Воздействие ракетно-космической техники и воздушных судов гражданской авиации

Паспортизация сухопутных районов падения отделяющихся частей ракет-носителей будет продолжена в 1999–2000 гг. в рамках "Плана проведения экологических обследований районов падения ракет-носителей и информирования органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации".

Проведен ряд  комплексных медицинских и специальных исследований по оценке влияния на население и окружающую среду регионов, в которых расположены поля падения РН, проливов ракетных топлив.

В частности, в 1998 г. проведена оценка масштабов загрязнения  районов падения вторых ступеней ракет-носителей "Протон" и "Союз" в Саяно-Алтайском регионе за весь период их эксплуатации.

Площадь загрязнения  фрагментами отделяющихся частей ракет-носителей  составляет 6,5 тыс. км2 в Алтайском  крае и 3,7 тыс. км2 в Республике Алтай. Общие остатки компонентов ракетных топлив в отделяющихся ступенях с начала использования РП составили: гептила – 5,4 т, тетраоксида азота – 19 т, углеводородных горючих – 32 т. Взяты пробы почвы, растений, воды на содержание компонентов ракетных топлив на территориях, прилегающих к районам падения. Среднее содержание компонентов ракетных топлив и их производных по всей выборке: в почвах – гептила – 0,52 мг/кг, тетраметилтетразина – 0,06 мг/кг, диметиламина – 0,27 мг/кг; в растениях – гептила – 0,09 мг/кг. Исследования и оценка наличия компонентов ракетных топлив и их производных в грунтовых и подземных водах районов падения и прилегающих к ним территорий не проводились. В питьевой воде гептил не обнаружен. Основным компонентом ракетного топлива, выявленным на загрязненной территории, является гептил, поступающий аэрогенным путем при разрушении отделяющихся частей ракет-носителей и относительно стабильно сохраняющийся в почвенном покрове.

Концентрации  всех производных компонентов ракетных топлив в природных средах Алтайского края находятся в основном ниже регламентируемых пределов.

К числу неотложных мероприятий, ускорение реализации которых позволит свести к минимуму ущерб, наносимый населению и  окружающей природной среде ракетно-космической  деятельностью в России, относятся:

– завершение санитарно-гигиенического нормирования содержания компонентов  ракетных топлив в объектах окружающей природной среды;

– разработка технологических  процессов и создание высокоэффективных  технологических средств для  детоксикации и рекультивации грунта при проливах компонентов ракетных топлив, а также для нейтрализации и утилизации изделий и агрегатов ракетно-космической техники;

– модернизация ракет-носителей с целью снижения уровня отрицательного воздействия  на окружающую природную среду при их испытаниях и эксплуатации;

– организация  и проведение мероприятий по экологической  реабилитации районов падения отделяющихся частей ракет-носителей.

Реализация перечисленных  выше мероприятий предусмотрена  проектом федеральной целевой программы "Обеспечение экологической безопасности ракетно-космической деятельности" (программа "Экос-РФ").

В течение 1998 г. вступил в действие ряд документов, касающихся вопросов обеспечения экологической  безопасности при осуществлении  ракетно-космической деятельности.

В целях организации  работы и координации деятельности по защите интересов субъектов Российской Федерации, территория которых подвержена неблагоприятному влиянию ракетно-космической  деятельности, для обеспечения экологической  безопасности на таких территориях, а также для защиты интересов юридических лиц и граждан, которым причинен ущерб в результате ракетно-космической деятельности, 12 ноября 1998 г. принято постановление Совета Федерации Федерального Собрания Российской Федерации "О создании Временной комиссии Совета Федерации по защите интересов субъектов Российской Федерации, юридических лиц и граждан от неблагоприятных последствий ракетно-космической деятельности". В декабре 1998 г. утверждено Положение, определяющее цели, задачи и функции, порядок формирования и деятельности данной комиссии, а также план работы на 1999 г.

В 1998 г. при участии  Госкомэкологии России в соответствии с требованиями п. 3 постановления  Правительства Российской Федерации  от 15 августа 1998 г. № 1039 "О Правилах оповещения органов исполнительной власти при запуске космического аппарата с ядерным источником энергии, а также оповещения органов местного самоуправления и оказания при необходимости помощи населению в случае аварийного возвращения такого аппарата на Землю" начаты работы по подготовке концепции создания единой системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций космического характера.

