Орбитальный мониторинг цунами. Часть 3, заключительная | Блог о природе

Обнаружение цунами

Экономические и организационные вопросы мониторинга цунами

В настоящее время наиболее могучие в экономическом отношении государства, имеющие цунами – опасные побережья (США, Япония, Россия), уже много лет эксплуатируют системы раннего оповещения о приближающихся цунами. Системы эти достаточно дороги, и, в тоже время, недостаточно эффективны и надежны – очень много ложных тревог. Случаются и пропуски. Количество пропусков мало, но зато много ложных срабатываний. А это – огромные экономические потери. Подсчитаем примерные убытки от ложного срабатывания. Примем, что на цунами–опасных побережьях проживает 100 млн. человек. Из них – половина работающих. Пусть результаты их труда оцениваются в 10 долларов в час. Тогда 4-х часовой простой 50 млн. работников при ложных тревогах (при нескольких тревогах в разное время в разных местах) принесет 2.0 млрд. долларов убытков (2 млрд. долларов = 40 долларов/человека * 50 млн. человек). Понятно, что эти ложные срабатывания не так часты. И все-таки …

Пропуски волн цунами случаются из-за того, что не все потенциальные места возникновения цунами покрыты датчиками. А ложные срабатывания системы обусловлены тем, что не все, даже сильные, землетрясения на морском дне сопровождаются возникновением волн цунами опасного размера.

В то же время развивающиеся страны не имеют достаточно средств для создания и эксплуатации таких систем. Результатом такого положения дел и явилась гибель около 300 000 человек в результате катастрофического цунами на берегах Индийского океана 26.12.2004.

Причем достаточно много погибших в прибрежной курортной зоне были гражданами именно развитых стран. Несмотря на то, что цунами имело место в развивающихся странах, где страхование не развито, страховым компаниям пришлось выплатить огромные страховые суммы. Их убытки оцениваются в 5 – 10 млрд. долларов. И это при том, что лишь очень малая часть утраченных жизней и имущества были застрахованы. Тогда как в США, где уровень страхования намного выше, убытки страховых компаний от урагана «Катрина» составили 20 млрд. долларов. Хотя фактические потери от цунами были намного больше, чем от урагана. Минимальная оценка материальных потерь, сделанная вскоре после цунами 2004 г. давала цифру в 13.6 млрд. долларов. А количество человеческих жертв цунами, вообще, ужасающе велико. Оно оценивается в 300 000 человек. Если бы все погибшие во время цунами 2004 года были застрахованы по такой же ставке, как американские солдаты в Ираке (по $250 000), то страховым компаниям пришлось бы выплатить за 300 000 человеческих жизней 75 млрд. долларов. Пусть даже 60 млрд. долларов за 240 000 тысяч жизней (по нижним оценкам числа погибших). А ведь практически все жизни могли быть сохранены при наличии системы обнаружения и предупреждения о цунами. За то короткое время, которое могло быть использовано для эвакуации из опасной зоны людей и наиболее ценного движимого имущества (от обнаружения волны в океане сразу после землетрясения до прихода волны к берегу) можно было спасти жизней и имущества не менее, чем на 60 млрд. долларов. Наш прагматический (циничный бухгалтерский) подсчет дает оценку нижнего уровня потерь, которых можно было бы избежать при наличии системы обнаружения и оповещения. Реальные потери (от отсутствия такой системы) много больше. Сегодня эти потери легли на плечи стран, пострадавших от цунами, т.е., на плечи населения этих стран. Убытки же страховых компаний, как уже было сказано, составили «всего» 5 – 10 млрд. долларов).

А ведь многих потерь, особенно людских, человеческое сообщество при той природной катастрофе могло бы избежать экономически целесообразным путем. Для этого необходимо было создать глобальную (обслуживающую сразу все прибрежные государства) систему обнаружения и оповещения о цунами.

Причем при нынешнем уровне космических и электронных технологий эта система не только может быть сравнительно легко создана, Она еще и выгодна экономически, если сравнить затраты на ее создание и уменьшение потерь в результате создания такой системы.

