Большая норильская экспедиция Сибирского отделения Российской академии наук – это не только полевые и лабораторные работы, за деятельностью промышленных предприятий начали внимательно следить со спутников. О планируемой системе всеобъемлющего экологического мониторинга Норильска и всей Арктики, которая также сможет предупреждать аварии, в интервью ТАСС рассказал первый заместитель директора расположенного в Новосибирске Федерального исследовательского центра информационных и вычислительных технологий (ФИЦ ИВТ) Андрей Юрченко.
— Андрей Васильевич, как участвует центр в Большой норильской экспедиции?
— В режиме "дистанционного зондирования". Непосредственно на полевые работы экспедиции наши работники не направлялись. Мы занимаемся сбором и анализом данных спутникового мониторинга, в том числе результатов, связанных с Норильском. В таком формате мы можем наблюдать за тем, что там происходит, постоянно.
— То есть центр со спутника следил за распространением загрязнения?
— Мы не только наблюдали за ситуацией с момента аварии, но и восстановили события до нее благодаря тому, что у нас накоплен достаточно большой, более чем за 10 лет, архив снимков Сибири, частично Урала и Дальнего Востока.
— Ваши наблюдения войдут в итоговый отчет экспедиции?
— Пока не готов определенно сказать, что именно, но что-то войдет обязательно.
— Какие рекомендации природопользователям в Арктике следует включить в итоговый отчет?
— Для предупреждения возможных аварий необходимо организовать системный мониторинг за объектами и сооружениями. Технологии для этого есть, хотя что-то придется дорабатывать и совершенствовать. Мониторинг должен включать как наблюдение, так и дополнительный анализ рисков на основе компьютерного прогнозирования и привлечения экспертов.
— Можно ли назвать ее системой всеобъемлющего экологического мониторинга предприятий?
— Да. Система наблюдения за сооружениями, особо опасными техническими объектами обязательно должна быть, и быть всеобъемлющей, нельзя упустить ни один объект, представляющий опасность экологии и жизни людей.
— Как лучше ее сделать? Датчики на земле и наблюдение со спутников?
— Совершенно верно, нужно сочетать эти источники. Наземные датчики мы везде расставить не можем, а из космоса мы можем наблюдать более регулярно и подробно за ситуацией на большей территории, но с меньшей "точностью".
— Насколько я понимаю, сейчас это разрозненные системы: предприятие следит за выбросами, а вы смотрите сверху…
— Да, пока это разрозненные системы, но мы надеемся, что удастся создать интегрированную, комплексную систему мониторинга, которая будет использовать часть наземных датчиков для подтверждения или уточнения данных, полученных со спутников, а наблюдение из космоса позволяет следить и за обстановкой в целом. Это возможно и нами запланировано.
— Ваш центр мог бы взять на себя роль центра экологического мониторинга промышленности в Арктике?
— Скажу осторожно — мы готовы взяться за работу в этом направлении, дополнительно потребуется участие ряда специализированных институтов, таких как Институт водных и экологических проблем Сибирского отделения Российской академии наук.
— Как меняется Арктика? Вам это, наверное, очень хорошо видно сверху.
— Что касается будущего Арктики, то оно тесно связано с наблюдаемыми глобальными климатическими изменениями. Насколько они долгосрочны, мы пока оценить не можем. Но мы видим, что даже у нас в Новосибирске в этом году зеленый ноябрь. Это ненормально, обычно в это время устойчиво лежит снег. Такие изменения, которые может заметить любой человек, очень хорошо отмечаются на данных дистанционного зондирования, особенно при ретроспективном анализе.
Происходящие климатические изменения, безусловно, будут влиять на то, как строить объекты в Арктике, как их эксплуатировать. Думаю, что специалистам в области строительства, механики, контроля за сооружениями предстоит большая и очень серьезная работа, результатом которой могут стать новые строительные нормы для арктического региона.
— Как изменения климата влияют на производство?
— Наверное, лучше этот вопрос задать тем, кто занимается производственными технологиями. Из того, что мы увидели и услышали в качестве гипотезы, обоснования того, что случилось в Норильске, — вечная мерзлота подтаивает. Для сооружений в этой зоне даже незначительное ослабление мерзлоты может привести к последствиям, подобным произошедшей аварии.
— В этой связи каким должно быть в дальнейшем проектирование сооружений?
— Я прекрасно понимаю, что происходящие изменения должны так или иначе отразиться в нормативной документации, в государственных стандартах, строительных нормах и правилах. Иначе мы будем продолжать получать такие внезапные происшествия раз за разом.
— Может ли наука сегодня спрогнозировать подобные аварии?
Некоторые вещи, действительно, можно предсказывать, используя как средства наблюдения и прогнозирования на основе компьютерного моделирования, так и экспертов, которые могут оценить изменения, которые происходят на основе полученных наблюдений и результатов моделирования. В частности, тот анализ, который мы проводили и представили, показал возможности превентивного выявления таких катастрофических изменений, которые привели к аварии. У технологии есть определенный предел, естественно, но ее возможности пока не использованы совсем.
