Методи системного аналізу в екологічних дослідженнях

     Новий модуль, що готовлять у Європі, буде обладнаний спеціальним екраном. Треба  думати, що до моменту відправлення експедиції на Марса має бути розчистити коридор у цьому смітнику заліза.

     Урахувати рух сотень тисяч дрібних часток навряд чи можливо, але ще сутужніше  визначити, коли кинеться до Землі непізнане, а отже, не внесене в каталог  небесне тіло. Адже ми навіть не знаємо, скільки супутників у планет-гігантів у нашій Сонячній системі!

     Тільки  за останнім часом американці за допомогою  телескопа "Субару" на Гавайях  виявили 12 нових місяців у Сатурна. Таким чином, кількість відомих  супутників Сатурна збільшилося  до 46! Це наблизилося до рекорду Юпітера  з його "королівської звитої" в 63 одиниці. Що ж до сонму астероїдів, то розпізнати той самий, убивчий, ми зможемо, коли він кинеться в атаку. З останніх доісторичних катаклізмів пройшли всі ймовірні строки. Отже, це може трапитися в будь-який день. 

7. Можливі екологічні наслідки ядерної війни

     Ядерна  зброя - це, видимо, перша зброя в  історії людства, про існування  якого потенційний або реальний супротивник обов'язково повинен  знати заздалегідь. Інакше ця зброя  не виконає свою основну функцію - шляхом лякання не запобіжить застосуванню будь-якої зброї, у тому числі і  ядерного.

     Звичайно  ж, для того, щоб ефективно виконувати цю роль, завжди повинна зберігатися  потенційна можливість швидкого й чіткого  застосування ядерної зброї саме як  зброя. Необхідно, щоб час від  часу ядерна зброя підтверджувала свою небезпеку. Головне таке підтвердження  відбулося піввіку назад, у Хіросімі й Нагасакі. Але ядерний удар сам  по собі несе із собою відплата...

     Карл  Саган, професор астрономії Корнельского університету (США) уперше оцінив вплив  ядерної війни на клімат, вивчаючи пожежі, які виникнуть після ядерних  ударів. Була розглянута серія сценаріїв  потужністю від 100 до 25000 мегатонн. У  кожному сценарії був розглянутий  той спосіб використання ядерної  зброї, що завдасть максимальної шкоди.

     Найбільш  імовірної вважалася війна, у  якій супротивники обміняються ударами  із сумарною потужністю 5000 мегатонн. Оскільки військові об'єкти не тільки добре  захищені, але серед них може бути багато помилкових, то в нападаючої сторони не може бути впевненості  в тім, що, наносячи удари по таких  об'єктах, вони убезпечать себе від  контрудару. Тому масований удар по містах - це найбільш надійна стратегія, що приводить до максимальної втрати.

     При достатній кількості пального й  припливі кисню виникає феномен  вогненного торнадо - самопідтримуючого  вогненного вихру. І ядерна бомба  може зіграти роль сірника, що запалить цю пожежу. Така пожежа спалахне не тільки в лісах, але й у містах, де щільність  горючого матеріалу в 5-8 разів більше, ніж у лісі. Така пожежа - це ланцюгова  реакція. Концентрація енергії в  такій пожежі буде рости, і при досягненні теплового імпульсу 21 кал/див2, згоряє практично все, що здатно горіти, включаючи метали.

     При згорянні одного міста з мільйонним населенням над ним утвориться хмара  пилу й сажі, що пропускає настільки  мало світла, що під ним буде темніше, ніж у саму темну безмісячну ніч. А оскільки таких міст буде багато, те над планетою зависне безліч непроникних  сажевых хмар. Вітрами сажевые  хмари поширяться на значні відстані. Плями сажевых хмар зіллються  в одне ціле, і через 1,5-2 місяця вся  Земля буде покрита суцільним  сажевым покривом. Установиться "ядерна ніч" й "ядерна зима". З випромінювати  накопичене тепло й не одержуючи  порції сонячного світла, дуже швидко під цими хмарами Земля почне  остигати. Уже в перші тижні  температура північної півкулі  знизиться на 40-50є. Відбудеться повна  перебудова атмосферної циркуляції. Чорна сажа буде відбивати набагато менше сонячної енергії, чим зараз  Земля відбиває в космос. Верхні шари розігріються до багатьох сотень градусів, а в поверхні Землі будуть глибокі негативні температури. Створюється дуже стійка система  з гарячим верхом і холодним низом, у якій відсутній конвективный перенос  сажі й пилу, припинитися випадання  опадів. Осадження буде йти тільки за рахунок сили ваги. Суха сажа у  верхніх шарах атмосфери буде перебуває не менш 4х місяців.

