Трушляков В.И. и др. Монография, страница 3

Наземные последствия эксплуатации космических средств выведения Применение высокотоксичных КРТ на ракетах-носителях типа «Протон», «Циклон», «Космос», «Днепр», «Рокот» и др. (горючего - НДМГ, азотных окислителей - АТ и АК) обуславливает необходимость специальных мер защиты на наземных объектах КСВ: стендово-испытательной базе, космодромах, хранилищах и др.

Многолетний опыт эксплуатации токсичных КРТ показывает, что комплекс разработанных и внедренных технологий и организационно-технических меропрвпий в основном обеспечивает их безопасную транспортировку, хранение, заправку и слив из изделий. Несмотря на это, в процессе эксплуатации имеют место небольшие проливы и газовые выбросы при заправках различных типов изделий и испытаниях их двигателей на стендах. В последние годы начаты работы по санитарно-гигиенической экспертизе экологической ситуации и анализу заболеваемости в районах, загрязненных токсичными компонентами ракетных топлив. Однако пока практически не разработаны санитарно-токсикологические критерии комплексной оценки опасности зщрязненных объектов окружающей среды.

Существенные климатогео~рафические и социально-экономические различия регионов расположения загрязненных территорий обуславливают необходимость разработки специфических подходов к проведению эколого-гигиенических обследований с учетом особенностей конкретных районов. Полученные предварительные гигиенические нормативы допустимого содержания загрязненных веществ и продуктов их трансформации в почвах, водоемах, растительности, продуктах питания требуют подтверждения и обоснования.

Продолжаются исследования проблем эффективного обезвреживания образующегося при изготовлении, испытаниях и пусках ракет и ракет-носителей большого количества сточных вод. Разрабатывается несколько типовых схем и установок для комплексного обезвреживания сточных вод объектов КСВ (стендовых и ствртовых сооружений, испытательных площадок и т.п.). Разработан и широко используется в практике стендовых испытаний ракетньсг двигателей ряд методов обезвреживания продук- тов сгорания ракетных топлив. В целом экологическая обстановка на наземных объектах КСВ по своим нега- тивным показателям не выделяется из экологической ситуации соответствующих регионов.

13 Проливы и выбросы значительных количеств токсичных КРТ происходят в районах падения отработавших ступеней и при авариях КСВ (на старте, в полете, при транспортировке). Проведенная экспертиза состояния экосистем в местах проливов токсичных КРТ свидетельствует о серьезности экологической ситуации на территориях РП первых ступеней РН «Протон», «Космос», «Циклон». Выявлены обширные геохимические аномалии НДМГ и его мстаболитов в растительном покрове, почве и донных отложениях, грунтовых и поверхностных водах с содержаниями, значительно превышающими ПДК. В результате атмосферного переноса паров и аэрозолей КРТ наблюдается значительное загрязнение растительного покрова Наличие НДМГ обнаружено в кормовой растительности, овощах, в мясе домашних животных, что приводит к попаданию его и в организм человека.

Эффективные методы обезвреживания НДМГ в настоящее время отсутствуют. По всей видимости, зараженные проливами НДМГ территории должны быть выведены из хозяйственного обращения. Дел справки. НДМГ относится к 1 классу опасности. Опасен при любых лугах поступления в организм — через желудочно-кишечный тракт, органы дыхания, кожу и слизистые. Потенциальная опасность при попадании в обьекгы 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- нитрозодиметиламнна — и др.

1.3. Влияние пусков космических средств выведения на атмосферу Основными вредными веществами, загрязняющими воздушную среду, являются газообразные и конденсированные компоненты, образующиеся при сгора- нии топлив в камере двигателя и догорании продуктов сгорания в струе за срезом сопла: окислы азота (1»О„), хлор (С!з), окись алюминия (А1,0,), хлористый водород (НС1), окись и двуокись углерода (СО, СОз), углерод (С), вода (Н,О), водород (Нз) и радикалы (С1, С10, Н, СН, НОь 1»О, ХОз ).

Для средней атмосферы основными вредными компонентами продуктов сго- ранна являются окислы азота и хлорные соединения. 14 Обычно оцениваются четыре основных вида последствий антропогенного воздействия иа атмосферу — истощение стратосферного озона, кислотные дожди, токсичные выбросы и глобальное потепление. Детальное рассмотрение выбросов ракет н влияния их на стратосферный озон показывает, что глобальное уменьшение стационарного уровня содержания озона при учете действия известных циклов разрушения (водородного, хлорного, азотного), а также влияние аэрозоля составляет величину порядка тысячных долей процента,т.е, незначительно.

