Қазақша рефераттар

ЖҚЗ аппараттарынан алынатын түсірілімдердің мемлекетімізге әкелетін пайдасы

Жерді қашықтықтан зондтау: мәні және құрылымы

Жерді қашықтықтан зондтау (ЖҚЗ) — Жер бетіндегі өзгерістерді бақылауға бағытталған заманауи жүйе, яғни әртүрлі технологиялар жиынтығы. Бұл жүйе екі негізгі сегменттен тұрады: ғарыш сегменті және жер сегменті.

1) Ғарыш сегменті

Ғарыш сегменті — белгілі бір орбитада ұшып жүрген ғарыш аппараты немесе аппараттар тобы. Ол Жерді суретке түсіретін аппаратуралармен, бағдарламалық жасақтамамен және аппараттың жұмысын қамтамасыз ететін өзге де құралдармен жабдықталады.

  • Басқару жерден жоғары жиілікті радиотолқындар арқылы жүзеге асады.
  • Жиналған дерек те басқа жоғары жиілікті арналар арқылы жерге беріледі.

2) Жер сегменті

Жер сегменті — ақпаратты қабылдау, өңдеу, сақтау және таратуға арналған күрделі инфрақұрылым. Ол екі негізгі орталықтан тұрады:

  • Ұшуды басқару орталығы
  • Деректерді қабылдау–өңдеу–сақтау–тарату орталығы

Бұл орталықтарда тек терең дайындықтан өткен білікті мамандар ғана тиімді жұмыс істей алады: жеткіліксіз даярлық кей жағдайда орбитадағы аппаратты басқаруда қателікке ұрындырып, аппаратты жоғалту қаупін туғызуы мүмкін.

Дерек — «шикі цифрлардан» пайдаланушыға дейін

Ғарыш аппаратынан келетін ақпарат бастапқыда бей-берекет көрінетін цифрлар жиынтығына ұқсайды. Оны бірнеше өңдеу сатысынан өткізіп, нақты өнімге айналдыру интеллектуалдық әрі материалдық ресурстарды талап етеді.

Көлем

Бір аппараттың өзінен мыңдаған, тіпті миллиондаған сурет жиналуы мүмкін.

Өңдеу

Әртүрлі деңгейдегі өңдеу арнайы жабдықты, кәсіби бағдарламаларды және мамандарды қажет етеді.

Тарату

Соңғы пайдаланушыға жеткізу көбіне интернет арқылы жүреді және бұл да өз алдына күрделі міндет.

Қазіргі таңда орбитада ЖҚЗ-мен айналысатын жүзге жуық аппарат жұмыс істейді. Олардың әрқайсысы конструкциясы, міндеті және қызмет ету бағдарламасы жағынан бірін-бірі толық қайталамайды. Сондықтан алынатын суреттердің де ерекшелігі әртүрлі.

Ғарыштық түсірілім аппаратуралары: электронды-оптикалық және радарлық

Ғарыштық түсірілім жүргізетін аппаратуралар негізінен екі ірі топқа бөлінеді: электронды-оптикалық және радарлық. Орташа есеппен әр 10 ЖҚЗ аппаратының 9-ы электронды-оптикалық болады.

Электронды-оптикалық түсірілім

Оптикалық аппараттар Жер бетін адам көзі қабылдай алатын немесе соған жақын спектрде бақылайды: көк, жасыл, қызыл диапазондар (0,4–0,75 мкм) және әртүрлі инфрақызыл каналдар (0,76–1,30 мкм).

Жекелеген сәулелік каналдар белгілі бір нысандардың қасиетін жақсы ашады, ал олардың комбинациялары (мысалы, көк+қызыл, көк+жасыл, жасыл+қызыл) адам көзі байқамайтын ерекшеліктерді нақтылауға көмектеседі.

Негізгі қағида

Жер бетіндегі кез келген үдеріс белгілі бір спектрлік сипаттамалардың өзгеруі арқылы көрініс береді. Мысалы, егістіктегі өсімдіктер өсу мен пісіп-жетілу кезеңдерінде бірнеше мәрте спектрлік өзгеріске ұшырайды.

