Роль и место космических систем в глобальных процессах становления информационного общества 21-го века

Роль и место космических  систем в глобальных процессах становления  информационного общества 21-го века

(доклад Руководителя Роскосмоса А.Н.Перминова на Первом международном симпозиуме «Космос и глобальная безопасность человечества»)

 

Главная цель моего доклада  – показать отсутствие альтернативы космическим системам как источникам и распространителям информации, адекватной тем проблемам, угрозам  и рискам, с грузом которых человечество входит в постиндустриальную фазу развития цивилизации – информационное общество. На этой фазе информация превращается в экономическую категорию и  определяет все виды как национальных, так и общепланетарных ресурсов. При этом создается интеллектуальный фундамент для решения многих глобальных проблем современности, таких как преодоление экологического, энергетического и финансово-экономического кризисов, смягчение социальной напряженности  и религиозной нетерпимости, порождающих  международный терроризм.

 

Само понятие «информационное  общество» возникло в результате осознания накопившихся проблем  общепланетарного характера, которые  могут быть разрешимы только на основе информированности правительств стран мира и их населения о последствиях экстенсивного развития мирового хозяйства и возможных ему альтернативах.

 

Острота только экологических  проблем подтверждается данными, приведенными на сл. 2.

 

 

 

Сегодня уже созданы технологические  предпосылки перехода к информационному  обществу. Практически неограниченные объемы информации, включая новые  знания, добываются, обрабатываются и  передаются на планетарные расстояния с помощью инфокоммуникаций, которые возникли в результате конвергенции изначально независимых информационных, спутниковых и компонентных технологий. Инфокоммуникации образуют информационную инфраструктуру или инфосферу [2].

 

Инфосфера содержит две составляющие (сл. 3) – материальную и духовную.

 

 

 

Первая из них представляет собой инфокоммуникации в виде глобальных сетей добывания, передачи, обработки и накопления информации. Вторая – это гуманистически ориентированное мировоззрение людей, их психология, менталитет, определяющие национальные и цивилизационные шкалы ценностей. Только при достижении определенного порога в уровнях этих двух составляющих в глобальном масштабе возможен действительный переход от индустриального общества, которое привело человечество к конфликту с его же собственной средой обитания, к информационному, на которое возлагаются надежды предотвращения вселенских экологического и социального кризисов. В настоящее время в высокоразвитых в промышленном отношении странах наблюдается разбаланс между этими двумя составляющими. Технологически эти страны подготовлены к вхождению в информационное общество, что никак нельзя сказать об уровне духовного развития их населения.

 

В свою очередь, в слаборазвитых  странах этот баланс существует, но в том смысле, что и материальная, и духовная составляющие находятся  значительно ниже порогового уровня.

 

Глобальные угрозы и риски

 

Человечество существовало, существует и будет существовать в зоне постоянных угроз и рисков. Они, одновременно являясь источниками  напряженности и беспокойства, выполняют роль мощных стимуляторов поступательного движения человеческой цивилизации.

 

Со сменой эпох, поколений  и технологий некоторые из них  исчезали (смягчались), некоторые передавались по наследству следующим поколениям, но при этом всегда возникали новые  угрозы и риски.

 

На сл. 4 схематично показаны глобальные внешние и внутренние угрозы, с которыми человечество вступает в постиндустриальную фазу цивилизации  – в информационное общество. Здесь  же представлены и основные действующие  противоречия.

 

 

 

На сл. 5 представлена одна из возможных (далеко не полная) классификаций  угроз и рисков.

 

 

 

Внешние угрозы – это вечные, периодически реализуемые угрозы, создаваемые  Космосом планете Земля и ее обитателям. За циклами солнечной активности следовали циклы глобального  изменения климата, столкновения Земли  с большими астероидами и кометами приводили к вселенским катаклизмам. Над Землей постоянно висит этот «дамоклов меч».

 

Орбиту Земли пересекают порядка 500 астероидов диаметром более 1 км и 800 комет с километровым диаметром  ядра. По космическим меркам астероиды  достаточно близко подходят к Земле. В 2009 году был обнаружен 100-метровый астероид уже после того, как он миновал Землю, пройдя внутри орбиты Луны [3].

