Animal Migration Studies with the Use of ICARUS Scientific Equipment in the URAGAN Space Experiment aboard the ISS RS
https://doi.org/10.17285/0869-7035.0095
Abstract
The major challenges of space research are monitoring and exploration of our planet, which are carried out through the use of remote sensing satellites (RSS) operating in near-Earth orbits. They provide invaluable information for assessing the environmental, epidemiological and other situations on our planet, including animal migration data. The ICARUS System for Animal Tracking from the International Space Station (ISS), a joint Russian-German project on the ISS, is an ideal laboratory for in-orbit testing of instrumentation and various space technologies in order to refine methods for tracking movements of mammals and birds. The paper analyzes the experience in the operation of the animal migration monitoring system installed in the Russian segment (RS) of the ISS (ISS RS). The system has accumulated the latest accomplishments in space science, satellite navigation, control technology, and microelectronics. The scientific results on the study of animal and bird migrations obtained within the Russian research program are briefly discussed.
Keywords
International Space Station (ISS),
space experiments,
scientific equipment,
animal migration studies
Supporting agencies: G.M. Tertitsky carried out research on the topic of the state assignment of the IG RAS (CITIS number AAAAA-AAAAA-A19-119022190168-8)
About the Authors
M. Yu. Belyaev
S.P. Korolev Rocket and Space Corporation (RSC) Energia; Mytischi Branch (MB) of Bauman Moscow State Technical University
Russian Federation
Russian Federation
Korolev; Mytischi
O. N. Volkov
S.P. Korolev Rocket and Space Corporation (RSC) Energia
Russian Federation
Russian Federation
Korolev
O. N. Solomina
Institute of Geography, Russian Academy of Sciences (IGRAS)
Russian Federation
Russian Federation
Moscow
G. M. Tertitsky
Institute of Geography, Russian Academy of Sciences (IGRAS)
Russian Federation
Russian Federation
Moscow
References
1. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. М.: Айрис-пресс, 2004. 575 с.
2. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. М.: Наука. 1987. 339 с.
3. Nowak, E., Berthold, P., SatelliteTracking: a New Method in Orientation Research, Orientation in Birds, Experientia Supplementum, 1991, vol. 60. рp. 307–321.
4. Беляев М.Ю., Викельски М., Лампен М., Легостаев В.П., Мюллер У., Науманн В., Тертицкий Г.М., Юрина О.А. Технология изучения перемещения животных и птиц на Земле с помощью аппаратуры ICARUS на российском сегменте МКС // Космическая техника и технологии. 2015. № 3. 2015. С.38–51.
5. Беляев М.Ю., Вепплер Й., Викельски М., Волков О.Н., Мюллер У., Питц В., Соломина О.Н., Тертицкий Г.М. Отработка технологии контроля перемещения животных на Земле с помощью научной аппаратуры, установленной на РС МКС // XXVII Санкт-Петербургская Международная конференция по интегрированным навигационным системам. СПб.: АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор». 2020. С. 9–17.
6. Weppler, J., Belyaev, M.Y., Pitz, W., Wikelski, M., Tertiski, G., Savinkov, V., Driebe, T., First Results from the German-Russian ICARUS System for Animal Tracking from ISS, 72<sup>nd</sup> International Astronautical Congress (IAC), Dubai, United Arab Emirates, 25–29 October 2021.
7. Томкович П.С. Новая эра в изучении перелетов куликов Северной Евразии // Вопросы экологии, миграциии охраны куликов Северной Евразии (Материалы 10-й юбилейной конференции рабочей группы по куликам Северной Евразии). Иваново, 2016. С. 377–385.
8. Беляев М.Ю. Научные эксперименты на космических кораблях и орбитальных станциях // Машиностроение. 1984. 264 с .
9. Беляев М.Ю. От ракеты Р-7 и первого полета человека в космос до постоянной пилотируемой орбитальной станции // Гироскопия и навигация. 2021. Т. 29. № 3 (114). С. 96–121.
10. Беляев М.Ю. Научная аппаратура и методы изучения Земли в космическом эксперименте «Ураган» на Международной космической станции // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2021. Т. 18. № 3. С. 92–107.
11. Микрин Е.А., Беляев М.Ю. Отработка на МКС новых методов управления и аппаратуры для совершенствования космической техники и проведения экспериментов // Материалы конференции «Управление в аэрокосмических системах» (УАС-2018). 11-я Российская мультиконференция по проблемам управления. 2018. С. 9–18.
12. Беляев М.Ю. Проблемы управления при проведении экспериментов на Международной космической станции // Проблемы управления, обработки и передачи информации (УОПИ-2018). Сборник трудов VI Международной научной конференции, посвященной 85-летию Ю.А. Гагарина. 2019. С. 7–16.
13. Беляев М.Ю., Харчиков М.А., Воронин Ф.А. Контроль перемещения животных на Земле с помощью научной аппаратуры, установленной на российском сегменте Международной космической станции // Лесной вестник. 2019. № 4. Т. 23. С.49–56.
14. Васильев К.В., Дробышев А.И. Оптимизация схемы формирования лучей и характеристик антенны приемного канала аппаратуры получения данных о глобальной миграции животных // Труды LII Чтений, посвященных разработке научного наследия и развития идей К.Э. Циолковского. Секция «Проблемы ракетной и космической техники». Казань, 2018. С. 63–69.