Осы арқылы маман миллиондаған шаршы километр аумақтағы егістік жағдайын кеңседен-ақ талдап, өзгерістерге баға бере алады. Бірақ маңызды шарт бар: атмосфера мөлдір болуы тиіс. Бұлтты жағдайда оптикалық түсірілімнің мүмкіндігі күрт төмендейді.

Радарлық түсірілім

Радарлық аппараттар өз бортынан Жерге радиотолқындар жібереді де, олардың шағылған сигналын тіркейді. Нәтижесінде ауа райына тәуелсіз, күндіз де, түнде де Жер беті туралы объективті дерек бере алады.

  • Белсенді ЖҚЗ аппаратурасына жатады (өз сәулесін өзі жібереді).
  • Оптикалық жүйелерге қарағанда барлық жағдайда тұрақтырақ.
  • Кемшілігі: түсірілім құны әдетте қымбат.

Оптикалық түсірілім түрлері: панхром, мультиспектр, гиперспектр

Панхромдық

Ақ-қара (монохром) түсірілім. Кеңістіктік айырымдылығы жоғары болып, ұсақ детальдарды жақсы байқатады, бірақ нысандарды түстер бойынша ажырату мүмкіндігі шектеулі.

Мультиспектрлі

Әдетте 3-тен 7-ге дейін спектрлік каналы бар. Жер бетіндегі үдерістерді талдауға аса құнды материал саналады. Кеңістіктік айырымдылығы панхромға қарағанда төменірек болуы мүмкін.

Гиперспектрлі

220 каналға дейін қамтуы ықтимал. Талдау мүмкіндігі өте жоғары, алайда тәжірибеде кеңінен қолданылуы әлі шектеулі: әдістемелік және ғылыми-қолданбалы база толық пісіп-жетілмеген.

Соған қарамастан, ғылым мен техниканың даму қарқыны бұл бағыттың жақын жылдары белсендірек игерілетінін көрсетеді.

Пассивті және белсенді қағидаты

Электронды-оптикалық аппараттар Жерден шағылған табиғи сәулені ғана тіркейтіндіктен, олар пассивті (енжар) жүйелер қатарына жатады. Сондықтан бұлтты ауа райында Жер бетін бақылау мүмкіндігі төмендейді.

Радарлық аппараттар өз сигналын өзі жіберетіндіктен, белсенді жүйелер санатына кіреді және ауа райына тәуелсіз жұмыс істей алады.

Қазақстандағы ЖҚЗ жүйесі: жоспар және инфрақұрылым

Қазақстанның ЖҚЗ ғарыштық жүйесін жасау жұмыстары 2006 жылдан басталды. Жоспар бойынша, жүйе екі электронды-оптикалық аппараттан тұруы тиіс: бірі жоғары айырымдылықтағы (1 м), екіншісі орта айырымдылықтағы (6,5 м). Орбитаға шығару мерзімі ретінде 2013–2014 жылдар аралығы қарастырылған.

Бұған қосымша, жақын уақытта радарлық аппаратты жоспарлау жұмыстары да басталатыны айтылған. ЖҚЗ жерүсті сегментінің жобасы арнайы сараптамадан өтіп, құрылысты бастау жоспарланған. Сондай-ақ болашақ жерүсті сегментінде жұмыс істейтін 21 маманды Францияда оқыту үшін іріктеу жүргізілгені көрсетіледі.

ЖҚЗ-ның ел үшін пайдасы: қауіпсіздік, экономика, ресурстар

Кең-байтақ аумағы бар Қазақстан үшін ЖҚЗ — жерді тиімді пайдалану мен басқарудың маңызды тетігі. ЖҚЗ жүйесінсіз ұлттық қауіпсіздік, қорғаныс, энергетика, жер қойнауы мен жер үсті байлықтарын игеру сияқты стратегиялық бағыттарды толыққанды әрі заманауи деңгейде шешу күрделене түседі.

Апаттардың алдын алу

Табиғи және техногендік апаттарды мониторингілеу, тәуекелді бағалау, салдарын жедел анықтау және басқару үшін ЖҚЗ деректері аса қажет.

Жер қойнауы байлығы

Соңғы ғылыми нәтижелер ЖҚЗ деректерін жер қойнауындағы ресурстарды іздеу мен бағалауда қолдануға болатынын көрсетеді.

