Сети МСоЭС
Дела МСоЭС
СоЭС-издат
|
|
обновлено 14.10.2003 г.
|
"За экологическую безопасность ракетно-космической деятельности"
Возврат к списку публикаций
УРОК ПОГИБШЕГО "МИРА":
о самом дорогом мусоре, "космических" паровозах и граблях,
а также об экологических резервах космонавтики
Сергей Кричевский
Фейерверк над Тихим океаном - "последний парад" безвременно погибшей 23 марта 2001 года российской космической станции "Мир", высветил неприятный парадокс: космическая отрасль, будучи одной из самых высокохнологичных, в экологическом отношении остается на средневековом уровне.
После того как "Мир" начал свой последний маневр, нам всем оставалось только молиться, чтобы ни один из его обломков не упал на городской квартал, атомную станцию, химический завод или лес.
Слава Богу, российским специалистам и главному герою-жертве в одном лице - послушному и надежному "Миру": на этот раз пронесло...
Однако все натерпелись (о риске свидетельствует факт страхования Росавиакомосом :возможного ущерба наземным объектам на сумму 200 млн. долларов и сделанный соответствующий страховой взнос в 1,2 млн. долларов).
Вопреки эйфории и победным рапортам о точности расчетов и попадания обломков в заданный район, нельзя забывать, что падение на Землю объектов такого размера и формы было, есть и будет игрой в глобальную "русскую рулетку".
Ежегодно в мире около 60 космичеких объектов, выработавших ресурс и сошедших с орбиты, прекращают свое cуществование. Подавляющее большинство их составляют спутники - небольшие компактные аппараты простой формы, без остатка сгорающие в атмосфере. Однако особо крупные "изделия" (точнее, их фрагменты, поскольку при резком торможении объекта в атмосфере он разваливается на куски) до поверхности планеты все же долетают и могут наделать немало бед.
Агония "Мира" заставила вспомнить падение 77-тонного американского 'Скайлэба" в 1979 году и 40-тонного советского "Салюта-7" (с пристыкованным "Космосом") в 1991-м. Тогда, к счастью, обошлось без жертв и разрушений. Но нынешний фейерверк мог превзойти все прежние. И не только потому, что "Мир" весил около 140 тонн (это самый крупный рукотворный объект из всех, когда-либо сгоравших в атмосфере), но еще и из-за чрезвычайно сложной формы станции. Поведение такого тела при торможении и разрушении в атмосфере принципиально не может быть рассчитано точно: мельчайшие, недоступные измерению отклонения в исходных параметрах полностью меняют всю картину. Сюда же добавляются отклонения в работе системы управления и двигателей от расчетных значений в реальном полете, особенно в случае отказов. Область возможного падения обломков была вытянута примерно на четверть окружности Земли. Такого полигона для упражнения в безопасном метании искусственных метеоритов на планете просто нет. А огромная акватория в южной части Тихого океана исторически де факто самоназначенная-самозахваченная для этих целей'"космическими" державами, на самом деле де-юpe полигоном не .является.
Можно, конечно, подивиться легкомыслию, безнравственности и безответственности космических чиновников и создателей "Мира", не реализовавших достойного способа обращения со станцией после того, как она отработает свое. Но та же история повторяется и с Международной космической станцией (МКС): ее первая очередь уже эксплуатируется, а что с ней делать после окончания срока службы - вопрос остается открытым. Между тем МКС в своем окончателнвом виде должна бьть втрое массивнее "Мира" иметь еще более сложную форму. Планировать для нее "управляемый сход с орбиты" через 15 лет (а именно это пообещали нам в своих заявлениях космические чиновники, которые явно находились в состоянии пьянящей эйфории после удачной ликвидации "Мира") и надеяться, что опять пронесет, означает сознательно готовить катастрофу и новое преступление.
