Климатические и космические ресурсы. Полезные ископаемые в космосе. Энергия приливов и отливов

02.07.2020

Естественнонаучная сторона вопроса

Прежде чем мы перейдём к описанию разрабатываемых технологий, стоит уделить внимание тому, что собой представляют астероиды, какие полезные ископаемые могут там залегать и с какими условиями могут столкнуться космические аппараты, прежде чем достигнут их.

Астероиды представляют собой небольшие каменистые тела, которые, подобно планетам, вращаются по орбитам вокруг Солнца. Астероид отличается от карликовой планеты размерами: он слишком мал, чтобы иметь значительное гравитационное поле или даже просто стечься в шарообразную форму от собственной тяжести. От подлинных же планет астероиды (как и карликовые планеты) отличаются тем, что могут встречаться группами, среди подобных же тел, на близких орбитах: настоящая планета всегда занимает свою орбиту в одиночестве или со спутниками, вращающимися вокруг неё, и поблизости от неё ничего другого обращаться не может.

Происхождение у астероидов и планет одно и то же: они сформировались из пылевого диска на заре существования Солнечной системы. Следовательно, астероиды состоят из тех же элементов, что и планеты, и на них можно найти многие из тех же веществ, что встречаются и в земной коре, мантии или ядре. Но ключевыми отличиями астероидов являются их малые размеры и недифференцированность: если на Земле и подобных ей планетах существуют огромные, недоступные, спрятанные под толщей коры мантия и ядро, то в астероидах те же металлы, что входят в состав земного ядра и недоступны для добычи, можно найти прямо на поверхности.

Напомним, что земное ядро состоит из металлического сплава, в который входят железо, никель, кобальт и другие так называемые сидерофильные элементы. И если в железе земное горное дело недостатка не испытывает, то никель и кобальт уже являются достаточно ценными и дорогими в выделении металлами. Поскольку в астероидах они доступны в тех же количествах, что и железо, то одни лишь они способны окупить дорогостоящую программу по освоению астероидов. А если учесть, что среди сидерофильных элементов есть и драгоценные металлы платиновой группы, то это делает технологию ещё более многообещающей.

Все ли астероиды содержат металлы? Не все. Астероиды подразделяются на четыре класса. Три из них обозначаются буквами: С, S и M. Класс M - те самые металлические астероиды, с высоким содержанием железа, металлов группы железа и платиновых металлов. Кроме них, в М-астероидах можно также обнаружить золото и другие редкие металлы. Это известно благодаря их фрагментам, падавшим на Землю в виде метеоритов.

Класс S - металлосиликатные астероиды. Они состоят из горных пород, главным образом из силикатов железа и магния. В них можно встретить вкрапления чистых металлов, во всём подобные М-астероидам, но меньшего размера.

Класс С - углеродосодержащие астероиды. Эти весьма распространённые астероиды состоят из смеси углеродистых хондритов и водяного льда. Ценность минеральных материалов, входящих в их состав, невысока, а вот водяной лёд представляет интерес как источник воды и кислорода для поддержки жизни человека в космосе. И наконец, четвёртый класс буквы не имеет: астероиды четвёртого типа представляют собой неактивные кометы и состоят из водяного, аммиачного и других льдов.

Массы астероидов всех перечисленных видов варьируют от тысяч до миллиардов тонн, а крупнейшие астероиды по массе приближаются к карликовым планетам. Доступность всей массы любого астероида для разработки делает их весьма многообещающими источниками полезных ископаемых.

Технологии добычи

Основными и необходимыми технологиями для любой добычи полезных ископаемых на астероидах являются космические аппараты, способные достигать их, и роботизированные устройства, предназначенные для непосредственного проведения работ. Даже если управление добычей берет на себя космонавт-человек, самой работой по дроблению астероидного грунта должны заниматься машины.

Что касается достижения астероидов, то некоторые из них вполне доступны современным космическим аппаратам, и автоматические зонды, подобные японскому «Хаябуса-1», уже достигали их и возвращались с пробами грунтов. Речь идет о так называемых околоземных астероидах, которые находятся на орбитах вокруг Солнца, близких к орбите Земли. Они принадлежат к числу наиболее легкодоступных объектов Солнечной системы, лежащих за пределами лунной орбиты. Поэтому отправка на такие астероиды горнодобывающих аппаратов, автоматических или управляемых людьми, уже не является чем-то фундаментально прорывным, и мешает ей только большая масса гипотетического отправляемого аппарата и соответствующая ей высокая стоимость такой космической миссии.