 

Внутренние угрозы и риски  могут быть как природными (опасные  природные явления и процессы), так и «рукотворными» (риски антропогенных  воздействий, техногенные и социальные риски). Риски опасных природных  явлений и процессов могут  быть как «фатальными», так и антропогенно-природными. Их четкое разделение в настоящее время представляется затруднительным. Так, ряд ученых считает, что причиной наблюдаемого в настоящее время глобального потепления является парниковый эффект, в то время как другие склонны его скорее связывать с естественными природными циклами, «подстегнутыми» антропогенными воздействиями. С другой стороны, такие опасные природные явления, как опускание и подтопление территорий, оползни, карстово-суффозионные провалы, тропические ураганы и даже повышенная сейсмическая активность могут являться прямым результатом интенсификации индустриальной деятельности человека.

 

Эскалация рисков антропогенных  воздействий до критического уровня, за которым начинаются необратимые  процессы, произошла, в основном, во второй половине прошлого века.

 

Риски социальных конфликтов приобретают новое содержание при  формировании многополюсного мира в  условиях многоаспектной глобализации (сл. 6).

 

 

 

В этом мире выкристаллизовываются  центры стратегического и конъюнктурного партнерств, между которыми образуются отношения совпадающих и несовпадающих  интересов.

 

На этом же слайде представлены основные противоречия, возникающие  при их взаимодействии.

 

Первое из них означает, что в многополюсном мире необходимо вырабатывать общепланетарные решения  в русле парадигмы устойчивого  развития, обязательные для всех стран. Это следует хотя бы из того, что  промышленная деятельность государств при их хищническом отношении к природе выходит за рамки их суверенитета, так как она вносит свой вклад в разрушение общей среды обитания человечества. Главная забота слаборазвитых и развивающихся стран – выйти любой ценой на экономический и военный уровень, при котором с ними бы считались при решении глобальных проблем. В этих условиях для выработки общепланетарных решений и проведения их в жизнь необходим центральный орган, наделенный реальными полномочиями, включая, при необходимости, и функции принуждения. Но достижение компромисса при выработке обязательных для всех решений и контроль их исполнения возможны только при наличии в центре и на периферии релевантной информации, объемы и темп поступления которой согласованы с динамикой протекающих в мире процессов. Такую информацию могут предоставить космические системы благодаря присущим им свойствам экстерриториальности и независимости в добывании информации.

 

Второе противоречие связано  с неизбежным процессом глобализации во всех сферах человеческой деятельности, в частности в сфере информации, которая в информационном обществе будет играть определяющую роль.

 

Глобализация предоставляет  пользователям инфокоммуникаций принципиальную возможность, с одной стороны, доступа к совокупному информационному ресурсу (в ряде случаев этот доступ может быть и анонимным), а с другой – бесконтрольное распределение информации по огромным аудиториям. Такое положение вступает в противоречие с интересами государства, которое, для сохранения своей целостности, всегда принимает меры к контролированию доступа и распространения подрывающей его устои информации. Но трансграничный информационный обмен в таких областях, как наука, техника, экономика, образование, культура, коммерческая деятельность, реклама и т.п., размывает исторически сложившиеся рамки национальных ценностей и барьеров, нивелирует менталитеты, то есть все то, что составляет гуманитарные и экономические границы между народами, после чего и политические границы становятся искусственными. В гипертрофированном виде этот процесс перерастает в информационные войны.

 

Рассмотрим теперь коллизии, возникающие внутри государства. На сл. 7 представлена в виде графа концептуальная модель действующих в демократическом  государстве отношений между  основными субъектами – гражданским  обществом, бизнесом и властью.

 

 

 

Здесь роль центра, вырабатывающего  равнодействующую в чем-то совпадающих  и несовпадающих интересов партнеров, берет на себя правильно организованная государственная власть, на которой  замыкаются прямые и обратные информационные связи.

 

И здесь выработка компромисса  в русле вектора устойчивого  развития государства может быть осуществлена только при условии  доступности всем действующим на этом поле «игрокам» релевантной  информации о среде их существования  и о каждом из партнеров. Носителем  такой информации также является глобальное информационное поле, создаваемое  космическими системами.

 

Управление рисками разномасштабных  естественных и антропогенных процессов  на основе информации, получаемой от космических  информационных систем

 

На сл. 8 представлен итерационный процесс управления рисками.

