Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Шпоры ЭПЧД.docx
Скачиваний:
139
Добавлен:
01.05.2015
Размер:
255.9 Кб
Скачать

3. Влияние космической деятельности на окружающую среду

В настоящее время в мире насчитывается 25 космодромов (http://cosmoworld.ru/spaceencyclopedia/cosmodromes/index.shtml). Каждый из них представляет сложное инженерное сооружение. Во время запуска и вывода полезного груза на орбиту воздействие на окружающую среду в основном связано с падением отделяющихся частей ракеты-носителя.

Первые ступени отделяются на высотах 60-90 км. В момент удара о землю, как правило, происходит наземный взрыв остатков компонентов ракетного топлива, образуется воронка радиусом до 5 м, фрагменты ступеней разлетаются на расстояние 100-200 м.

Вторые ступени ракет-носителей отделяются на высотах 140-160 км. Из-за перегрева ступени в плотных слоях атмосферы происходит взрыв остатков топлива в баках (обычно на высоте 25-30 км). Фрагменты ступеней падают на землю на большой площади (Кондратьев и др., 2007).

При падении головных-обтекателей и хвостовых отсеков ракет-носителей, не содержащих ракетного топлива, воздействие на окружающую среду состоит в незначительном нарушении поверхностного слоя почвы и растительного покрова, а также в засорении территории фрагментами конструкций (Кречетов и др., 2008).

Исторически сложилось так, что у западных космических держав (США, Франция и т.д.) космодромы находятся на побережье и районы падения преимущественно расположены в акваториях морей и океанов. В то же время у восточных космических держав (Россия и Китай) космодромы размещены внутри континента и отделяющиеся части падают преимущественно на их собственные территории.

Площадь участков падения отделяющихся частей ракет-носителей велика. Для всех действующих космодромов Земли она составляет миллионы квадратных километров (Инженерная экология …, 2003). В России и других странах бывшего СССР общая площадь их падения составляет 200 тыс. км2, а величина территории, загрязненной в результате космической деятельности, достигает 1 млн. км2 (Вронский, 2009).

Наиболее опасными веществами, содержащимися в ракетах-носителях, являются компонент ракетного топлива – несимметричный диметилгидразин (гептил) и плутоний-238. Мировое производство гептила в 1981 г. составило 35 тыс. т (Рощин, Фриндланд, 2004).

Космическая деятельность влияет на следующие компоненты и параметры окружающей среды: 1) атмосфера; 2) околоземное космическое пространство; 3) почвы; 4) растительность; 5) животный мир; 6) поверхностные воды; 7) геологическая среда; 8) радиоактивный фон. Кроме этого она воздействует на здоровье людей и различные хозяйственные объекты.

Воздействие на атмосферу состоит в ее загрязнении и разрушении озонового слоя. При сгорании одной тонны гептила образуется 1,6 т NO2. При каждом запуске ракеты-носителя «Протон» его требуется 160 т. Следовательно, при одном запуске сгорает 256 т NO2. Примерно 30% этого количества приходится на высоты до 10 км, когда окислы азота способствуют созданию озона. Выше они его разрушают (Пивень, 2006). К разрушению озона приводят также выбросы хлора космическими аппаратами «Шаттл» и «Энергия». Один запуск «Шаттла» приводит к уничтожению до 1 млн т озона (Прохоров, 1998).

Основными факторами воздействия на околоземное космическое пространство являются тепловое загрязнение, загрязнение твердыми фрагментами, электромагнитное излучение радиопередающих систем, радиоактивное излучение от ядерных энергетических установок на спутниках (Экологические проблемы …, 2000).

С каждым годом серьезней становится проблема космического мусора. К нему относятся отработавшие свой ресурс космические аппараты, ступени ракет-носителей и разгонные блоки, фрагменты разрушенных ракет и т.д. Сейчас зафиксированы и непрерывно отслеживаются более 10 тыс. объектов, находящихся на околоземных орбитах. Объектов размером несколько сантиметров и меньше насчитывается сотни тысяч (Корниенко, 2008). Наиболее засорены околоземные орбиты на высотах 850-1200 км, на которых летают метеорологические спутники и спутники дистанционного зондирования (Вронский, 2009).

Влияние на почвы в основном состоит в её загрязнении остатками топлива. Например, в первых ступенях ракет-носителей «Протон», отделяющихся на высоте 35-45 км, в топливных баках остается около 500 кг гептила. Топливо, оставшееся в двигательных установках и трубопроводах ступени, как правило, разливается на поверхность почвы (Касимов и др., 2006). Половина загрязнителя выносится почвенным током в первые 7 лет, через 50 лет остается 2% гептила (Попов, Юдахин, 2008).

Воздействие на растительность и животных проявляется через загрязнение почв. Жидкое ракетное топливо привлекает животных и птиц своим запахом. Обследование овец, пасущихся в местах падения отделяющихся частей ракет-носителей, показало наличие в их тканях гептила (Социально-экологические последствия …, 2000).

Влияние на поверхностные воды в большей степени характерно для морских акваторий. Районы падения отделяющихся частей большинства космических держав расположены в морском пространстве. Даже у России имеется 12 морских районов падений общей площадью 9 млн га. В среднем за год в Северный Ледовитый океан попадает около 4200 кг гептила, 6820 кг азотной кислоты и 1300 кг азотного тетраоксида (Власов, Кричевский, 1999).

Влияние на геологическую среду проявляется в повышении сейсмичности. В частности, оно было зарегистрировано после запусков тяжелых ракет типа «Апполон» «Союз» (Николаев, Верещагина, 2006). Аналогично, была обнаружена связь между запусками ракет на мысе Канаверал во Флориде и землетрясениями в Калифорнии и Мексике (Власов, Кричевский, 1999).

Радиоактивное загрязнение наиболее опасно в случае аварийных ситуаций. Например, в 1978 г. при аварии советского спутника «Космос-954» атмосфере было рассеяно 37,1 кг отработавшего ядерного топлива, а фрагменты реактора упали на севере Канады. 21 апреля навигационный спутник США «Транзит» 5BN-3 не вышел на запланированную орбиту, развалился и сгорел в атмосфере северней Мадагаскара. Было выброшено 950 г. плутония-238 (Власов, Кричевский, 1999).

Падающие из космоса обломки представляют опасность для людей. Например, в 1969 г. фрагмент, потерянный советским космическим кораблем, упал на японское торговое судно и ранил 5 моряков (Прохоров, 1998). При падении обломка второй ступени 5 июля 1997 г. в Алтайском крае в произошло короткое замыкание на линии электропередачи и сгорела трансформаторная подстанция (Социально-экологические последствия …, 2000).