Вот какие требования предполагаются для проектируемых аппаратов, предназначенных для добычи полезных ископаемых на астероидах:

По возможности небольшая масса. Все оборудование должно быть изготовлено из лёгких материалов, чтобы свести к минимуму стоимость доставки его на разрабатываемое небесное тело;
Электропитание, основанное на технологии солнечных батарей. Околоземные астероиды находятся в зоне достаточно высокого солнечного излучения, поэтому солнечные батареи, находясь на них, будут развивать большую мощность;
Высокая степень автоматизации. Даже при условии, что на разрабатываемом астероиде будет присутствовать постоянный контингент людей, их задачи должны сводиться к дистанционному управлению оборудованием;
Непосредственная добыча должна производиться технологиями, схожими с земными. Для рыхлых астероидов подходит открытая, карьерная добыча минералов; в более плотных могут прорываться шахты;
Поскольку астероиды не обладают высокой гравитацией, все работы на них должны быть спланированы с учётом условий почти полной невесомости. Эти условия отличаются от земных как в положительную сторону (облегченная транспортировка больших объёмов породы и минералов), так и в отрицательную (опасность отрыва минералов, оборудования или людей от поверхности).

Достижение рентабельности

Все эти требования могут быть удовлетворены с помощью существующих ныне технологий, но их недостаточно, чтобы сделать промышленное освоение астероидов рентабельным. Стоимость современного космического аппарата, предназначенного для достижения околоземного астероида и возвращения с 50-граммовой пробой грунта, составляет около 1 миллиарда долларов США. Увеличение аппарата в размерах приведет к сокращению разрыва между стоимостью аппарата и стоимостью доставленных на Землю минералов, но преодоление этого разрыва будет достигнуто только при запредельно высокой стоимости миссии.

Тем не менее, существуют технологии, способные существенно снизить стоимость подобной миссии и в перспективе сделать промышленную разработку астероидов рентабельной. В их число входят:

Внедрение технологий использования ресурсов прямо на месте добычи. Из астероидов можно получать не только минералы; если они содержат водяной лёд, то он с помощью электричества от солнечных батарей может быть преобразован в водород и кислород - ракетное топливо для обратного пути. Это позволит не включать в массовый бюджет миссии большие количества ракетного топлива, предназначенные для доставки аппарата, гружёного рудой, на околоземную орбиту;
Также, если аппарат планируется как пилотируемый, из того же льда можно получать воду и кислород, предназначенные для употребления членами экипажа;
Использование самовоспроизводящихся роботов, способных производить подобные себе механизмы из материалов, доступных на астероиде, позволит ещё более существенно сократить массовый бюджет миссии;
Даже в том случае, если доставка добытых на астероидах минералов, металлов и воды на Землю обойдется в более высокую стоимость, чем получение тех же веществ из земных источников, эти материалы могут быть использованы на околоземной орбите. Поскольку доставка массивных грузов с Земли на околоземную орбиту крайне дорогостояща, получить для разработки астероидов показатели себестоимости, более выгодные, чем эти, легче, чем уравнять себестоимость разработки астероидов с себестоимостью разработки земных месторождений.

Последний пункт обладает особой важностью для развивающейся космической индустрии. В настоящее время, когда любые сооружения на орбите должны строиться только из материалов, добываемых на Земле, и снабжаться ими же, это очень серьёзно ограничивает возможные размеры космических станций и их количество, доступное для содержания даже самыми развитыми странами. Появление альтернативного, более выгодного источника строительных материалов, топлива, кислорода и воды, в роли которого выступят астероиды, сделает содержание космических станций намного менее затратным. Поэтому многие эксперты в космической отрасли полагают, что освоение технологий разработки астероидов является необходимым шагом для дальнейшего развития космической индустрии вообще.

Также существенно удешевить разработку астероидов способно создание новых, более экономичных ракетных двигателей и способов вывода грузов на орбиту. Развитие таких технологий вообще крайне благотворно и стимулирующее скажется на космической отрасли: поскольку в этой отрасли каждый грамм, выведенный на орбиту, стоит больших денег, любое удешевление выступит как мощный стимул к развитию. Среди технологий, от которых ожидают такого эффекта, такие, как, например, одноступенчатые орбитальные космические аппараты (англ. Single Stage to Orbit), «космический лифт», ротоваторы, «космические катапульты» и другие перспективные разработки.