     Після того як сажа осяде, почнеться прогрівання, з найбільш високих гірських хребтів, таких як Гімалаї, Тибет, Антарктида. Почнуть танути вічні сніги, і  величезні маси води будуть викидати вниз. Затопленню піддадуться величезні  території.

     Якщо  ядерна війна трапитися, то вона торкнеться всіх. На підставі даних, отриманих  про кліматичні зрушення, що виникли  в результаті пожеж, неважко оцінити  екологічні наслідки ядерної війни.

     1. Всі джерела прісної води змерзнуть.

     2. Урожаї майже на всій земній  кулі загинуть.

     3. Радіація, внаслідок ядерних ударів, на величезних територіях перевершить  смертельну дозу.

     4. Різко зросте сонячна радіація, тому що озоновий шар буде  практично повністю знищений.

     Може  бути, уцелеют окремі групи людей  у бункерах або на маленьких островах в екваторіальній зоні Світового  океану. Але і їхні дні будуть полічені. 

8.   Космос і прогнози

     Засмічення  космічного простору почалося відразу  ж після запуску першого штучного супутника Землі (ШСЗ), разом з яким "а орбіту вийшов останній щабель ракети-носія (РН). За роки космічної ери на навколоземних орбітах було зареєстровано понад 20 тисяч космічних об'єктів штучного походження розміром більше 10 див, за яких можливе спостереження за допомогою сучасних наземних засобів. Це  верхні щаблі, що відробили, РН і розгінні блоки, отслужившие свій строк космічні апарати (КА), у тому числі     елементи, що відокремилися від них у космосі, конструкції типу переходников, кришок, пружинних штовхальників, пироболтов. Сюди ж ставляться загублені космонавтами при виході у відкритий космос рукавичка, викрутка, кінокамера, а також численні фрагменти, що утворилися в результаті мимовільних вибухів або зіткнень об'єктів.

     Частина цих об'єктів і фрагментів згодом , залежно від  висоти їхньої орбіти й маси, входить у щільні шари атмосфери й у переважній більшості  згоряє, і тільки невелика частина  досягає поверхні Землі. На даний  момент у космосі перебуває близько 7200 спостережуваних штучних об'єктів, причому лише 5% з них являють  собою діючі КА, а інші власне кажучи, є "космічним сміттям".

     На  жаль, "космічне сміття" не обмежується  тільки зареєстрованими об'єктами. Екстраполяція на основі існуючих моделей  показує, що число фрагментів розміром у кілька сантиметрів, що утворяться при руйнуванні об'єктів, становить  уже кілька десятків тисяч, а осколки  в межах 1 див і менш обчислюються сотнями тисяч і мільйонами.

     Поряд із загальним ростом числа орбітальних  уламків характерним є й розширення сфери їхнього поширення в  навколоземному просторі. Як показують  спостереження, після случившихся  мимовільних вибухів об'єктів  осколки збираються в кільце в досить вузьких смугах орбіт, що незначно відрізняються кутом нахилу (звичайно в межах одного градуса й менш). Однак згодом  площини орбіт починають розходитися. І в підсумку уламки розподіляються по всій сфері навколоземного простору: траєкторії їхніх польотів охоплюють Землю тонкою оболонкою, залишаючи вільними лише обоє полюса.

     Зростаюче засмічення космосу починає викликати  занепокоєння. Від падаючих залишків космічних об'єктів нас захищає  щільний коштуй атмосфери, у якому  вони згоряють, Але вони стають небезпечними для надзвукової транспортної авіації, що літає на більших висотах. Можливі  й випадки, коли при падінні об'єктів  частина їхніх уламків, не встигнувши згоріти в атмосфері, досягає  поверхні Землі. В 1979 р. серйозні побоювання із цього погляду  викликало непередбачене  швидке зниження американської орбітальної  станції "Скайлэб". На щастя, незгорілі  уламки станції впали в малонаселених  районах Австралії, не заподіявши шкоди. На початку 1991 р. такого ж побоювання зв'язували з падінням радянської орбітальної станції "Салют-7", фрагменти якої ввійшли в щільні шари атмосфери над територією Південної  Америки.

