Жерді қашықтан зондылау

Пән: Астрономия
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

Алматы энергетика және байланыс университеті

Коммерциалық емес акционерлік қоғамы

Аэроғарыштық және ақпараттық технологиялар факультеті

СУАТ кафедрасы

Ғарыш аппараттарының борттық жүйелері пәнінен

№1 Семестрлік жұмыс

Тақырыбы: “ Жерді қашықтан зондылау ҒА”

3-нұсқа

Орындаған: КТТк-14-1 топ студенті Жақып Б. К.

Тексерген:

Алматы, 2016

Мазмұны

Кіріспе . . . 3

Жерді қашықтан зондылау . . . 4

Қорытынды . . . 8

Пайдаланған әдебиеттер . . . 9

Кіріспе

Ғарыштық кеңістікті меңгеру және ғарыштық зерттеулер қазіргі заманғы ғылыми-техникалық прогрестің негізгі бағыттарының біріне жатады. Ғарыштық қызметтің дамуы қазіргі заманғы кез-келген мемлекеттің саяси, экономикалық, ғылыми-техникалық дәрежесін және қорғаныс қуатын едәуір анықтайтыны барлығына мәлім.

Жерді қашықтықтан зондтау - жер бетін әр түрлі түсіруші құрал-жабдықтармен жабдықталған әуелік және ғарыштық құрылғылармен бақылау. Тусіруші құрылғылардың жұмыс істеу өлшемі микрометрден (көрінетін оптикалық сәулелену) метрге (радиотолқын) дейін. Зондтау әдісі белсенді және белсенді емес болып бөлінеді. Белсенді емес әдістер күннің белсенділігіне негізделе отырып, Жер бетіне табиғи бейнені немесе екілік жылулық сәулелендіруді қолдануы мүмкін. Белсенді әдіс - жасанды бағытталған іс-әрекет арқылы нысандарды сәулелендіру. Жерді қашықтықтан зондтау жаһандық, жоғарғы кеңістіктік, спектрлік және уақыттық көлемде шұғыл түрде мәлімет жинауға мүмкіндік береді. Бұл ғарыштық жүйенің ұлкен ақпараттық мүмкіндігін анықтап, алынған мәліметтердің жан-жақты қолдануына мүмкіндік береді.

Жерді қашықтықтан зондтау жоғары кеңістіктік, спектрлік және уақытты бар ақпараттарды жинауда әмбебеп ұқыптылық көрсетті. Ол ғарыштық жүйелердің жоғары ақпараттық мүмкіндіктерін көрсетіп, оларды әскери және экономика салаларында тиімді қолданады.

«Жерді қашықтан зондтау» ұғымы әр түрлі камера, сканер, микротолқынды қабылдағыштар, радиолокаторлар және тағы да басқа құралдар арқылы электромагниттік сәулелерді өзіне жазу дегенді білдіреді. Қазіргі заманда теңіз түбі, жер атмосферасы, Күн жүйесі туралы ақпаратттарды жинау мен жазу үшін қолданады. Ол өз қызметін теңіз кемелерінің, ұшақтың, ұшатын ғарыш құралдарының, телескоптадың көмегімен іске асырады. Сондай- ақ қазіргі заман әдісін геология, орман шаруашылығы және география сияқты ғылым мамандары да зерттеу жұмыстарын жүзеге асыруда қолданады.