Данный видеоурок посвящен теме «Ресурсы Мирового океана, космические и рекреационные ресурсы». Вы познакомитесь с основными ресурсами океана, их потенциалом использования в хозяйственной деятельности человека. В уроке рассмотрены особенности ресурсного потенциала шельфа Мирового океана и его использование в наши дни, а также даны прогнозы освоения ресурсов океана в последующие годы. Кроме того, в уроке дана подробная информация про космические (энергия ветра и солнца) и рекреационные ресурсы, приведены примеры их использования в различных регионах нашей планеты. Урок познакомит вас с классификацией рекреационных ресурсов и странами, отличающимися наибольшим разнообразием рекреационных ресурсов.

Тема: География природных ресурсов мира

Урок: Ресурсы Мирового океана, космические и рекреационные ресурсы

Мировой океан - основная часть гидросферы, которая образует водную оболочку, состоящую из вод отдельных океанов и их частей.Мировой океан является кладовой природных богатств.

Ресурсы Мирового океана :

1. Морская вода . Морская вода является главным ресурсом океана. Запасы воды составляют примерно 1370 млн куб. км, или 96,5% всей гидросферы. Морская вода содержит в себе огромное количество растворенных веществ, в первую очередь это соли, сера, марганец, магний, йод, бром и другие вещества. 1 куб. км морской воды содержит в себе 37 млн т растворенных веществ.

2. Минеральные ресурсы дна океана. На шельфе океана находится 1/3 всех мировых запасов нефти и газа. Наиболее активная добыча нефти и газа ведется в Мексиканском, Гвинейском, Персидском заливах, Северном море. Кроме того, на шельфе океана идет добыча твердых полезных ископаемых (например, титана, циркония, олова, золота, платины и др.). Также огромные запасы строительного материала имеются на шельфе: песок, гравий, известняк, ракушечник и др. Глубоководные равнинные части океана (ложе) богаты железомарганцевыми конкрециями. Активную разработку месторождений шельфа ведут следующие страны: Китай, США, Норвегия, Япония, Россия.

3. Биологические ресурсы. По образу жизни и местообитанию все живые организмы океана делят на три группы: планктон (мелкие организмы, свободно дрейфующие в толще воды), нектон (активно плавающие организмы) и бентос (организмы, обитающие в грунте и на дне). Биомасса океана насчитывает более 140 000 видов живых организмов.

На основе неравномерного распределения биомассы в океане выделяют следующие промысловые пояса:

Арктический.

Антарктический.

Северный умеренный.

Южный умеренный.

Тропическо-экваториальный.

Самые продуктивные акватории Мирового океана - это северные широты. В пределах северного умеренного и арктического поясов свою хозяйственную деятельность ведут Норвегия, Дания, США, Россия, Япония, Исландия, Канада.

4. Энергетические ресурсы. Мировой океан обладает огромными запасами энергии. В настоящее время человечество использует энергию приливов и отливов (Канада, США, Австралия, Великобритания) и энергию морских течений.

Климатические и космические ресурсы - неисчерпаемые ресурсы солнечной энергии, энергии ветра и влаги.

Солнечная энергия - самый большой источник энергии на Земле. Солнечную энергию лучше всего использовать (эффективно, выгодно) в странах с аридным климатом: в Саудовской Аравии, Алжире, Марокко, ОАЭ, Австралии, а также в Японии, США, Бразилии.

Ветровую энергию лучше всего использовать на побережье Северного, Балтийского, Средиземного морей, а также на побережье Северного Ледовитого океана. Некоторые страны особенно интенсивно развивают ветроэнергетику, в частности, на 2011 год в Дании с помощью ветрогенераторов производится 28% всего электричества, в Португалии - 19%, в Ирландии - 14%, в Испании - 16% и в Германии - 8%. В мае 2009 года 80 стран мира использовали ветроэнергетику на коммерческой основе.

Рис. 1. Ветрогенераторы

Агроклиматические ресурсы - ресурсы климата, оцениваемые с позиции жизнедеятельности сельскохозяйственных культур.

Агроклиматические факторы :

1. Воздух.

5. Питательные вещества.

Рис. 2. Агроклиматическая карта мира

Рекреация - система оздоровительных мероприятий, осуществляемых с целью восстановления нормального самочувствия и работоспособности утомленного человека.

