Ученые из Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН рассказали о новых спутниковых методах, позволяющих получать недоступные ранее данные. Один из них, метод радарной интерферометрии, позволил летом 2020 года предотвратить еще один разлив нефтепродуктов в окрестностях Норильска.  
 
«Если внимательно рассмотреть нашу страну на ночном снимке из космоса, можно увидеть, что из 17,2 миллионов квадратных километров территории примерно 10 миллионов квадратных километров не заняты вообще. Это означает, что мы не контролируем огромное пространство. Неизвестно, что сейчас там происходит. Нас слишком мало для этой огромной территории, поэтому дистанционное зондирование, съемка и мониторинг издалека — крайнее необходимое и отличное средство для контролирования наших просторов», — рассказал старший научный сотрудник лаборатории геоинформационных технологий и дистанционного зондирования ИГМ СО РАН кандидат геолого-минералогических наук Николай Николаевич Добрецов.  
 
Современные технологии в последние десятилетия претерпели крупные качественные изменения. Над нами постоянно летают спутники, которые не просто фотографируют Землю, а зачастую являются спектрометрами, измеряющими поверхность планеты. Многим привычно видеть снимки в различных сервисах, например Google Maps, однако это бытовая составляющая технического процесса. Спектрометры в определенных диапазонах при различной длине волн могут измерять всевозможные характеристики, после чего ученые используют эти уникальные данные для решения различных задач. 
 
«Попигайская астроблема — метеорный кратер в бассейне реки Попигай. Одно из чудес света, сформированное в результате падения астероида или кометы примерно 35 миллионов лет назад, находится как раз на незаселенной территории. Однако мы можем сделать снимок данного участка — примерно 300 на 400 километров. Дальше при помощи компьютерных технологий убираем зеленую растительность или другую мешающую характеристику и в итоге приводим изображение к какому-то общему знаменателю, чтобы можно было видеть горные породы, древние кристаллы, образования, структуру местности. Обработка данных спектрального диапазона дает огромное количество информации с высоким уровнем объективности. И самое главное, каждый ученый, пользующийся этой технологией, может акцентировать свое внимание на различные характеристики в соответствии со своей задачей. Мониторинг лесных пожаров, сезонных паводков — лишь некоторые примеры способов приложения космических спектрометров», — добавил Николай Добрецов. 
 
Снимок со спутника (слева) и обработанный снимок (справа) 
   Снимок со спутника (слева) и обработанный снимок (справа)
 
Применение спектральных технологий выводит научный анализ на качественно новый уровень. На полученном со спутника снимке, например, можно увидеть внешнее сходство геологических слоев, следовательно, возникает гипотеза о их общем происхождении. Ученый может извлечь спектральные характеристики и подтвердить или опровергнуть свои мысли. Если слои действительно имеют общий источник возникновения, появляется возможность поставить задачу поиска на всей рассматриваемой территории поверхности с похожими показателями. Таким образом, у исследователей появляется возможность решать поисковые задачи. Заполярные просторы тундры часто представлены верховыми болотами на скальном основании, закрытыми характерной растительностью. На таком пространстве крайне сложно передвигаться и при зрительном анализе ничего увидеть нельзя. Однако по спектральным характеристикам можно обнаружить, к примеру, магматическое тело, погребенное под каменной толщей. Раньше пришлось бы бурить поверхность, что достаточно затратное и сложное занятие. А сейчас, сидя, условно, в кабинете за компьютером, можно обработать полученные со спутника данные и с высокой точностью установить последовательность деформаций различного рода, восстановить историю развития геологического тела. Кроме того, наш организм имеет возможность воспринимать только 3D-модель события, но компьютер из полученной информации строит систему в четырехмерном пространстве (для геологии обязательно учитывать фактор времени, здесь он является движущей силой всех процессов). 
 
Как известно, летом 2020 года под Норильском произошло катастрофическое событие — из аварийного бака разлились нефтепродукты. Практически сразу после аварии были получены данные со спутника, исследующего местность методом радарной интерферометрии (он позволяет измерять вертикальное смещение объекта). Ученые ИГМ СО РАН обработали эту информацию и построили диаграмму годового поведения емкости с точностью двух-четырех миллиметров в год. 

 
 «В результате нашей работы мы пришли к выводу, что аварийный бак начал падать еще в августе-сентябре 2019-го, причем с возрастающим ускорением. В финале (авария произошла 30 мая 2020 года) скорость и падение доходили до 30—35 миллиметров в год. На первый взгляд числа кажутся небольшими, но это только вертикальное смещение. Простое геометрическое уравнение может предоставить более точные данные по скорости наклона, кроме того, речь идет о напряженной и нагруженной конструкции. Самое главное, что мы получили данные по еще одному баку, где установили такую же динамику, разве что процесс падения начался позже. Как только мы поняли ситуацию, сразу передали свои опасения через председателя СО РАН академика Валентина Николаевича Пармона в Норильск, и там приняли срочные меры. Спустя полтора месяца в рамках комплексной Большой норильской экспедиции геофизики методами электроразведки проверили все четыре резервуара и подтвердили нашу гипотезу. Таким образом, причина катастрофы — протаивание вечной мерзлоты, — медленно распространялась еще на один бак. Получается, мы предотвратили еще один разлив. На мой взгляд, это очень хорошо, что при помощи подобных компьютерных методов мы можем дистанционно оказывать положительное влияние на жизнь окружающих и природу вокруг», — прокомментировал Николай Добрецов.
 
