Вторник, 2017-05-23, 15:35:01
Приветствую Вас Гость | RSS

Меню сайта

Наш опрос
Оцените наш сайт
Всего ответов: 166


Лицевая и оборотная стороны медали

ЛИЦЕВАЯ И ОБОРОТНАЯ СТОРОНЫ МЕДАЛИ

Наверное, практически любой вид человеческой деятельности имеет положительную и отрицательную стороны, как говорится, лицевую и оборотную стороны медали. И космонавтика не исключение.

Исследования и освоение космоса приносят прежде всего практическую пользу. Например, теперь в нашем распоряжении надёжная спутниковая телерадиосвязь, точные прогнозы погоды и многое другое.

Оборотная сторона - негативное воздействие космической техники на среду обитания и само космическое пространство. К сожалению, в результате активизации исследований, резкого увеличения числа запусков ракет-носителей и других аппаратов, а также связанных с этим последствий всё чаще происходит загрязнение земной и околоземной среды. Поэтому страны и организации, использующие достижения космической техники, должны прилагать все необходимые усилия, чтобы не допустить возникновения отрицательных последствий, какой бы среды они ни касались.


КОСМИЧЕСКИЙ МУСОР 

С 80-90-х гг. ХХ в. всё более серьёзное внимание стало уделяться проблеме космического мусора.

Суть в том, что в результате запусков и функционирования различных космических аппаратов в космосе накапливается огромное количество отработавших свой ресурс спутников, ракет, маневровых ступеней, различных защитных оболочек, отслоившихся частиц краски и пр. За 45 лет космической эры на орбиты вокруг Земли было выведено свыше 11 тыс. космических объектов, из них около 4 тыс. до сих пор продолжает находиться там. (Всего по состоянию на 1 июля 2003 г. американцами зарегистрировано 27 848 объектов в околоземном космическом пространстве и на отлётных траекториях.)

Ещё большее количество мелких частей и фрагментов возникает в околоземном пространстве в результате неудачных запусков и случайного или преднамеренного разрушения космических аппаратов и ракетных ступеней. Так, в 1965 г. при взрыве последней ступени американской ракеты-носителя "Титан-3А", запущенной 15 октября того же года, образовалось около 470 осколков, а запуск ракеты "Пегас" 19 мая 1994 г. породил 710 обломков.

По данным Соединённых Штатов Америки, на космических орбитах вокруг Земли находится свыше 9 тыс. предметов размером 10 см и более, а количество мелких, не превышающих 1 см, исчисляется несколькими миллионами. В силу законов небесной механики такие объекты, движущиеся вокруг Земли по достаточно высоким орбитам, могут находиться на них многие годы, до того как войдут в плотные слои атмосферы и сгорят. Спутник, запущенный на орбиту высотой 15 000 км, способен просуществовать на ней 10 тыс. лет.

Огромные скорости в состоянии превратить и очень маленький предмет в своеобразную смертельно опасную "космическую пулю". Осколок массой 1 г, летящий со скоростью 10 км с, обладает такой же кинетической энергией, как артиллерийский снаряд массой 15 кг и скоростью 800 м с.

Столкновение даже с мелкими частицами космического мусора может нарушить нормальную работу космических аппаратов, а для пилотируемых - создать угрозу разгерметизации.

Кстати, примеры таких "встреч" уже имеются. На иллюминаторе советской орбитальной станции "Салют-7" осталась выбоина диаметром 4 мм, а на лобовом стекле американского корабля "Челленджер" специалисты обнаружили скол диаметром 2,5 см и глубиной 0,5 см, возникший от столкновения с кусочком краски, отколовшимся от другого аппарата. Французскому военному спутнику "Сериз" 24 июля 1996 г. объект с номером 18208 срезал штангу гравитационной стабилизации.

Кроме того, существует серьёзная опасность падения на Землю обломков крупных космических аппаратов при их неуправляемом вхождении в атмосферу. Так, в 1979 г. американская станция "Скайлэб", над которой был утрачен контроль, развалилась в атмосфере на части. Бо' льшая часть её фрагментов затонула в Индийском океане, но некоторые весьма крупные упали на Южную Австралию, протянувшись полосой в 100 км. По счастливой случайности, обломки не нанесли ущерба, поскольку эти районы австралийского материка слабозаселены. По мнению многих учёных, орбитальный мусор представляет растущую опасность для космических полётов. Если не принять мер по очистке от него сейчас, то через 20-30 лет подобные полёты станут просто невозможными. Для предотвращения образования крупных посторонних объектов космические аппараты оснащают специальными двигателями, позволяющими переводить их на более высокие околоземные орбиты или притормаживать, чтобы, войдя в атмосферу, они сгорали в ней.

