Опасность космической деятельности

Таким образом, если исходить только из соотношения числа пусков, то отечественные космодромы примерно в 3-4 раза сильнее воздействуют на среду, чем зарубежные. Однако на самом  деле это соотношение следует  увеличить на несколько порядков, во-первых, из-за того, что:

способность океана ассимилировать многие вредные загрязнения гораздо  выше, чем аналогичные возможности  суши, и,

во-вторых, большинство запускаемых  с зарубежных полигонов ракет  используют твердое топливо, которое  не содержит высокотоксичных веществ, имеющихся в жидком топливе.

Проливы и выбросы значительного  количества токсичных КРТ происходят в РП отработавших ступеней и при  авариях (на старте, в полете, при  транспортировке).

Существует высокий не менее 3 %, риск аварий при запуске объектов РКТ особенно для старта РН. При авариях РН, которые, как правило, сопровождаются крупными пожарами и взрывами с мощными акустическими воздействиями (перепад давления на фронте ударной волны, шум), происходит значительный выброс продуктов сгорания и тепловой энергии оказывающий серьезное воздействие в приземную атмосферу и земную поверхность Существует сложная проблема утилизации РКТ и КРТ. Все вышесказанное свидетельств о невысокой экологичности РКТ и КРТ.

Так, только в 1996 г. в мире произошло 4 аварии РН при запусках (из них 2 в  России). 15 января - катастрофа РН СZ-ЗВ (Китай) при старте с космодрома вследствие потери управляемости, со взрывом, падением фрагментов на населенный пункт, разрушено и повреждено большое количество домов. Погибло "не менее 6", ранено "более 100 человек". 4 июня авария РН "Ариан-5" (ЕКА) с четырьмя спутниками при пуске с космодрома Куру Французская Гвиана); на 40 с полета РН была аварийно подорвана для того, чтобы избежать падения на г. Куру. Большая часть обломков упала в радиусе 5 км, отдельные - до 17 км. Причинен материальный ущерб в сотни миллионов долларов, а также экологический ущерб природной среде. Люди, живущие в радиусе 25 км от космодрома, в течение 3-х суток жаловались на жжение в глазах, проблемы со зрением и слухом.

Современная РКТ и КРТ созданы  в "доэкологический период", до сих пор отсутствует соответствующая нормативная база и требования к экологическим характеристикам. Не в СССР, не в России, РКТ и КРТ фактически не подвергались экологической экспертизе. Стоит отметить, что за последние 10 лет (в период с 1997г.) количество аварий РН значительно снизилось.

Крупнейшая из созданных и эксплуатировавшихся  в мире РН "Сатурн-5" (США) со стартовой  массой 2800 т и высотой около 100 м многократно запускалась в 1967—1972 гг. при подготовке и реализации Лунной программы, а также при  выведении в космос и эксплуатации первой американской орбитальной пилотируемой космической станции "Скай-лэб" в 1973 г. Первый запуск РН "Сатурн-5" состоялся 9 ноября 1967 г. (три ступени выводили космический корабль "Аполлон" массой 20,4 т). Вот описание этого запуска.

"От рева двигателей находящиеся  поблизости здания колебались, как  при землетрясении. В 5 км от  стартового комплекса рухнула  крыша павильона телевизионной  компании... Возникший грохот, по  уровню шума, был сравним с  извержением в 1883 г. вулкана  Кракатау в Зондском проливе.  Вызванная работой двигателей  первой ступени воздушная ударная  волна была зарегистрирована  геологической обсерваторией, расположенной  в 1770 км от места старта". Каждый запуск сопровождался  мощным выбросом продуктов сгорания.

В целях обеспечения безопасности, стартовый комплекс пусков ракетно-космической  системы "Сатурн-5"-"Аполлон" на Восточном испытательном полигоне США, имел несколько зон безопасности: наиболее опасная из них - зона непосредственно  в районе стартового сооружения с  возможным избыточным давлением во фронте ударной волны в случае взрыва РН на старте до 10 атм и уровнем шума более 135 дб (Стромский, 1996, с. 18).

Российская РН "Энергия", которая  признана высшим техническим достижением, обладает стартовой массой 2400 т при  возможности доставки в космос полезного  груза 95 т. В ней воплощена прогрессивная  кислород-водородная технология. РН "Энергия" проектировалась для выведения многоразового космического корабля "Буран", массой около 100 тонн, но была закрыта в 1992 году из за нехватки средств.