Ауыл шаруашылығы

ЖҚЗ-ны навигациялық жүйелермен бірге қолдану егістік жағдайын бақылауды, өнімділікті болжауды және ресурстарды дәл жоспарлауды күшейтеді.

Экология және мониторинг

Экологиялық проблемаларды анықтау, динамикасын қадағалау және шешім қабылдауды дерекке сүйендіру бағытында ЖҚЗ маңызды құрал бола алады.

Кадастр және картография

Жер, орман, су ресурстарын қадағалау, кадастр, картография және мониторинг салаларында еңбек өнімділігін айтарлықтай арттыруға мүмкіндік береді.

Ұлттық деректер инфрақұрылымы

Елде әлемдік деңгейге сай электронды ұлттық кеңістіктік деректер инфрақұрылымын (ҰКДИ) қалыптастыру қажеттілігі айтылған. ЖҚЗ жүйесі осы бағыттағы ұлттық деңгейдегі түйткілдерді шешуге тірек бола алады.

Халықаралық әріптестік

Жоба ЖҚЗ саласында тәжірибесі мол Францияның EADS ASTRIUM компаниясымен бірлесіп іске асатыны, құқықтық және қаржылық негіздері дайын екені, сондай-ақ кадр даярлау осы серіктестік аясында жүргізілетіні баяндалған.

Қорытынды: ғарышсыз болашақ жоқ

Бүгінгі таңда ғарыш технологиялары ғылым мен техниканың дамуына елеулі ықпал етіп отыр. Орбитада мыңдаған жер серігі адамзат үшін маңызды стратегиялық міндеттерді атқаруда. Ғарыш аппараттары Айға және Венераға ұшып, топырақ құрамына қатысты деректерді жеткізді, ал кейбірі Күн жүйесінің шекарасына дейін жетіп, өркениет игілігіне қызмет етуде.

Әлемдік қауымдастық бүгін жоғары технологияларды ғарыштан бөлек елестете алмайды: көптеген саланың ілгерілеуі ғарыштық инфрақұрылыммен тікелей байланысты.

«Ғарыштық мемлекет» болудың екі жолы

1) Дайын жүйені сатып алу

Артықшылығы — жылдам іске қосу. Кемшілігі — тәжірибе жинау баяулап, базалық инфрақұрылым мен құзыреттерді дамыту кейінге қалуы мүмкін.

2) Өз инфрақұрылымын қалыптастыру

Өте күрделі әрі ұзақ үдеріс. Дегенмен ғарышты дәл осы жолмен игерген елдерді ғана толыққанды ғарыш державалары деп атауға болады.

Мәтінде Қазақстанның екінші жолды — өз ғарыштық әлеуетін қалыптастыруды мақсат еткені айтылады. Космонавтика бұл тұрғыда тек ұлттық мақтаныш нышаны емес, азаматтардың өмір сапасын арттыруға қызмет ететін құрал ретінде қарастырылады.

Сонымен бірге, елде өз бетінше зерттеу жүргізіп жүрген ғалымдар бар екені, алайда әкімшілік-құқықтық кедергілер кей жобалардың іске асуын тежейтіні сөз болады. Ғылым туралы жаңартылған заң отандық ғылымды дамытуға қосымша мүмкіндік бере алатыны атап өтіледі. Егер нәтижесі бар жобаларды жүйелі қолдап, қаржыландыру қамтамасыз етілсе, қайтарымы да жоғары болмақ деген ой түйінделеді.

Пайдаланылған әдебиеттер

  1. Е.П. Левитан. Астрономия. Алматы: Мектеп, 2002.
  2. Қазақстан ұлттық энциклопедиясы, I-том. Алматы, 2001.
  3. Қазақстан ұлттық энциклопедиясы, III-том. Алматы, 2001.
  4. Тоғысбаев Б., Сужикова А. Тарихи тұлғалар. Алматыкітап, 2006.
  5. Алаш айнасы газеті, №4, 2011.
  6. Егемен Қазақстан газеті, №1, 3, 5, 7, 9; 2010.
  7. Дала мен қала газеті, №5, 2010.
  8. А.Қ. Құдайбергенова. Кіші қалалардың дамуы: Байқоңыр. Ақтөбе.
  9. Физика және астрономия журналы, №3, 2009.
  10. Зерде журналы, №4, 2008.