Рекреационные ресурсы - это ресурсы всех видов, которые могут использоваться для удовлетворения потребностей населения в отдыхе и туризме.

Типы рекреационных ресурсов :

1. Природные (парки, пляжи, водоемы, горные ландшафты, ПТК).

2. Антропогенные (музеи, памятники культуры, дома отдыха).

Природно-рекреационные группы :

1. Медико-биологическая.

2. Психолого-эстетическая.

3. Технологическая.

Антропогенные группы :

1. Архитектурные.

2. Исторические.

3. Археологические.

Больше всего туристов привлекают те регионы и страны, в которых природные ресурсы сочетаются с историческими: Франция, Китай, Испания, Италия, Марокко, Индия.

Рис. 3. Эйфелева башня - один из самых посещаемых туристических объектов

Домашнее задание

Тема 2, П. 2

1. Приведите примеры агроклиматических ресурсов.

2. Как вы думаете, что может повлиять на посещаемость страны, региона туристами?

Список литературы

Основная

1. География. Базовый уровень. 10-11 кл.: Учебник для общеобразовательных учреждений / А.П. Кузнецов, Э.В. Ким. - 3-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2012. - 367 с.

2. Экономическая и социальная география мира: Учеб. для 10 кл. общеобразовательных учреждений / В.П. Максаковский. - 13-е изд. - М.: Просвещение, АО «Московские учебники», 2005. - 400 с.

3. Атлас с комплектом контурных карт для 10 класса. Экономическая и социальная география мира. - Омск: ФГУП «Омская картографическая фабрика», 2012 - 76 с.

Дополнительная

1. Экономическая и социальная география России: Учебник для вузов / Под ред. проф. А.Т. Хрущева. - М.: Дрофа, 2001. - 672 с.: ил., карт.: цв. вкл.

Энциклопедии, словари, справочники и статистические сборники

1. География: справочник для старшеклассников и поступающих в вузы. - 2-е изд., испр. и дораб. - М.: АСТ-ПРЕСС ШКОЛА, 2008. - 656 с.

Литература для подготовки к ГИА и ЕГЭ

1. География. Тесты. 10 класс / Г.Н. Элькин. - СПб.: Паритет, 2005. - 112 с.

2. Тематический контроль по географии. Экономическая и социальная география мира. 10 класс / Э.М. Амбарцумова. - М.: Интеллект-Центр, 2009. - 80 с.

3. Самое полное издание типовых вариантов реальных заданий ЕГЭ: 2010. География / Сост. Ю.А. Соловьева. - М.: Астрель, 2010. - 221 с.

4. Тематический контроль. География. Природа России. 8 класс / Н.Е. Бургасова, С.В. Банников: Учебное пособие. - М.: Интеллект-Центр, 2010. - 144 с.

5. Тесты по географии: 8-9 классы: к учебнику под ред. В.П. Дронова «География России. 8-9 классы: учебник для общеобразовательных учреждений» / В.И. Евдокимов. - М.: Экзамен, 2009. - 109 с.

6. Оптимальный банк заданий для подготовки учащихся. Единый государственный экзамен 2012. География. Учебное пособие / Сост. Э.М. Амбарцумова, С.Е. Дюкова. - М.: Интеллект-Центр, 2012. - 256 с.

7. Самое полное издание типовых вариантов реальных заданий ЕГЭ: 2010. География / Сост. Ю.А. Соловьева. - М.: АСТ: Астрель, 2010. - 223 с.

8. Государственная итоговая аттестация выпускников 9 классов в новой форме. География. 2013. Учебное пособие / В.В. Барабанов. - М.: Интеллект-Центр, 2013. - 80 с.

9. География. Диагностические работы в формате ЕГЭ 2011. - М.: МЦНМО, 2011. - 72 с.

10. Тесты. География. 6-10 кл.: Учебно-методическое пособие / А.А. Летягин. - М.: ООО «Агентство «КРПА «Олимп»: Астрель, АСТ, 2001. - 284 с.

11. ЕГЭ 2010. География. Сборник заданий / Ю.А. Соловьева. - М.: Эксмо, 2009. - 272 с.

12. Тесты по географии: 10 класс: к учебнику В.П. Максаковского «Экономическая и социальная география мира. 10 класс» / Е.В. Баранчиков. - 2-е изд., стереотип. - М.: Издательство «Экзамен», 2009. - 94 с.