Задача безопасного и экономически приемлемого вывода из эксплуатации крупных космических объектов, конечно, непроста, но ничего принципиально неразрешимого в ней нет: есть масса идей и решений. Полтора года назад автор этих строк опубликовал проект спасения "Мира" как объекта всемирного культурного наследия (в журнале "Техника - молодежи, январь 2000 г.), который можно было бы не сбрасывать "на кого Бог пошлет", целясь в океан и дрожа в процессе выдачи тормозного импульса), а аккуратно вернуть на Землю по частям на борту американских "шаттлов". Дпя этого не понадобилось бы специальных запусков. Корабли могли бы подходить к 'Миру" после визита к МКС, ведь обратно они все равно идут порожняком. Конечно, отстыковка, разрезание, упаковка, крепление модулей (каждый весит около 20 тонн, что превышает максимальный груз, с которым "шаттл" может безопасно сесть) потребовали бы немалой работы, но зато специалисты получили бы для исследования материалы, проведшие 15 лет в космосе, и уникальный опыт. При этом часть затрат можно было бы вернуть - хотя бы за счет продажи "космического утиля" на. сувениры (по оценкам экспертов, остаточная стоимость "Мира" составляла 1,5-3 млрд. долларов, а именно столько стоит на мировом рынке "кусок" чистого золота в 150-300 тонн, - "Мир"-то был, по-существу, этим куском золота в космосе!). И главное - это исключило бы в принципе возможность катастрофы.
Как ни жаль, но "Мир" уже не вернуть. Однако самое время разработать процедуру сведения с орбиты для МКС, которой она может подарить не безопасные похороны, а вечную жизнь - изношенные и морально устаревшие модули будут отсоединяться, сниматься с орбиты и заменяться новыми. Реализации этой. идеи мешает укоренившаяся среди профессионалов-"космиков" дремучая доэкологическая традиция вообще не включать в космические проекты технологию ликвидации и утилизации проектируемого объекта.
Нам всем, и в первую очередь - "космикам", пора понять, что дурная привычка бросать на Землю космический мусор рано или поздно приведет к катастрофе. Поэтому пришло время ввести международный моратории на сжигание в атмосфере Земли и затопление в Мировом океане крупных фрагментов космического мусора.
Но это, к сожалению, далеко не единственная экологическая проблема ракетно-космической деятельности в России и мире. Космическая отрасль до сих пор остается вне экологических требований, предъявляемых сегодня к любой деятельности, - даже к обращению с обычными бытовыми отходами.
Автору этих строк известен только один "космический" проект, прошедший экологическую экспертизу - в прошлом году это случилось с проектом конверсионного гептилового ракетоносителя "Рокот". Сама эта экспертиза, кстати, вызывает массу вопросов. Часть нормативов, соответствие которым по идее должны были бы оценивать эксперты, просто не разработана. Да и насколько независимы эксперты? Тем не менее, ценен прецедент хотя бы формального соблюдения Федерального закона России "Об экологической экспер- тизе" 1995 года, гласящего, что ей подлежат любые проекты, способные оказать воздействие на окружающую среду, независимо от их сметной стоимости, ведомственной принадлежности и формы собственности.
Однако в случае с "Миром" про этот Закон, а также Конвенцию о трансграничном загрязнении и другие международные и национальные акты в Росавиакосмосе сознательно забыли. Непонятна, однако, позиция Министерства природных ресурсов России, отвечающего за экологическую экспертизу, но бездействовавшего и фактически покрывавшего нарушения, а также и Генеральной прокуратуры России, осуществляющей надзор за соблюдением экологического законодательства, но молчаливо уклонившаяся от этого в случае с "Миром".
В связи с "управляемой ликвидацией" станции "Мир" мы должны четко понимать: на наших глазах, на наши деньги и над нашими головами фактически было совершено экологическое преступление, поскольку проект ликвидации станции "Мир" не проходил обязательную государственную экологическую экспертизу, без положительного заключения которой он не мог финансироваться из бюджета и реализовываться. Увы, но создан очередной прецедент пренебрежения экологическим правом.
