Реферат: Экологическая опасность космической деятельности
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.
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 оценивает?