Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Экология: фактор риска

Рассылка закрыта

При закрытии подписчики были переданы в рассылку "Здоровье" на которую и рекомендуем вам подписаться.

Вы можете найти рассылки сходной тематики в Каталоге рассылок.

←   Февраль 2006   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
Автор
Диоген

Статистика

163 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Экология: фактор риска - 8. Космический мусор


Космический мусор

 В 1957 году на орбиту вышел первый искусственный спутник Земли. Началась эпоха освоения космического пространства. За неполные полвека в Космос было запущено более 6 тысяч объектов, из который до сих пор функционируют свыше 300. На планете насчитывается 15 космодромов. Влиянию космической деятельности подвержены огромные территории: это и места расположения объектов обеспечения, и районы падения, а также околоземное космическое пространство.

История космической эры показывает, что прямые негативные воздействия космической деятельности сильно недооцениваются, а косвенные воздействия не принимаются во внимание, либо рассматриваются фрагментарно и упрощенно. Выдающийся физик Макс Борн на вопрос о значении космических путешествий отвечал, что это триумф интеллекта и трагическая ошибка здравого смысла.

Космос дал невероятные прежде возможности дальней связи (телевидение, радио, телефон, системы спутниковой навигации). Но, как обычно, великие завоевания человеческого ума и духа имели и другую сторону – прах, тлен, хаос...

Нижняя граница околоземного космического пространства проходит на высоте 15-20 км над Землей, то есть ниже максимума плотности озонового слоя, а верхняя простирается на десятки и сотни земных радиусов. Представляя, сколь огромны масштабы и важность этой среды, мы все-таки полагаем, что антропогенное воздействие на нее не так уж и велико. На самом же деле – ситуация в Ближнем Космосе катастрофическая. В настоящее время мы достигли такого уровня антропогенного воздействия на Ближний Космос, какого не испытывает ни одна другая среда: ни гидросфера, ни литосфера, ни приземная атмосфера. Это объясняется двумя обстоятельствами. Во-первых, мы имеем дело с гораздо более слабой средой, где содержание вещества и энергетика процессов, формирующих среду, на много порядков меньше, чем в приземной атмосфере, не говоря уже о литосфере и гидросфере. Во-вторых, освоение этой среды ведется самыми мощными современными средствами, какими являются космические ракеты (так, за 10 минут работы ракетных двигателей выделяется столько же энергии, сколько ее тратит средний по размерам город в течение всего отопительного сезона). При таком сочетании уже сейчас глобальные соотношения по выбросам энергии и вещества в Ближнем Космосе превышают все то, что мы имеем на Земле.

Наиболее опасными в плане изменения свойств окружающего космического пространства является выброс химических веществ. Например, в результате пролета одной тяжелой ракеты «Протон» (РФ) в Ближний Космос поступает около 100 т воды и более 90 т углекислого газа. Для американского «Шаттла» эти показатели еще выше: 470 и 110 т соответственно. Выбросы ракетных двигателей активно реагируют с ионами кислорода ионосферы, в результате резко возрастает скорость рекомбинации ионосферной плазмы и падает концентрация заряженных частиц, т.е. образуются так называемые «ионосферные дыры». Сообщалось, что наиболее крупномасштабные нарушения были зарегистрированы после запуска ракет «Сатурн-5» (США): размеры «дыры» составили тысячи километров, а содержание электронов уменьшилось в них в несколько раз. Кроме того, такое глобальное нарушение баланса водорода должно сказываться и на содержании озона, потому что один из естественных циклов разрушения озона – водородный.

Облако углекислого газа распространяется на меньшее расстояние, порядка 1000 км, – это тяжелый газ, и его молекулы медленнее диффундируют. Сам по себе углекислый газ – важный компонент верхних слоев атмосферы, так называемый охладитель, в значительной мере определяющий ее температуру. А плотность и температура верхней атмосферы тесно связаны. Поэтому избыток углекислоты изменяет основные параметры среды – температуру и плотность, причем в значительных масштабах. И при каждом новом пуске эти изменения накапливаются.