15. Беляев М.Ю., Бабкин Е.В., Волков О.Н., Заборовский В.С., Кондратьев А.С., Силиненко А.В., Мулюха В.А., Ильяшенко А.С. Удаленное управление робототехническими объектами в космических экспериментах серии «Контур» на Международной космической станции // Ракетно-космическая техника. Сборник статей под редакцией М.Ю. Беляева. Серия XII. Выпуск 1–2. Королев: РКК «Энергия» им. С.П. Королева, 2015. С. 172–187.
16. Пат. 2763169 Российская федерация, МПКG01S 1/04 (2006.01) B64G 1/24 (2006.01). Способ контроля с орбитального космического аппарата движения потенциально опасного объекта, преимущественно ледника и оползня / М.Ю. Беляев, Д.Н. Рулев; заявитель и патентообладатель ПАО «РКК «Энергия» им. С.П. Королёва», опубл. 28. 12. 2021. Бюл. № 1.
17. Пат. 2764148 Российская федерация, МПКG01S 1/04 (2006.01) B64G 1/24 (2006.01). Способ мониторинга с орбитального космического аппарата движения объекта преимущественно смещающихся природных масс ледника и оползня / М.Ю. Беляев, Д.Н. Рулев; заявитель и патентообладатель ПАО «РКК «Энергия» им. С.П. Королёва», опубл. 13. 01. 2022. Бюл. № 2.
18. Боровихин П.А., Караваев Д.Ю. Алгоритм расчета двухстрочных элементов по заданному вектору состояния // Труды XLVI чтений К.Э. Циолковского. Секция «Проблемы ракетной и космической техники». Казань, 2012. С. 94–102.
19. Микрин Е.А., Михайлов М.В. Ориентация, выведение, сближение и спуск космических аппаратов по измерениям от глобальных спутниковых навигационных систем. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017. 358 с.
20. Красная книга Российской Федерации. Том «Животные». 2-е издание. М.: ФГБУ «ВНИИ Экология», 2021. 1128 с.
21. Афанасьев М.А. Гнездование азиатского бекасовидного веретенника Limnodromus semipalmatus в окрестностях с. Сунтар (Сунтарский улус, Республика Саха (Якутия)) // Байкальский зоологический журнал. 2019. № 2 (25). С. 111–112.
22. В Якутии из-за засухи в Центральной Азии стал гнездиться бекасовидный веретенник. [Электронный ресурс]. URL: https://nauka.tass.ru/nauka/13579325 (дата обращения: 30. 03. 2022).
23. Новый этап изучения дупеля [Электронный ресурс]. URL: http://www.craneland.ru/?p=16153 (дата обращения: 30. 03. 2022).
24. Птицы, МКС и пролетные пути. [Электронный ресурс]. URL: https://baikalzapovednik.ru/news_archive2021/tpost/lfnrem5xu1-ptitsi-mks-i-proletnie-putihttps://baikalzapovednik.ru/news_archive2021/tpost/lfnrem5xu1-ptitsi-mks-i-proletnie-puti (дата обращения: 30. 03. 2022)
25. Jetz, W., Tertitski, G., Kays, R., Lohr, A., Mueller, U., Wikelski, M., et all., Biological earth observation with animal sensors, Trends in Ecology & Evolution, April 2022, vol. 37, issue 4, pp. 293–298.
26. Чернецов Н.С. Ориентация и навигация мигрирующих птиц // Зоологический журнал. 2016. Т. 95. № 2. С. 128–146.
27. Золотарев А.Д., Чернецов Н.С. Астрономическое ориентирование у птиц // Зоологический журнал. 2021. Т. 100. № 3. С. 333–343.
28. Costa-Pereira, R., Moll R. J., Jesmer B. R., Jetz, W., Animal tracking moves community ecology: Opportunities and challenges, Journal of Animal Ecology, 2022, vol. 91(7), pp. 1334–1344.
29. Nathan, R., Monk Christopher, T., Arlinghaus, R., Adam, T., Alós, J., et all., Big-data approaches lead to an increased understanding of the ecology of animal movement, Science, 2022, vol. 375, eabg1780.
30. Kishkinev, D., Packmor, F., Zechmeister, T., Winkler, H.-C., Chernetsov, N., Mouritsen, H., Holland, R. A., Navigation by extrapolation of geomagnetic cues in a migratory songbird, Current Biology, 2021, vol. 31(7), pp. 1563–1569, doi: 10.1016/j.cub.2021.01.051.
31. Wikelski, M., Mueller, U., Scocco, P., Catorci, A., Desinov, L.V., Belyaev, M.Y., Keim, D., Pohlmeier, W., Fechteler, G., Mai, M., Potential short-term earth quake forecasting by farmanimal monitoring, Ethology, 2020, vol. 126(9), pp. 931–941, doi: 10.1111/eth.13078.
Review
For citations:
Belyaev M.Yu., Volkov O.N., Solomina O.N., Tertitsky G.M. Animal Migration Studies with the Use of ICARUS Scientific Equipment in the URAGAN Space Experiment aboard the ISS RS. Gyroscopy and Navigation. 2022;30(3):3-19. (In Russ.) https://doi.org/10.17285/0869-7035.0095
Views:
52
Email this article 