Инга Павлий
Относительно недавно на российской войне в Украине начали использовать новую технологию для беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) – оптическое волокно или оптоволокно. Когда дрон запускают в воздух, двигаясь вперед, он оставляет за собой тонкую оптоволоконную нить, которая после его использования оседает на поверхности. В результате остаются сети из оптоволокна, которые покрывают деревья, оказываются в почве. Несмотря на эффективность на поле боя, влияние оптоволокна на окружающую среду остается почти неизученным. Подробнее об экологических последствиях использования оптоволокна на войне читайте в этой статье.
Что такое оптоволокно и из чего оно состоит
Научное определение может звучать достаточно сложно для простого читателя. Оптическое волокно – это диэлектрический волновод, работающий на оптических частотах. Этот волновод обычно имеет цилиндрическую форму, ограничивает электромагнитную энергию оптического сигнала внутри своих поверхностей и направляет его вдоль оси волокна. Такое понятие дают ученые Винницкого национального технического университета М. В. Васильковский, Г. Г. Бортник и Д В. Михайлевский в издании “Волоконно-оптические телекоммуникационные технологии”.
Британский словарь дает несколько упрощенное определение: оптическое волокно – это передача данных, голоса и изображений путём прохождения света через тонкие и прозрачные волокна.
Изучив также другие определения, можно сделать вывод, что оптоволокно представляет собой тонкое гибкое волокно из стекла или пластика, предназначенное для передачи света (видимого, инфракрасного или ультрафиолетового) от одного конца к другому с минимальными потерями. В телекоммуникациях оно используется как волновод для скоростной передачи данных, голоса и изображений.
Оптоволокно первого поколения стало использоваться еще в 1970-х годах в телекоммуникациях. Тогда люди изобрели способ быстрой передачи телевизионной картинки без задержек. Технология стала неотъемлемой частью дальнейшего развития компьютерных систем, Интернета и мобильной связи нового поколения (4G, 5G).
Оптоволоконные сети обеспечивают более высокую пропускную способность по сравнению с традиционными медными кабелями. Это позволяет эффективно передавать большие объемы данных, необходимые, например, для высококачественных потоковых видео, видеоконференций, онлайн-игр.
“Оптоволокно обеспечивает минимальные задержки в передаче данных, что является критически важным для применения в реальном времени. Такие сети менее склонны к электромагнитным помехам и воздействиям окружающей среды, что делает их более надежными. Это важно для обеспечения непрерывности связи, особенно в критических ситуациях. Оптические волокна могут передавать сигналы на большие расстояния без значительных потерь, имеют меньшие размеры и вес по сравнению с медными кабелями, устойчивы к воздействию влаги, коррозии и агрессивных сред, что повышает их долговечность”, – говорится в издании “Волоконно-оптические телекоммуникационные технологии”.
Как рассказал авторке статьи эксперт по экологической безопасности и научный руководитель лаборатории “Довкола” Максим Сорока, сейчас в мире официально существуют три технологии изготовления оптоволокна. Чаще всего внутри него есть сердечник (центральная часть, передающая световой сигнал), который изготавливают из кремний-полимерных или полимерных специальных материалов. Снаружи оптоволокно покрывается еще тонким слоем органического полимера для защиты.
“Именно химический состав защитной оболочки вызывает наибольшее количество вопросов с точки зрения экологической безопасности. С точки зрения санитарной безопасности производства, оптоволокно относится к третьей или второй группе опасности. Это означает, что при изготовлении оптоволокна все же применяются химические опасные вещества. Но какие именно – трудно сказать, учитывая коммерческую тайну производителей. Читатели должны понимать, что все современные технологии производства оптоволокна закрыты патентами и крайне мало информации о них в публичном доступе” – говорит Максим Сорока.
Оптоволокно в БПЛА
Полномасштабное вторжение России в Украину иногда еще называют “войной дронов”. Именно во время него обе стороны для поражения позиций стали активно использовать БПЛА разной дальности и мощности. Благодаря дронам военные силы могут дистанционно поразить противника, не применяя при этом более сложную или ценную технику. К тому же это позволяет сберегать человеческие ресурсы.
Что касается дронов на оптоволокне (так называемых first-person-view или FPV дронов), то их используют на фронте лишь последние два года. Такие БПЛА подключают к оптоволокну, что позволяет им передавать более четкую картинку оператору. А главное – дроны на оптоволокне не подвергаются влиянию средств радиоэлектронной борьбы и потому их сложнее выявить и ликвидировать.
Технология считается перспективной и быстро развивается. При этом оптоволокно преимущественно импортируется, а принятые Верховной Радой в июне 2025 года законы, поддерживающие налоговые и таможенные льготы для производителей оптоволоконных дронов, должны удешевить и упростить производство таких систем в Украине.
