Астероїди - це початковий матеріал, що залишився після утворення Сонячної системи. Вони поширені скрізь: деякі пролітають зовсім близько до Сонця, інші виявлені неподалік орбіти Нептуна. Величезна кількість астероїдів зібрано між Юпітером та Марсом – вони формують так званий Пояс астероїдів. На сьогоднішній день було виявлено близько 9000 об'єктів, що проходять поряд із орбітою Землі.
Багато з таких астероїдів знаходяться в зоні доступу і багато хто містить величезні запаси ресурсів: починаючи від води, закінчуючи платиною. Їх використання дасть практично нескінченне джерело, яке встановить стабільність на Землі, збільшить добробут людства, а також створить основу для присутності та дослідження космосу.
Неймовірні ресурси
Існує більше 1500 астероїдів, до яких легко дістатися, як і до Місяця. Їхні орбіти перетинаються з орбітою Землі. Такі астероїди мають невелику силу тяжіння, що полегшує завдання посадки та зльоту.
Ресурси астероїдів мають низку унікальних особливостей, що робить їх ще більш привабливими. На відміну від Землі, де важкі метали розташовані ближче до ядра, метали на астероїдах розподілені по всьому об'єкту. Таким чином, витягувати їх набагато легше.
Людство лише починає розуміти неймовірний потенціал астероїдів. Перший контакт космічного апарату з одним із них стався у 1991 році, коли апарат «Галілео» пролетів поряд з астероїдом Гаспра на його шляху до Юпітера. Наше знання таких небесних сусідів було революціонізовано нечисленними міжнародними та американськими місіями, зробленими з того часу. Під час кожної з них наука про астероїди знову переписувалася.
Про відкриття та кількість астероїдів
Мільйони астероїдів пролітають повз орбіти Марса і Юпітера, чиї гравітаційні пертурбації виштовхують деякі об'єкти ближче до Сонця. Таким чином з'явився клас навколоземних астероїдів.
Пояс астероїдів
Коли говорять про астероїди, більшість людей представляють саме їхній Пояс. Мільйони об'єктів складових його утворюють схожий на кільце район меду орбітами Марса та Юпітера. Незважаючи на те, що ці астероїди дуже важливі з погляду розуміння історії виникнення та розвитку Сонячної Системи, порівняно з навколоземними, дістатися до них не так легко.
Навколоземні астероїди
Навколоземні астероїди визначаються як астероїди, чия орбіта або її частина знаходиться в проміжку від 0,983 до 1,3 астрономічних одиниць від Сонця (1 астрономічна одиниця - відстань від Землі до Сонця).
На 1960 було відомо лише про 20 навколоземних астроидах. До 1990 року кількість зросла до 134, а сьогодні їх кількість оцінюється в 9000 і зростає постійно. Вчені впевнені, що насправді їх понад мільйон. Серед астероїдів, що спостерігаються сьогодні, 981 з них більше 1 км у діаметрі, решта – від 100 м до 1 км. 2800 – менше 100 м у діаметрі.
Навколоземні астероїди класифікуються на 3 групи залежно від відстані від Сонця: Атони, Аполлони і Амури.
Два навколоземні астероїди відвідувалися космічними апаратами-роботами: місія НАСА відвідала астероїд 433 Ерос, а японська «Hayabusa» астроїд 25143 Ітокава. Наразі НАСА працює над місією «OSIRIS-Rex», мета якої – політ до вуглецевого астероїду 1999 RQ36 у 2019 році.
Склад астероїдів
Навколоземні астроіди широко варіюються за своїм складом. Кожен їх низ у різних кількостях містить воду, метали та вуглецеві матеріали.
Вода
Вода з астероїдів – це ключовий ресурс у космосі. Воду можна перетворити на ракетне паливо чи постачати їй людські потреби. Крім того, вона може кардинально змінити спосіб дослідження космосу. Один багатий водою астероїд шириною 500 м містить у 80 разів більше води, ніж може поміститися у найбільший танкер, а якщо її перетворити на паливо для космічних апаратів, то вийде у 200 разів більше, ніж потрібно для запуску всіх ракет в історії людства.
Рідкісні метали
Якось отримавши доступ, навчившись добувати, витягувати і використовувати водні ресурси астероїдів, видобуток на них металів стане набагато реальнішим. Деякі навколоземні об'єкти містять МПГ у високих концентраціях, якими можуть похвалитися лише найбагатші земні рудники. Один багатий платиною астероїд шириною 500 м містить майже в 174 рази більше цього металу, ніж видобувається на Землі на рік і в 1,5 рази більше від усіх відомих світових запасів МПГ. Такої кількості достатньо для того, щоб заповнити баскетбольний майданчик на 4 рази вище за кільце.
Інші ресурси
Астроіди також містять більш поширені метали, наприклад залізо, нікель, кобальт. Іноді у неймовірних кількостях. Крім того, на них можна зустріти леткі речовини, наприклад азот, CO, CO2 і метан.
Використання астероїдів
Вода – найважливіший елемент Сонячної системи. Для космосу вода, окрім своєї критичної гідратаційної ролі, надає й інші важливі переваги. Вона може захистити від сонячної радіації, використовувати як паливо, давати кисень тощо. На сьогоднішній день вся вода та пов'язані з нею ресурси, необхідні для космічних польотів, транспортуються з поверхні Землі за безмірно високими цінами. Серед усіх обмежень на людську експансію до космосу, це найважливіше.
Вода – ключ до Сонячної системи
Воду з астероїдів можна конвертувати в ракетне паливо, так і постачати в спеціальні сховища, розташовані в стратегічних місцях на орбіті для заправки космічних кораблів. Такий вид палива, що постачається і продається, дасть величезний поштовх розвитку космічних польотів.
Вода з астероїдів може значно скоротити витрати на космічні місії, оскільки всі вони залежать насамперед від палива. Наприклад, набагато вигідніше транспортувати літр води з одного з астероїдів на орбіту Землі, ніж доставити цей же літр із поверхні планети.
На орбіті воду можна використовуватиме заправки супутників, збільшення вантажопідйомності ракет, обслуговування орбітальних станцій, надавати захист від радіації тощо.
