В статье автор исследует влияние ракетно-космической промышленности на природу, а также применяемые меры в России и других странах для минимизации последствий запусков.
Ключевые слова: ракетно-космическая деятельность, гептил, экологическая безопасность, места падения ступеней ракет-носителей.
Когда задумываемся о влиянии ракетно-космической промышленности (РКП) на природу, то непроизвольно вспоминаем о поднимаемых темах в истории ракетно-космической деятельности, которые обсуждаются и требуют решение и в наши дни. Прежде всего вызывает беспокойство не только видимое загрязнение окружающей среды отделяющимися частями ракет-носителей (РН), но и экологическая обстановка в местах падения ступеней ракет-носителей.
На сегодняшний день известно, что именно токсические компоненты ракетного топлива являются источником отравления биосферы земли. Самыми опасными являются вещества: гептил (НДМГ) и его производные (азотный театраоксид) применяемые во многих ракетоносителях. Их можно встретить как в российских системах («Протон-К», «Протон-КМ»,
«Циклон-2»), так и зарубежных. Однако Всемирной Организацией Здравоохранения гептил внесен в список особо опасных химических соединений, поскольку поражает печень, центральную нервную, сердечно-сосудистую и кроветворную системы [1]. К тому же это соединение имеет накопительный эффект, и как следствие может обнаружить себя спустя долгое время.
В зоне экологической опасности находятся территории падения ступеней ракета-носителей и области расположенные вдоль траекторий их движения [2]. При падении бака остатки топлива рассеиваются в воздухе, образуя ядовитый смог, осаждающий землю, что в последствие вызывает постепенное загрязнение компонентами ракетного топлива окружающей среды. Известно, что чем севернее расположен космодром, тем больше требуется топлива и времени для разгона ракеты, как следствие длиннее становится и зона вдоль траектории ракеты, куда могут приземлиться ее останки. Специфика России заключается в её географическом положении, все зоны падения отработанных ступеней находятся на территории самой страны и занимают большую площадь, из-за чего вопрос экологической безопасности в нашей стране ощущается особо остро.
Опасение вызывает также техногенное засорение околоземного космического пространства отработавшими верхними ступенями РН, разгонными блоками и прекратившими функционирование космическими аппаратами. В настоящее время в околоземном космическом пространстве находятся более 15 тысяч каталогизированных космических объектов, из них ~ 1250 действующих отечественных и иностранных космических аппаратов, остальные — «космический мусор» (КМ), размером более 10 см в диаметре. Количество же более мелкого техногенного КМ, обнаружение и слежение за которыми современными средствами наблюдения невозможно, исчисляется по различным оценкам десятками — сотнями миллионов. По данной тематике существует много исследований, и проводятся разработки проектов по очищению околоземного пространства, и это является отдельной предметной областью, в которую далее мы в текущей статье не будем углубляться.
Стоит отметить, на предприятиях ракетно-космической промышленности при изготовлении и испытаниях ряда агрегатов и различных изделий используются растворители на основе веществ, разрушающих озоновый слой, что тоже становится важной проблемой современной экологической повестки.
Таким образом, можно заключить, что существуют три основные проблемы, связанные с запуском космических ракетоносителей: использование вредных веществ высокого уровня опасности, большой масштаб влияния на биосферу и недостаточность изучения проблематики, так все имеет долговременные накопительный эффект. Но какие меры принимаются для минимизаций последствий запусков?
Во-первых, создание ряда законов и организаций, которые позволяют нормализовать и облегчить негативные последствия влияния ракетно-космической деятельности на природу. Так, например, в России введены следующие регулирующие документы: 1) Закон Российской Федерации от 20.08.1993 № 5663–1 «О космической деятельности»; 2) «Временная инструкция по осуществлению государственного контроля за охраной окружающей среды от загрязнения несимметричным диметилгидразином», позволяющая определить экологический ущерб от загрязнения природной среды по НДМГ, 1994г; 3) Создан отдел экологической безопасности территорий районов падения, являющийся подразделением, входящим в Управление экологической безопасности ФГУП «Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры», 2010г.