Оптоволокно и влияние на окружающую среду. Каковы угрозы?
Двигаясь к цели, FPV-дроны оставляют за собою следом нити оптоволокна. Как следствие, поля на прифронтовых территориях укрыты белой нитью, которую можно хорошо разглядеть на солнце. Безусловно, это имеет свое влияние на окружающую среду.
Сегодня в мире только начинаются исследования влияния оптоволоконных дронов на окружающую среду. По словам Максима Сороки, эту тему начали полноценно изучать только год назад. Чтобы получить знания о последствиях влияния оптоволокна на почвы, растения, животных, нужно проводить долгосрочные исследования. Поэтому сейчас можно лишь предполагать последствия такого влияния исходя из знаний о полимерах.
Воздействие пластикового загрязнения от дронов рассматривается в иностранных исследованиях. В частности, эту тему в статье “Пластиковое загрязнение от оптоволоконных дронов может угрожать дикой природе в течение многих лет” рассматривали Conflict and Environmental Observatory (CEOBS). В публикации отмечается, что оптоволоконный кабель действительно несет большие угрозы для животных, ведь может опутать их, что приведет к потере конечностей, удушению или голоданию. К тому же запутаться в такой “ловушке” может как автомобиль, так и человек.
Как говорится в статье, основным материалом кабелей является POF-PMMA (пластиковое оптическое волокно, созданное на основе полиметилметакрилата (органическое стекло)), который стабилен в условиях окружающей среды, однако, как и большинство полимеров, со временем деградирует и может распадаться на нанопластик. В зоне активных боевых действий, предполагает автор CEOBS, подобная деградация происходит быстрее. Микро- и наноразмерные частицы PMMA могут ингибировать (замедлить) рост определенных морских водорослей и сельскохозяйственных культур. А при сжигании – выделять вредные газы, в частности оксиды углерода и азота.
Исследования немецких экологов показали, что влияние микропластика на почвы может повлечь за собой такие же негативные последствия, как засуха. Об этом говорится в статье журнала Journal of Applied Ecology. А исследование, опубликованное в журнале Environmental Science & Technology, показало, что загрязнение микропластиком почв не только вредит микробным экосистемам и снижает урожайность, но и способствует климатическим изменениям, повышая выбросы опасного парникового газа — оксида азота.
По мнению украинских экспертов, с которыми связалась авторка статьи, оптоволокно достаточно устойчиво к атмосферным явлениям. Оно не подвергается коррозии и не распадается. Иными словами, оно может лежать на полях десятилетиями, пока его не уберут или не переработают. Что в перспективе дает надежду на возможность ликвидации последствий там, где не начнутся сразу активные работы (например, сельскохозяйственные).
По мнению Максима Сороки, во время пахотных работ земля с оптоволокном переработается и превратится в мелкие частицы, которые однако, по мнению эксперта, не будут иметь вреда для окружающей среды и выращиваемых культур. Но угроза все же есть, а именно – образование микропластика. Впрочем, эколог уверяет, что это также не будет весомой проблемой для аграрной продукции.
Европейские экологи нередко могут обвинить аграрную продукцию из Украины, намекая на ее “загрязненность” из-за войны. Оптоволокно может стать еще одной причиной для этого в будущем. Но, по словам Максима Сороки, даже если микропластик образуется и засорит в почву, влияние на сельскохозяйственную продукцию будет минимальным. Особенно для растений, урожай которых собирают над землей.
Такого же мнения придерживается доктор сельскохозяйственных наук, профессор агрономии, директор Донецкой государственной сельскохозяйственной опытной станции и заместитель председателя общественной организации “Восточноукраинская сельскохозяйственная совещательная служба” Александр Винюков.
Александр Винюков говорит, что на его взгляд больший вред для окружающей среды составляют литиевые батареи, на которых сегодня летают дроны. О количестве лития в украинских полях сегодня мало кто говорит, как и об объемах оптоволокна, но именно это может стать бедой.
“С точки зрения растениеводства и овощеводства влияние микропластика будет минимальным, потому что растение его не использует. Растение через корневую систему потребляет различные элементы, полезные и вредные”, – говорит Александр Винюков.
Такие разнообразные оценки экспертов указывают на то, что в перспективах загрязнении оптоволокном сельскохозяйственных территорий еще предстоит разобраться.
Гнезда из оптоволокна
Задокументированы также случаи, когда птицы используют такую нить для строительства гнезд. Можно предположить, что определеннім образом его могут использовать и другие животные.