В Советском Союзе и России для космических станций, грузовых и транспортных кораблей, выполнивших программу, предусмотрен такой управляемый вход в атмосферу, при котором несгоревшие элементы падают в океан. Именно таким образом 23 марта 2001 г. прекратила своё существование космическая станция "Мир". Свыше 1500 обломков общей массой 25 т упали и затонули в южной части Тихого океана восточнее Новой Зеландии, в полосе шириной 200 км и длиной 3000 км.

Известен и другой способ очистки, когда космические аппараты снимаются с орбит с помощью специальных кораблей. Впервые подобный эксперимент был проведён в ноябре 1984 г. Экипаж корабля "Дискавери" возвратил на Землю два спутника: американский "Уэстар-6" и индонезийский "Палапа B-2", которые при запуске не удалось вывести на геостационарную орбиту. Однако этот способ чрезвычайно дорог.

Сбор и утилизация не столь крупного космического мусора представляют собой гораздо более сложную задачу. Видимо, для её решения уже в недалёком будущем придётся создавать и выводить в космос специальные мусоросборщики. Особой, также насущной проблемой является "замусоривание" точек зависания спутников на геостационарной орбите. Число таких удобных мест ограничено, и аппаратам приходится около них "толпиться". Дело усугубляется ещё и спутниками, утратившими работоспособность. В этом случае подходящим способом очистки является их перемещение в менее занятые точки на той же орбите или на другую, более низкую либо более высокую орбиту.


ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВЫ, ВОДЫ И АТМОСФЕРЫ 

Другая важная проблема космонавтики - загрязнение земной поверхности и атмосферы при запусках и возвращениях космических аппаратов.

Космические аппараты запускаются в космос при помощи ракет-носителей, использующих различные компоненты жидкого и твёрдого топлива. Существуют носители с относительно безвредными видами горючего, например российский "Союз", западноевропейский "Ариан", работающие на керосине или жидких водороде и кислороде.

Компоненты жидкого топлива в российских ракетах "Протон", "Рокот", "Космос-3М", украинской "Циклон" и американских "Титан" и других представляют собой высокотоксичные соединения, чрезвычайно вредные как для организма человека, так и для окружающей среды. Это несимметричный диметилгидразин и азотный тетроксид. В Соединённых Штатах Америки в том числе и по этой причине была прекращена эксплуатация "Титанов".

При запусках с космодрома Байконур отработавшие первые ступени ракет-носителей падают в Казахстане на площади 40 тыс. км2, вторые - на Алтае в России, при стартах с космодрома Плесецк страдают земли Архангельской области.

Опасность возникает из-за того, что остатки высокотоксичного топлива попадают в почву и грунтовые воды. Ясно, что необходимо наладить сбор, вывоз и утилизацию мусора, но этому препятствуют удалённость загрязнённых районов и отсутствие финансирования. До конца 80-х гг. делать подобное вовсе не считалось нужным.

Хуже обстоит дело, если авария случается во время полёта ракеты-носителя "Протон", как дважды в 1999 г. произошло на Байконуре. Тогда это привело к заражению почвы на больших площадях. В соответствии с соглашением Россия возместила нанесённый Казахстану ущерб.

Вредными являются и продукты сгорания ракетного топлива. Этим грешат как жидкостные, так и твердотопливные двигатели, в частности ускорители кораблей "Спейс шаттл". В состав твёрдого топлива входят лёгкие металлы, которые при сгорании образуют опасные химические соединения и, распыляясь в атмосфере, способны перемещаться на значительные расстояния и выпадать на землю, приводя к аналогичным последствиям.

Многие учёные объясняют изменение климата на планете неблагоприятным воздействием, которое оказывают запуски ракет-носителей. По их мнению, ракеты пробивают в озоновом слое Земли внушительные бреши. После старта малых и средних носителей "озоновые дыры" затягиваются в течение нескольких дней, если же на орбиту выводятся такие крупные системы, как "Спейс шаттл" или "Энергия""Буран", - нескольких недель.

Как считают некоторые специалисты, запуски мощных ракет могут влиять на погодные условия в месте старта и на приличном расстоянии от него. Так, изменение температуры воздуха 15 ноября 1988 г. в Ташкенте, отстоящем от Байконура на 500 км, связывают с запуском в тот день ракеты-носителя "Энергия" с кораблём "Буран" (в течение суток она опустилась с +25 °С до 0 °С, а затем вернулась к прежнему значению).

При возвращении спускаемые аппараты оставляют в атмосфере многокилометровые шлейфы, состоящие из продуктов сгорания теплозащиты и различных других веществ. Если же случается авария, то опасность загрязнения возрастает многократно.

ОПАСНОСТЬ ЯДЕРНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ 

Ядерные источники энергии можно разделить на три группы: радиоизотопные электрогенераторы, ядерные реакторы и ядерные ракетные двигатели.

Источники энергии, использующие радиоактивные материалы, появились на космических аппаратах в 60-х гг. ХХ в. Они удобны, а порой незаменимы в силу своей компактности и длительного срока службы. Теперь они применяются достаточно широко и представляют собой небольшую капсулу, содержащую изотопы урана или плутония, с помощью которых вырабатывается электрическая энергия.