Вартість питання
Багатий на воду астероїд шириною 500 м володіє водою вартістю $50 мільярдів. Її можна доставити на спеціальну космічну станцію, де заправлятимуть апарати для польотів у далекий космос. Це дуже ефективно навіть при скептичних припущеннях, що: 1. Вилучатиметься лише 1% води, 2. Половина видобутої води буде використовувати при доставці, 3. Успішність комерційних космічних польотів призведе до 100-кратного зниження вартості запуску ракет із Землі. Звичайно, при не настільки консервативному підході цінність астероїдів зросте на багато трильйонів або навіть десятків трильйонів доларів.
Економіка операцій з розробки астероїдів може бути поліпшена під час використання «місцевого» палива. Тобто гірничодобувний апарат може літати між планетами за допомогою води від того астероїда, на якому вона видобута, що призведе до високої окупності.
Від води до металів
За умови успішності видобутку води, розробка інших елементів та металів стане набагато реальнішою. Іншими словами, видобуток води дозволить добувати метали.
МПГ Землі зустрічаються дуже рідко. Вони (як і схожі на них метали) мають специфічні хімічні властивості, які роблять їх неймовірно цінними для промисловості та економіки 21 століття. Крім того, їх достаток може дати початок новому, ще не звіданому, їх застосуванню.
Використання металів з астероїдів у космосі
Крім доставки на Землю, метали, здобуті на астероїдах, можуть використовуватися у космосі. Такі елементи, як, наприклад, залізо та алюміній, можна буде застосовувати під час будівництва космічних об'єктів, захисту апаратів тощо.
Цільові астероїди
Доступність
Більше 1500 астероїдів можна досягти так само легко, як і Місяця. Якщо брати до уваги зворотний шлях, то цифра збільшується до 4000. Вода, яку витягують на них, може бути використана для зворотного польоту на Землю. Це ще більше підвищує доступність астероїдів.
Відстань від Землі
У певних випадках, особливо під час перших місій, слід націлюватися на астероїди, які відбуваються у районі Земля-Луна. Більшість їх не пролітає так близько, але є й винятки.
Завдяки стрімкому рівню виявлення нових навколоземних астероїдів та збільшенню можливостей їх дослідження, ймовірно, більшість доступних об'єктів ще належить відкрити.
Planetary Resources
Все вище перелічене цікавить багато організацій та окремих людей. Багато хто бачать у цьому майбутнє видобутку загалом і Землі зокрема.
Саме такими людьми було засновано компанію Planetary Resources, офіційно оголошеною метою якої є застосування комерційних, інноваційних технологій для дослідження космосу. Planetary Resources збирається розвивати недорогі роботизовані космічні апарати, які дозволять відкривати тисячі багатих на ресурси астероїдів. Компанія планує використовувати природні багатства космосу для розвитку економіки, будуючи таким чином майбутнє всього людства.
Найближча мета Planetary Resources – значно скоротити вартість розробки астероїдів. При цьому об'єднуватимуться всі найкращі комерційні аерокосмічні технології. Як заявляють у компанії, їхня філософія дозволить швидко розвивати приватне, комерційне вивчення космосу.
Технології
Більшість технологій Planetary Resources – їх власні. Технологічний підхід компанії обумовлений кількома простими принципами. Planetary Resources поєднує сучасні інновації в галузі мікроелектроніки, медицини, інформаційних технологій, роботобудування.
Arkyd series 100 LEO
Вивчення космосу ставить специфічні перепони у справі будівництва космічних апаратів. Критично важливими аспектами у цьому питанні є оптичні комунікації, мікродвигуни тощо. Planetary Resources активно працює над ними у співпраці з НАСА. Сьогодні вже створено космічний телескоп Arkyd series 100 LEO(Рис.зліва). Leo – це перший приватний космічний телескоп та засіб досягнення навколоземних астероїдів. Він перебуватиме на низькій земній орбіті.
Майбутні вдосконалення телескопа Leo відкриють дорогу для наступного етапу – запуску місії апарату Arkyd series 200 - Interceptor (Рис.зліва). У стикуванні зі спеціальним геостаціонарним супутником, Interceptor пройде позиціонування і вирушить до цільового астероїда для збору всіх необхідних даних про нього. Два або більше пристрої Interceptor можуть працювати разом. Вони дозволять визначати, відстежувати та супроводжувати об'єкти, що пролітають між Землею та Місяцем. Місії Interceptor дозволять Planetary Resources швидко отримати дані про кілька навколоземних астероїдів.
Доповнивши Interceptor можливістю лазерної комунікації у глибокому космосі, Planetary Resources зможе розпочати місію апарату під назвою Arkyd series 300 Rendezvous Prospector (рис.зліва), метою якої є більш далекі астероїди. Вставши на орбіту одного з них, Rendezvous Prospector буде збирати дані про форму астероїда, обертання, щільність, склад поверхні і надр. Застосування Rendezvous Prospector продемонструє відносно невелику вартість можливості міжпланетних польотів, що відповідає інтересам НАСА, різноманітних наукових організацій, приватних компаній тощо.
Видобуток на астероїді
Видобуток та вилучення металів та інших ресурсів в умовах мікрогравітації – справа, яка залежатиме від значних досліджень та вкладень. Planetary Resources працюватиме над критично важливими технологіями, які дозволять отримувати на астероїдах як воду, так і метали. Разом з недорогими апаратами на дослідження космосу, це дає можливість сталого розвитку цієї області.
Команда Planetary Resources
До складу Planetary Resources входять видатні у своїй справі люди: вчені інженери, фахівці у різних сферах. Засновниками компанії вважаються бізнесмена та піонера комерційної космічної індустрії Ерік Андерсон та Пітер Діамандіс. Серед інших членів команди Planetary Resources є колишні фахівці НАСА Кріс Левіцкі та Кріс Вурхіз, знаменитий кінорежисер Джеймс Кемерон, колишній астронавт НАСА Томас Джонс, колишній технічний директор Microsoft Девід Васкевич та інші.
Мрії про колонізацію космосу та видобутку там природних ресурсів з'явилися давно, але саме сьогодні вони стають реальністю. На початку року компанії та Deep Space Industries заявили про наміри розпочати промислове освоєння космосу. Т&P розбираються, які корисні копалини вони збираються видобувати, наскільки ці проекти можна здійснити і чи зможе космос стати новою Аляскою для золотошукачів XXI століття.
