Космос и горные науки. Первая лекция 2025 года в апатитском ДК

18 января ученые и жители вновь встретились на лектории, проходящем под эгидой главы города Апатиты. Кандидат технических наук, старший научный сотрудник Горного института КНЦ РАН Михаил Мелихов представил доклад «Земля из Космоса: прикладные исследования на основе космических и цифровых технологий» и рассказал о новых достижениях в науке, современных технологиях и принципах их работы, а также о том, как они используются в нашей жизни и помогают ученым в их научно-исследовательской деятельности.

Взглянуть на Землю сверху, окинуть ее всю одним взглядом мечтали еще в древности. С развитием воздухоплавания и изобретением фотографии эта мечта начала сбываться. А когда человечество вошло в космическую эру, произведя запуск искусственных спутников Земли и создав глобальную систему мониторинга за окружающей средой, перед ним открылись новые возможности. Первый снимок Земли из космоса сделан задолго до создания пилотируемого космического корабля – еще в 1946 году во время суборбитального полета военной баллистической ракеты. Чем дальше запускаемые человеком космические аппараты удалялись от Земли, тем более впечатляющими и ценными в познании вселенной становились полученные ими данные. Весь мир облетел знаменитый снимок «Восход Земли», сделанный в 1968 году экипажем космического корабля «Аполлон-8» во время Лунной миссии. Не меньше эмоций вызывает легендарное фото «Pale Blue Dot» («Бледно-голубая точка»). В объективе камеры аппарата «Вояджер-1», находящемся от нашей планеты на расстоянии около шести миллиардов километров, она неотличима от любой неяркой звезды.

Космическая отрасль последнее время динамично развивается. В эту сферу вкладывают значительные инвестиции, появляется множество интересных направлений и стартапов, производится запуск новых усовершенствованных космических аппаратов и активно развиваются информационные технологии. Современные цифровые продукты позволяют абсолютно каждому пользователю найти нужную ему карту, построить маршрут и самостоятельно сделать измерения, отправиться в прошлое и увидеть изображения популярных мест в любой точке нашей планеты. Сегодня около 7500 космических аппаратов различного назначения обеспечивают надежную связь, ведут мониторинг погодных явлений, делают миллионы точных снимков поверхности и атмосферы Земли. Благодаря полученным со спутников данным намного легче становится решать геодезические и картографические задачи, вести мониторинг промышленных предприятий и других опасных объектов, изучать природные явления и прогнозировать стихийные бедствия, оценивать страховые риски в чрезвычайных ситуациях. Помогают спутниковые данные и геологам, облегчая, например, геолого- и нефтеразведку, картографирование коренных пород и месторождений, а также вести исследования и мониторинг геологических опасностей. Съемка из космоса дает возможность вовремя заметить опасные смещения и деформации на огромных участках земной поверхности, выявлять и определять реальные масштабы промышленных загрязнений окружающей среды, следить за состоянием горнотехнических объектов и другой наземной инфраструктуры, в частности дамб и отвалов, хранилищ отходов горного производства.

В Горном институте КНЦ РАН взялись за поиск новых актуальных решений и разработку эффективных методов дистанционного контроля за состоянием горно-гидротехнических комплексов в условиях Арктики. Проект, которым руководит Михаил Мелихов, поддержан грантом Российского научного фонда и называется «Космический мониторинг и оценка рисков окружающей среде горнодобывающих и гидроэнергетических комплексов Мурманской области» (грант РНФ № 24-27-20013). Срок реализации проекта рассчитан на 2024 и 2025 годы.

В рамках действующего проекта ученые разработали методический подход к дистанционному мониторингу в режиме реального времени совмещенных горно-гидротехнических объектов и особо охраняемых природных территорий. Решение проблемы предусматривает создание реальных 3D компьютерных геофильтрационных моделей объектов, что дает возможность прогнозировать их состояние во времени и образование потенциально нестабильных зон. В этой постановке задачи данные с космических аппаратов используются для отслеживания опасных фильтрационных процессов и промышленных сбросов на поверхности прилегающих акваторий, а также изучения аэротехногенного воздействия минеральных отходов на окружающую среду в приземном слое атмосферы. В 2024 году комплексные исследования проведены на примере апатит-нефелиновых горных предприятий. На 2025 год запланирована апробация ранее разработанных подходов на других объектах в регионе, в частности, в районах эксплуатации железорудных предприятий и объектов гидроэнергетики. Результаты исследований направлены на достижение более высокого уровня контроля и управления горно-гидротехническими объектами в регионе, обеспечение промышленной и экологической безопасности на ответственных объектах капитального строительства.

28 января 2025