Проблемы освоения космоса

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 2-3космических 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  исследованийпо 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.

Сближение и взаимодействие с ОКО может происходить на скоростях , существенно превышающих скорости, типичные для военных систем. При этом возникает задача создания надежной автоматики, обеспечивающей наведение, сближение и заданный режим воздействия на ОКО.