Якщо про промислове освоєння планет поки що тільки мріють, то з астероїдами справи набагато оптимістичніші. В першу чергу йдеться тільки про найближчі до Землі об'єкти, та й тих, чия швидкість не перевищує порога першої космічної. Що стосується самих астероїдів, то найбільш перспективними для видобутку вважаються так звані астероїди M-класу, більша частина з яких майже повністю складається з нікелю та заліза, а також астероїди S-класу, що мають у своїй породі силікати заліза та магнію. Також дослідники припускають, що на цих астероїдах можуть бути виявлені поклади золота і металів платинової групи, останні через свою рідкість на Землі представляє особливий інтерес. Для того, щоб уявляти про які цифри йдеться: астероїд середніх розмірів (діаметром близько 1,5 кілометрів) містить металів на 20 трильйонів доларів.
Нарешті, ще одна найважливіша мета космічних золотошукачів - астероїди С-класу (приблизно 75 відсотків усіх астероїдів Сонячної системи), на яких планується видобувати воду. За підрахунками, навіть найменші астероїди цієї групи, діаметром 7 метрів, можуть містити в собі до 100 тонн води. Недооцінювати воду не можна, не варто забувати, що з неї можна отримати водень, який потім використовувати як паливо. До того ж видобуток води безпосередньо на астероїдах дозволить заощадити гроші на її доставку із Землі.
Що видобувати у космосі
Платина – ласий шматок для всіх інвесторів. Саме за рахунок платини ентузіасти космічного видобутку ресурсів матимуть змогу окупити свої витрати.
Від запасів води залежатиме робота усієї видобувної станції. До того ж, «водних» астероїдів поблизу Землі найбільше: близько 75 відсотків.
Залізо – найважливіший метал сучасної промисловості, тому цілком очевидно, що на ньому насамперед буде сконцентровано зусилля здобувачів.
Як видобувати
Видобувати на астероїді, після чого доставляти на Землю для переробки.
Фабрика з видобутку з корисними копалинами будується безпосередньо на поверхні астероїда. Для цього необхідно розробити технологію, що утримує обладнання на поверхні астероїда, так як через невелику силу тяжкості навіть слабкий фізичний вплив може легко відірвати конструкцію і віднести її в космос. Інша проблема цього способу – доставка сировини для подальшої обробки, яка може коштувати дуже дорого.
Система самовідтворюваних машин.Щоб забезпечити роботу виробництва без участі людини, пропонується варіант створення системи самовідтворюваних машин, кожна з яких за певний термін збирає свою точну копію. У 80-ті роки такий проект навіть розроблявся НАСА, правда тоді йшлося про поверхню Місяця. Якщо за місяць така машина буде здатна збирати аналогічну собі, менше ніж через роки таких машин буде більше тисячі, а через три більше мільярда. Як джерело живлення машин пропонується використовувати енергію сонячних батарей.
Видобувати та переробляти прямо на астероїді.Будувати станції, що обробляють сировину на поверхні астероїду. Перевага цього способу в тому, що він дозволить значно заощадити кошти на доставку копалин до місця видобутку. Мінуси - додаткове обладнання, і, відповідно, більш високий ступінь автоматизації.
Перемістити астероїд до Землі для подальшого видобутку.Притягнути астероїд до Землі можна з допомогою космічного буксира, за принципом дії аналогічного тим, що зараз доставляють супутники на орбіту Землі. Другий варіант – створення гравітаційного буксиру, технології за допомогою якої планується захищати Землю від потенційно небезпечних астероїдів. Буксир є невеликим тілом, яке підходить впритул до астероїда (на відстань до 50 метрів) і створює гравітаційне обурення, що змінює його траєкторію. Третій варіант, найсміливіший і неординарний - зміна альбедо (здібності) астероїда. Частина астероїда накривається плівкою або покривається фарбою, після чого, згідно з теоретичними викладками, через нерівномірне нагрівання поверхні Сонцем, швидкість обертання астероїда повинна змінитися.
Хто видобуватиме
За створення відповідає американський бізнесмен Пітер Діамантіс, творець фонду X-Prize. Вчений колектив очолюють колишні співробітники НАСА, а фінансову підтримку проекту надають Ларрі Пейдж та Джеймс Кемерон. Первинне завдання компанії - будівництво телескопа Arkyd-100, виробництво якого вона оплачує сама, а всі пожертвування підуть на обслуговування телескопа і безпосередньо запуск намічений на 2014 рік. Плани у Arkyd-100 цілком скромні - компанія розраховує випробувати телескоп, а заразом зробити якісні знімки галактик, Місяця, туманностей та інших космічних краси. Але вже наступні Arkyd-200 та Arkyd-300 займатимуться конкретним пошуком астероїдів та підготовкою до видобутку сировини.
Біля керма Deep Space Industriesстоїть Рік Тамлінсон, який доклав руку до того ж фонду X-Prize, колишній співробітник НАСА Джон Менкінс і австралійський учений Марк Сонтер. Вже зараз компанія має у своєму розпорядженні два космічні апарати. Перший із них, FireFly, планується до запуску в космос у 2015 році. Апарат важить всього 25 кілограмів і буде націлений на пошук підходящих для майбутнього освоєння астероїдів, вивчення їхньої структури, швидкості обертання та інших параметрів. Другий, DragonFly, повинен буде доставити шматки астероїдів масою 25-75 кілограмів на Землю. Його запуск, згідно з програмою, здійсниться у 2016 році. Головна секретна зброя Deep Space Industries - технологія MicroGravity Foundry, мікрогравітаційний 3D-принтер, здатний створювати високоточні деталі великої щільності в умовах малої гравітації. Вже до 2023 року компанія розраховує на активний видобуток на астероїдах платини, заліза, води та газів.
НА САтеж не стоїть осторонь. До вересня 2016 року агентство планує запустити апарат OSIRIS-REX, який має розпочати дослідження астероїда Бенну. Орієнтовно до кінця 2018 апарат досягне мети, візьме пробу грунту і ще через два-три роки повернеться на Землю. У планах дослідників - перевірити здогади про походження Сонячної системи, простежити за відхиленням траєкторії астероїда (існує, хоч і надзвичайно мала, ймовірність, що Бенну колись може зіткнутися з Землею), і, нарешті, найцікавіше: вивчити ґрунт астероїда на предмет корисних копалин.