 

 

 

Современные мировая и  отечественная концепции безопасности базируются на принципе приемлемого  риска, пришедшем на смену принципу нулевого риска. В соответствии с  ним абсолютной безопасности не существует, так как после любых мероприятий  по снижению риска всегда будет существовать некоторый остаточный риск, определяющий достигнутый уровень безопасности. Зона безопасности объекта ограничена сверху допустимым риском. Зона приемлемого  риска располагается ниже этой границы. Назначение уровня допустимого риска  является исходной процедурой процесса управления риском и производится путем  выработки компромисса в области конфликтующих между собой критериев:

безопасность;

уровень соответствия объекта  своему целевому назначению (его экономическая  значимость и другие характеристики, определяющие потребительскую ценность объекта в данных условиях);

стоимость мероприятий по обеспечению желаемого уровня безопасности.

 

Общие задачи мониторинга  безопасности жизни на Земле

 

Прогнозирование внешних  угроз осуществляется на основе наблюдений, направленных с Земли в Космос, а глобальных внутренних – из Космоса  на Землю. Информация о внешних угрозах  добывается как наземными, так и  космическими астрономическими станциями. Однако возможности наземных систем ограничены маскирующим свойством  атмосферы, в то время как космические обсерватории, размещенные на орбитах Земли и Солнца, а также находящиеся за пределами Солнечной системы, свободны от этого недостатка.

 

В части контроля внутренних угроз современные космические  системы позволяют формировать  обращенное к Земле глобальное интегрированное  информационное поле, являющееся носителем  информации, адекватной планетарным (глобальным) угрозам и рискам (сл. 9). Основными  источниками такого поля являются:

КА навигационных систем (ГЛОНАСС, GPS и других);

КА дистанционного зондирования Земли различных классов и  назначений;

спутники связи;

КА системы поиска и  спасания КОСПАС-SARSAT.

 

Это поле обладает универсальными возможностями оперативного предоставления любых видов информационных услуг.

 

Пользователям любого масштаба предоставляется возможность с  помощью виртуальных аппаратно-программных  «фильтров», согласованных с векторами  их потребностей и спецификой, сформировывать свое интегральное информационное поле «частного применения» (сл. 10).

 

 

На сл. 11 представлены виды, объекты и функции глобального  мониторинга, осуществляемого космическими информационными системами.

 

 

Управление «фатальными» рисками

 

На сл. 12 представлены распределения  людских и материальных потерь по видам природной опасности в  мире Циклон-3.

 

 

 

Статистика свидетельствует, что затраты на ликвидацию последствий  стихийных бедствий, а также техногенных  ЧС, на порядки превосходят затраты  на принятые вовремя превентивные меры по уменьшению ожидаемого ущерба Зенит-2.

 

На сл. 13 представлен цикл априорных научно-исследовательских  и прикладных работ, направленных на снижение риска возникновения катастрофических природных явлений.

 

Наиболее информативным  и адекватным этим целям является мониторинг, осуществляемый с помощью  космических систем ДЗЗ.

 

 

 

На сл. 14 представлена структура  мониторинга природных угроз  на основе космических систем ДЗЗ  и навигационно-геодезических систем.

 

 

 

 

Экологический мониторинг

 

Сегодня экологическая проблема является одной из самых острых для  планеты Земля в целом. В атмосферу  попадают сотни веществ, которые  отсутствовали в природе. На территории только России в атмосферный воздух ежегодно продолжает поступать около 20 млн. тонн химических веществ.

 

При этом вследствие преобладания западных ветров Россия получает от своих  западных соседей в 8-10 раз больше атмосферных загрязнений, чем отправляет им. В мировой океан сброшено около 20 млрд. тонн мусора и ежегодно выливается более 10 млн. тонн нефти Союз-У.

 

На сл. 15 и 16 представлены пути доставки человеку вредных веществ, отрицательно влияющих на его здоровье.

 

 

 

 

 

На сл. 17 представлена функциональная схема экологического мониторинга, осуществляемая космическими системами  ДЗЗ.

 

 

 

 

Мониторинг техносферы

 

В настоящее время во всем мире растет количество техногенных  чрезвычайных ситуаций и происходит увеличение масштабов причиненных  ими ущербов. По данным исследований, проведенных ведущими специалистами  РАН по анализу риска и проблемам  безопасности, аварии и катастрофы в природно-техногенной сфере  наносят прямой и косвенный ущерб  национальной экономике в размере  до 3-5% ВВП Зенит-2.

 

На сл. 18 представлены основные факторы, определяющие это опасное  явление.