13. Самое полное издание типовых вариантов реальных заданий ЕГЭ: 2009. География / Сост. Ю.А. Соловьева. - М.: АСТ: Астрель, 2009. - 250 с.

14. Единый государственный экзамен 2009. География. Универсальные материалы для подготовки учащихся / ФИПИ - М.: Интеллект-Центр, 2009. - 240 с.

15. География. Ответы на вопросы. Устный экзамен, теория и практика / В.П. Бондарев. - М.: Издательство «Экзамен», 2003. - 160 с.

Материалы в сети Интернет

1. Федеральный институт педагогических измерений ().

2. Федеральный портал Российское Образование ().

4. Официальный информационный портал ЕГЭ ().

Исследование UNSW показало, что для отдельно взятого, богатого железом астероида, учитывая существование рынка и других предположений, инвестиции будут отбиты за 85 лет, если руда будет отправляться на Землю, и всего 5 лет, если будет использоваться в космосе.

Не так уж и дорого

Несмотря на всю эту деятельность, скептики сомневаются в перспективах космической горнопромышленности с точки зрения денежных и временных затрат. Очевидно, добыча ресурсов в космосе будет дорогостоящим делом. Общий бюджет проекта, в рамках которого « » отправили на Марс и содержали в течение 14 лет, составил 2,5 миллиарда долларов.

Но добывать ресурсы на Земле тоже недешево. Затраты на разработку и добычу исчисляются сотнями миллионов долларов. Эти деньги компании тратят, пытаясь найти новые земные месторождение. Добыча ископаемых ресурсов растягивается на десятки лет. Временные и затратные рамки будут сопоставимы с космическими. Почему бы просто не начинать выходить в космос и добывать ресурсы там? Этому быть. С чего начинать? Начнем с исследования, которое подсказывает, что использовать железную руду в космосе гораздо проще, чем возвращать ее на Землю (если считать, что в космосе есть рынок).

Для дорогостоящих товаров вроде редкоземельных минералов или металлов платиновой группы можно рассмотреть возможность отправки на Землю, но «обычные» ресурсы, которые можно добывать в космосе, лучше использовать там же.

Распространенный аргумент сводится к тому, что запуск груза с Земли в космос обходится в 20 000 долларов за килограмм, поэтому если произвести этот килограмм в космосе дешевле, чем за 20 000 долларов, можно здорово сэкономить и выйти в плюс.

SpaceX, например, публикует свои затраты на запуск на сайте. В настоящее время для Falcon 9 эта цифра составляет 12 600 долларов. Но пока рынка как такового нет и, возможно, понадобится его искусственно подтолкнуть (к примеру, NASA может заключить контракт на доставку воды на орбите). Без такого толчка, начальный спрос на воду может появиться в сфере космического туризма, но более вероятно, что активнее будет развиваться сфера дозаправки спутников. Воду можно расщеплять на кислород и водород, используя их затем в качестве топлива для спутников.

Мир во всем мире или «дикий запад»?

Если говорить о мире во всем мире, есть ряд проблем с Законом США о космосе, поскольку он не согласуется с существующими договорами и, скорее всего, будет игнорироваться в других странах, не имея, соответственно, законной силы. Но с течением времени медленные процессы наконец поставят все в законные рамки. И все же, прежде чем в космосе настанет мир, не исключено, что будет развиваться, к примеру, космическое пиратство.

В ноябре в Сиднее пройдет встреча мировых лидеров и представителей космических горнодобывающих компаний, которые обсудят проблемы будущей добычи ресурсов за пределами Земли. Чтобы достичь максимального взаимодействия между космическими экспертами и экспертами в горнодобывающей отрасли, решено совместить это событие с третьей Future Mining Conference. Возможно, по ее прошествии мы узнаем много нового и перспективного об этой, безусловно, интересной вехе нашего будущего.

Энергетический потенциал в мировом масштабе позволяет обеспечивать жизнедеятельность миллионов людей, а также работу инфраструктурного и промышленного комплекса. Несмотря на разделение источников, используемых для работы тепловых, атомных и других видов станций, все они базируются на ресурсах и явлениях природного происхождения. Другое дело, что далеко не все источники полностью освоены на сегодняшний день. По этому признаку можно различить климатические и космические ресурсы, которые имеют схожие перспективы для будущего использования, но предполагают разные подходы к средствам извлечения энергии. Непосредственное использование природных запасов в производственно-хозяйственной деятельности не проходит бесследно. Данный аспект заставляет специалистов обращаться к принципиально новым технологиям выработки энергии.