Для аналізу ґрунту на OSIRIS-REX працюватимуть 3 спектрометри: інфрачервоний, тепловий та рентгенівський. Перший вимірюватиме інфрачервоне випромінювання і шукатиме вуглецевмісні матеріали, другий - вимірюватиме температуру в пошуках води та глини. Третій - уловлювати джерела рентгенівського випромінювання виявлення металів: передусім заліза, магнію і кремнію.
Кому належать космічні ресурси
Якщо глобальні плани компаній стануть реальністю, постає ще одне питання: як будуть поділятися права на видобуток корисних копалин у космосі? Вперше цю проблему торкнулися ще 1967 року, коли ООН ухвалила закон, який забороняє видобуток ресурсів у космосі, поки компанія-видобувач не представить де-факто захоплення території. Про права на самі ресурси нічого не було сказано. Дещо прояснив ситуацію документ ООН 1984 року, що стосується Місяця. У ньому заявлено, що «Місяць і його природні ресурси є спільною спадщиною людства», а використання її ресурсів «має здійснюватися на благо та в інтересах усіх країн». При цьому головні космічні держави, СРСР і США цей документ проігнорували і питання залишилося відкритим до сьогодні.
Для вирішення питання деякі фахівці пропонують взяти за аналог систему, яка зараз застосовується в Конвенції про міжнародне морське право, що регулює видобуток копалин з морського дна. Принципи її більш ніж ідеалістичні – згідно з конвенцією, жодна держава, так само як і приватна особа не може претендувати на право присвоєння території та її ресурсів, ці права належать всьому людству, а самі ресурси мають використовуватися лише з мирною метою. Але навряд це зупинить агресивну експансію приватних компаній. Про характер майбутньої індустрії найкраще висловився голова правління Deep Space Industries Рік Тамлінсон: «Існує міф, що попереду нас не чекає нічого хорошого і нам нема на що сподіватися. Цей міф існує лише в умах людей, які вірять у нього. Ми ж переконані, що це лише початок».
Цей відеоурок присвячений темі «Ресурси Світового океану, космічні та рекреаційні ресурси». Ви познайомитеся з основними ресурсами океану, їх потенціалом використання у господарській діяльності людини. В уроці розглянуто особливості ресурсного потенціалу шельфу Світового океану та його використання у наші дні, а також дано прогнози освоєння ресурсів океану у наступні роки. Крім того, в уроці подана докладна інформація про космічні (енергія вітру та сонця) та рекреаційні ресурси, наведено приклади їх використання в різних регіонах нашої планети. Урок познайомить вас із класифікацією рекреаційних ресурсів та країнами, що відрізняються найбільшою різноманітністю рекреаційних ресурсів.
Тема: Географія природних ресурсів світу
Урок:Ресурси Світового океану, космічні та рекреаційні ресурси
Світовийокеан - основна частина гідросфери, яка утворює водну оболонку, що складається з вод окремих океанів та їх частин. Світовий океан є коморою природних багатств.
Ресурси Світового океану:
1. Морська вода. Морська вода є основним ресурсом океану. Запаси води становлять приблизно 1370 млн. куб. км, чи 96,5% всієї гідросфери. Морська вода містить у собі величезну кількість розчинених речовин, насамперед це солі, сірка, марганець, магній, йод, бром та інші речовини. 1 куб. км морської води містить у собі 37 млн т розчинених речовин.
2. Мінеральні ресурси дна океану.На шельфі океану знаходиться 1/3 всіх світових запасів нафти та газу. Найбільш активний видобуток нафти і газу ведеться в Мексиканській, Гвінейській, Перській затоках, Північному морі. Крім того, на шельфі океану йде видобуток твердих корисних копалин (наприклад, титану, цирконію, олова, золота, платини та ін.). Також величезні запаси будівельного матеріалу є на шельфі: пісок, гравій, вапняк, черепашник та ін Глибоководні рівнинні частини океану (ложе) багаті на залізомарганцеві конкреції. Активну розробку родовищ шельфу проводять такі країни: Китай, США, Норвегія, Японія, Росія.
3. Біологічні ресурсиЗа способом життя і місцепроживання всі живі організми океану ділять на три групи: планктон (дрібні організми, що вільно дрейфують у товщі води), нектон (активно плаваючі організми) і бентос (організми, що мешкають у грунті та на дні). Біомаса океану налічує понад 140 000 видів живих організмів.
На основі нерівномірного розподілу біомаси в океані виділяють такі промислові пояси:
Арктичний.
Антарктичний.
Північний помірний.
Південний помірний.
Тропічно-екваторіальний.
Найпродуктивніші акваторії Світового океану – це північні широти. У межах північного помірного та арктичного поясів свою господарську діяльність ведуть Норвегія, Данія, США, Росія, Японія, Ісландія, Канада.
4. Енергетичні ресурси.Світовий океан має величезні запаси енергії. В даний час людство використовує енергію припливів та відливів (Канада, США, Австралія, Великобританія) та енергію морських течій.
Кліматичні та космічні ресурси- невичерпні ресурси сонячної енергії, енергії вітру та вологи.
Сонячна енергія – найбільше джерело енергії на Землі. Сонячну енергію найкраще використовувати (ефективно, вигідно) у країнах з аридним кліматом: у Саудівській Аравії, Алжирі, Марокко, ОАЕ, Австралії, а також у Японії, США, Бразилії.
Вітрову енергію краще використовувати на узбережжі Північного, Балтійського, Середземного морів, а також на узбережжі Північного Льодовитого океану. Деякі країни особливо інтенсивно розвивають вітроенергетику, зокрема, на 2011 рік у Данії за допомогою вітрогенераторів виробляється 28% усієї електрики, у Португалії – 19%, в Ірландії – 14%, в Іспанії – 16% та у Німеччині – 8%. У травні 2009 року 80 країн світу використали вітроенергетику на комерційній основі.
Мал. 1. Вітрогенератори
Агрокліматичні ресурси- Ресурси клімату, що оцінюються з позиції життєдіяльності сільськогосподарських культур.
Агрокліматичні фактори:
1. Повітря.
5. Поживні речовини.
Мал. 2. Агрокліматична карта світу
Рекреація- система оздоровчих заходів, що здійснюються з метою відновлення нормального самопочуття та працездатності стомленої людини.