Продолжались  работы по совершенствованию договорных отношений между Министерством  обороны Российской Федерации и  субъектами Российской Федерации по использованию территорий под районы падения отделяющихся частей ракет-носителей. Постановление Правительства Российской Федерации от 24 марта 1998 г. № 350 "О внесении изменений и дополнений в постановление Правительства Российской Федерации от 31 мая 1995 г. № 536 "О порядке и условиях эпизодического использования районов падения отделяющихся частей ракет" утвердило методику расчета компенсационных выплат субъектам Российской Федерации за разовое использование районов падения при проведении запусков космических аппаратов (за исключением запусков в интересах обороны, безопасности страны и в соответствии с Федеральной космической программой).

Пора  разбираться с  космическим "мусором".

Расчеты и опыт прекращения существования предыдущих космических станций существенно меньшей размерности указывают на невозможность экологически безопасного прекращения существования станции "МИР" (имеющей массу более 120 т) при планируемой ликвидации "затоплением": высок риск опасных последствий для наземных объектов при падении ее фрагментов.

Уместно напомнить  примеры реализации опасных сценариев: известные факты падения обломков крупной орбитальной станции "Скайлэб" (США) в 1979 г. в Индийский океан  и на территорию Австралии после  входа в плотные слои атмосферы, а также схода с орбиты и прекращения существования орбитальной станции "Салют-7" (СССР) в 1992 г.

Известно, что  крупные объекты сгорают неполностью, их фрагменты достигают поверхности  Земли. Таким образом, прекращение  существования крупных космических аппаратов представляет серъезную и сложную экологическую проблему, поскольку:

1) при их сгорании  в атмосфере осуществляется ее  загрязнение на больших высотах;

2) при выпадении  несгоревших фрагментов на поверхность  Земли возможно нанесение экологического ущерба (как напрямую. - пожар при падении в лес, так и косвенно, через поражение потенциально опасных техногенных объектов - химических предприятий, хранилищ топлива и т. п., а также возможное падение на крупные населенные пункты).

В конце февраля 1999 г. на орбиту вышел американский искусственный спутник "ARGOS" ("Advanced Research and Global Observation Satellite"), на который, в частности, возложена не совсем обычная задача: находящийся на его борту прибор SPADUS предназначен для измерения массы, скорости и определения траекторий космических частиц, размеры которых слишком малы для наблюдения наземными средствами. Этот прибор по заказу НАСА США был специально разработан в Чикагском университете под руководством Дж.Симпсона (J.Simpson).

Поступающие от спутника данные позволят ученым отличать космический "мусор", порожденный человеческой деятельностью, от естественной пыли, мелких обломков комет и других небесных объектов. Это будет эффективно способствовать созданию условий, безопасных для пилотируемых и непилотируемых полетов в околоземном пространстве.

Спутник "ARGOS" должен проработать на орбите около  трех лет.

Гидрометеорология.

Более половины поверхности планеты остается "белым  пятном" для наземных средств  метеорологии. Спутники обеспечивают получение данных в глобальном масштабе. В нашей стране метеорологическая космическая система функционирует с 1967 г. в составе 2-3 космических аппаратов типа "Метеор" на средневысотной (900-1200 км) орбите. В настоящее время завершены работы по разработке геостационарного КА гидрометеорологического назначения "Электро", с 1994 г. проводятся его летные испытания.

С помощью метеорологических  спутников решаются задачи:

- краткосрочного  и долгосрочного прогнозирования  погоды;

- контроля опасных  погодных явлений (ливней, циклонов, тайфунов, ураганов и др.) и предупреждения об их приближении;

- контроля климатообразующих  факторов и мониторинга глобальных  изменений, происходящих на Земле; 

- контроля радиоционной  и геофизической обстановки в  околоземном космическом пространстве  в интересах безопасности полетов,  устойчивой радиосвязи, здоровья  людей. 

