Безопасность жизнедеятельности (стр. 5 из 35)
Вероятность встречи с малым небесным телом опасных размеров (1-3 км в поперечнике) невелика – раз в десятки миллионов лет. Но в настоящее время из-за постоянно расширяющейся деятельности человека, появления многих потенциально опасных при разрушении объектов (типа АЭС), достаточно повредить такой объект, чтобы вызвать экологическую катастрофу национального или даже континентального масштаба. А для этого достаточно столкновения с небесным телом значительно меньших размеров – поперечником только в сотни метров – вероятность чего значительно выше (раз в десятки тысяч лет). Как предупреждает известный американский астроном К.Саган: «Шанс, что это произойдет в следующем столетии, равен одному на тысячу. Между тем полет на авиалайнере обычного коммерческого рейса угрожает смертью в одном случае на миллион». То есть вероятность встречи Земли с опасным астероидом в XXI веке в тысячу раз больше вероятности авиационной катастрофы для данного самолета (которая, как мы понимаем, является вполне реальной величиной).
В последние годы неоднократно наблюдались сближения космических тел с Землей. Так, в январе 1991-го года обнаруженный только за один час до максимального сближения с Землей астероид прошел на расстоянии всего 165 тыс. км от нашей планеты, что менее половины расстояния от Земли до Луны (до которой «рукой подать» - ведь там уже побывали люди). На наших глазах 21-го августа 1994 года произошло столкновение кометы Шумейкера-Леви с планетой Юпитер, в результате которого выделилась энергия на порядок (в 10 раз) превысившая ту, что 65 млн. лет назад «встряхнула» нашу планету. Такая встреча с Землей была бы, очевидно, гибельной для человечества.
В целом, астероидная опасность неизбежна, она лишь неопределённа во времени.
Изучение возможных мер борьбы с этой опасностью показало, что уровень развития ракетно-космических и ядерных технологий сегодня (в отличие от 100 и даже 50 лет назад) уже позволяет вести конкретную подготовку к эффективной борьбе с космическим «противником», несущим гибель жизни на Земле. Эффективная защита от астероидов может быть обеспечена за счет создания многоэшелонированной Системы противоастероидной защиты 3емли (СПЗЗ) – в составе наземных и размещаемых в дальнем космосе средств обнаружения «противника», средств ракетно-ядерного поражения и средств наведения. Создание такой системы уже возможно.
Однако, в СПЗЗ всё должно быть необычно. Ведь необычайно высоки (до 70 километров в секунду) скорости подлёта астероидов к Земле, а сам подлёт может осуществляться практически с любого направления. Для организации противодействия обнаружение и распознавание астероида нужно осуществлять, пока он находится на расстояниях не менее 6 – 20 млн. км от Земли. Необходимо реализовать способ нейтрализации астероидов за счет их разрушения или способ, обеспечивающий перевод астероидов на новые, безопасные для Земли орбиты. Для выведения элементов СПЗЗ в космос потребуются ракеты-носители тяжелого и сверхтяжелого классов типа наших «Протон», «Энергия» и американского «Спейс-Шаттл», а также перспективные средства межорбитальной транспортировки, разрабатываемые в России и США. Помимо этих стран в разработке могут принять участие Германия, Англия, Франция, Япония, Китай, Корея…
Финансирование, разработка и эксплуатация СПЗЗ по силам только объединенному мировому сообществу, тем более, что и «противник»-то общий. Однако мировое сообщество, очевидно, не готово уже сейчас выделять средства, соизмеримые с годовыми бюджетами развитых государств, на борьбу с опасностью, которая неизвестно когда реализуется. Для развертывания работ понадобится, по-видимому, некий «убедительный опыт» («пока гром не грянет, мужик не перекрестится»).
В завершение отметим, что угроза из космоса относится к числу природных, но устранена она может быть за счёт жизнедеятельности человека, направленной на обеспечение безопасности.
Краткий итог. Подобной ядерной войне может стать встреча Земли с крупным астероидом. Она неизбежна, лишь неопределённа по времени. Человечество с помощью современных технологий способно отразить эту угрозу совместными усилиями, но не готово к этому.
1.3. Научные исследования
глобальных последствий жизнедеятельности
Мировая динамика
Что ожидает человечество в новой эпохе? Сможет ли оно справиться со стремительно возникшими глобальными угрозами, подрывающими условия его жизни и развития?