Что такое климатические и космические ресурсы?

Практически все современные разработки, направленные на аккумуляцию альтернативных источников энергии, базируются на климатических ресурсах. Как правило, выделяют четыре группы таких источников: солнечный свет, ветер, влагу и тепло. Это основной набор, формирующий агроклиматическую базу для работы сельскохозяйственных предприятий. Важно понимать, что далеко не все климатические природные ресурсы используются в полном объеме. Так, при всей ценности солнечного света, пока еще нет явных подтверждений, что аккумулирующие средства такого типа могут заменить традиционные виды переработки энергии. Тем не менее неисчерпаемость данного ресурса является серьезной мотивацией для работы в этой области.

Что касается ресурсов космического происхождения, то они в некоторых областях перекликаются с климатическими. Например, в данной отрасли также предполагается использование солнечной энергии. В целом же космические ресурсы - это принципиально новый вид энергетики, особенностью которого является задействование внеатмосферных спутников и станций.

Применение климатических ресурсов

Главным потребителем таких ресурсов является агротехническое хозяйство. По сравнению с традиционными станциями по переработке природной энергии свет, влага и тепло формируют в некотором роде пассивное воздействие, способствующее развитию сельскохозяйственных культур. Следовательно, человек может использовать климатические ресурсы только в первоначальном виде естественного снабжения.

Но это вовсе не значит, что он не может контролировать их взаимодействие с получателями энергии. Устройство теплиц, защита от солнца и установка ветровых барьеров - все это можно отнести к мерам регуляции влияния природных явлений на агротехническую деятельность. С другой стороны, ветровая и солнечная энергии вполне могут использоваться как ресурсы для выработки электричества. Для этих целей разрабатываются фотопанели, станции с аккумуляцией воздушных потоков и т. д.

Климатические ресурсы России

Территория страны охватывает несколько зон, которые отличаются разными климатическими характеристиками. Данный аспект обуславливает и разнообразие способов применения получаемой энергии. Среди важнейших характеристик воздействия ресурсов данного типа можно выделить оптимальный коэффициент увлажнения, среднюю продолжительность и мощность снежного покрова, а также благоприятный температурный режим (значение в среднесуточном измерении составляет 10 °С).

Неравномерность, с которой распределены климатические ресурсы России по разным регионам, налагает и ограничения на развитие сельского хозяйства. Например, северные регионы отличаются избыточным увлажнением и недостатком тепла, что позволяет заниматься только очаговым земледелием и тепличным хозяйством. В южной части, напротив, условия благоприятствуют выращиванию множества сельхозкультур, среди которых пшеница, рожь, овес и т. д. Достаточные показатели тепла и света также способствуют развитию животноводства в этом регионе

Применение космических ресурсов

Энергетические ресурсы космоса как средство практического применения на Земле рассматривались еще в 1970-х годах. С того времени начинается разработка технологической основы, которая бы сделала реальным альтернативное обеспечение электроэнергией. В качестве основных источников в этом случае рассматриваются Солнце и Луна. Но, независимо от характера применения, и климатические, и космические ресурсы требуют создания соответствующей инфраструктуры для передачи и аккумуляции энергии.

Наиболее перспективными направлениями реализации данной идеи является создание лунной энергетической станции. Также ведутся разработки новых излучающих антенн и солнечных батарей, управление которыми должно осуществляться земными пунктами обслуживания.

Технологии преобразования космической энергии

Даже при условии успешной трансляции солнечной энергии потребуются средства ее преобразования. Самым эффективным на данный момент инструментом для выполнения этой задачи является фотоэлемент. Это устройство, которое осуществляет преобразование энергетического потенциала фотонов в привычное электричество.

Надо отметить, что климатические и космические ресурсы в некоторых сферах объединяются как раз применением такого оборудования. Фотопанели используют в сельском хозяйстве, хотя принцип конечного потребления несколько иной. Так, если в классической формуле использования агроклиматических ресурсов предполагается естественное их потребление объектами хозяйственной деятельности, то солнечные аккумуляторы сначала вырабатывают электричество, которое в дальнейшем может применяться для самых разных нужд сельского хозяйства.

Значение климатических и космических ресурсов

На современном этапе технологического прогресса человек активно занимается альтернативными источниками энергии. Несмотря на это, основу энергетического сырья все же составляют климат и климатические ресурсы, которые могут быть представлены в разных формах. Наряду с гидроресурсами, агрокомплекс выступает платформой, которая имеет важнейшее значение для жизнедеятельности людей.