Мы говорим, что какого-то количества потерь можно было избежать (более 60 млрд. долларов). Но какую цену нужно было бы заплатить, чтобы избежать этих лишних потерь? И кто согласился бы заплатить эту цену? Задним числом пострадавшие страны согласились бы заплатить не менее половины (если бы они точно знали о потерях еще до цунами). То же самое касается и страховщиков. Но они этого не знали. Зато теперь все знают, что такое может случиться и в будущем. Правда, неизвестно когда. Но страховые компании могут достаточно точно подсчитать вероятность того, что цунами произойдет в следующем страховом году. И могут подсчитать математическое ожидание своих потерь от цунами. И в следующем году, и через год, и через два. Конечно, на практике их потери могут быть как больше, так и меньше. Но, в среднем, именно такие, как они подсчитают (они очень хорошо знают теорию вероятностей и статистику). Поэтому страховые компании для себя могут решить, какие суммы они могли бы потратить, чтобы гарантированно избежать своих будущих потерь. Но как их избежать? Для этого нужно создать надежную систему обнаружения и оповещения о цунами. Тех средств, которые страховщики посчитали бы целесообразным вложить в создание системы, конечно же, будет недостаточно. Но есть еще и другие заинтересованные стороны – страны на цунами опасных побережьях, которые также согласились бы выделить средства для создания системы. Тогда роль страховщиков включала бы в себя не столько денежные инвестиции, сколько организацию и координацию действий по созданию такой системы.

Оценим затраты на создание предлагаемой системы, т.е., на выполнение следующих работ:

Разработка архитектуры СОМЦ,

Разработка крупносерийного орбитального комплекса с решением следующих задач:

Остронаправленные приемо-передающие антенны

Приемо-передатчики

Системы электропитания

Навигационные системы

Системы коррекции орбиты

Системы координации действий с другими спутниками

Коммуникации с соседними спутниками и наземными подсистемами

Высокоскоростные обрабатывающие центры на спутниках (ап. часть + ПО)

В том числе создание математических методов коррекции неизбежных погрешностей измерительных систем.

Создание наземной инфраструктуры (общий центр мониторинга и управления + локальные центры мониторинга с дежурными операторами–наблюдателями)

Создание подсистемы оповещения в союзе со службами чрезвычайных ситуаций в странах – участницах. Такая подсистема оповещения предполагает вхождение, в случае необходимости объявления тревоги, в радио и телевизионные предающие системы, в телефонные сети. А также использование уличных акустических систем и других возможных средств массовой коммуникации для предупреждения населения в опасной зоне.

Производство и запуск нужного количества ИСЗ (серии из 40 спутников).

Затраты на эксплуатацию этой системы будут намного меньше.

Оценим весьма приблизительно затраты на создание системы в 5 млрд. долларов. Затраты на эксплуатацию – в 0.5 млрд. долларов в год.

Конечно, трудно точно оценить затраты на создание новых систем, но достаточно легко видеть, что эти затраты будут намного меньше потерь, которых удастся избежать. Величину этих затрат можно уточнить в космических агентствах и у специалистов по радиолокации и вычислительной технике. Мы же для приблизительной оценки затрат на создание СОМЦ воспользуемся сведениями, которые можно получить из Интернета.

Согласно запуск российской ракетой «Протон» на ГеоСтационарную Орбиту (ГСО) спутника весом в 4 тонны стоит 50 млн. долларов. Украинский «Зенит» (на Sea Launch) за 70-100 млн. долларов выводит 3.5 тонны. Всего на ГСО с самого начала космической эры было выведено 2000 спутников. В настоящее время на ГСО работает 300 спутников. Но для создания СОМЦ нужна более низкая орбита, так что затраты на запуск могут быть ниже, чем для запуска на ГСО. Сделаем самую общую, приблизительную оценку стоимости проекта создания предлагаемой системы, опираясь на данные по строительству и запуску телекоммуникационного спутника. Строительство одного телекоммуникационного спутника оценивается приблизительно в 50 миллионов долларов. Его страховка – еще примерно 30 миллионов долларов. Строительство наземной инфраструктуры – станции контроля и управления спутником, другого электронного оборудования – в 10 миллионов долларов. Услуги запуска спутника такого класса на мировом рынке стоят 70-120 миллионов долларов. Таким образом, минимальная стоимость проекта телекоммуникационного спутника на (ГСО) – 160 млн. долл. Это – для одного связного спутника.