Локальные изменения в районе старта ракет по различным расчетным данным на сегодня оцениваются падением уровня концентрации озона на 80-10 "ть от фонового в радиусе 1-5 км от траектории пролета ракеты. Фоновый уровень восстанавливается за время 1-3 часа. О енки опасности кислотных о ей. Основной причиной кислотных дождей могут являться выбросы в тропосферу НС! и МО. В глобальном масштабе выбросы этих веществ в результате эксплуатации ракетной техники составляют незначительную величину (меиее 0,01 бй) по отношению к аналогичным выбросам теплоэнергоустановок, транспорта и промышленности. Если учесть природные источники, способствующие образованию кислотных дождей (океаны, вулканы), то доля ракетной техники уменьшается до 0,001 % с локализацией возможных кислотных дождей непосредственно в районе старта ракеты.

т~п Ф~„,,~, ~ „, ф,~„ жидких топлив — Х,О4 (азотный тетраксид), СзйзНз (диметилгидразин) и таких продуктов сгорания, как НС1, А!,Оз, и ХО. Количество окислов азота при работе двигателя в тропосфере довольно велико - около 1 % от расхода топлива. Токсичная окись углерода СО практически полностью догорает в струе до высот около 30 км. Выбросы компонентов происходят вблизи стартовых позиций, при авариях и в местах падения отработавших ступеней. Рассеивание в атмосфере опасных компонентов продуктов сгорания обычно быстро снижает их концентрацию до величин, много меньших предельно- допустимых значений.

Этот процесс носит локальный и кратковременный харак- тор. Глобальное потепление может рассматриваться в связи с выбросами в атмосферу главным образом углекислого газа СОз. Однако расчеты показывают, что доля ракетной техники в части выбросов этого вещества относительно других ан- 15 тропогенных источников составляет всего 0,00004 %, так что и роль ее в возможном тепличном эффекте незначительна. Воз ействие за сна нет на ве хнюю нанос е наиболее изучено в экспериментальном плане. Часто регистрируемым эффектом является уменьшение ионизации в области Е2 ионосферы — возникновение "ионосферных дыр", имеющих большие пространственно-временные масштабы.

Так, при запусках наиболее мощных ракет-носителей площади '"ионосферных дыр'* достигали 1-3 млн.кв. км при времени существования несколько часов. Пространственно-временные характеристики "ионосферной дыры" и степень падения электронной концентрации Ие в ней зависят от многих факторов: вида топлива (количества и состава выбрасьааемых продуктов сгорания), траектории полета ракеты, гелиогеофизнческих условий во время запуска ракеты. К числу эффекгов при запусках ракет можно отнести случаи наблюдения возникновения спорадической ионизации (Ез), а также часто регистрируемые волнообразные колебания Не, напоминающие перемещающиеся ионосфериые возмущения в Р-области.

Последние обусловлены возникновением акустико-гравитационных волн при запусках ракет. Существуют экспериментальные данные, правда ограниченные, по измерениям интенсивностей некоторых аномальных эмиссий атмосферы после запусков ракет. Следует отметить, что в части оценки влияния КСВ на атмосферу проведены многочисленные исследования. В силу различия принимаемых исходных данных, используемых методов и моделей оценок результаты, публикуемые разными авторами, существенно отличаются. Необходимость же детального исследования проблемы не вызывает сомнения. Таким образом, в части влияния КСВ на атмосферу могут быть сделаны сле- дующие выводы; - оценка глобальных эффектов от воздействия выбросов при полетах ракет на тропосферу и стратосферу дает величины, значительно меньшие тех, какие могут быть приняты во внимание; - локальные эффекты, связанные с воздействием на стратосферный озон, могут достигать значимых величин, однако необходимы детальные исследования как в части уточнения состава и количества выбросов опасных веществ, так и воздействия этих выбросов на озон; - воздействие выбросов при полетах ракет на верхнюю атмосферу (выше 50- 100 км), в частности ионосферу, должно быть уточнено на основе расширения проводимых исследований; - при дальнейших исследованиях предстоит выработать критерии экологической оценки вредных последствий пусков н разработать нормативные документы по выбросам вредных веществ на уровне государственных и региональных стандартов как для одиночных пусков, так и для запусков КСВ в течение длительного периода.

Нормативные документы по воздействию на озонный слой и ионосферу должны быть разработаны в рамках международных соглашений. 1.4. Техногенное загрязнение околоземного космического пространства объектамн, элементамн и фрагментами космических средств выведении Техногенное засорение космоса становится серьезной угрозой для безопасности орбитальных полетов. Несмотря на рхл неопределенностей в оценке уровня засорения околоземного космоса, можно констатировать следующее. Космический "мусор", точнее ОИП, включает отработавшие КА, последние ступени РН, разгонные блоки, отделяемые элементы конструкции типа переходников, пироболгов, крышек обтекателей и т.п. Но главными источниками образования фрагментов на орбитах являются взрывы КА, ракетных ступеней и разгонных блоков. На их долю приходится почти половина каталогизированных объек- тов и основное количество неотслеживаемых, но опасных при столкновениях малоразмерных осколков (от ! до 1О см), которые по оценкам специалистов в 3-5 раз превышмот число каталогизированных.