Во-вторых, известно, что пуск ракеты-носителя связан с определенной опасностью для жителей населенных пунктов, находящихся вдоль траектории полета ракеты даже за сотни километров от космодрома. Возможны и аварийные ситуации, последний пример этому — неудачный запуск ракета носителя «Протон-М», 2 июля 2013 года с космодрома «Байконур». Поэтому космодромы выбираются максимально отдаленно от поселений, и с минимальным ведением хозяйственной деятельности и вдоль активного участка траектории организовывают зоны отчуждения (ненаселенная или малонаселенная местность).
В зарубежной практике все обстоит несколько иначе, так например американский космодром расположен на мысе Канаверал, и потому трассы ракет проходят в юго-восточном направлении над Атлантическим и Индийским океанами. Аналогично и французский космодром, расположенный на острове Куру, использует две трассы в направлении Азорских и Бермудских островов. На примере этих стран видно, что у них такой опасный компонент ракетного топлива, как гептил, попадает в Мировой океан, что, скорее всего еще более пагубно сказывается на экологии.
В-третьих, ведется разработка новых технологических решений. Так для уменьшения площадей районов падения отработанных ступеней используют управляемый спуск на атмосферном участке траектории посредством дополнительных аэродинамических поверхностей (выдвижные и надувные крылья, парашюты). Известен способ управления спуском космических аппаратов «Апполон», «Джемини» и «Союз» за счет изменения угла крена посредствам специальных жидкостных ракетных двигателей с вытеснительной системой подачи КРТ в камеры сгорания. В стенах Военного инженерно-космического университета им. А. Ф. Можайского был разработан способ уничтожения невыработанных остатков жидких компонентов ракетного топлива в ступенях жидкостных ракет. Его внедрение позволит снизить выбросы этих токсичных компонентов с сотен до десятков килограммов, что значительно улучшит экологию регионов, где осуществляются запуски ракет. С 2009 года Кольский филиал Геофизической службы РАН (КФ ГС РАН) проводит совместные работы с ГКНПЦ имени Хруничева по разработке комплекса инфразвуковой (акустической) локации падающих обломков 1-х и 2-х ступеней РН, для быстрых поисков остатка ракет.
В США ученые из Эймсовского исследовательского центра NASA и Стэндфордского университета провели успешные испытания нового типа экологически чистого твердого ракетного топлива. Оно создано на базе твердого парафина, и в результате его сгорания образуются только вода и углекислый газ. Иным путем пошло семейство «Falcon 9» американской компании Space X, которое использует многоразовые ракеты-носители, способные в автоматическом режиме возвращаться обратно на землю.
В-четвертых, разрабатываются экологические методыутилизация падающих обратно на Землю ступеней ракет-носителей. Перед каждым пуском население территорий, в которых находятся районы падения ступеней, оповещается, а люди, находящиеся непосредственно в этих районах, эвакуируются. Во время пуска специальные поисковые команды производят наблюдения, а после пуска — поиск упавших фрагментов и их утилизацию, а при необходимости и детоксикацию местности (фрагменты баков могут содержать остатки токсичного ракетного топлива).
В заключении подведем итоги : проблемы утилизации упавших компонентов РН и влияния РКП на природу существовали с самого момента рождения космической отрасли, и на сегодняшний день накопился необходимый опыт в этой области и направляется много сил для дальнейшего их разрешения. Нельзя не отметить также и освещенность проблемы экологии в СМИ, рассекречивание документов и возможность каждому человеку, не зависимо от рода деятельности и знаний, быть вовлечённым в поиск этого решения.
Литература:
- Панин, Л. Е. Медико-социальные и экологические проблемы использования ракет на жидком топливе (гептил) / Л. Е. Панин, А. Ю. Перова. — Текст: непосредственный // Бюллетень СО РАМН. — 2006. — № 1 (119). — С. 124–130.
- Маринин, И. Влияет ли ракетная техника на здоровье алтайцев? / И. Маринин. — Текст: непосредственный // Новости космонавтики. — 2001. — № 11. — С. 62–64.