— То есть вы смотрите, как меняется климат, состояние вечной мерзлоты и можете предполагать, что где-то конструкции будут недостаточно крепкими?
— Та технология, которую мы показали, направлена на отслеживание положения объектов в пространстве, их вертикальных смещений. Речь идет как об объекте в целом, так и его отдельных частях. Не все объекты можно отслеживать сразу, но если их оснастить специальными отражателями, то можно мониторить объекты любого типа. Мы смогли оценить по накопленным данным, что у аварийных объектов действительно возникли вертикальные смещения, при этом они были разными в разных точках объекта. Специалисты по прочности конструкций могли бы сразу оценить это как опасность и сказать, что необходимо более глубокое обследование на месте, чем предупредить если не разрушение сооружения, то, как минимум, те негативные последствия для экологии, которые возникли в результате.
— То есть вы можете увидеть со спутника это смещение?
— Да, вертикальное смещение, которое возникает на объектах, можно отслеживать с точностью до нескольких миллиметров. Любые вертикальные смещения можно трактовать как опасные, экспертные системы могут предупреждать ответственных за безопасность этих сооружений о возникающих опасностях, чтобы они предпринимали необходимые действия.
— Как я понимаю, развертывание такой системы достаточно дорогое?
— Когда речь идет о промышленной системе, это, безусловно, дорого, потому что требует не только разработки, но и привлечения большого количества специалистов для организации оперативного мониторинга, строительства новых центров обработки данных и т.д. Сегодня мы осуществляем мониторинг выборочно, анализируя архивные снимки отдельных территорий. Когда речь пойдет о наблюдении за сотнями или тысячами объектов, то потребуется и расширение вычислительных мощностей, емкости систем хранения данных и, скорее всего, строительство нового датацентра. Такой датацентр мы запланировали построить и надеемся, что наша идея создания в Академгородке Сибирского национального центра высокопроизводительных вычислений, обработки и хранения данных будет поддержана на всех уровнях.
— Как идет согласование строительства центра?
— Сейчас мы взаимодействуем с несколькими министерствами и пытаемся довести пакет документов до такого состояния, которое позволит выпустить постановление правительства о включении проекта в федеральную адресную инвестиционную программу.
— Центр сможет заниматься задачами развития промышленности?
— Конечно, он будет служить не только науке. Целью центра является обеспечение высокопроизводительными компьютерными ресурсами и компетенциями решения задач цифровой трансформации во всех сферах, а также проблем безопасности жизнедеятельности в целом, в том числе экологической и промышленной безопасности.
— Предполагается ли государственно-частное партнерство при создании центра?
— Рассматриваются различные варианты, в том числе обсуждаются с возможными бизнес-партнерами.
— В настоящее время данными с чьих спутников вы пользуетесь?
— Мы используем все возможные данные, как с российских спутников, так и с зарубежных.
— Необходим ли запуск дополнительных российских спутников?
— Технологическая независимость — это один из государственных приоритетов, поэтому, безусловно, развитие российской спутниковой группировки необходимо, в том числе для получения новых данных дистанционного зондирования Земли.
— Можно ли со спутника отслеживать загрязнение воздуха и сбросы в реки?
— Некоторые аспекты экологического мониторинга можно осуществлять со спутника, однако наземные датчики и станции наблюдения в этой ситуации тоже будут необходимы, в том числе для калибровки данных со спутников. Это позволит давать более точную оценку тому, что происходит.
— Эту систему исследовательский центр предложит "Норникелю" и другим природопользователям после окончания экспедиции?
— Подобную систему ФИЦ ИВТ делает сегодня для горнодобывающих предприятий Кузбасса. Готовим им к поставке систему для мониторинга промышленных выбросов. Мы можем доработать и предложить подобную систему и более широкому кругу пользователей.
— Что сможет делать кузбасская система?
— Мы калибруем датчики, которые смогут анализировать воздух на некоторые газовые компоненты, наличие пыли. Эти данные собираются внутри системы и предоставляются специалистам, которые ведут на предприятии экологический мониторинг. Как предприятие использует эти данные — это их зона ответственности.
— Система следит только за воздухом или еще за водой?
— По воде у нас есть отдельный проект, в котором участвует ФИЦ ИВТ, он называется Цифровой Обь-Иртышский бассейн. Это крупная федеральная программа, пилот которой должен быть запущен в следующем году.
В рамках этого проекта на основе сочетания использования наземных станций наблюдения и спутниковой информации будет организовано наблюдение за состоянием воды, почвы как в отдельных зонах, так и по всему бассейну в целом. Результаты обработки данных будут передаваться тем, кто принимает решения. Интересует, в первую очередь, экологическая обстановка, но не только. Речь идет о комплексе процессов, которые происходят в водных бассейнах.
— Такую же систему планируете и в Норильске?
— Да, мы будем опираться на весь наш опыт и опыт наших партнеров. Разработка системы комплексного мониторинга для Норильска актуальна. Планируем участвовать в этом.