Жерді қашықтан зондылау

Жерді қашықтықтан зондтау екі құрылымнан тұратын Жер бетіндегі өзгерістерді бақылауға бағытталған осы заманғы жүйе немесе технологиялар жиынтығы. Оның бірінші сегменті ғарышта белгілі бір орбитада ұшып жүрген ғарыштық кеме, не олардың тобы. Ол кеме Жер суретін түсіретін аппаратуралармен, бағдарламалармен және кеменің қызмет етуіне қажет басқа да құралдарымен жабдықталады. Кеменің жұмысы жерден белгілі бір каналда орналасқан жоғары жиіліктегі радиотолқындар арқылы басқарылады және Жер беті туралы жинаған ақпараттары басқа бір жоғары жиіліктегі радиотолқындар арқылы алынып отырады. ЖҚЗ-ның екінші бөлігі жер сегменті деп аталатын күрделі жүйе. Жер сегменті өз кезегінде екі орталықтан тұрады: ұшуды басқару орталығы және кемеден ақпараттар алу, оларды өңдеу, сақтау және тарату орталығы. Бұл екі орталықта да істің қыр-сырын терең меңгерген білікті мамандар ғана тиімді жұмыс істей алады. Мысалы, жеткілікті дәрежеде дайындалмаған маманның ғарыштағы аппартты жоғалтып алуы да әбден мүмкін. Жалпы, ғарыштағы ЖҚЗ аппаратынан келетін ақпаратты бей-берекет жатқан цифрлар жиынтығы ретінде қарастыруға болады. Ол мәліметтерді өңдеудің бірнеше сатыларынан өткізіп барып, пайдаланушыға жеткізу үлкен интеллектуалдық және материалдық ресурстарды талап етеді. Мысалы, түсірілімдердің саны жылдам көбейіп кетеді де, тек бір ғана аппараттан алынатын суреттер мыңдап, тіптен миллиондап саналады. Оларды әр түрлі дәрежеде өңдеу және сақтау арнайы аппараттарды, арнаулы кәсіптік бағдарламаларды және білікті кәсіпқой мамандарды талап етеді. Ал енді сол суреттерді соңғы пайдаланушыға жеткізу негізінен ғаламтор арқылы жүргізілетінін айтсақ, бұл істің де оңайға соқпайтындығын түсінуге болады. Дәл қазіргі сәтте ғарышта жүзге тарта ЖҚЗ-мен айналысатын кемелер жұмыс істеуде. Әрине олардың ешқайсысы бірін бірі дәлме-дәл қайталамайды, әрқайсысының өзіндік конструкциялық ерекшеліктері және жеке мақсаттары мен міндеттері, бағдарламаланған қызметтері бар. Сондықтан олардан алынатын суреттер де өзіндік ерекшеліктерімен сипатталады. Ғарыштық түсірілімдерді жүргізетін аппаратураларды негізінен екі үлкен топқа бөледі: электронды-оптикалық және радарлық. Бүгінгі күнде орташа есеппен он ЖҚЗ аппаратының тоғызы электронды-оптикалы аппараттар. Себебі, оптикалық аппараттар жер бетін адам көзі көре алатын, не соған өте жақын спектр аясында бақылайды. Көбіне бұл сәулелер кәдімгі ақ сәулені құрайтын өзімізге таныс көк, жасыл, қызыл (0, 4-0, 75 мкм) және де әр ұзындықтағы инфрақызыл диапазондық каналдары (0, 76-1, 30 мкм) .