Рекреаційні ресурси- це ресурси всіх видів, які можуть використовуватись для задоволення потреб населення у відпочинку та туризмі.
Типи рекреаційних ресурсів:
1. Природні (парки, пляжі, водоймища, гірські ландшафти, ПТК).
2. Антропогенні (музеї, пам'ятки культури, будинки відпочинку).
Природно-рекреаційні групи:
1. Медико-біологічна.
2. Психолого-естетична.
3. Технологічна.
Антропогенні групи:
1. Архітектурні.
2. Історичні.
3. Археологічні.
Найбільше туристів приваблюють ті регіони та країни, у яких природні ресурси поєднуються з історичними: Франція, Китай, Іспанія, Італія, Марокко, Індія.
Мал. 3. Ейфелева вежа - один із найбільш відвідуваних туристичних об'єктів
Домашнє завдання
Тема 2, П. 2
1. Наведіть приклади агрокліматичних ресурсів.
2. Як ви вважаєте, що може вплинути на відвідуваність країни, регіону туристами?
Список літератури
Основна
1. Географія. Базовий рівень. 10-11 кл.: Підручник для загальноосвітніх установ/О.П. Кузнєцов, Е.В. Кім. - 3-тє вид., Стереотип. – К.: Дрофа, 2012. – 367 с.
2. Економічна та соціальна географія світу: Навч. для 10 кл. загальноосвітніх установ/В.П. Максаковський. - 13-те вид. – М.: Просвітництво, АТ «Московські підручники», 2005. – 400 с.
3. Атлас із комплектом контурних карт для 10 класу. Економічна та соціальна географія світу. – Омськ: ФГУП «Омська картографічна фабрика», 2012 – 76 с.
Додаткова
1. Економічна та соціальна географія Росії: Підручник для вузів / За ред. проф. А.Т. Хрущова. – М.: Дрофа, 2001. – 672 с.: іл., карт.: кол. вкл.
Енциклопедії, словники, довідники та статистичні збірки
1. Географія: довідник для старшокласників та вступників до вузів. - 2-ге вид., Випр. та дораб. – М.: АСТ-ПРЕС ШКОЛА, 2008. – 656 с.
Література для підготовки до ДІА та ЄДІ
1. Географія. Тести. 10 клас/Г.М. Елькін. – СПб.: Паритет, 2005. – 112 с.
2. Тематичний контроль з географії. Економічна та соціальна географія світу. 10 клас/Е.М. Амбарцумова. – М.: Інтелект-Центр, 2009. – 80 с.
3. Найповніше видання типових варіантів реальних завдань ЄДІ: 2010. Географія / Упоряд. Ю.А. Соловйова. – К.: Астрель, 2010. – 221 с.
4. Тематичний контроль. Географія. Природа Росії. 8 клас/Н.Є. Бургасова, С.В. Банніков: Навчальний посібник. – М.: Інтелект-Центр, 2010. – 144 с.
5. Тести з географії: 8-9 класи: до підручника за ред. В.П. Дронова «Географія Росії. 8-9 класи: підручник для загальноосвітніх установ»/В.І. Євдокимов. – К.: Іспит, 2009. – 109 с.
6. Оптимальний банк завдань на підготовку учнів. Єдиний державний іспит 2012 року. Географія. Навчальний посібник / Упоряд. Е.М. Амбарцумова, С.Є. Дюкова. – К.: Інтелект-Центр, 2012. – 256 с.
7. Найповніше видання типових варіантів реальних завдань ЄДІ: 2010. Географія / Упоряд. Ю.А. Соловйова. – М.: АСТ: Астрель, 2010. – 223 с.
8. Державна підсумкова атестація випускників 9 класів у новій формі. Географія. 2013. Навчальний посібник/В.В. Барабанів. – М.: Інтелект-Центр, 2013. – 80 с.
9. Географія. Діагностичні роботи у форматі ЄДІ 2011. – М.: МЦНМО, 2011. – 72 с.
10. Тести. Географія. 6-10 кл.: Навчально-методичний посібник/А.А. Летягін. – М.: ТОВ «Агентство «КРПА «Олімп»: Астрель, АСТ, 2001. – 284 с.
11. ЄДІ 2010. Географія. Збірник завдань/Ю.А. Соловйова. – М.: Ексмо, 2009. – 272 с.
12. Тести з географії: 10 клас: до підручника В.П. Максаковського «Економічна та соціальна географія світу. 10 клас»/Є.В. Баранчиків. - 2-ге вид., стереотип. – М.: Видавництво «Іспит», 2009. – 94 с.
13. Найповніше видання типових варіантів реальних завдань ЄДІ: 2009. Географія / Упоряд. Ю.А. Соловйова. – М.: АСТ: Астрель, 2009. – 250 с.
14. Єдиний державний іспит 2009 року. Географія. Універсальні матеріали для підготовки учнів/ФІПД – М.: Інтелект-Центр, 2009. – 240 с.
15. Географія. Відповіді на запитання. Усний іспит, теорія та практика / В.П. Бондарєв. – М.: Видавництво «Іспит», 2003. – 160 с.
Матеріали в Інтернеті
1. Федеральний інститут педагогічних вимірів ().
2. Федеральний портал Російська Освіта ().
4. Офіційний інформаційний портал ЄДІ().
Астероїди – це початковий матеріал, що залишився після утворення Сонячної Системи. Вони поширені скрізь: деякі пролітають зовсім близько до Сонця, інші виявлені неподалік орбіти Нептуна. Величезна кількість астероїдів зібрано між Юпітером та Марсом – вони формують так званий Пояс астероїдів. На сьогоднішній день було виявлено близько 9000 об'єктів, що проходять поряд із орбітою Землі.
Багато з таких астероїдів знаходяться в зоні доступу і багато хто містить величезні запаси ресурсів: починаючи від води, закінчуючи платиною. Їх використання дасть практично нескінченне джерело, яке встановить стабільність на Землі, збільшить добробут людства, а також створить основу для присутності та дослідження космосу.
Неймовірні ресурси
Існує більше 1500 астероїдів, до яких легко дістатися, як і до Місяця. Їхні орбіти перетинаються з орбітою Землі. Такі астероїди мають невелику силу тяжіння, що полегшує завдання посадки та зльоту.