     Зростає й імовірність зіткнення в  із із уламками "сміття", що в майбутньому  може вплинути   на безпеку польотів орбітальних станцій і пілотованих  транспортних кораблів, а також на тривалість функціонування автоматичних ИСЗ. Основна небезпека "космічного сміття" пов'язана з величезними, воістину космічними швидкостями зіткнення  орбітальних фрагментів з КА. Наприклад, зустріч зі звичайним кріпильним болтом, загубленим на орбіті, при відносній  швидкості зустрічі 10 км/з рівнозначна  для КА зіткненню з гарматним  ядром, запущеним зі швидкістю 300 м/с.    частка, Що Летить у космосі, діаметром  усього 0,5 мм може пробити космічний  скафандр, навіть якщо він виготовлений з багатошарового матеріалу. Про  те, яку небезпеку представляють  у космосі такі майже нерозрізнені людським оком мікроосколки, як частки фарби, свідчать ерозійні ушкодження ілюмінаторів на орбітальних станціях "Салют-7", "Мир" й американських багаторазових  кораблях типу "Шаттл"

     Найбільш  висока концентрація фрагментів спостерігається  в діапазоні висот від 300 до 1600 км, де ймовірність зіткнення КА із дрібним осколком стала наближатися до ймовірності зіткнення з метеоритом тих же розмірів. Як видно , у перспективі будуть потрібні додаткові ваги конструкції для захисту орбітальних станцій і КА від "космічного сміття", а також спеціальні заходи щодо зниження забруднення цих орбіт, оскільки при досягнутому росту засмічення космосу ймовірність зіткнення станції типу "Мир" з небезпечним осколком розміром 1 див і більше прогнозується в 2000 р. як один раз в 17 років, а в 2010 р. й 2020 р. уже як один раз в 7 років й в 2 роки відповідно.

     Рівень  засмічення, крім небезпеки, може негативно  впливати на виконання завдань контролю "космічного простору, створюючи  додаткове тло для оптичних, радіолокаційних  й інших засобів виявлення, ідентифікації  й супроводи космічних об'єктів, а також на з апаратур самих  КА. Крім того, світлові відбиття від  орбітальних осколків можуть заважати роботі астрономів.

     Особливого  значення набуває засмічення "космічним  сміттям" зони геостаціонарної орбіти (ГСО) у силу обмеженості її розмірів. З 1963 р. по теперішній час на цю орбіту запущено вже більше трьохсот КА. При  цьому окремі ділянки ГСО через  різні вимоги в космічних лініях зв'язку виявляються перевантаженими  й включають 15 (у перспективі 30) КА на десятиградусній дузі орбіти. Положення  працюючих супутників на ГСО із застосуванням  активної корекції підтримується в  середньому з точністю ±0,1° по довготі  й широті, що відповідає відхиленням  ±75 їм, а по висоті в межах ± 25 км. Через дрейф  геостаціонарних  супутників, що відробили, на орбіті можливі  їхні зближення на відстань менш 10 км. Це в перспективі може створити перешкоди  роботі зв'язних засобів і розглядається  як один з факторів, що зменшують  обмежені ресурси використання геостаціонарної  орбіти.

     Не  менш серйозну небезпеку, поряд з  механічним засміченням низьких  навколоземних орбіт, представляють  можливі відмови й аварії КА з  радіоізотопними і ядерними енергоустановками  на борті, які можуть приводити й  уже приводили до радіоактивного забруднення Землі, атмосфери й  прилеглого простору. Так, в 1964 р. американський  навігаційний супутник "Транзит" з радіоізотопним джерелом енергії не зміг вийти на орбіту. Пристрій із плутонієм-238 розпалося в атмосфері й розсіялося по всій земній кулі, утроє збільшивши зміст цього ізотопу в навколишнім середовищі. В 1978 р. радянський супутник "Космос-954" увійшов в атмосферу й розвалився на частині, розкидавши радіоактивні осколки в північно-західних районах Канади.

     Проблема  екологічно чистої утилізації відходів залишається навіть при нормальному  функціонуванні ШСЗ із ядерним паливом на борті. Передбачений у деяких конструкціях відстріл активної зони з перекладом її на орбіту "высвечивания" є далеко не ідеальним рішенням. Уважається, що на навколоземних орбітах у цей час перебуває кілька десятків ШСЗ, що несуть на борті в загальному не менш однієї тонни урану-235 й інших продуктів розпаду. Більшість цих ШСЗ обертаються на орбітах у найбільш засміченій зоні й піддаються небезпеки руйнування при зіткненні з осколками. Всі частіше фахівці й учені висловлюються за обмеження використання ядерних енергоустановок (ЯЕУ) у космічних апаратах на навколоземних орбітах. Як уважають експерти, ЯЕУ повинні використатися лише для КА, що направляють у далекий космос до інших планет, де немає інших джерел енергії.