Таким образом, сохранение Ближнего Космоса как внешней защитной оболочки Земли возможно только при условии ограничения пусков ракет и принципиального изменения технических средств и методов выведения космических кораблей на орбиту.

Практически бесконтрольное использование космического пространства привело к его загрязнению огромным количеством мусора. В настоящее время на околоземных орбитах на высоте до 2000 км находится примерно 5000 тонн техногенных объектов. Большинство из них невелико по размерам, и общее число их можно определить лишь приблизительно. Радиолокационными и оптическими средствами отслеживается около 8600 объектов. Считается, что общее число объектов поперечником более 1 см в околоземном космическом пространстве достигает от 60 до 100 тысяч. Только 6% отслеживаемых объектов – действующие. Около 22% объектов прекратили функционирование, 17% представляют собой отработанные верхние ступени и разгонные блоки ракет-носителей, и около 55% – отходы, технологические элементы, сопутствующие запускам, обломки взрывов и фрагментации.

Только за период за период 1995-2000 г.г. было образовано около 4000 тонн мусора (сгорело в плотных слоях около 800 тонн). Если учесть, что средняя цена выведения 1 кг груза в Космос составляет 10000 долларов, то общие расходы на «производство» мусора насчитывают около 40 млрд. долларов.

Большинство этих объектов находится на орбитах с высоким наклонением, плоскости которых пересекаются, поэтому средняя относительная скорость их взаимного пролета составляет около 10 км/с. Наиболее засорены именно те области орбит вокруг Земли, которые чаще всего используются для работы космических аппаратов. Вследствие огромного запаса кинетической энергии столкновение любого из этих объектов с действующим космическим летательным аппаратом может повредить его или даже вывести из строя. Эффективных мер защиты от объектов космического мусора размером более 1 см в поперечнике практически нет.

Высокую потенциальную опасность представляет также проект выведения в космос и применение в космосе ядерных установок. Риск разрушения ядерных установок достаточно высок, тем более, что они устанавливаются на беспилотных межпланетных космических аппаратах, которые нередко терпят аварии при запуске и выведении на орбиту. Пример: авария станции проекта «Марс-96» (осень 1996 г.), когда были утеряны два плутониевых источника, предположительно упавших в океан, а также частично на территорию Канады.

Ядерные установки особенно выгодно использовать на объектах, которые направляются в дальний космос. Но, во-первых, возможны аварии при запуске, а во-вторых, эти объекты, ускоряясь в поле тяготения Земли, проходят на высоте 1000 км – как раз там, где плотность космического мусора максимальна. Пожалуй, для любой другой деятельности человека такая ситуация беспрецедентна.

Эффективных мер по уничтожению космического мусора на орбитах более 600 км (где не сказывается очищающий эффект от торможения об атмосферу) на современном уровне технического развития не существует. Более того, есть опасность возникновения в недалеком будущем так называемого «каскадного эффекта», когда от взаимного столкновения объектов космического мусора их количество возрастет до уровня, который фактически сделает невозможным дальнейшее освоение Космоса.

К сожалению, нет ни одного прецедента экологической экспертизы проектов космической деятельности. Американцы пытались это сделать (так было с отношением к запуску зонда «Кассини» в 1997 году, несущего на борту 36 кг плутония-238), но экспертиза, инициированная общественными организациями, закончилась вничью. Фактически, НАСА и монополии продавили решение в своих интересах.

Сложилась очень непростая ситуация. По оценкам американских специалистов, риск столкновения космического аппарата с летающими старыми осколками, да и просто возможность аварий космической техники, на несколько порядков превышает вероятность аварий любой другой техники при обычных условиях ее эксплуатации. Превышение на 3 порядка – это чудовищные риски! Здесь речь идет даже не о риске для тех, кто участвует в космической деятельности, а о риске аварии и падения космического аппарата на Землю.

Обеспечить безопасность космической деятельности мы пока не можем. Следовало бы с величайшей осторожностью относиться к эксплуатации столь уязвимой среды, как Космос. Однако человечеству, как обычно, требуется пройти через жертвы, через осязаемые катастрофы, чтобы научиться наконец чтить законы природы.

 

Диоген
В избранное