Әр сәулелер жиынтығы (мысалы көк, жасыл, қызыл) белгілі бір нысандардың қасиеттерін тереңнен ашып көрсете алады, ал олардың қосындылары (мысалы: көк+қызыл, көк+жасыл, жасыл+қызыл және т. б. ) адам көзі байқай бермейтін фактілерді нақтылай түседі. Тағы бір анықтай кететін нәрсе, ол Жер бетіндегі кез келген құбылыс белгілі бір оптикалық спектрдің сипаттамасының өзгеруі аясында жүретіні. Мысалы, егістіктегі өсіп келе жатқан өсімдіктер пісіп-жетілгенше талай спектралдық өзгерістерге душар болады. Осының арқасында, арнайы дайындалған маман миллиондаған шаршы километрді алып жатқан егістіктердің қасиеттеріне, жұмыс орнында отырып-ақ талдау жасап, ондағы өзгерістерге баға бере алады. Жалғыз талап - атмосфера, яғни ауа қабаты үнемі мөлдір болып тұруы керек. Электронды-оптикалы аппараттардан алынатын суреттер өз кезегінде үш топқа бөлінеді. Бірінші топқа тек ақ пен қарадан тұратын түсірілімдер жатады да, оларды панхромдық түсірілімдер деп атайды. Панхромдық түсірілімдердің жер бетіндегі өзгерістерді байқау қабілеті жоғары болып келеді, бірақ назардағы нысандарды түстерге бөле алмайды. Екінші топқа үштен жетіге дейін оптикалық каналдары бар мультиспектрлі түсірілімдер жатады. Бұл түсірілімдер Жер бетіндегі үдерістерді талдауға арналған аса құнды ғарыштық материалдар болып саналады. Мультиспектрлі түсірілімдердің Жердегі нысандарды байқау жітілігі панхромнан төмен келеді. Ал гиперспектральді түсірілімдерде 220 каналға дейін болады. Мұндай ғарыштық суреттердің Жердегі өзгерістерді талдау мүмкіндіктері аса зор. Бірақ олар тәжірибе жүзінде әлі кеңінен қолданылмай жүр. Себебі, бұл мәселеде ғылыми-әдістемелік жұмыстардың қазіргі қолданылып жүрген деңгейі әлі де болса жеткілісіз. Дегенмен ғылым мен техниканың қазіргі даму деңгейімен бұл мәселені игеру ісі де ұзаққа созылмайтындығы анық. Айтылған құндылықтарына қарамай, электронды-оптикалы аппараттармен жабдықталған ғарыштық кемелер тек Жерден қайтатын сәулелерді тіркейтін болғандықтан, оларды пассивті немесе енжар ЖҚЗ аппараттар тобына жатқызады. Мысалы, электронды-оптикалы түсірілімдер атмосфераны бұлт қаптап тұрған жағдайда Жер бетін бақылауға жарамсыз болып қалады. Радарлық ғарыштық аппараттар өз борттарынан Жерге радиотолқындар жіберіп, олардың қайтқандарын тіркеп, ауа райы қалай өзгерсе де, күндіз де, түнде де Жер беті туралы объективті деректер беріп отырады. Сондықтан оларды белсенді ғарыштық аппараттар қатарына жатқызады. Радарлық ғарыштық аппараттар электронды-оптикалы ғарыштық аппаратарға қарағанда ұтымды болғанымен олардың түсірілімдерінің бағасы әлдеқайда қымбат. Қазақстанның ЖҚЗ ғарыштық жүйесін жасау 2006 жылдан басталған жұмыс. Ол екі ғарыштық аппараттар тобынан тұрады деп жоспарланған. Олардың бірі жоғары (1 м), екіншісі орта жітіліктегі (6, 5 м) электронды-оптикалық аппараттар болмақ.