Американской многоразовой космической  системой "Спейс - Шаттл", имеющей стартовую нагрузку 2000 т. при массе многоразового транспортного космического корабля (МТТК) Шаттл около 100 т и полезной нагрузке - 30 т. выполнено около 100 полетов, один из которых закончился трагически. Система орбитального маневрирования МТТК "Шаттл" использует в качестве горючего 2000 кг монометилгидрозин и, 3400 кг окислителя - четырехокиси азота, то есть 5,4 т. высокотоксичных веществ. Аналогичное топливо используется и в системе ориентации. Общая масса этого топлива, которое частично расходуется на ориентацию корабля в полете, может достигать 10 т. При возвращении и вхождении в плотные слои атмосферы, на высотах ниже 20 км и до момента приземления, остатки топлива сливается в атмосферу или дожигается в ней, Это примерно от 2 до 5 т монометилгидразина и четырехокиси азота: т.е. всего с 1981 г. в 100 полетах, возможно, было слито от 200 до 500 т остатков этого топлива.

Использование в качестве ракетных топлив отечественных и зарубежных РН. "НДМГ применявшихся в РН "Титан" (США), "Ариан" (Франция), "Великий поход" (Китай), применение в составе РН США "Спейс Шаттл", "Дельта", "Скаут" и других твердотопливных ускорителей приводит к загрязнению атмосферы токсичными и озоноактивными продуктами сгорания твердых топлив, таких, как окись алюминия, окислы азота, соединения хлора".

Среди отечественных РН "абсолютным чемпионом" по вредным воздействиям на атмосферу является "Протон" - самая мощная и надежная из всех эксплуатируемых ракет подобного  класса в России и мире. В результате 255 запусков РН "Протон" с 1965 г. по 1998 г., с учетом аварий, только гептила пролилось на землю и распылилось в атмосфере не менее 500-600 т.

Значительное загрязнение приземной  атмосферы имеет место при  ликвидации и утилизации ракет и  компонентов ракетного топлива, что создает прямую угрозу жизни  и здоровья людей.

Ликвидация ракет на твердом  топливе производится методом отжига РДТТ на открытом стенде НИИПМ, расположенном  в густонаселенной местности - на окраине г. Закамска, всего в 5 км от г. Перми, одного из наиболее неблагоприятных в экологическом отношении регионов России. При отжиге в атмосферу выбрасываются сотни тонн хлористого водорода и оксидов азота, а протяженность зоны заражения приземных слоев атмосферы может достигать 15-20 км. Ситуация с утилизацией РДТТ привела к массовым протестам населения в г. Перми.

Существующие ракетно-космические  системы реализованы, как правило, по многоступенчатой схеме: ракеты-носители конструктивно имеют в своем  составе от 2 до 6 ступеней и множество  других отделяемых элементов, каждый из которых отбрасывается за ненадобностью  после того, как исполнит свою функцию  в полете в процессе выведения  в космос полезной нагрузки - космического аппарата. Кроме того, как уже указывалось во введении, ракеты имеют весьма низкий коэффициент полезного действия (до 3 %). Эти два обстоятельства и лежат в основе проблемы районов падения (РП), расположенных вдоль трасс полетов запускаемых систем.

С какой бы точки Земли (с поверхности  суши, водной поверхности или из атмосферы) ни производился запуск космического объекта, эта проблема существует и  будет, видимо, существовать даже при  полетах перспективных одноступенчатых  ракет или аэрокосмических самолетов (как зона потенциально возможного падения в случае аварии при выведении  на орбиту).

Падение первых ступеней ракет "Зенит" и "Энергия" сопровождается засорением фрагментами. Суммарная площадь  РП, составляет 1 428 800 га. Таким образом, примерно на половине общей площади  территорий, загрязняемых в результате запусков ракет, основное вредное воздействие  связано с механическим мусором.

Вторые ступени ракет "Протон" и "Циклон" разрушаются при  падении на высотах 35-50 км, и их фрагменты  оказываются загрязнены высокотоксичными компонентами топлив, из которых наибольшую опасность представляет НДМГ (несимметричный диметилгидразин, гептил). Общая площадь районов рассеяния оценивается в 2471000 га.

Наибольшую опасность представляет падение первых ступеней ракет "Протон", "Космос", "Циклон" и "Циклон-М". При падении на землю эти ступени  самопроизвольно взрываются, что  обеспечивает рассеяние в атмосферу  и разлив высокотоксичных компонентов. Общая площадь таких районов  оценивается примерно в 1 млн. га. Остальные  площади связаны с районами падения  первых ступеней ракет "Союз" и "Молния", которые не разрушаются, но на месте  падения могут быть проливы керосина.

Наименее опасными с точки зрения воздействия на окружающую среду  представляются районы падения головных обтекателей. Общая площадь таких  районов составляет на территории России 5259000 га, т.е. примерно 25% от всей площади  районов падений. Загрязнение имеет  место в результате падения вторых ступеней ракет "Союз" и "Молния", когда падают два крупных фрагмента. Суммарная площадь этих районов  составляет в России 4662000 га, т.е. примерно 23% от общей площади всех районов  падения.