Ресурси астероїдів мають низку унікальних особливостей, що робить їх ще більш привабливими. На відміну від Землі, де важкі метали розташовані ближче до ядра, метали на астероїдах розподілені по всьому об'єкту. Таким чином, витягувати їх набагато легше.
Людство лише починає розуміти неймовірний потенціал астероїдів. Перший контакт космічного апарату з одним із них стався у 1991 році, коли апарат «Галілео» пролетів поряд з астероїдом Гаспра на його шляху до Юпітера. Наше знання таких небесних сусідів було революціонізовано нечисленними міжнародними та американськими місіями, зробленими з того часу. Під час кожної з них наука про астероїди знову переписувалася.
Про відкриття та кількість астероїдів
Мільйони астероїдів пролітають повз орбіти Марса і Юпітера, чиї гравітаційні пертурбації виштовхують деякі об'єкти ближче до Сонця. Таким чином з'явився клас навколоземних астероїдів.
Пояс астероїдів
Коли говорять про астероїди, більшість людей представляють саме їхній Пояс. Мільйони об'єктів складових його утворюють схожий на кільце район меду орбітами Марса та Юпітера. Незважаючи на те, що ці астероїди дуже важливі з погляду розуміння історії виникнення та розвитку Сонячної Системи, порівняно з навколоземними, дістатися до них не так легко.
Навколоземні астероїди
Навколоземні астероїди визначаються як астероїди, чия орбіта або її частина знаходиться в проміжку від 0,983 до 1,3 астрономічних одиниць від Сонця (1 астрономічна одиниця - відстань від Землі до Сонця).
На 1960 було відомо лише про 20 навколоземних астроидах. До 1990 року кількість зросла до 134, а сьогодні їх кількість оцінюється в 9000 і зростає постійно. Вчені впевнені, що насправді їх понад мільйон. Серед астероїдів, що спостерігаються сьогодні, 981 з них більше 1 км в діаметрі, решта - від 100 м до 1 км. 2800 – менше 100 м у діаметрі.
Навколоземні астероїди класифікуються на 3 групи залежно від відстані від Сонця: Атони, Аполлони і Амури.
Два навколоземні астероїди відвідувалися космічними апаратами-роботами: місія НАСА відвідала астероїд 433 Ерос, а японська «Hayabusa» астроїд 25143 Ітокава. Наразі НАСА працює над місією «OSIRIS-Rex», мета якої – політ до вуглецевого астероїду 1999 RQ36 у 2019 році.
Склад астероїдів
Навколоземні астроіди широко варіюються за своїм складом. Кожен їх низ у різних кількостях містить воду, метали та вуглецеві матеріали.
Вода
Вода з астероїдів – це ключовий ресурс у космосі. Воду можна перетворити на ракетне паливо чи постачати їй людські потреби. Крім того, вона може кардинально змінити спосіб дослідження космосу. Один багатий водою астероїд шириною 500 м містить у 80 разів більше води, ніж може поміститися у найбільший танкер, а якщо її перетворити на паливо для космічних апаратів, то вийде у 200 разів більше, ніж потрібно для запуску всіх ракет в історії людства.
Рідкісні метали
Якось отримавши доступ, навчившись добувати, витягувати і використовувати водні ресурси астероїдів, видобуток на них металів стане набагато реальнішим. Деякі навколоземні об'єкти містять МПГ у високих концентраціях, якими можуть похвалитися лише найбагатші земні рудники. Один багатий платиною астероїд шириною 500 м містить майже в 174 рази більше цього металу, ніж видобувається на Землі на рік і в 1,5 рази більше від усіх відомих світових запасів МПГ. Такої кількості достатньо для того, щоб заповнити баскетбольний майданчик на 4 рази вище за кільце.
Інші ресурси
Астроіди також містять більш поширені метали, наприклад залізо, нікель, кобальт. Іноді у неймовірних кількостях. Крім того, на них можна зустріти леткі речовини, наприклад азот, CO, CO2 і метан.
Використання астероїдів
Вода – найважливіший елемент Сонячної Системи. Для космосу вода, окрім своєї критичної гідратаційної ролі, надає й інші важливі переваги. Вона може захистити від сонячної радіації, використовувати як паливо, давати кисень тощо. На сьогоднішній день вся вода та пов'язані з нею ресурси, необхідні для космічних польотів, транспортуються з поверхні Землі за безмірно високими цінами. Серед усіх обмежень на людську експансію до космосу, це найважливіше.
Вода - ключ до Сонячної системи
Воду з астероїдів можна конвертувати в ракетне паливо, так і постачати в спеціальні сховища, розташовані в стратегічних місцях на орбіті для заправки космічних кораблів. Такий вид палива, що постачається і продається, дасть величезний поштовх розвитку космічних польотів.
Вода з астероїдів може значно скоротити витрати на космічні місії, оскільки всі вони залежать насамперед від палива. Наприклад, набагато вигідніше транспортувати літр води з одного з астероїдів на орбіту Землі, ніж доставити цей же літр із поверхні планети.
На орбіті воду можна використовуватиме заправки супутників, збільшення вантажопідйомності ракет, обслуговування орбітальних станцій, надавати захист від радіації тощо.
Вартість питання
Багатий на воду астероїд шириною 500 м володіє водою вартістю $50 мільярдів. Її можна доставити на спеціальну космічну станцію, де заправлятимуть апарати для польотів у далекий космос. Це дуже ефективно навіть при скептичних припущеннях, що: 1. Вилучатиметься лише 1% води, 2. Половина видобутої води буде використовувати при доставці, 3. Успішність комерційних космічних польотів призведе до 100-кратного зниження вартості запуску ракет із Землі. Звичайно, при не настільки консервативному підході цінність астероїдів зросте на багато трильйонів або навіть десятків трильйонів доларів.
Економіка операцій з розробки астероїдів може бути поліпшена під час використання «місцевого» палива. Тобто гірничодобувний апарат може літати між планетами за допомогою води від того астероїда, на якому вона видобута, що призведе до високої окупності.
Від води до металів
За умови успішності видобутку води, розробка інших елементів та металів стане набагато реальнішою. Іншими словами, видобуток води дозволить добувати метали.