По результатам  наблюдений с метеоспутников определяются необходимые для прогноза погоды и выполнения ряда программ исследования Земли параметры (распределение облачности, вертикальные профили температуры и влажности, распределение и общее содержание озона, плотности потоков ионизирующих излучений и др.), характеризующие состояние атмосферы и подстилающей поверхности. Космическая гидрометеорологическая информация позволяет сократить убытки в хозяйственной деятельности за счет повышения достоверности прогнозов погоды и уменьшить количество жертв и материальный ущерб от опасных погодных явлений за счет своевременного предупреждения об их приближении.

Программа научно-технических  исследований по созданию системы защиты Земли от столкновений с опасными космическими объектами.

В последние  годы у мировой общественности и  в научных кругах проявляется  значительный интерес к проблеме предотвращения столкновений с Землей крупных космических тел (астероидов, комет). Подобные столкновения могут привести как к локальным катастрофическим явлениям, так и к глобальной катастрофе. Падение на Землю метеорита типа Тунгусского, при современной насыщенности мира опасными производствами, может привести к материальным потерям на миллиарды долларов. Столкновение с астероидами более крупных размеров - диаметром порядка 1 км - угрожает существованию цивилизации в целом. По существующим в настоящее время оценкам, несмотря на малую вероятность падения астероидов на Землю, вероятность риска гибели индивидуума в результате столкновения сравнима с вероятностью гибели в авиакатастрофе, от землетрясения или урагана. Все это выдвигает проблему защиты Земли от подобных столкновений в ряд актуальных для современного мира.

Создание системы  защиты Земли (СЗЗ) от столкновения с  опасными космическими объектами (ОКО) приведет к решению целого ряда дополнительных задач:

- в результате  исследований будет получен уникальный объем научной информации об астероидах - важнейших объектах Солнечной системы, имеющих большое значение для космического будущего человечества, будет накоплен уникальный опыт мирного интернационального сотрудничества в области, имеющей непосредственное отношение к военным технологиям;

- впервые в  истории человеческого общества  большие финансовые и материальные  средства будут сосредоточены  не на решении военных задач,  а на решении мирной проблемы, имеющей общемировое значение;

- полученные  в ходе реализации столь крупного  проекта технические решения  будут способствовать сохранению  и дальнейшему прогрессу цивилизации. 

При взаимодействии астероидов и комет с атмосферой Земли происходит образование воздушной  ударной волны. Температура на фронте волны столь высока, что с его поверхности излучается тепловой поток большой мощности. В результате взаимодействия астероида или кометы с атмосферой происходит его разрушение на отдельные фрагменты и абляция этих фрагментов. При небольших размерах ОКО происходит полное сгорание ОКО или его фрагментов в верхних слоях атмосферы. Начиная с некоторых минимальных размеров ОКО и в зависимости от типа ОКО и скорости соударения, разрушение происходит вблизи поверхности Земли и имеет характер взрыва. При этом возможны существенные разрушения на поверхности Земли и образование крупномасштабных пожаров. При еще больших размерах фрагменты ОКО достигают поверхности Земли и производят удар по ней. В результате образуется кратер, масса грунта выбрасывается в атмосферу, приводя к ее запылению, в результате чего возможны долговременные или даже катастрофические изменения климата.

При ударе о  грунт возникает мощная сейсмическая волна, при ударе о воду возможно образование цунами.

Столкновение  с очень крупным метеорным телом может привести к полной гибели цивилизации на Земле.Большое число химических заводов, атомных электростанций и других объектов, разрушение которых приведет к региональной катастрофе. В связи с этим все большее внимание уделяется изучению падения тел "средних размеров". Такие тела падают на Землю не часто - примерно один раз в 100 - 300 лет.

Собственно для  перехвата ОКО необходимо доставить  средства воздействия к его поверхности. В качестве средств доставки могут  использоваться существующие либо специально созданные ракетно-космические системы. В зависимости от типа средств воздействия и их габаритно-массовых характеристик требования к средствам доставки могут превысить достигнутые в существующих ракетных системах параметры. Это приводит к необходимости рассмотрения перспективных систем, в частности, перспективных двигательных установок - ядерных, электроядерных и т.п.