 

 

 

На сл. 19 представлены фазы развития возможных угроз на потенциально опасных объектах (ПОО) вплоть до критической  ситуации (КС), переходящей в ЧС, при  отсутствии управляющих воздействий, парирующих это развитие. Основная задача мониторинга ПОО состоит  в информационном обеспечении превентивных мероприятий по удержанию процесса в зоне допустимого риска (фаза 1), а в случае его выхода из этой зоны – в блокировке дальнейшего  опасного развития вплоть до возвращения  в зону безопасности. Вот наша задача.

 

 

 

ПОО представляют собой угрозу для окружающей среды не только из-за происходящих на них аварий, но и  из-за их функционирования в нормальном режиме с соблюдением установленных  норм выделения т.н. «плановых» количеств  отходов производства. Угроза проявляется  в результате кумулятивного эффекта, при котором в природных компонентах  происходит накопление малых доз вредных веществ, приводящее к нарушениям установившегося равновесия в естественных процессах живой природы. При этом возможно как медленное «сползание» к нежелательным изменениям, так и наличие «порогового эффекта», который проявляется в том, что при достижении некоторого критического уровня воздействия происходит резкое нарушение устойчивости компонентов природной среды и ее необратимые изменения.

 

В соответствии с современными взглядами назрел переход от принципа «жесткого регулирования» воздействия  промышленных объектов на природную  среду к системному подходу, при  котором объекты техносферы рассматриваются как элементы единой природно-технической метасистемы. Такой подход тесно связан с учением Вернадского о ноосфере. Глобальный мониторинг метасистемы может осуществляться только космическими информационными системами.

 

 

Использование космических  систем в различных сферах деятельности человечества

 

На сл. 20 схематически изображено космическое глобальное информационное поле с его реальными и потенциальными потребителями. При этом видно, что  космическая информация востребована практически во всех сферах деятельности человечества.

 

 

 

Космические навигационно-геодезические  системы и системы ДЗЗ –  адекватный инструментарий создания и  актуализации инфраструктуры геопространственных данных, используемых в общепланетарных, региональных, национальных, корпоративных и индивидуальных приложениях

 

На сл. 21 показаны уникальные свойства информации, получаемой с  космических систем ДЗЗ.

 

 

 

На сл. 22 – сферы применения геопространственных данных.

 

 

 

На сл. 23 – возможности  применения координатно-временного обеспечения.

 

 

 

Роль космических систем связи в процессах глобализации и персонализации связи

 

Развитие связи на современном  этапе происходит по двум противоположным  направлениям: глобализации и персонализации, которые в своем единстве приводят к созданию мировой коммуникационной среды.

 

Глобализация направлена на интеграцию национальных сетей во всемирную сеть связи.

 

Персонализация – предоставление мультимедийных услуг непосредственно  каждому пользователю. В результате индивидуум независимо от своего местоположения сможет пользоваться созданным при  его же участии мировым информационным ресурсом.

 

Глобализация связи создает  технологические предпосылки для  информационного обеспечения всемирного центра в направлении выработки  глобальных решений экологического, социального и, возможно, военного характеров, имеющих общепланетарное значение, на основе релевантной информации, поступающей в реальном времени  из всех регионов планеты.

 

Формирование единого  мирового информационного пространства в условиях глобализации способствует созданию благоприятных условий  для функционирования рынков товаров, услуг, капиталов и рабочей силы, облегчает процессы согласования в  различных сферах деятельности и  т.д. Ведущая роль при этом принадлежит  спутниковым системам связи.

 

 

Международное сотрудничество в сфере космической деятельности

 

В 1975 году в условиях «холодной  войны» была осуществлена стыковка и  совместный полет советского корабля  «Союз» и американского корабля  «Аполлон».

 

В 1978 г. правительствами СССР, США, Канады и Франции было принято  решение о совместном создании международной  космической системы поиска и  спасания терпящих бедствие судов и  самолетов КОСПАС-SARSAT.

 

На сл. 24 показана общая  картина применения международной  системы поиска и спасания КОСПАС-SARSAT.

 

 

 

В настоящее время в  этой программе принимают участие 40 стран (сл. 25).