Так, 19 февраля 1969 г. произошла авария из-за разрушения головного обтекателя РН "Протон К", стартовавшей к Луне с первым советским луноходом. Ракета взорвалась и вместе с полезной нагрузкой упала в степи близ Байконура. Но ведь конструкция лунохода предусматривает наличие на его борту изотопного источника, необходимого для обогрева приборного отсека самоходного аппарата в суровых условиях лунной ночи. Поэтому гибель лунохода могла привести к весьма печальным последствиям, а именно радиоактивному заражению местности. По тревоге подняли солдат и оцепили район падения РН. Начались поиски опасного небесного "гостинца". Только благодаря бдительности и самоотверженности военнослужащих потерянный изотопный источник нашли и передали в руки специалистов. Угрозу радиоактивного заражения удалось снять.

В 1970 г. на корабле "Аполлон-13" случилась авария, посадка на Луну была отменена, и возвращённый лунный модуль затонул в Тихом океане. Однако конструкция капсулы оказалась достаточно надёжной и не разрушилась.

Но не всегда всё заканчивается так благополучно. В 1978 г. в результате аварии и падения обломков советского искусственного спутника Земли "Космос-954" с ядерной энергоустановкой на борту произошло радиоактивное заражение северной части территории Канады. Правительству Советского Союза, после долгих споров, пришлось признать свою вину в случившемся и выплатить пострадавшей стороне несколько миллионов долларов за причинённый ущерб.

Со второй половины XX в. в России и США ведутся разработки по созданию ядерных ракетных двигателей. Их применение позволит увеличить скорости космических аппаратов и дальность полётов. К сожалению, в начале XXI в. главным недостатком подобных двигателей является опасность радиоактивного заражения при запуске или падении оснащённых ими аппаратов. Пока эта проблема ещё ждёт своего решения.

Применение ядерных источников энергии в космосе, потенциально опасное для окружающей среды, потребовало выработки специальных международных норм. Падение спутника "Космос-954" и наличие многочисленных проектов двигателей на ядерном топливе подтолкнули к разработке и утверждению Организацией Объединённых Наций в 1992 г. принципов, касающихся использования этих устройств в космическом пространстве.

Конструкция бортового устройства, содержащего радиоактивные материалы на космическом аппарате, должна выдержать и не разрушиться при взрыве ракеты-носителя во время старта, при возвращении в атмосферу, падении на землю или на воду.

Радиоизотопная энергоустановка на борту межпланетной станции "Марс-8", ("Марс-96"), запущенной в 1996 г., удовлетворяла всем этим требованиям. Из-за аварии станция не вышла на заданную траекторию и была затоплена в Тихом океане, но радиоактивного заражения воды не произошло. Специалисты гарантируют сохранность ядерного источника в морской воде в течение 90 лет, за это время произойдёт полный распад изотопа плутония.

Ядерные источники энергии и ракетные двигатели на ядерном топливе могут использоваться только при межпланетных полётах, на высоких околоземных орбитах, чтобы избежать падения космических аппаратов, а на низких орбитах - при условии перемещения выработавших свой ресурс объектов на более высокие орбиты.

Все государства несут ответственность за применение ядерных источников энергии в космосе и за ущерб, который может возникнуть в случае падения космического аппарата с таким источником.


СТЕРИЛЬНОСТЬ КОСМИЧЕСКИХ ПОЛЁТОВ 

Международные договоры, касающиеся реализации космических программ, требуют от стран принятия необходимых мер, чтобы избежать изменения окружающей среды в случае доставки на Землю внеземного вещества. Такого же подхода следует придерживаться и при посещении космическими аппаратами планет, комет, астероидов и т. п.

 

Проблема решается стерилизацией этих аппаратов, их перед стартом обрабатывают специальными составами или жёстким облучением с целью уничтожения микроорганизмов.

При возвращении на Землю аппаратов с космонавтами, побывавшими на других планетах, с пробами грунта и иного вещества рекомендуется проводить карантин.

В 1969 г. члены экипажей космических кораблей "Аполлон-11" и "Аполлон-12", вернувшиеся из лунных экспедиций, проходили трёхнедельный карантин, в период которого у них не было обнаружено наличия внеземных микроорганизмов. В дальнейшем при реализации программы "Аполлон" от карантина астронавтов отказались. А для лунного грунта вся процедура была сохранена.


Вадим Преображенский
Категория: Избранные статьи | Добавил: kankord (2007-03-03) | Автор: Эйсен
Просмотров: 3368 | Рейтинг: 0.0 |

Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *:
Форма входа

Поиск по каталогу

Друзья сайта

Статистика

Copyright РЦ НТТУ - КБО ВАКО "Союз" © 2007 | Все права на эксклюзивные материалы принадлежат Администрации сайта. Ссылка на первоисточник обязательна!