСН:
ГГСН интегрирует различные геодезические методы, модели, подходы в
целях обеспечения долгосрочного, точного контроля геодезических
наблюдаемых в соответствии со Стратегией интегральных глобальных
наблюдений. Эта система обеспечивает основу наблюдений для поддержания
стабильной, точной и глобальной наземной опорной сети, связывая её с
небесной опорной сетью, что позволяет контролировать кинематику и
динамику Земли, и в этом качестве имеет решающее значение для всех
наблюдений Земли и многих практических приложений.
В рамках ГГСН Земля рассматриваться как единое целое, включая
твердую
Землю,
её
жидкие
и
статические
компоненты,
а
также
изменяющиеся во времени величины.
Техническая
структура
Глобальной
геодезической
системы
наблюдений (Слайд 4):
На уровне 1: наземные мониторинговые сети Международной РСДБ
службы для геодезии и астронометрии - IVS, Международной службы ГНСС
(International GNSS Service) - IGS, Международной службы лазерной локации
(International Laser Ranging Service) - ILRS, Международной службы DORIS
(International DORIS Service) – IDS.
На уровне 2: спутниковые системы на низких орбитах (LEO - lowearth orbit, 160 – 2000 км): гравитационные спутники, некоторые спутники
ДЗЗ.
На уровне 3: спутниковые системы на средних орбитах (MEO - middleearth orbit, ~20000 км): спутники ГНСС.
На уровне 4: Луна, планеты.
На уровне 5: квазары.
В технической структуре ГГСН в наземных мониторинговых сетях со
стороны
России
присутствуют
станции
всех
международных
мониторинговых служб (IVS, IGS, ILRS, IDS), и в составе MEO приятно
видеть систему ГЛОНАСС, которой там до недавнего времени ещё не было.
В группировке LEO российские КА, к сожалению, отсутствуют ввиду
физического отсутствия в космосе российских КА данного класса,
пригодных для работы в составе ГГСН.
Выводы:
1. В модернизации и технологическом развитии российского ТЭК
используются
российские
государственного
космические
геологического
технологии
изучения
для
недр
мониторинга
(геологическое
картирование территории Российской Федерации и ее континентального
шельфа, поиск и оценка месторождений полезных ископаемых, мониторинг
состояния недр и прогнозирование происходящих в них процессов).
2. Мировое сообщество за последние 10 лет активно развивает
спутниковые навигационные системы, активно развивается Глобальная
система систем наблюдения Земли – ГСНЗ, одной из основных задач которой
является мониторинг энергетики и недр. Одной из основных космических
компонент ГСНЗ является Глобальная геодезическая система наблюдений ГГСН, в которую входит российская система ГЛОНАСС.
3. Российская Федерация участвует в работе Группы по наблюдению за
Землей, в создании и развитии ГСНЗ и ГГСН, однако, свой организационный
и технологический потенциал задействует недостаточно.
4. Космический
парк
Российской
Федерации
в
части
средств,
комплексов и систем ДЗЗ существенно отстаёт от зарубежного и
международного развития, и это отставание без принятия необходимых мер
будет нарастать.
Остановимся более подробно на российской орбитальной группировке
ДЗЗ, которая как элемент LEO в составе ГГСН (слайд 4) должна играть
ключевую роль. Основополагающим планирующим документом Роскосмоса
в части развития космических средств ДЗЗ является «Концепция развития
российской системы дистанционного зондирования Земли на период до 2025
года», утверждённая Роскосмосом в 2007 г. В Концепции отмечено, что
российское Федеральное космическое агентство начало целенаправленную
работу по восстановлению ОГ ДЗЗ в ближайшие годы и дальнейшему ее
развитию в период до 2025 года. Это необходимо для максимального
удовлетворения потребностей национальной экономики и обеспечения
конкурентоспособности российской космонавтики в области ДЗЗ с учетом
быстрого прогресса КА ДЗЗ за рубежом. В обобщенный состав задач ДЗЗ
Концепцией включены задачи гидрометеорологии, экологии, мониторинга
чрезвычайных ситуаций (ЧС), обширный спектр природохозяйственных
задач (сельское и лесное хозяйство, промысел морепродуктов, геология и
поиск полезных ископаемых, землеустройство, строительство, прокладка
транспортных
магистралей,
геоинформационных
океанографические
картография,
систем,
и
создание
гидротехника
океанологические
задачи
и
и
и
обновление
мелиорация),
научные
задачи
фундаментального изучения состояния и эволюции Земли, как целостной и
развивающейся экологической системы.
Таким образом, Концепцией уже в 2007 году были учтены цели и
задачи, поставленные в тот же период ГНЗ. В Концепции отмечено, что
текущее на тот период состояние российской группировки ДЗЗ (КА Метеор3М» № 1, «Монитор-Э», «Ресурс-ДК») явно недостаточно, поэтому в
Концепции был задан требуемый состав космической системы (РКС) ДЗЗ,
включающий космические комплексы (КК) и самостоятельные космические
системы (КС). Анализ их состава и характеристик выходит за рамки данного
доклада, необходимо лишь отметить, что в настоящее время, согласно
информации НЦ ОМЗ, на орбите эксплуатируются 4 КА ДЗЗ («Ресурс-ДК1»
(с 18 ноября 2008 года), «Метеор-М» №1 (с 18 сентября 2009 года),
«Электро» (с 11 марта 2011 года), «Канопус-В» (с 23 июля 2012 года)), а
согласно обзору ведущих российских специалистов в области разработки КА
ДЗЗ [17], созданная ОГ ДЗЗ обеспечивает проведение космической съемки и
получение разнообразных данных ДЗЗ высокого, среднего и низкого
разрешения в оптическом диапазоне спектра; сформирован устойчивый
состав государственных потребителей, выстроены операционные связи более
чем со ста организациями и предприятиями как на федеральном, так и на
региональном уровнях.
5. Из
российских
космических
средств,
наиболее
отвечающим
современным и перспективным требованиям мониторинга Земли, является
система ГЛОНАСС, однако её потенциал в международных проектах, В т.ч. в
«Глобальной системе систем наблюдения Земли» используется не более чем
на 10%.
6. Приоритетными
направлениями
использования
и
развития
российских космических технологий для государственного геологического
изучения недр являются:
- создание новых КА ДЗЗ с характеристиками на уровне лучших
зарубежных КА;
- дальнейшее развитие системы ГЛОНАСС, в т.ч., с учётом
национальных и международных требований по мониторингу природной
среды, в т.ч., в целях государственного геологического изучения недр. Для
этого
необходимо
откорректировать
индикаторные
показатели
ФЦП
«ГЛОНАСС», а систему ГЛОНАСС продвигать на международном уровне не
только в «традиционных» направлениях, но и в других международных
проектах, связанных с мониторингом Земли;
- более активное использование всемирных информационных ресурсов и
потенциала международных организаций, прежде всего, связанных с
космическими
технологиями.
Расширение
организационного
и
технологического участия в деятельности ГНЗ, МАГ, CGMS, COSPAR,
GCOS, GOOS, ICA, WMO, и других международных организаций, и
разрабатываемых ими проектах, вхождение в их руководящие органы с
целью продвижения в них собственных национальных интересов.
7. Для повышения взаимного потенциала взаимодействия Российской
Федерацией с ГНЗ, целесообразно, по примеру ЕС и США, создать
российскую группу в ГНЗ.