Пока менее очевидна польза от космической энергетики, но в перспективе не исключено, что эта отрасль станет доминирующей. Хотя сложно представить, что альтернативные источники в таких масштабах смогут когда-нибудь превзойти по важности земной энергетический потенциал. Так или иначе, климатические ресурсы могут предоставить огромные возможности в плане обеспечения нужд промышленности и бытовой сферы в электроэнергии.

Проблемы освоения ресурсов

Если космическая энергетика пока еще находится на этапе теоретической разработки, то с агроклиматической базой все более определенно. Прямое пользование данными ресурсами в том же сельском хозяйстве успешно организуется на разных уровнях, и от человека требуется только регулировать эксплуатацию с точки зрения рационального пользования. Но в качестве источников для переработки энергии климат и климатические ресурсы пока еще недостаточно освоены. Хотя подобные проекты технически давно реализуются в разных видах, их практическая ценность вызывает сомнения из-за финансовой нецелесообразности применения.

Заключение

Подходы к выработке и распределению энергии все же зависят от потребностей конечного пользователя. На параметрах требуемого снабжения и основывается выбор источников, которые позволяют обеспечивать жизнедеятельность в разных сферах. За комплексное обеспечение отвечают многие источники, среди которых и климатические. Космические ресурсы в этом процессе практически не участвуют. Возможно, в ближайшие годы на фоне развития технологий специалисты смогут получать такого рода энергию в массовом порядке, но пока об этом говорить рано. Отчасти успешной аккумуляции космических ресурсов препятствует недостаточный уровень технологического обеспечения, но нет однозначного мнения и о финансовой выгоде от подобных проектов.

Будущее человечества связано с неисчерпаемыми ресурсами Мирового океана.

Океаническая вода, на долю которой приходится 96,5% гидросферы, составляет главное богатство Мирового океана. Как известно, в океанической воде содержится до 75 химических элементов таблицы Менделеева. Таким образом, морские и океанические воды следует рассматривать в качестве источника минеральных ресурсов.

В океанической воде наибольшая концентрация приходится на долю растворенных солей. Человечество испокон веков добывало поваренную соль путем выпаривания морской воды. В настоящее время Китай и Япония часть своих потребностей в поваренной соли удовлетворяют за счет морской воды. Около одной трети поваренной соли, добываемой в мире, приходится на долю морских океанических вод.

В морской воде содержатся магний, сера, бром, алюминий, медь, уран, серебро, золото и другие химические элементы. Современные технические возможности позволяют выделять из океанической воды магний и бром.

Мировой океан является кладезем подводных минеральных ресурсов. Практически все полезные ископаемые, распространенные на суше, встречаются и в шельфовой зоне Мирового океана.

Полезными ископаемыми богаты Персидский и Мексиканский заливы, северная часть Каспия, прибрежные зоны Северного Ледовитого океана, где ведется промышленная добыча и разведка нефтегазовых месторождений.

В настоящее время активно исследуются прибрежные зоны Мирового океана на предмет разведки и добычи рудных и нерудных полезных ископаемых. В частности, прибрежные зоны Великобритании, Канады, Японии и Китая, как оказалось, богаты углем. У берегов Индонезии, Таиланда и Малайзии обнаружены месторождения олова. В прибрежной зоне Намибии ведется разведка алмазов; золото и железомарганцевые конкреции добываются в береговой зоне США. Балтийское море, омывающее побережье прибалтийских стран, издавна славится янтарем.

Наибольший интерес Мировой океан представляет как источник энергетических ресурсов. Практически энергетические ресурсы Мирового океана неисчерпаемы. Энергия приливов и отливов используется человеком начиная со второй половины XX века. Согласно расчетам, энергия приливов и отливов оценивается в 6 млрд. кВт, что почти в 6 раз превышает энергетический запас рек земного шара.

Потенциальные запасы энергии приливов и отливов сосредоточены в России, Канаде, США, Аргентине, Австралии, Китае, Франции, Великобритании и др. Перечисленные выше страны используют энергию приливов и отливов в целях энергоснабжения.

Мировой океан богат и биоресурсами. Растительный и животный мир Мирового океана, богатый, в частности, белками, занимает существенное место в рационе питания человека.