В том, что космическая деятельность, мягко говоря, экологически небезопасна, сомневаться не приходится. Об ущербе, который может причинить падение раскаленного обломка весом в несколько сотен килограммов, уже говори.лось. Но даже и после того как упавшие на Землю обломки остынут, их нельзя считать совершенно безопасными. В пилотируемых аппаратах, долгое время находившихся на орбите, накапливается и постепенно эволюционирует агрессивная микрофлора, способная разрушать полимеры и вызывать ускоренную коррозию других материалов. Некоторые эксперты, кстати, полагают, что по крайней мере часть отказов и аварий, преследовавших "Мир" в 1997-2000 годах, вызвана деятельностью "космических" микроорганизмов. Ведомственные специалисты считают, что все долетающие до Земли обломки нагреваются настолько, что никакие микроорганизмы внутри них уцелеть не могут. Но так это или нет, никто не проверял: нет экспертизы - нет и надобности в исследованиях. А что будет, если хоть один такой штамм сохранит жизнеспособность и начнет потом распространяться на Земле? Это создает угрозу не столько живым организмам, сколько самой техносфере: коммуникациям и другим техническим объектам земной инфраструктуры, которые могут быть выведены из строя агрессивно-прожорливыми микробами.
Впрочем, сгорание аппаратов, полное или неполное, - тоже изрядно загрязняет окружающую среду: в атмосферу попадают десятки тонн нехарактерных для нее веществ (как известно, грязь - это вещества, находящиеся в ненадлежащем месте в ненадлежащее время и в ненадлежащей концентрации), в том числе соединений редких и тяжелых металлов. Добавьте к этому изядное тепловое загрязнение: одно только торможёние в атмосфере, скажем, 20-тонного модуля "дарит" атмосфере колоссальное количество лишнего тепла - не считая того, что выделится при собственно горении, то есть реакции составляющих его ве- ществ с кислородом воздуха. Заметим, что при ликвидации станции "Мир" из ~140 тонн сгорело более 110 тонн, превратившихся в шлейф загрязнений длиной в несколько тысяч километров, а оставшиеся 25-30 тонн в виде раскаленного роя из полутора тысяч обломков и осколков упали в океан, вызвав мощные механические, тепловые гидроакустические эффекты и стресс у морских обитателей уникальных экосистем (китов, океанских черепах и др.)... Но кто из "космиков" об этом подумал и считается с этим?
Стартующая космическая ракета - картина прекрасная и величественная. Но переверните ее мысленно вверх ногами - и вы увидите огромный факел, извергающий клубы пламени и дыма. Парадоксально, но коэффициент полезного действия (КПД) ракеты составляет около 1-3 %, все остальное - "отходы производства", то есть загрязнения. Вот вам и супертехника - ракета; с экологической точки зрения этому "космическому" паровозу еще ой как далеко до земного (в середине ХХ века у лучших образцов паровоза КПД был почти 30 %). Таким образом, чтобы вывести на орбиту килограмм полезного груза, нужно сжечь около сотни килограммов топлива, которое при разработке и производстве в первую очередь оценивалось по энергетическим критериям, а вовсе не с точки зрения экологической безопасности. В результате основой жидкого ракетного топлива, на котором летают ракеты-носители "Протон' и часть баллистических ракет, служит гептил - свехтоксичное вещество, отнесенное к первому классу опасности. В отработавших ступенях ракет в полете остается немало несгоревшего гептила: в первых ступенях "Протона" до 1,5 т, во вторых - 700-800 кг. Дело в том, что ракета должна иметь запас топлива на случай, если после выгорания его расчетного количества вследствие отклонений в реальном полете нужная скорость почему-либо не будет достигнута и надо будет продолжать разгон. Но при этом отделение отработанной ступени происходит сразу по достижении нужного импульса, то есть если все идет нормально, "заначка" остается вообще неиспользованной, кроме того, есть просто невырабатываемые остатки топлива, которые технически нельзя извлечь в полете из баков. Увеличение точности расчетов и надежности техники позволяет уменьшить этот самый запас и невырабатываемый остаток но не избавиться от него вовсе. Что-то из этого будет рассеяно в атмосфере (для которой гептил тоже не подарок), но уж килограммов сто непременно рухнёт на Землю вместе с отработавшей ступенью. Впрочем, твердотопливные ракеты немногим лучше: среди продуктов их сгорания - диоксины, бифенилы, фураны. Свои химические сюрпризы есть.и у керосиново-кислородных ракет. За год одних только "Протонов" за пускается более десятка. На Алтайский край и Республику Алтай вторые ступени ракет, запускаемых с Байконура, падают уже несколько десятилетий. Ракетным топливом и продуктами его превращений загрязнено около 300 тысяч квадратных километров Алтае-Саянского региона. При этом сейчас запуски чужих спутников приносят российским космическим корпорациям сотни миллионов долларов ежегодно. А на восстановление здоровья жителей этих районов (по данным медицинского обследования 1999 года, в некоторых алтайских селах, расположенных вблизи районов падения:..ступеней ракет, вообще нет здоровых детей), возмещение ущерба для окружающей среды расходуются копейки. Причем, поток космического мусора и отравы сыплется на Алтайский государственный природный заповедник и южную часть Телецкого озера, уникальные экосистемы которых включены ЮНЕСКО в список Всемирного природного наследия и должны служить эталоном нетронутой природы.