МПГ Землі зустрічаються дуже рідко. Вони (як і схожі на них метали) мають специфічні хімічні властивості, які роблять їх неймовірно цінними для промисловості та економіки 21 століття. Крім того, їх достаток може дати початок новому, ще не звіданому, їх застосуванню.
Використання металів з астероїдів у космосі
Крім доставки на Землю, метали, здобуті на астероїдах, можуть використовуватися у космосі. Такі елементи, як, наприклад, залізо та алюміній, можна буде застосовувати під час будівництва космічних об'єктів, захисту апаратів тощо.
Цільові астероїди
Доступність
Більше 1500 астероїдів можна досягти так само легко, як і Місяця. Якщо брати до уваги зворотний шлях, то цифра збільшується до 4000. Вода, яку витягують на них, може бути використана для зворотного польоту на Землю. Це ще більше підвищує доступність астероїдів.
Відстань від Землі
У певних випадках, особливо під час перших місій, слід націлюватися на астероїди, які відбуваються у районі Земля-Луна. Більшість їх не пролітає так близько, але є й винятки.
Завдяки стрімкому рівню виявлення нових навколоземних астероїдів та збільшенню можливостей їх дослідження, ймовірно, більшість доступних об'єктів ще належить відкрити.
Planetary Resources
Все вище перелічене цікавить багато організацій та окремих людей. Багато хто бачать у цьому майбутнє видобутку загалом і Землі зокрема.
Саме такими людьми було засновано компанію Planetary Resources, офіційно оголошеною метою якої є застосування комерційних, інноваційних технологій для дослідження космосу. Planetary Resources збирається розвивати недорогі роботизовані космічні апарати, які дозволять відкривати тисячі багатих на ресурси астероїдів. Компанія планує використовувати природні багатства космосу для розвитку економіки, будуючи таким чином майбутнє всього людства.
Найближча мета Planetary Resources - значно скоротити вартість розробки астероїдів. При цьому об'єднуватимуться всі найкращі комерційні аерокосмічні технології. Як заявляють у компанії, їхня філософія дозволить швидко розвивати приватне, комерційне вивчення космосу.
Технології
Більшість технологій Planetary Resources – їх власні. Технологічний підхід компанії обумовлений кількома простими принципами. Planetary Resources поєднує сучасні інновації в галузі мікроелектроніки, медицини, інформаційних технологій, роботобудування.
Arkyd series 100 LEO
Вивчення космосу ставить специфічні перепони у справі будівництва космічних апаратів. Критично важливими аспектами у цьому питанні є оптичні комунікації, мікродвигуни тощо. Planetary Resources активно працює над ними у співпраці з НАСА. Сьогодні вже створено космічний телескоп Arkyd series 100 LEO(Рис.зліва). Leo – це перший приватний космічний телескоп та засіб досягнення навколоземних астероїдів. Він перебуватиме на низькій земній орбіті.
Майбутні вдосконалення телескопа Leo відкриють дорогу для наступного етапу – запуску місії апарату Arkyd series 200 - Interceptor (Рис.зліва). У стикуванні зі спеціальним геостаціонарним супутником, Interceptor пройде позиціонування і вирушить до цільового астероїда для збору всіх необхідних даних про нього. Два або більше пристрої Interceptor можуть працювати разом. Вони дозволять визначати, відстежувати та супроводжувати об'єкти, що пролітають між Землею та Місяцем. Місії Interceptor дозволять Planetary Resources швидко отримати дані про кілька навколоземних астероїдів.
Доповнивши Interceptor можливістю лазерної комунікації у глибокому космосі, Planetary Resources зможе розпочати місію апарату під назвою Arkyd series 300 Rendezvous Prospector (рис.зліва), метою якої є більш далекі астероїди. Вставши на орбіту одного з них, Rendezvous Prospector буде збирати дані про форму астероїда, обертання, щільність, склад поверхні і надр. Застосування Rendezvous Prospector продемонструє відносно невелику вартість можливості міжпланетних польотів, що відповідає інтересам НАСА, різноманітних наукових організацій, приватних компаній тощо.
Видобуток на астероїді
Видобуток та вилучення металів та інших ресурсів в умовах мікрогравітації – справа, яка залежатиме від значних досліджень та вкладень. Planetary Resources працюватиме над критично важливими технологіями, які дозволять отримувати на астероїдах як воду, так і метали. Разом з недорогими апаратами на дослідження космосу, це дає можливість сталого розвитку цієї області.
Команда Planetary Resources
До складу Planetary Resources входять видатні у своїй справі люди: вчені інженери, фахівці у різних сферах. Засновниками компанії вважаються бізнесмена та піонера комерційної космічної індустрії Ерік Андерсон та Пітер Діамандіс. Серед інших членів команди Planetary Resources є колишні фахівці НАСА Кріс Левіцкі та Кріс Вурхіз, знаменитий кінорежисер Джеймс Кемерон, колишній астронавт НАСА Томас Джонс, колишній технічний директор Microsoft Девід Васкевич та інші.
Нині досить багато уваги приділяється використанню альтернативних джерел різноманітних ресурсів. Наприклад, людство вже давно займається розробками отримання енергії з відновлюваних речовин та матеріалів, таких як тепло ядра планети, припливи, сонячне світло тощо. У наведеній нижче статті будуть розглянуті кліматичні та космічні ресурси світу. Їхня основна перевага полягає в тому, що вони є відновлюваними. Отже, їх багаторазове використання достатньо ефективно, а запаси можна вважати безмежними.
Перша категорія
Під кліматичними ресурсами зазвичай розуміється енергія сонця, вітру тощо. Цей термін визначає різні невичерпні природні джерела. А свою назву подібна категорія отримала внаслідок того, що ресурси, що входять до її складу, характеризуються тими чи іншими особливостями клімату регіону. Крім цього, у цій групі виділяють також підкатегорію. Вона має назву Основними визначальними факторами, що впливають на можливість розвитку подібних джерел, є повітря, тепло, волога, світло та інші поживні речовини.
У свою чергу, друга з представлених раніше категорій поєднує невичерпні джерела, які знаходяться поза межами нашої планети. До таких можна віднести всім відому енергію Сонця. Її і розглянемо докладніше.