Одновременно с такой призрачной “пользой” оптоволокно может угрожать безопасности животных. Когда оно массово оседает на деревья, то создает ловушку. Уже зафиксированы случаи, когда животные, прежде всего птицы, застревают и не могут освободиться. Некоторым из них помогают украинские военные. В сети Интернет распространяется видео, на котором они разрезают нити и освобождают птицу.
Также стоит отметить подобную угрозу со стороны антидроновых сеток, в которые также попадают птицы. И которых тоже вынуждены спасать военные.
“Действительно, были зафиксированы случаи, когда птицы обустраивают гнезда из оптоволокна. Птицы в принципе тянут все подряд на обустройство своих жилищ. Оптоволокно – это достаточно устойчивый и инертный материал, который не гниет и не повреждается насекомыми, и гнездо, сделанное из оптоволокна, будет долго служить в качестве жилища. Также были зафиксированы случаи, когда на рогах оленя или косули были намотки этой “паутины”. Это дополнительный физический риск для безопасности животных. И третий аспект, который был отмечен, это когда птицы путаются в “сети” из оптоволокна на деревьях”, – рассказывает Максим Сорока.
Как отмечает эксперт, нить оптоволокна является тонкой и легкой. Поэтому животные, даже птицы, смогут его перекусить. Запутавшись в нескольких нитях, у взрослого волка, оленя или зайца есть шанс освободиться. Другое дело, если это будет большое скопление оптоволокна, которое создаст настоящую ловушку. Тогда есть риск, что животное не сможет выбраться самостоятельно. В таком случае это чревато его истощением и, как следствие, смертью.
Такое же мнение высказывает директорка организации “Greenpeace Украина” Наталья Гозак. Она говорит, что подлинные результаты влияния оптоволокна на окружающую среду покажет только время. Через несколько лет будет видно, как волокно ведет себя в экосистемах: распадается ли под действием солнца, погружается ли в лесную подстилку и т.д.
“Этот вопрос на годы, возможно, десятилетие вперед. Следует понять, как ведет себя материал долгосрочно в условиях изменения погоды. Да, есть риск, что животное будет путаться. Но главное сегодня стоит подумать, как дальше изучать влияние опотоволокна на тех же крупных животных. Последствия могут быть негативные, но мы об этом пока не знаем. Поэтому сейчас следует по возможности наблюдать последствия, а также думать о будущем пути ликвидации такого нетипичного загрязнения”, – говорит Наталья Гозак.
Как справиться с последствиями загрязнения оптоволокном?
Вполне логично, что в случае прекращения боевых действий, внимание будет уделено в первую очередь скорее разминированию территорий, чем уборке оптоволокна. Возникает вопрос, будет ли оптоволокно мешать расчистке территорий от взрывоопасных предметов? Пока в Государственной службе Украины по чрезвычайным ситуациям (ГУ ГСЧС) Донецкой области сообщают, что случаев присутствия оптоволокна на участках, которые обследовались пиротехническими подразделениями, не замечалось. Поэтому вопрос влияния оптоволокна на разминирование остается открытым для дальнейших наблюдений.
Подводя итоги вышесказанному, можно обобщить, что влияние оптоволокна на окружающую среду еще будет изучаться. Интерес к теме существенно возрос за последний год, ведь исследователи понимают, что его массовое использование может иметь свои последствия для экосистем. Пока что, учитывая имеющийся материал, можно сделать следующие выводы:
- Мнения экспертов по влиянию оптоволокна на почвы расходятся. Наибольшее внимание уделяется вопросам образования микропластика и последствий для аграрной продукции.
- Есть угроза, что в скоплении оптоволокна малые и крупные животные могут путаться, что может привести к их истощению и смерти. Если скопление нитей невелико, крупное животное может освободиться самостоятельно.
- Дальнейшее влияние оптоволокна на окружающую среду требует подробного изучения и наблюдения. Особого внимания потребуют вопросы его химических составляющих, механизмов их разложения и путей миграции в пищевых цепях и экосистеме в целом.
В современном высокотехнологичном мире оптическое волокно играет немаловажную роль во многих сферах нашей жизни – от телекоммуникаций до медицины, от искусства до промышленности, в том числе – военной. В последние два года полномасштабной войны в Украине оптоволоконные дроны также стали неотъемлемой частью ведения боевых действий и активно продолжают использоваться и развиваться – их характеристики постоянно улучшаются, а объемы поставок в зону боевых действий увеличиваются. Что создает угрозу новой формы экологического загрязнения.
По мнению авторки статьи, хотя сегодня оптоволокно нельзя назвать наибольшей проблемой для последствий окружающей среды в Украине из-за войны, данная проблема нуждается в более глубинном изучении.
Источник главного изображения: euro-sd.com