 

 

 

Пилотируемый космос

 

Особая роль в области  научных космических исследований принадлежит международным пилотируемым экспедициям на МКС. В программу  экспедиций входят исследования и эксперименты, выявляющие возможность длительного  пребывания человека в условиях космического полета, выращивания растений, которые  могут использоваться для восполнения  продуктов питания, производства сверхчистых  материалов, а также наблюдение Земли  из Космоса. Все это является ступенями  к осуществлению полетов человека к Луне и планетам Солнечной системы.

 

Использование космических  информационных систем в интересах  добывания фундаментальных и  прикладных научных знаний

 

Интеллектуальный фундамент  информационного общества составляют фундаментальные и прикладные научные  знания. Ценность космических информационных систем состоит в том, что они  позволяют, с одной стороны, наблюдать  Землю как целостную, взаимодействующую  с Космосом систему, а с другой – изучать с различной степенью подробности ее структуру и протекающие  на ней процессы, а также уточнять и получать новые знания о строении Вселенной. Эта сторона космической  деятельности осуществляется при международной  кооперации, о чем свидетельствует  хотя бы тот факт, что практически  на всех российских научных космических  аппаратах установлены приборы, разработанные другими странами.

 

На сл. 26 представлен спектр научных фундаментальных и прикладных знаний, которые пополняются с  помощью космических систем.

 

Международная система мониторинга  ЧС

 

Важнейшим аспектом международного сотрудничества в области защиты населения и территорий от природных  и антропогенных ЧС и катастроф  является совершенствование международной  системы мониторинга и прогнозирования  ЧС по данным космических информационных систем.

 

Ее основными составляющими  являются национальные системы, объединенные системами спутниковой и других видов связи [7].

 

Основные задачи этой системы  представлены на сл. 27.

 

 

 

В настоящее время отсутствует  целостная международная система  мониторинга ЧС. Существуют международные  соглашения, позволяющие осуществлять обмен данными мониторинга по некоторым видам природных и  антропогенных опасностей.

 

Насущной задачей является формирование международной договорно-правовой базы и на ее основе объединение  информационных ресурсов всех стран  в единое информационное пространство международной системы мониторинга  и прогнозирования ЧС.

 

Вывод

 

Анализ глобальных рисков, проблем и противоречий, действующих  в переходный период от индустриального  к информационному обществу, показывает, что для их решения требуется  адекватное информационное обеспечение, и его инструментарием являются космические информационные системы.

 

 

Литература

Доклад Генерального секретаря  ООН «Глобальные изменения и  устойчивое развитие: важнейшие тенденции» Е/СN. 17/1997/3. Экономический и Социальный Совет ООН. Комиссия по устойчивому развитию.

В.Б. Булгак, Л.Е. Варакин и др. «Концепция развития связи РФ». («Технологии электронных коммуникаций» М., 1996.).

Б.Р. Мушаилов / ГАИШ. МГУ. Астрономический календарь 2009.

В.И. Измалков, А.В. Измалков. «Техногенная и экологическая безопасность и управление риском» МЧС России, РАН. 1998.

Г.Г. Малинецкий и др. «О национальной системе научного мониторинга», «Вестник» РАН, т. 75, № 7, 2005.

Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова «Экология  России». М. «Устойчивый мир», 2001.

Ю.Л. Воробьев. «Безопасность  жизнедеятельности». М. «Деловой экспресс. 2005.

 

Раскрытие смысла некоторых  понятий и определений, встречающихся  в докладе

 

Биота – совокупность видов растений и живых организмов (включая микроорганизмы)

 

Геоморфологический процесс  – процесс развития форм рельефа

 

Коллизия – в данном контексте – столкновение интересов

 

Конвергенция – процесс сближения различных направлений, технологий

 

Кумулятивный эффект –  накопление в растениях и живых  организмах вредных веществ

 

Метасистема – система, элементами которой являются взаимодействующие между собой системы

 

Ноосфера – состояние  биосферы, при котором разумная деятельность человека становится решающим фактором ее развития

 

Парадигма – концептуальная схема, модель постановки проблем и  их решений

 

Рекуррентная процедура  – в математике: многошаговая процедура  вычисления функции, аргументом которой  на каждом шаге является результат, полученный на предыдущем шаге

 

Релевантная информация –  информация, необходимая и достаточная  для решения конкретной задачи

 

Фатальность – неотвратимость, неизбежность

 

Экстенсивный экономический  рост – количественное наращивание  средств производства и используемых ресурсов. При экстенсивном экономическом росте происходит истощение природных ресурсов