По некоторым сведениям, в океане встречается до 140 тысяч видов животных и растений. В настоящее время потребности человечества в кальции на 20% удовлетворяются за счет биоресурсов Мирового океана. На долю вылова рыбы приходится 85% добываемой «живой» биомассы.

Богаты рыбой Берингово, Охотское, Японское и Норвежское моря, а также Тихоокеанское побережье Латинской Америки.

Ограниченность биоресурсов заставляет человечество относиться бережно к богатствам Мирового океана.

КЛИМАТИЧЕСКИЕ И КОСМИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ

К климатическим и космическим ресурсам относятся энергия Солнца, ветра, а также геотермальное тепло. Перечисленные ресурсы относятся к так называемым нетрадиционным ресурсам.

Наибольший интерес для человечества представляет солнечная энергия. Солнце является источником неисчерпаемой энергии, которую человек использует с давних времен в народном хозяйстве.

Суммарная мощность солнечной энергии, поступающей на землю, в десятки раз превосходит суммарную энергию топливно-энергетических ресурсов Земли и в тысячи раз ту, что ныне потребляет человечество.

Солнечной энергией богаты тропические широты. В тропиках, причем в аридной зоне, доминируют безоблачные дни, а солнечные лучи направлены к поверхности земли почти отвесно. В настоящее время в ряде стран эксплуатируются гелиостанции.

Сила ветра - другой важный нетрадиционный источник энергии. Человек издавна использует силу ветра. Это относится к ветряным мельницам, парусным судам и т.д. Умеренные широты сравнительно богаты ветровой энергией.

Внутренне тепло Земли, как отмечалось, - третий нетрадиционный источник энергии. Внутренняя энергия Земли называется геотермальной.

Геотермальные источники энергии приурочены к сейсмически активным поясам, к вулканическим районам и к зонам тектонических нарушений.

Значительными запасами геотермальной энергии владеют: Исландия, Япония, Новая Зеландия, Филиппины, Италия, Мексика, США, Россия и др.

Ограниченность минеральных источников и экологическая «чистота» нетрадиционных источников энергии привлекают внимание ученых к освоению энергии Солнца, ветра и внутреннего тепла Земли.

БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ

Растительный и животный мир составляют биологическое богатство Земли, именуемое биоресурсами. Растительные ресурсы включают в себя совокупность как культурных, так и диких растений. Растительные ресурсы весьма разнообразны.

Растительные и животные ресурсы Земли относятся к исчерпаемым и в то же время возобновляемым природным ресурсам. Именно биоресурсы были освоены человеком в первую очередь.

Важная роль в хозяйственной деятельности человека принадлежит лесам, общая площадь которых составляет 40 млн. км2 (4 млрд. га), или же почти треть (30%) площади суши.

Вырубка лесов (ежегодная заготовка древесины в мире равна 4 млрд. м.куб) и промышленное освоение лесных территорий являются главной причиной сокращения площади лесных массивов.

За последние 200 лет площадь лесных массивов на Земле сократилась почти вдвое. Эта тенденция сохраняется, и по последним данным площадь лесных массивов ежегодно сокращается на 25 млн. га. Сокращение лесных массивов нарушает кислородный баланс, приводит к обмелению рек, сокращению численности диких животных и исчезновению ценных сортов древесины. Другими словами, хищническая эксплуатация лесных массивов порождает экологические проблемы, решение которых тесно связано с охраной окружающей среды.

Лесные массивы в виде непрерывных полос приурочены к умеренной и экваториальной зонам (см. «Атлас», стр. 8).

Лесные массивы сосредоточены в умеренном и субтропическом климатических поясах. Около половины мировых запасов древесины находится в северном полушарии. В лесах умеренной зоны наиболее ценные породы представлены тиком и хвойными видами. Лесами богаты Россия, Канада, США и Финляндия. Именно в этих странах развита лесная отрасль промышленности, где благодаря искусственным посадкам приостановлено сокращение лесных массивов.

Леса южного полушария сосредоточены в тропическом и экваториальном климатических поясах. На долю тропических и экваториальных лесов южного полушария приходится другая половина мировых запасов древесины.

Экваториальные и тропические ярусные леса в отличие от лесов умеренной зоны представлены широколиственными породами деревьев. Кроме того, рассматриваемые леса богаты ценными породами древесины.

Лесные массивы южного полушария сосредоточены в Бразилии, Перу, Боливии, Колумбии, Конго, Индии, Мьянме, Индонезии и др.