2. Экологические последствия ракетно-космической деятельности

Западная часть Алтае-Саянской складчатой области на протяжении более 45 лет используется под районы падения аппаратов первых ступеней ракет-носителей, запускаемых с космодрома Байконур, а также различных типов боевых ракет (рис. 25).

Из действующих 16 космодромов это наиболее крупный и мощный, с максимальной грузоподъемностью 2196 т/год (табл. 12). Для сравнения: Восточный испытательный космодром США «поднимает» 653 т/год, Плесецк – 570 т/год. Его газовые выбросы составляют 120 млрд. м³/год (почти московские). Суммарная площадь районов падения (РП) России составляет: для головных обтекателей - 5259000 га (25 % от всех РП), для вторых ступеней – 4662000 га (23 %).

Надежность запуска ракет на орбиту не полная. Так, навигационный спутник США «Транзит» 5ВN-3 сгорел 21 апреля 1964 г. над Индийским океаном к северу от о. Мадагаскар, выбросив при этом 250 г ²³⁸Pu общей активностью около 17 тыс. Ки. При этом известно, что 450 г ²³⁸Pu равномерно распределенные по Земле способны вызвать раковые заболевания у всех живущих людей.

Надежность отечественных космических аппаратов составляет 85,4 %: из 41 объекта с ядерной энергетической установкой потерпели аварии 6.

Сейчас так называемый космический мусор представляют свыше 8000 фрагментов запущенных аппаратов величиной более 10 см, а общая масса каталогизированных объектов более 1 см составляет 300000 фрагментов весом более 3000 т.

В сфере Байконурского полигона выделяется 6 РП вторых ступеней ракетоносителей. Из них четыре (306, 307, 309,310) расположены на границе Алтайского края и Казахстана. РП 306, 307, 309 с середины 1960-х гг. предназначались для приземления вторых ступеней РН «Союз» и «Молния» (на углеводородных топливах), остальные – для приземления фрагментов РН «Протон» (гидрозиновое топливо).

Рис. 25. Интегральное радиоактивное и ракетно-космическое загрязнения Алтайского региона

1 – населенные пункты, радиоактивное загрязнение которых является индикационным по степени тяжести экологических последствий; 2 – зоны радиоактивного воздействия от I (наиболее интенсивной) до IV (наименее сильной) степени воздействия; 3 – направления осей радиоактивной облачности разных периодов; 4 – след радиоактивного загрязнения при аварии на радийпроизводящем заводе; 5 – общее направление загрязнений со стороны Лоб-Норского испытательного ядерного полигоа (Китай); 6 – расчетные районы падения ракетно-космических ступеней; 7 – общие контуры ракетно-космического загрязнения восточной зоны Русского Алтая; 8 – направления трасс запусков ракетоносителей; 9 – Территория Алтайского региона.

Таблица 12

Основные характеристики 11 наиболее активных космодромов мира (Стромский, 1996)

Страна	Космод-ром	Число ракет-но-сителей (моди-фикаций)	Число старто-вых комп-лексов (пуско-вых уста-новок)	Число монтаж-но-испыта-тельных корпусов	Проект-ная произво-дитель-ность СК, шт/год	Макси-мальная грузо-подъем-ность на орбиту ИСЗ, т/год	Основ-ные зада-чи и наз-начение запуска-емых кос-мических аппара-тов
Россия	Плесецк	3	7 (9)	9	130	570	Оборона, народно-хохяйст-венное, научное
Казах-стан	Байконур	6	9 (15)	14	153	2196	«
США	Восточ-ный ИП Запад-ный ИП Косми-ческий центр Кеннеди	1 (2) 4 (5) 3 (4)	2 (2) 6 (7) 3 (6)	2 1 1	20 75 50	653 370 360	Оборона,наука, коммер-ция
Китай	Шуан-чэнцзы Сичан	1 (3) 1	3 (3) 2 (3)	1	12	48	«
Франция	Куру	1 (3)	3 (3)	2	23	72	Прог-рамма Евр. Косм. Агентс-тва
Япония	Утино-ура Тенега-сима	2 2	3 (3) 3 (3)	1 1	6	24	Научно-исследо-ватель-ские и приклад-ные
Индия	Шрихарикота	1	1 (1)	1	3	4,5	«

Ориентировочная масса металлических фрагментов, рассеянных на территории Алтайского края на начало 1994 г. – 618,7 т, из них фрагментов РН «Союз» 491,1 т и РН «Протон» 127,6 т. Общие выбросы космического ракетного топлива (КРТ) над краем оцениваются в 56,4 т, из них гептила 5,4 т, тетраоксида азота 19 т, углеводородных горючих 32 т.