Олардың орбитаға шығатын уақыты - 2013-2014 жылдар аралығы. Бұларға қосымша жақын арада радарлық аппаратымыздың да жоспарлануы басталады. Ал ЖҚЗ жерүсті сегментінің жоспары арнаулы сараптамадан өтті, жақын арада құрылысы да басталады. Қазіргі кезде болашақ ЖҚЗ жерүсті сегментінде жұмыс істейтін 21 маманды Францияда оқыту үшін іріктеу жұмыстары өткізілуде. ЖҚЗ аппараттарынан алынатын түсірілімдердің мемлекетімізге әкелетін пайдасы. Ата-бабаларымыздың біздерге қалдырған негізгі мұралары - кең-байтақ жеріміз бен еліміз. Әлемде көлемі жағынан тоғызыншы орын алатын алып аумағымызды тиімді пайдалануға жеткізетін даңғыл жолдың бірі осы ЖҚЗ ғарыштық жүйесі. Егер жіліктей айтатын болсақ, ЖҚЗ ғарыштық жүйесінсіз мемлекеттік стратегиялық басымдықтар болып табылатын ұлттық қауіпсіздік, қорғаныс, энергетика, жердің қойнауы мен бетіндегі байлықтарын пайдалану мәселелерін толыққанды, заман ағымына сай шешу қиын. Ал қазіргі жағдайға келетін болсақ, мемлекетімізде әлі күнге дейін әлемдік дәрежеге сай электронды түрдегі ұлттық кеңістіктік деректер инфрақұрылымы (ҰКДИ) жасалмаған. Тіптен, ҰКДИ-ды бастардан бұрын дайындалатын Қазақстанның Ұлттық картографиялық геосервисі (ҰКГС) туралы ұсыныстың өзін ерте деп санаушылар кездесетініне қайран қаласыз. ЖҚЗ ғарыштық жүйесі ең алдымен осы ұлттық ауқымдағы проблемаларды шешуге себепкер болатынына Қазғарыш және ҚҒС жетешіліктері сенімді. ЖҚЗ ғарыштық жүйесі экономикалық жағынан аса тиімді болатыны қазірдің өзінде анық болып отыр. Мысалы, ұлан-ғайыр жерімізде үлкенді-кішілі жиі-жиі болып тұратын табиғи және адам қолымен пайда болатын апаттардың алдын алып, реттеп отыруда ЖҚЗ жүйесіне сенім өте мол. Ғылымның соңғы жетістіктері ЖҚЗ жүйесін жер қойнауындағы байлықтарды анықтауға пайдалануға болатынын дәлелдеп шықты. ЖҚЗ ғарыштық жүйесін навигациялық жүйемен қоса пайдалану ауыл шаруашылығына қыруар пайда әкелетіні күмәнсіз екенін әлемдік тәжірибе көрсетіп берді. ЖҚЗ ғарыштық жүйесі елімізде қордаланып қалған көптеген экологиялық проблемаларды шешуге себебін тигізетініне зерделі жұрт берік сенімде. ЖҚЗ ғарыштық жүйесі жер, орман, су ресурстарын қадағалауда, кадастр, картография, мониторинг және т. б. салалардағы еңбек өнімділігін аса тиімді ете алады. ҚҒС ЖҚЗ ғарыштық жүйесін ғарыштық саладағы әлемдік көшбасшылардың бірі, ЖҚЗ саласында ширек ғасырлық тәжірибесі бар Францияның EADS ASTRIUM компаниясымен бірігіп жүзеге асырмақ. Бұл бірлескен жобаның барлық құқықтық және қаржылық негіздері дайын. Біздің болашақ мамандарымызды да осы компания дайындап бермек.

Қорытынды

Бүгінгі күні ғарыш технологиялары ғылымның, техниканың дамуына игі ықпалын тигізіп отыр. «Осы уақытта орбитада мыңдаған жер серіктері ұшып жүр. Олар адамзат үшін қажетті аса маңызды стратегиялық міндеттерді орындауда. Ғарыш аппараттары Айға және Венераға ұшып, ол жақтың топырақ құрамын жерге жеткізді. Сондай-ақ бірнеше аппарат күн жүйесінің аймағынан шығып, әлемдік өркениет үшін қызмет етіп жатыр. Содан бері көп уақыт өте қойған жоқ. Соған қарамастан, адамзат баласы санаулы ғана жылдардың ішінде ғарыш кеңістігін игеруде үлкен жетістіктерге қол жеткізді. Ең бастысы, әлемдік қауымдастық ғарышсыз болашақты елестете алмайтындай күйге жетті. Өйткені қазіргі заманғы жоғары технологиялардың барлығы да ғарышпен байланысты».
Бүгінде әлемде ғарыштық мемлекет атанудың басты екі жолы бар. Оның біріншісі дайын ғарыштық жүйені сырт мемлекеттерден сатып алу. Мұндай тәсілдің бір кемшілгі - мемлекет ғарышты игеруде тәжірибеден өту жағынан кейіндеп, базалық инфрақұрылымды дамытудан қалады. Екінші жол - өте күрделі, әрі ұзақ үдеріс. Ол мемлекеттің жеке өзінің ғарыштық инфрақұрылымын қалыптастыру. Тек ғарышты осы жолмен игерген елдерді ғарыш державалары деп атауға болады. «Бүгінде әлемдегі көптеген мемлекеттер осы жолдың біріншісін таңдаса, Қазақстан ғарыштық державаға айналуды мақсат тұтып отыр. Біз осы таңдауымыздың қиындығы мен тиімділігін жақсы түсініп отырмыз. Өйткені космонавтика біз үшін ұлттық мақтанышқа айналатын нысан ғана емес, ол біздің азаматтарымыздың өмір сапасын арттыру үшін пайдаланатын басты құрал болмақ».

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.