В Республике Саха среднегодовые проливы  НМГД составляют 0,22 тонн в год, азотный  тетраоксид (АТ) – 0,32 г/год на общей площади 1,09 млн га. В качестве районов падения РН "Циклон" – 1-й район 2-й ступени и Космос 1-й район 1-й ступени используются отдельные участки Северного ледовитого океана. В акваторию которого попадает ежегодно около 4200 кг НДГМ, 6820 кг азотной кислоты (АК) и 1300 кг АТ.

Наиболее опасны РН "Протон", первые и вторая ступени которой содержат более 2 т НДМГ – гептила, попадающего в атмосферу и на землю. НДМГ относится к 1-му классу опасности. Опасен при любых путях поступления в организм – через желудочно-кишечный тракт, органы дыхания, кожу и слизистую. Потенциальная опасность при попадании в объекты окружающей среды определяется высокой летучестью неограниченной растворимостью в воде, способностью к миграции, накоплению, высокой стабильностью в глубоких слоях почвы и растениях, образованием при разложении еще более опасного вещества - нитрозодиметиламина и других "Гептил в 6 раз более ядовит, чем синильная кислота... В случае выброса - последствия непредсказуемы... Тератогенный и специфический онкогенный отдаленный эффект. Довольно быстро окисляется, но условия окисления разные. В анаэробных условиях - дольше. С кислородом и озоном быстрее, но образуется много токсичных веществ, в том числе ксенобиотиков, некоторые - абсолютные канцерогены... Метаболиты в организме более канцерогенны, чем гептил (так называемый летальный метаболизм)...

Все первое поколение заправщиков  гептила погибло. Регистра лиц, работавших с гептилом, нет". "Жители села Саратан (Алтай) рассказывают, что первый "ракетопад" у них случился в 1959 году. В районе "приземления" ракет на альпийских лугах стал ... гибнуть крупный рогатый скот, лошади, овцы. Была уничтожена вся растительность. Исчезли яркие высокогорные цветы. Улетели птицы. Теперь там нет косачей, белых куропаток, глухарей, даже кукушек. Из лесов ушли лоси, медведи. Умолк птичий гул. В лесу - мертвая тишина".

"Жители окрестных сел стали  неожиданно седеть (село Язула), уже стали нормой повышенное кровяное давление, заболевание почек и печени, у школьников с 1992 года почему-то начали выпадать волосы (села Каракюдур, Балыкча). Помимо этого зарегистрировано много случаев рака. В дополнение ко всему возникли странные психические заболевания, которые выражаются в агрессии по отношению к близким, родным. После 1991 года участились самоубийства, в том числе и детские: в 1995 году покончили с жизнью 36 человек (из них 10 детей). Врачи Центральной районной больницы отмечают увеличение случаев появления на свет детей с уродствами, несовместимыми с жизнью (отсутствие стенок живота и даже костной ткани черепа, когда мозг прощупывался пальцами). Первый "желтый" ребенок родился в 1989 году в селе Анисимово Тальменского района Алтайского края. С тех пор признаки поражения гептилом присутствуют и у детей, и у взрослых. В этом отношении Алтаю "повезло" больше всех: на его территории расположены сразу два полигона - Российского космического агентства и Минобороны. Зона загрязнения КРТ хватывает не менее трех районов - Улаганский, Турочакски, Турочакский и Чойский, а также весь алтайский заповедник".

"В шестистах километрах к  югу от Новосибирска, в каких-то 10 км от Казахстанской границы,  у подножия Западной Саянской  гряды находится маленькая таежная  деревня Новоалейка с населением около 700 человек. Падение ступеней ракет для местных жителей - обычное дело. Многие жители деревни видели, как очередной обломок летел, оставляя за собой шлейф белого дыма, и падал на лес, опалив деревья. А по сведениям местной телекомпании "Катунь", в одной из окрестных деревень бывали случаи падения обломков на жилой территории, из-за чего гибли люди и домашние животные. Однако по указанию местной администрации правда о таких происшествиях замалчивалась.

Лужи, покрытые желтой пленкой, сосны  и ели - с бурой хвоей. Жители рассказывают, что в отделяющихся ступенях ракет  остается жидкое топливо..., которое  в результате падения вытекает, распыляется  в атмосфере и "обжигает" листву деревьев. После дождя на дорогах  Новоалейки остаются лужи, покрытые яркой желтой пленкой. Если такая вода попадает на кожу, появляются волдыри, как от ожога, потом кожа в этих местах краснеет и чернеет. Среди рыбы, которую издавна ловят в местной речке, попадаются двухголовые экземпляры, а у коров иногда рождаются безногие телята. В большом количестве рождаются дети с желтой кожей, известные в широких научных кругах как "желтые дети". Два года научных исследований укрепили уверенность в том, что все это - влияние гептила. Дети в селе часто жалуются на головную боль. По существу, современная РКТ антиэкологична и враждебна природной среде. Совокупная экологическая опасность космической деятельности оказывается не меньше, чем других видов деятельности (промышленного производства, транспорта, сельского хозяйства…)