Большой прорыв в методах исследования глобальных проблем новой эпохи совершил во второй половине XX века американский профессор Д.Форрестер. Будучи крупнейшим специалистом в области больших систем и теории компьютерного управления промышленными предприятиями, он впервые применил математические методы к исследованию социальных и экономических процессов. Объектом его исследований сначала стал процесс развития большого города как системы, а затем – развитие всей мировой системы человеческой цивилизации, которое он назвал «Мировая динамика».
Чтобы понять существо результатов работ Форрестера, предварительно ознакомимся с максимально упрощенным мысленным экспериментом, предложенным советским академиком A.И.Вейником. Этот эксперимент наглядно иллюстрирует возникновение глобальной угрозы вследствие «естественного» (стихийного, неуправляемого) развития цивилизации на планете с ограниченными ресурсами, при отсутствии полной регенерации отходов.
Пусть в замкнутом объеме, например, в шаре, находится некая питательная среда. И пусть в этот шар попадает пара живых opганизмов - «бактерий». Что произойдет дальше?
Очевидно: попав в благоприятные условия, наши «бактерии» начнут естественно размножаться. Рост числа бактерий, сначала очень медленный, со временем всё больше и больше ускоряется и, наконец, приобретает характер взрыва. Постепенно бактерии пожирают питательную среду и начинают задыхаться в собственных отходах. С этого момента рост «населения» замедляется, а затем и вовсе прекращается.
Причина этого будет совершенно непонятна неразумным бактериям, занятым в это время «личными делами», а, возможно, даже «справедливым распределением» все уменьшающихся запасов питательной среды между собой. В момент, когда наиболее дальновидные из них поймут, что «на всех всё равно не хватит», они начнут, возможно, внедрять идеи либерализма, позволяющие выживать сильнейшим. Но, в конце концов, вся микробная «цивилизация» переходит в мир иной (Рис. 1.6).
Неизбежный результат развития жизни в замкнутой ограниченной среде – гибель.
Конечно, механизм жизни на нашей планете отличается от модели, использованной в мысленном эксперименте. Биосфера представляет собой открытую систему: Земля облучается извне энергией Солнца, которая в естественных условиях позволяет регенерировать отходы жизнедеятельности организмов и возобновлять используемые ресурсы – образуется созданный природой круговорот. Однако этот сбалансированный природный круговорот нарушен вмешательством человека, использующего в своих интересах технологии преобразования окружающей среды. Особенно опасной стала жизнедеятельность человека с наступлением индустриальной волны цивилизации, когда основными источниками производственной деятельности стали невозобновляемые ресурсы (например, нефть, газ), а отходы стали нерегенерируемыми (например, искусственные материалы, металлолом). Поэтому понятно, почему при исследовании Форрестером динамики мировой системы получилась картина, в основных чертах подобная предыдущему мысленному эксперименту. Им для изучения самых общих закономерностей функционирования мировой системы было взято пять основных изменяющихся компонентов (при естественном ограничении географического пространства планеты):
· численность населения Земли,
· капиталовложения (фонды, характеризующие уровень развития экономики, которая преобразует природу),
· природные ресурсы,
· производство продуктов питания,
· загрязнение (отходы жизнедеятельности человека, которые не регенерируются природой).
Этими компонентами и их взаимодействиями, принял Форрестер, в основном, обуславливается динамика изменений в мировой системе. Связав изменение во времени основных компонентов в математические уравнения, Форрестер определил коэффициенты этих уравнений на основании имеющихся статистических данных за предыдущий период времени. Изучая поведение системы, он установил, что растущее население вызывает рост индустриализации, рост потребности в продуктах питания и распространение населения по все большей территории.
В свою очередь, рост производства продуктов питания, промышленных товаров и занимаемой территории способствуют увеличению количества населения. Рост населения с сопровождающими его индустриализацией и загрязнением окружающей среды является следствием процессов, в которых каждый компонент способствует росту других и обеспечивает своё развитие за их счет. Рост населения в расчетах Форрестера вначале, как в современной действительности, происходит по экспоненциальному закону (закону геометрической прогрессии).
Однако со временем рост наталкивается на пределы, определенные природой. Территория планеты освоена, почва и природные ресурсы истощаются, а способность биосферы Земли разлагать загрязнения не беспредельна. Полученный расчетом и известный нам из истории экспоненциальный рост населения, фондов, потребления пищи, уровня жизни и загрязнения не может продолжаться безгранично. Количество населения, достигнув предельной величины, затем станет заметно уменьшаться, что означает не кризис (из которого возможны разные выходы), а катастрофу (процесс, ведущий к гибели). Предел роста численности населения Земли будет достигнут, по расчетам Форрестера, в период 2025-2050 гг. (Рис. 1.7).