Компонентами топлива РН «Протон» являются гептил и азотный окислитель (АТ); «Союз» – керосин Т-1, нафтил, синтин+криогенный окислитель – жидкий кислород.

Гептил (несимметричный диметилгидразин – НМДГ – C₂H₈N₂) является бесцветной высоколетучей, неограниченно растворимой в воде жидкостью с резким запахом тухлой селедки, обладающей высокотоксичными свойствами веществ I-го класса опасности. Оказывает общетоксикологическое и кожно-разднажительное воздействие, проникает в кожный покров, органы дыхания, кишечно-желудочный тракт, поражает центральную нервную, сердечно-сосудистую, кроветворную и др. системы живых организмов; отдаленные последствия воздействия выражены в канцерогенности, мутагенности, гонадо- и эмбриотоксичности.

Продуктами его распада и окисления являются токсичные соединения, такие как диметиламин, нитрозодиметиламин, формальдегид, тетраметилтетразен.

Окислителями космического топлива служат азотный тетраоксид (N₂O₄) I-го класса опасности, синтин (2-ой класс), керосины Т-1, РГ-1 (4 класс).

Для всех депонирующих загрязнение природных сред (почвы, поверхностные воды, донные отложения, растения) характерно однотипное распределение НДМГ и его производных, что свидетельствует об их взаимосвязи и едином источнике этих поллютантов.

Наиболее изучены почвы, в которых максимальная частота встречаемости значимых (>0,05 мг/кг) содержаний НДМГ от 27 до 78 % (средняя по Республике Алтай 43,3 %). В целом концентрация НДМГ, превышающая ПДУ (0,1 мг/кг) 22,4 %. Вариабельность в почвах значительна: от «сл.» до 1,54 мг/кг.

Глубина проникновения НДМГ в почво-грунты, как правило, менее 0,5 м, но достигает 1м. Максимальные запасы сосредоточены в интервале 0-10 (20) см.

Поверхностные воды изучены слабо, но были зафиксированы концентрации НДМГ до 24 мкг/дм³ на фоне 1-5 мкг/дм³. Донные осадки плохо обследованы, но повышенные концентрации НДМГ были отмечены.

Концентраторами его являются растительные мхи, лишайники, разнотравье, в меньшей степени – кустарники, лиственные и хвойные деревья.

Следовательно, интенсивность и масштабы химического загрязнения сред при этом уменьшаются в ряду: почвы – растительный покров – донные отложения – поверхностные воды – снеговой покров – подземные воды.

Помимо токсического воздействия от «поливов» ракетно-космического топлива, одним из возможных последствий многолетних выбросов над территорией Алтае-Саянской складчатой области является нарастание закисления почв вблизи районов падения ступеней ракет, особенно в северо-восточном Алтае. Отмечаются пониженные на 10-15 % значения рН. Наблюдалось «залповое» понижение кислотности поверхностных вод (до 2,5-3,5 на фоне 6,5-7,5). Зафиксированы случаи лесных возгораний в местах падения фрагментов ракет.

Медицинские последствия подобных воздействий несомненны, но тяжесть их для рассматриваемого района заслуживает более тщательного исследования.

На проблему ракетно-химического воздействия в Алтайском крае и Республике Алтай существуют прямо противоположные воззрения. В основе этих разногласий лежит надежность определения гептила и продуктов его трансформации разными аналитическими методами. Вместе с тем, к сожалению, четких сопоставлений между анализами прежних лет и более поздними, проведенными по различным методикам, нет, и не может быть. Репрезентативность их сомнительна, поскольку проводились они на различных материалах разных лет. Вопрос заслуживает дальнейшего более углубленного изучения, но медицинские обследования населения этих районов определенно свидетельствуют об отрицательном воздействии на население этих явлений. И, конечно же, физическое воздействие на живые организмы падающих обломков металлических конструкций нельзя не учитывать: были случаи падений обломков ракет-носителей в усадьбы жителей, отмечались случаи гибели скота от прямых попаданий.