Стоимость создания всей системы согласно приведенным цифрам порядка 5.6 млрд. долларов (=40•160 млн. долларов) + 0.5 млрд. для системы оповещения = 6.1 млрд. долларов на создание. Плюс 0.5 млрд. долларов на ежегодное содержание. Реальные затраты могут отличаться от приведенных оценок (скорее всего, в сторону уменьшения). Действительно, поскольку нужно построить 40 одинаковых ИСЗ, то существенно уменьшаются затраты на разработку – нужно разработать один спутник, а не сорок. Кроме того, уменьшению стоимости как производства, так и запуска спутников будет способствовать их серийность. К тому же для СОМЦ нужна более низкая орбита (и меньше цена запуска). Отсюда и получим оценку в 5 млрд. долларов на создание СОМЦ.

5 миллиардов долларов – это очень большая сумма. Хотя, как посмотреть – ведь это всего лишь 1% годового военного бюджета США. Возможно, этот 1% военного бюджета, будучи вложенным в построение глобальной системы, нужной всему миру, принес бы США гораздо более весомый результат в достижении целей, чем прямые военные действия.

И уж точно, цена создания такой системы намного ниже размеров возможных потерь, которых можно будет избежать при наличии системы обнаружения и предупреждения. Триста тысяч человек (300 000), погибших от цунами 26.12.2004 г. своим трудом могли бы создать такую систему. И уж точно могли бы полностью профинансировать создание такой системы, продав свой труд.

Заключение

Таким образом, мы видим, что надежное своевременное предупреждение о приближении цунами вполне возможно. Более того, создание системы предупреждения о цунами экономически выгодно – затраты на создание и эксплуатацию такой системы меньше потерь от ущерба, которых можно избежать в результате создания системы. Такая система позволит сэкономить миллиарды долларов и сохранить десятки тысяч жизней.

Кроме того, система при небольших дополнительных материальных затратах (на опорные точки – уголковые отражатели с шагом 5 – 10 км в сейсмоопасных зонах) может использоваться для оперативного оповещения населения на суше о приближении сейсмической волны. В опасной зоне, вблизи эпицентра – за несколько секунд до прихода удара. Казалось бы, что могут дать несколько секунд? Но за эти секунды можно заглушить атомный реактор, остановить скоростной поезд. А на некотором удалении от эпицентра предупреждение может прийти раньше землетрясения за минуты и десятки минут. Правда, актуальность такого предупреждения на больших расстояниях не так велика – по мере удаления от эпицентра не только растет запас времени, но и снижается опасность последствий землетрясения.

Эта же система без дополнительных материальных затрат (нужно добавить только методы и программное обеспечение) может быть в дальнейшем использована для краткосрочного прогноза землетрясений. Как это уже изложено (на сайте ГФ МГУ).

Предлагаемая система эффективна, но достаточно дорога. И, пожалуй, ни одно государство, за исключением разве что США (которые только на военные цели тратят около 500 млрд. долларов ежегодно) не сможет найти целесообразным в настоящее время самостоятельно построить такую систему (исходя из своих финансовых возможностей). Но эта система принципиально глобальна (осуществляет мониторинг на всей цунами опасной территории нашей планеты), так что есть смысл объединить усилия прибрежных стран и построить эффективную систему защиты от стихии.

Возможные организаторы

Организовать создание такой системы могли бы большие страховые компании. Это способствовало бы улучшению их имиджа и их процветанию. Действительно, когда страховая компания расходует средства своих клиентов – страхователей не на компенсацию состоявшегося ущерба, а на предотвращение ущерба, это звучит …

Инициировать создание такой системы и участвовать в этом проекте могла бы и Украина. Конечно, землетрясения и цунами для Украины не актуальны, у нее хватает других, действительно неотложных жизненно важных проблем. Но, с другой стороны, Украина могла бы поднять свой авторитет и заработать деньги на построении глобальной системы, нужной другим странам и оплачиваемой ими. А при создании такой системы тысячи украинских высококвалифицированных инженеров и научных работников космической отрасли смогли бы получать достойную зарплату, а не стремились бы уехать за границу в поисках лучшей доли.

Интересные статьи по теме :

  1. Орбитальный мониторинг цунами. Часть 2
  2. Орбитальный мониторинг цунами. Часть 1

Если Вам понравилась статья, то Вы можете получать новые материалы shumilov.kiev.ua по RSS, присоединиться ко мне на твиттере, или можете просто получать обновления блога на e-mail: