Задача 3

Диагностика объектов
по координатам.
Анализ принципов размещения

Автор задачи П.Л. КИРИЛЛОВ,
авторы разбора П.Л. КИРИЛЛОВ
и С.В. РОГАЧЕВ

США, Флорида. Мыс Канаверал.
Космический центр им. Дж. Кеннеди.
Пусковая установка на космодроме

Снимок сделан спутником IKONOS в 2002 г.

В таблице приведены координаты всех объектов одного назначения, располагающихся в пределах СНГ. Определите эти объекты и укажите их названия или названия населенных пунктов, вблизи которых они расположены.
Укажите координаты (с точностью до 0,5 градуса) и названия известных вам объектов аналогичного назначения в остальных странах мира. Сравните местоположения всех этих объектов и сформулируйте важнейшие принципы их размещения. На примере одного из объектов покажите, какие из этих принципов были решающими при выборе места для его размещения.

Таблица

Разбор

Первое слагаемое решения:
работа с географическими координатами

Это элементарная часть задания. Найти на карте точки по координатам смогли почти все школьники.
Можно было бы усомниться в необходимости этого, «примитивного», элемента задачи на всероссийской олимпиаде. Однако «почти все» — не все. Несколько представителей элиты нашей юношеской географии сошли с дистанции уже на этапе отыскания точек по координатам.

Второе слагаемое решения:
знание актуальной информации по России

Хорошие школьники должны обладать хотя бы свойством живого любопытства и внимать текущей информации (телевидение, газеты, радио). О российских космодромах (а именно их координаты приведены в таблице) СМИ сообщают то и дело. Школьники, ориентированные на изучение географии, на географическую специальность, должны еще и быть пространственно любопытными. Для географа естественно всякий новый объект, всякий факт, всякое явление, о котором он слышит, привязать к карте, выяснить его местоположение.

Третье слагаемое решения:
готовность избирательно активизировать
информацию по наводящим признакам и
реконструировать обобщающий признак

Далеко не всем победителям региональных олимпиад, как выяснилось, известен Капустин Яр, а тем более молодой и пока еще не вполне определившийся со своей судьбой Свободный (хотя Свободному была посвящена отдельная статья в «Географии»*, а Капустин Яр фигурировал в недавнем досье о ЗАТО**; и те из школьников, что регулярно читают профессиональную газету, без труда определили эти космодромы, сообщив о них много сведений). Тем не менее, если школьники знали местоположение хотя бы двух самых известных объектов ряда — Байконура и Плесецка***, они уже оказывались способными сделать обобщающий вывод: речь идет о космодромах.
Жюри оценивало каждый элемент информированности, равно как и способность выстроить ряд из элементов. Определить род объектов (космодромы) по координатам хорошо обученный школьник может, так же как, например, по датам 1237, 1610, 1812, 1914, 1941 определить, что речь идет о годах крупных внешних вторжений в Россию.

Четвертое слагаемое решения:
знание актуальной информации по миру

Сведения о космодромах мира (включая закрытые и строящиеся) приведены в таблице на
с. 12—13. Разумеется, никто не ожидал от школьников, что они назовут все перечисленные в таблице объекты: такая сверхинформированность показалась бы неестественной. Однако предполагалось, что наиболее известные космодромы — американский на мысе Канаверал, французский в Гвиане, а также часто фигурирующий в современных СМИ «Морской старт» — в хороших ответах будут названы. Некоторые школьники, впрочем, назвали значительно больше объектов, указав при этом довольно правдоподобные координаты. Естественно, жюри не цеплялось к ошибкам в 1—2 градуса. Жюри благосклонно учитывало (прибавляя к оценке доли балла) и содержащиеся в некоторых работах указания на то, что космодромами обладают также Китай, Япония, Индия, Бразилия, Австралия и другие страны, даже если сами космодромы не назывались (не каждому ведь под силу выговорить Шрихарикта и Цзюцюань).
Жюри с удовлетворением отметило более десятка ответов, авторы которых проявили великолепные знания географии космической индустрии мира. Чувствовалось, что многие школьники детально знакомились со статьей К.Б. Шингаревой, подытожившей космическую географию Земли в последний год II тысячелетия****.

Пятое слагаемое решения:
анализ принципов размещения

Исходя из представлений о специфике осуществления космических запусков, участники олимпиады могли сформулировать примерно следующий набор требований к размещению космодромов.

1. Максимально возможное приближение к экватору
(к низким широтам)

Школьных знаний (представлений об угловой и линейной скорости, об инерции, о центробежной силе) вполне достаточно для того, чтобы сформулировать и объяснить это требование. Ракета, запускаемая в восточном направлении, отчасти запускается самой вращающейся Землей (ракете сообщается скорость движения самого космодрома, довольно быстро движущегося относительно околоземного пространства). Ясно, что на экваторе участие Земли в запуске будет наибольшим, на полюсе — нулевым. При запуске в низких широтах существенно экономится мощность двигателя и топливо; при равных затратах удается выводить на орбиту существенно большие массы, чем при высокоширотных запусках. Поэтому низкоширотное размещение космодрома особенно важно для запуска тяжелых космических аппаратов, особенно пилотируемых.
Детальной аргументации этого принципа размещения жюри не требовало, но поощряло школьников, дававших внятные объяснения с привлечением знаний из физики.

2. Положение в пределах территории своего государства

Ведущие космические державы — СССР и США — в соответствии с первым принципом старались разместить главные (для тяжелых ракет) космодромы как можно южнее. Однако сами государственные границы служат ограничителем реализации этого принципа.
В виде компромисса между стремлением к экватору и возможностями национальной территории (а также и с учетом требования 4) у нас, северян, было выбрано Приаралье (сороковые широты), в гораздо более южных США — Флорида (двадцатые). И во Франции, как известно, поначалу рассматривались проекты создания космодрома на самом юге страны (полигон Бискаррос на юго-западе Франции). Потом был создан и недолгое время функционировал космодром в Алжире (а в годы, когда космодром проектировался и строился, Алжир еще считался частью Франции). Когда же алжирский объект пришлось закрыть, французы переключились на сохраняющуюся за ними Гвиану, она еще ближе к экватору.
Державы, которые связывают функционирование космодромов со своей военной безопасностью, удерживают космодромы — стратегические объекты — в рамках своей земли. Все космодромы США — в пределах страны, исключение составляет лишь «Морской старт», выводимый для запусков к экватору, но сама стартовая платформа всякий раз возвращается назад в Америку, в «порт приписки». Для Франции Гвиана — часть государственной территории — «заморский департамент». Россия же с развалом СССР, когда Байконур «ушел» в другое государство, оказалась в затруднительном положении и в 90-е годы начала создавать альтернативу казахстанскому объекту — Свободный на Дальнем Востоке. В последнее время все чаще говорят, что главным космодромом России станет все-таки Плесецк, укрытый в исконно русской тайге.
Лишь в отношении космодромов, менее значимых в стратегическом отношении, имеющих в основном престижное, научное и коммерческое значение, проявляется большее благодушие и принцип нарушается. Таково размещение итальянского космодрома в Кении (ясно, что безопасность Италии определяется не ее космической программой, для итальянцев космос — скорее амбиция). Таков и предполагаемый космодром на австралийском острове Рождества: для коммерческих запусков российских ракет-носителей. Вообще, в последние годы появилось множество коммерческих проектов использования российских ракет-носителей для вывода на орбиту иностранных спутников: с космодрома Куру во Французской Гвиане, с космодрома Алкантара в Бразилии, с космодрома Вумера в Австралии, возможно даже, с одного из островов Индонезии. Ни одна страна мира не относится с таким небрежением к расползанию за пределы национальной территории своих ракетных секретов, как Россия в настоящее время — в недальновидных целях скорой наживы.

3. Отрыв от густонаселенной и насыщенной ценными объектами местности

Космодром занимает обширную территорию, при нем строятся производственные, складские и жилые сооружения, вокруг него создается зона безопасности. Космодром сам по себе (даже если не рассматривать пока зону, над которой летят ракеты; о них речь пойдет в
пп. 4—6) — объект повышенной опасности. Известно, что при некоторых крупных авариях на старте осколки взрывавшихся ракет разлетаются на расстояние до 40 км (так было в 70-е годы на Байконуре при неудачном старте ракеты, которую предполагалось использовать для полетов на Луну).
Такой крупный и потенциально опасный объект весьма нежелательно вписывать в территорию с высоким уровнем освоения, нежелательно также размещать космодромы рядом с объектами, имеющими высокую культурную и историческую ценность, с природными памятниками и охраняемыми природными территориями (заповедниками, национальными парками).
Российские космодромы вполне соответствуют этому принципу. Космический же центр им. Кеннеди во Флориде вписан в гораздо более плотную социально-экономическую среду. Однако и здесь в расположении заметно стремление «изолироваться от земной суеты»: космодром сооружен на мысу, довольно далеко вдающемся в море и отстоящем от основной части полуострова. Следует обратить внимание на то, что многие космодромы мира, если не могут уйти в тайгу или в пустыню, как у нас, уходят на острова: на острове индийский космодром близ Мадраса, на искусственном острове — итальянский (у берегов Кении), один из небольших американских космодромов — на острове Уоллопс. На островах планируют создавать новые космодромы Китай и Австралия.
Островное (или на мысу), пустынное и таежное положение хорошо и с точки зрения обеспечения секретности.

4. Удаленность территорий зарубежных государств
в направлении зоны запуска

Стартующая ракета некоторое время (и некоторое расстояние) идет над землей на высотах еще совсем не космических, то есть в воздушном пространстве стран, над которыми она пролетает. При некоторых типах запусков такой надземный «пробег» ракеты-носителя составляет даже до пол-экватора (!). Поэтому важно, чтобы место запуска находилось как можно дальше от границ с другими странами, — по крайней мере, чтобы космодром был удален от границы в предполагаемых направлениях запуска (а это чаще всего — восточные направления; см. п. 1). В противном случае ракета-носитель может оказаться нарушителем воздушного пространства другого государства, что может спровоцировать международный конфликт. Если же будет нарушено воздушное пространство соседа, обладающего системой противоракетной обороны (например, США на Аляске), ракета может быть попросту сбита и — уж как самое плохое — может последовать ответный ракетный удар.
Даже если допустить, что соседняя страна в принципе не возражает против полета над ней ракеты-носителя, лучше все-таки не идти на это. Ведь на территорию соседа будут падать отделяющиеся ступени и отработанное топливо. Не исключается и аварийное падение самой ракеты. Это неизбежно вызовет международную проблему. Кроме того, попадание каких-либо частей ракеты на чужую территорию нежелательно и по соображениям секретности.
Хорошо странам, имеющим выход к открытому океану или протяженной морской акватории. Так, США, ни о чем не заботясь, запускают свои ракеты с океанических побережий — над безбрежной ничейной водной гладью. Французские ракеты, запускаемые с космодрома Куру, также имеют большую надводную «дорожку для разбега» (схема на с. 12).
Даже Израиль (а как ему отодвинуть космодром от границ, когда границы близки со всех сторон) нашел для себя возможный сектор запуска над Средиземным морем. Ему, правда, приходится осуществлять запуски в западном направлении, против вращения Земли. И низкая широта (см. п. 1) здесь не столько помогает, сколько мешает, противодействует. Но милитаризация страны, стремление к использованию космоса в военных целях в этой стране столь велики, что она пошла на создание космодрома Палмачим, который может быть назван космодромом против правил*****.
СССР не смог продвинуть свой космодром на юг дальше Байконура: ведь при восточных, самых эффективных запусках ракеты проходили бы над территорией Китая и Монголии. Когда в 90-е годы подыскивалось место для альтернативы Байконуру, то привлекательный вариант «Приморский край» (там можно было бы устроить космодром на 2 градуса южнее Байконура) был отвергнут именно из-за того, что при некоторых видах запусков ракеты-носители должны были бы идти над японской территорией.
Чтобы полет ракеты как можно дольше проходил над собственной территорией или нейтральной акваторией, желательно еще и потому, что по пути можно установить наземные или корабельные пункты слежения.

Карта показывает, в каких направлениях может осуществляться запуск ракет с различных космодромов http://vadim-andreev.narod.ru

Космодромы Земли
(включая закрытые и строящиеся)

* Kитай собирается построить на острове Хайнань новый стартовый комплекс для запуска коммерческих спутников. Остров располагается на юге Kитая в Южно-Kитайском море, южнее 20° с. ш. Это будет самый южный китайский космодром, и при запуске ракет вращение Земли будет использоваться более полно. Важно также, что он будет располагаться на острове и отработанные ступени ракет, а также ракеты, потерпевшие аварию, будут падать в море, не причиняя никому вреда. Не исключено, что в случае удачного функционирования нового космодрома три старых будут закрыты.
** Не путать с островом Рождества в составе островного государства Kирибати.
*** Пока сообщений о готовящихся запусках нет.

5. Наличие обширного малозаселенного и
малоиспользуемого пространства в направлении запуска

Ни одной стране, осуществляющей космические запуски, не хочется ударить в грязь лицом (вернее, ракетой или отделяющимся модулем) на чужой территории. Но и на своей падающие с неба сталь или токсичное топливо не доставляют радости. Поэтому размещение космодромов планируется так, чтобы надземный полет ракет не проходил над крупными городами, плотнозаселенными ареалами, стратегически важными и опасными (например, АЭС) объектами. Важно также, чтобы трасса полета ракеты не пересекалась со значительными транспортными потоками: авиалиниями, наземными перевозками, районами интенсивного судоходства и рыбной ловли.
На космодроме Байконур, в сердце казахстанско-среднеазиатской пустыни, этот принцип размещения в основном соблюден. А северокавказский вариант размещения, который поначалу конкурировал с приаральским, отпал, в частности, потому, что трассы взлета ракет проходили бы над плотнозаселенными районами (другая причина, о которой пишет Л.И.Брежнев /cм. с. 18/ в своих воспоминаниях, — желание сохранить ценные для скотоводства земли).
Ясно, что отделяемые ступени и топливо не должны падать на развитые районы. Выясняется, впрочем, что лучше бы им не падать и на районы неразвитые: некоторые руководители слаборазвитых регионов, над которыми проходят полеты, в последние годы начали своеобразную спекуляцию вокруг ущерба — действительного или мнимого — от падающих ступеней и отработанного топлива, добиваясь внушительных компенсаций.
6. Возможность осуществлять запуски в большом диапазоне направлений
В этом пункте как бы суммируются требования пунктов 4 и 5.
Среди направлений запусков преобладает восточное (п. 1). Но для вывода космических аппаратов на некоторые виды орбит (под большим углом к экватору) удобно осуществлять запуски и в других направлениях. Поэтому хорошо, чтобы космодром располагался так, чтобы с него могли производиться старты в разных направлениях, в идеале — в любом.
В этом отношении приокеанические космодромы не очень хороши: старты с них заведомо ограничены лишь половиной плоскости. И это одна из причин, почему США содержат два южных космодрома — один на Атлантическом, а другой на Тихоокеанском побережье. Они дополняют друг друга. В сумме возможные сектора запусков с мыса Канаверал во Флориде и базы Ванденберг в Калифорнии дают угол, приближающийся к 360 градусам (не вполне, конечно: вмешиваются разные ограничения).
Положение Байконура с этой точки зрения лучше. Но самый большой сектор безопасного пуска ракет — у Плесецка. И хотя это самый северный космодром мира****** и здесь наихудшим образом соблюдается принцип 1, космодром уже несколько десятилетий успешно эксплуатируется и, возможно, станет главным в России.

7. Равнинный рельеф

Космодромы (как и аэродромы) стараются размещать на равнинной территории. Запускаемые ракеты не должны встречать на взлете высоких горных преград. Желателен широкий обзор местности, чтобы можно было вести слежение разными средствами за первым этапом полета. В этом отношении едва ли не идеально размещены космодромы Байконур и китайский Чанченцзе в пустыне Гоби.
Впрочем, многие космодромы мира размещены в гористой местности: база Ванденберг притулилась к отрогам Кордильер, к гористому Кюсю лепится Утиноура, близ подножия Даляншаня расположен китайский Сичан, а китайский же Тайюань и вовсе забрался на абсолютную высоту 1500 м. Однако запуски с этих космодромов осуществляются не в сторону гор, а над равниной или океаном (водной равниной).

8. Благоприятные для запусков климатические условия

Желательно, чтобы в местности, где расположен космодром, было много солнечных (безоблачных) дней в году, редки были сильные, а тем более ураганные ветры, не было сильных перепадов температур в короткие сроки.
Например, над индийской Шрихарикотой сильные муссонные дожди льют только в октябре — ноябре. В остальное время атмосферных препятствий для запусков нет.

9. Хорошая транспортная доступность

Космодромы размещают вблизи магистральных дорог (железных и автомобильных) или (и) морских портов. Для строительства стартовых комплексов привозится огромное количество грузов, причем и негабаритных. Серьезную проблему представляет доставка и самих ракет-носителей (или их крупных частей) и крупных космических аппаратов.
И Байконур, и Плесецк лежат близ важных железнодорожных магистралей, имеют хорошие подъезды. На размещение космодрома Свободный оказала влияние также близость к Транссибу. Рассматривавшийся в 90-е годы альтернативный вариант размещения на севере Приморского края в отрогах Сихотэ-Алиня отпал именно из-за бездорожья.

10. Благоприятные условия для жизни людей

Современный крупный космодром требует большого количества занятых (и на стадии строительства, и на стадии эксплуатации), причем и специалистов высокого класса — людей, предъявляющих повышенные требования к качеству жизни. На космодромы часто приезжают крупные инженеры, государственные руководители, иностранные гости. Поэтому желательно, чтобы космический городок располагался в привлекательной, комфортной для проживания и безопасной для здоровья людей местности. Нетрудно заметить, что это требование почти заведомо вступает в противоречие с пунктом 3. Ведь если местность такая привлекательная, то наверняка здесь уже поселилось множество людей задолго до появления космической индустрии. Так что чаще всего требование к хорошему качеству жизни на космодромах не выполняется: многие находятся в природных условиях, где человеку лучше бы не жить, а еcли и жить, то имея наследственную привычку. О том, как на Байконуре технические факторы размещения вступают в противоречие с экологией человека, рассказывается на с. 17—18.

***

Учащиеся называли и другие принципы размещения. Многие указывали, например, общее для любого крупного индустриального объекта стремление к крупным экономическим центрам, энергетическим базам, источникам сырья, воды, к резервуарам трудовых ресурсов. Ясно, что если бы космодром не был связан теми требованиями, о которых шла речь в пунктах 1—10, он бы — из чисто производственных соображений — расположился где-нибудь на Урале или в подмосковной Мещере, вблизи предприятий аэрокосмического комплекса, а из соображений жизненного комфорта — занял бы «президентские» дачные участки Барвихи или Южный берег Крыма. Как любой сложный и массивный инженерно-технический объект космодром требователен к грунтам и гидрогеологии: грунты должны выносить большие нагрузки и позволять вести сооружение глубоких подземных сооружений. Л.И. Брежнев в своих заметках о Байконуре вспоминает, как при сооружении котлована под стартовый комплекс из геологической скважины хлынул фонтан воды, грозившей все затопить. Потребовалось смелое инженерное решение военных строителей, чтобы космос смог противостоять недрам.
Разумеется, жюри не настаивало на том, чтобы в каждом ответе содержались перечисленные выше принципы. Но каждая идея, каждый резон, каждый довод трактовался в пользу автора ответа.

Шестое слагаемое решения:
анализ комбинации принципов размещения

Город Байконур (Ленинск) зимой. Монумент «Наука и космос» Фото С.И. Иванова

Заключительная часть задания требовала от участников олимпиады на примере конкретного космодрома проследить, как взаимодействовали разные принципы. Как разные доводы конкурировали между собой, как одни победили другие (если речь шла о взаимоисключающих), как между некоторыми (неантагонистичными) был установлен компромисс. Результат «сражения» или «соратничества» разных принципов размещения — конкретный объект, в нашем случае — космодром.
Подобные размещенческие задачи постоянно приходится решать в реальной экономике. Решить такую размещенческую задачу (или хотя бы нащупать подходы к ее решению) — достойное дело для молодого человека, ориентированного на географию.

^* Свободный — новый космодром России//География, № 17/99, с. 3—4.
^** Д.В. Заяц. Закрытая Россия//География, № 7/2004, с. 3—14.
^*** Космодрому Плесецк был посвящен отдельный материал в спецвыпуске об Архангельской области: Плесецк//География, № 24/99, с. 7.
^**** К.Б. Шингарева. Полигоны, космодромы, космопорты//География, № 17/2000, с. 1—3.
^***** Франция рассматривала аналогичный вариант запусков
в сторону океана со своей материковой территории, с полигона Бискаррос на юго-западе страны. Но от этого отказались прежде всего потому, что запуски пришлось бы осуществлять в западном направлении, против вращения Земли, что энергетически затратно.
^****** Космопорт на Аляске пока лишь постепенно вводится в эксплуатацию.