«Наука в Сибири»
 
Фото предоставлено Николаем Добрецовым.

Источники

Геологи предотвратили продолжение экологической катастрофы
Наука в Сибири (sbras.info), 18/03/2021
Спутник помог предотвратить еще один разлив на Норильской ТЭЦ-3
Ведомости (vedomosti.ru), 18/03/2021
Спутник помог предотвратить еще один разлив нефтепродуктов на Норильской ТЭЦ-3
Накануне.ру (nakanune.ru), 18/03/2021
Новосибирские геологи предотвратили продолжение норильской катастрофы
Московский Комсомолец # Новосибирск (novos.mk.ru), 18/03/2021
Спутник помог предотвратить еще один разлив нефтепродуктов на Норильской ТЭЦ-3 из-за таяния
Регион online (news-r.ru), 18/03/2021
Геологи предотвратили продолжение экологической катастрофы
Научная Россия (scientificrussia.ru), 18/03/2021
Космические технологии для геологов
Академгородок (academcity.org), 19/03/2021
Благодаря спутниковым данным был предотвращен еще один разлив на Норильской ТЭЦ-3
ГИС Ассоциация (gisa.ru), 19/03/2021
Как геологи предотвращают экологические катастрофы
Babr24.com, 23/03/2021

Похожие новости

  • 23/03/2021

    Молекулы как отпечатки пальцев

     Нефтяная «родословная». Километры никем ранее не хоженых таёжных и горных троп, романтика песен под гитару около костра — такой образ геолога отложился в нашем сознании с прошлого века. Конечно, и сейчас для того, чтобы собрать материал для изучения, геологи месяцами работают в поле, но технические возможности для исследования данных у них стали гораздо шире, чем 50 лет назад.
    255
  • 16/02/2021

    День российской науки — 2021

    Традиционно в честь Дня российской науки сибирские институты проводят просветительские мероприятия для студентов, школьников и всех, кто желает узнать чуть больше о большой науке. ​«Этот год был объявлен годом науки и технологий.
    733
  • 29/07/2019

    Академический союз

    ​В конце мая этого года в Петрозаводск съехались больше 30 наиболее авторитетных ученых России и Беларуси. Российскую академию наук представляли президент РАН А.М. Сергеев, вице-президенты РАН В.П. Чехонин и И.
    964
  • 19/03/2021

    Заглянуть в глубь Земли и создавать новые материалы поможет «Центр исследования минералообразующих систем» в рамках проекта «Академгородок 2.0»

    ​ Пиролизатор, термоанализатор, комплекс для определения возраста образцов горных пород и другое новое научное оборудование и лаборатории для фундаментальных исследований – благодаря нацпроекту «Наука» развивается инфраструктура Новосибирского научного центра.
    531
  • 12/03/2021

    В Новосибирске обсудили актуальные разработки сибирских ученых

     Указом президента РФ 2021 год объявлен Годом науки и технологий. Сибирское отделение РАН может гордиться не только научно-технологическим заделом и фундаментальными исследованиями, но и множеством прикладных разработок в самых разных областях, которые готовы к внедрению.
    334
  • 07/12/2018

    Новосибирские ученые вырастили уникальный нелинейный кристалл

    ​В рамках широкого взгляда на современную медицину научной проблемой является отсутствие диагностики, способной надежно диагностировать большой круг заболеваний на их ранней предсимптомной стадии. Оптические методы (создание широкозонных спектрометров) являются перспективным, активно развивающимся малоинвазивным направлением.
    1811
  • 25/03/2021

    Новосибирские химики работают над улучшением процессов нефтепереработки

    ​Федеральные власти намерены привлечь новых инвесторов в сферу глубокой переработки нефти. Сделать это возможно с помощью нового механизма защиты капиталовложений. Соответствующее постановление опубликовано на сайте правительства.
    386
  • 11/12/2020

    Главный результат Большой Норильской экспедиции: исследования необходимо продолжать

    ​На московской площадке Российской академии наук состоялось обсуждение итогов полевого и лабораторного этапов Большой Норильской экспедиции (БНЭ), организованной Сибирским отделением РАН и компанией «Норникель».
    946
  • 16/03/2021

    Снят новый фильм из цикла «Сибирская наука в лицах»

    Продолжается проект, организованный коллективом Отделения​ ГПНТБ СО РАН в Академгородке. Закончились съёмки нового фильма из цикла «Сибирская наука в лицах». В этот раз героем встречи стал Андрей Изох, доктор геолого-минералогических наук, профессор, главный научный сотрудник и заведующий лабораторией петрологии и рудоносности магматических формаций Института геологии и минералогии имени В.
    258
  • 08/07/2019

    Разработка новосибирских ученых позволяет автоматизировать работу в поле

    ​Ученые Института геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН в сотрудничестве с компанией Data East и резидентом Академпарка ООО «Сибгеоклуб» создали мобильное приложение, которое позволяет в полевых условиях быстро аккумулировать данные о собранных образцах, одновременно наносить их координаты на карту, планировать геологические маршруты и анализировать полученную информацию.
    695