Способи використання
Спочатку охарактеризуємо основні напрями розвитку сонячної енергетики як складову групи " Космічні ресурси світу " . Нині виділяють дві основні ідеї. Перша полягає у запуску на навколоземну орбіту спеціального супутника, оснащеного значною кількістю сонячних батарей. За допомогою фотоелементів світло, що потрапляє на їх поверхню, буде перетворюватися в електричну енергію, а після передаватися на спеціальні станції-приймачі на Землі. Друга ідея заснована на такому принципі. Відмінність полягає в тому, що космічні ресурси будуть збиратися за допомогою яких будуть встановлені на екваторі природного. У такому випадку система утворюватиме так званий "місячний пояс".
Передача енергії
Звичайно, космічні, як і будь-які інші, вважаються малоефективними без відповідного розвитку даної галузі. А для цього необхідне ефективне вироблення, яке неможливе без високоякісного транспортування. Отже, значну увагу необхідно приділити способам передачі енергії від сонячних батарей Землю. В даний час розроблено два основні способи: за допомогою радіохвиль та світлового променя. Однак на цьому етапі виникла проблема. на Землю має безпечно доставляти космічний ресурс. Апарат, який у свою чергу здійснюватиме подібні дії, не повинен надавати руйнівного впливу на навколишнє середовище та організми, що живуть у ньому. На жаль, передача перетвореної електричної енергії у певному діапазоні частот здатна іонізувати атоми речовин. Таким чином, недолік системи полягає в тому, що космічні ресурси можна буде передати лише на досить обмеженій кількості частот.
Плюси і мінуси
Як і в будь-якої іншої технології, у представленої раніше існують свої особливості, переваги та недоліки. До переваг можна віднести те, що космічні ресурси за межами навколоземного простору будуть у значно більшому доступі для використання. Наприклад, сонячна енергія. На поверхню планети потрапляє лише 20-30% від усього світла, яке випускає наша зірка. Водночас, фотоелемент, який буде розташований на орбіті, отримає понад 90%. Крім цього, серед переваг, які мають космічні ресурси світу, можна виділити довговічність використовуваних конструкцій. Подібна обставина можлива у зв'язку з тим, що за межами планети немає ні атмосфери, ні дії руйнівної дії кисню та інших її елементів. Проте космічні мають значну кількість недоліків. Одним із перших стоїть висока вартість установок з видобутку та транспортування. Другим можна вважати важкодоступність та складність експлуатації. Крім цього знадобиться ще й значна кількість спеціально навченого персоналу. Третім недоліком подібних систем вважатимуться значні втрати під час передачі енергії від космічної станції Землю. За підрахунками фахівців вищеописане транспортування забиратиме до 50 відсотків від усієї виробленої електрики.
Важливі особливості
Як уже говорилося раніше, розглянута технологія має деякі відмітні характеристики. Однак саме вони визначають доступність Перерахуємо найбільш важливі з них. Насамперед слід зазначити проблематику перебування станції-супутника на одному місці. Як і в усіх інших законах природи, тут працюватиме правило дії та протидії. Отже, з одного боку впливатиме тиск потоків сонячної радіації, а з іншого - електромагнітне випромінювання планети. Задане початкове положення супутника повинні будуть підтримувати Повідомлення між станцією та приймачами на поверхні планети слід підтримувати на високому рівні та забезпечувати необхідний ступінь безпеки та точності. Це друга особливість, якою характеризується використання космічних ресурсів. До третього традиційно відносять ефективну працездатність фотоелементів та електронних компонентів навіть у складних умовах, наприклад при високих значеннях температур. Четверта особливість, яка нині дозволяє забезпечити загальнодоступність вищеописаних технологій, полягає у досить високої вартості як ракет-носіїв, і безпосередньо самих космічних електростанцій.
Інші можливості
У зв'язку з тим, що ресурси, які в даний час є на Землі, здебільшого є невідновлюваними, а їх споживання людством з часом, навпаки, збільшується, з наближенням моменту повного зникнення найважливіших ресурсів люди все більше замислюються про використання альтернативних джерел енергії. До них відносять і космічні запаси речовин і матеріалів. Однак, крім можливості ефективного видобутку з енергії Сонця, людство розглядає й інші не менш цікаві можливості. Наприклад, розробка родовищ цінних для землян речовин може проводитись на космічних тілах, розташованих у нашій Сонячній системі. Розглянемо деякі з них докладніше.
Місяць
Польоти на неї вже давно перестали бути аспектами наукової фантастики. Нині супутник нашої планети борознять дослідницькі зонди. Саме завдяки їм людство дізналося, що місячна поверхня має склад, схожий із земною корою. Отже, можлива розробка родовищ таких цінних речовин, як титан і гелій.
Марс
На так званій "червоній" планеті також багато цікавого. Згідно з дослідженнями, кора Марса значно більшою мірою багата на чисті металеві руди. Таким чином, на ньому в майбутньому може розпочатися розробка родовищ міді, олова, нікелю, свинцю, заліза, кобальту та інших цінних речовин. Крім того, можливо, саме Марс вважатиметься головним постачальником рідкісних металевих руд. Наприклад, таких як рутеній, скандій або торій.
Планети-гіганти
Навіть далекі сусіди нашої планети можуть забезпечити нас багатьма необхідними для нормального існування та подальшого розвитку людства речовинами. Таким чином, колонії на далеких рубежах нашої Сонячної системи постачатимуть на Землю цінну хімічну сировину.
Астероїди
В даний час вчені ухвалили, що саме вищеописані космічні тіла, що бороздять простори Всесвіту, можуть стати найважливішими станціями забезпечення безліччю необхідних ресурсів. Наприклад, на деяких астероїдах за допомогою спеціалізованої техніки та ретельного аналізу отриманих даних були виявлені такі цінні метали, як рубідій та іридій, а також залізо. Крім іншого, вищеописані є відмінними постачальниками складного з'єднання, яке зветься дейтерій. Надалі планується використання саме цієї речовини як основна паливна сировина для електричних станцій майбутнього. Окремо слід зазначити ще одне життєво важливе питання. В даний час певний відсоток населення Землі страждає від постійної нестачі води. У майбутньому подібна проблема може поширитись на більшій частині території планети. У такому разі саме астероїди можуть стати постачальниками такого життєво необхідного ресурсу. Оскільки на багатьох із них міститься прісна вода у вигляді льоду.