Проблема экологической безопасности ракетно-космической деятельности не решена сегодня нигде в мире. Минимизация экологического ущерба требует перехода на принципиально новые топлива (например, на водород-кислородные, что используется в ряде новых ракет), а может быть и полного отказа от "химического" движителя, ускоренного перехода к многоразовым возвращаемым ракетам и аэрокосмическим системам (яркий пример: проект новой российской многоразовой ракетной ступени "Байкал"). Но абсолютно ясно: если мы хотим продолжать деятельность в космосе (а отказ от нее невозможен), то должны приложить энергичные усилия, чтобы сделать ее приемлемой для окружающей среды. А для этого надо реализовать и в этой сфере "диктатуру .закона", и прежде всего - пресечь традицию экологического беэзакония: разработать экологические нормативы ракетно-космической деятельности, сделать экологическую экспертизу строго обязательной для всех космических программ, проектов и всех стадий их осуществления, включая их ликвидацию, ввести в отрасли практику страхования экологических рисков, научиться оценивать размер ущерба, наносимого природе и здоровью людей, и включать компенсацию этого ущерба в стоимость проекта. Пока этого не будет, на Земле и в околоземном пространстве будут разрастаться свалки ракетно-космического мусора, а за амбиции политиков, экологическую безответственность и просчеты технократов придется платить здоровьем алтайских детей и безопасностью всего человечества.
С другой стороны, явные экологические недостатки ракетно-космической техники, проявившиеся в ХХ веке, свидетельствуют о колоссальных резервах ее совершенствования на пути экологизации. Это позволит не только ограничить вредные воздействия на людей и природу, но и раскрыть колоссальный созидательный потенциал космонавтики во имя человека и общества в наступившем веке и тысячелетии.
А теперь, давайте немного помечтаем-порассуждаем.
Если бы был введен запрет (мораторий) на сброс крупного космического мусора на Землю, то "Мир" нельзя было бы сжигать в атмосфере и топить-мочить в океане, Тогда, создавая МКС, в проекте надо было предусмотреть этап ликвидации ее через 15 лет, а это привело бы к дополнительным затратам, тогда и сама станция получалась бы не такой большой, т.к. выделяемые на нее 100 млрд. долларов (сумасшедшие деньги, на которые можно решить массу острейших сугубо земных проблем !) пришлось бы расходовать совсем иначе. Тогда бы все (в том числе и американцы) посчитали и поняли, что просто необходимо пристраивать ее к старику-"Миру", постепенно обновляя его устаревшие модули, как кубики в конструкторе. И был бы вечно живой и обновляющийся "Мир", переросший мирно в МКС.
Так просто, красиво и достойно! Этот урок нашего погибшего "Мира" понятен даже ребенку. Почему бы взрослым "космическим" дяденькам его не выучить, чтобы не наступать снова на "космические" грабли ?
22 августа 2001 г.
Звёздный городок, Московская область, Россия
Примечания:
Текст в сокращенном виде был опубликован:
1) В журнале "Щёлково", 2001, N 2, с. 42-43 (с таким же названием).
2) В журнале "Итоги", 2001, 6 марта N 9, (название: "Самый дорогой мусор").
|
|
Специальные проекты
Информационные партнёры:
|
