Трушляков В.И. и др. Монография (818589), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Количество же более мелких осколков (< 1 см) может исчисляться сотнями тысяч — миллионами. ОИП на низких орбитах уже представляют реальную опасность для функционирования таких крупногабаритных объектов, как орбитальная станция «Мир», международная космическая станция, а также для радиоактивных объектов, переведенных на орбиты «высвечивания» (Нкр = 800-1300 км), где они будут нахо- диться многие сотни лет. Возможность защиты КА от разрушения при столкновении на космических скоростях с осколком размером более 1 см весьма проблематична, также как прогнозирование и отслеживание траекторий всех опасных осколков, не подлежащих прямому обнаружению, с целью совершения маневра уклонения КА от столкно- 17 вения с ними.
Первоочередная мера противодействия - сокращение нх популяции или хотя бы сдерживание дальнейшего роста. ОИП наблюдаются с поверхности Земли с помощью радиолокационных и оптических средств. Размеры наблюдаемых объектов составляют э 10-30 см в области круговых орбит с высотой до 1500 — 2000 км и > 0,5-1 м — в области геостационарных орбит 1Н и 40 000 км).
Общее количество зарегистрированных объектов за период 1957-94 гг. составило -23 000, из них вошло в плотные слои атмосферы и сгорело -15 500 объектов, а - 7 500 продолжают оставаться на околоземных орбитах. Среди наблюдаемых объектов наибольшее количество (до 40 58) составляют фрагменты взрывов КА, последних ступеней ракет-носителей и разгонных блоков, например, из-за несанкционированного срабатывания бортовой аппаратуры, инициирования остатков топлива и др.
В результате взрывов образуется от нескольких единиц до нескольких сотен фрагментов, наблюдаемых с поверхности Земли. Одновременно образуются малоразмерные (( 10 см) ненаблюдаемые ОИП, количество которых оценивается в 10 — 100 раз большим. Вклад в образование ОИП со стороны США и стран СНГ приблизительно одинаков и составляет - 44 — 48 '.4, вклад других стран - 7 'Ъ. К настоящему времени проведено большое число исследований с прогнозами экологической обстановки в космосе. Количественные оценки прн этом, вполне естественно, расходятся между собой. Однако общим важным результатом всех выполненных прогнозов степени засорения ОКП является предсказание неотвратимого роста количества ОИП, если даже будут приняты радикальные меры по уменьшению интенсивности его образования.
При этом установлена сильная за- висимость увеличения степени загрязнения от высоты: на меньших высотах этот процесс идет медленнее, на больших высотах число ОИП будет расти. Эга оценка отражает соотношение между процессами загрязнения и самоочищения ОКП на указанных высотах и имеет принципиальное значение. Она свидетельствует о том, что даже сокращение интенсивности образования новых ОИП на порядок не приведет к очистке ОКП на высотах более 1000 км. Первоочередной задачей в решении проблемы «космического мусорвв является разработка технических и организационных мероприятий, направленных на снижение и (или) предотвращение дальнейшего засорения космоса.
18 К числу таких мероприятий относится: - исключение разрушения объектов (взрывов КА и ракетных ступеней) на орбите; - сокращение ежегодного числа запусков КА за счет увеличения сроков их активного существования, комплексирования задач на одном КА, группового запуска КА одним носителем; - разработка программ и схем выведения КА, при которых последняя ступень носителя не выходит на замкнутую орбиту, а довыведение КА осуществляется с помощью "апогейного" двигателя; - совершенствование систем разделения последних ступеней РН и разгонных блоков с КА, исключающих попадание осколков и элементов конструкции в ок- ружающее пространство; - применение материалов и покрытий на изделиях РКТ, которые в малой степени подвержены эрозионной эмиссии от воздействия факторов ОКП; - увод отработавших ракетных ступеней и КА с рабочих орбит в плотные слои атмосферы или на орбиты "захоронения"; - "пассивация" отработавших ракетных ступеней и КА, остающихся на орбитах (стравливание избыточного давления из топливных емкостей и шар-баллонов, сокращение до минимума остатков КРТ, их флегматизация и т.п.).
Что касается очистки околоземного космического пространства от фрагментов космического мусора, то решение этой задачи в обозримом будущем во многом проблематично, связано с большими затратами и нуждается в дальнейших исследованиях. В последнее время внимание мировой общественности привлекают сообщения американских ученых о повышенной засоренности ОКП в диапазоне высот 700-1000 км объектами малых размеров, которые предположительно образуются в результате разрушения реакторных ЯЭУ при столкновениях с ОИП.
В случае столкновения КА, имеющих на борту ЯЭУ, с ОИП возможно определенное изменение радиационной обстановки в ОКП, атмосфере и на поверхности Земли в районах падения радиоактивных объектов. В качестве ядерных источников энергии на борту КА рассматриваются ЯЭУ и радиоизотопные термоэлектрические генераторы, запущенные в составе КА на орбиты с длительным временем пассивного сущеспювания, достаточным для снижения радиоактивности ядерных источников энергии до безопасного уровня.
Объектами возможного столкновения с ОИП являются: 19 - реакторные ЯЭУ в составе КА; - реакторные ЯЭУ с отсеком увода; - сборки тепловыделяющих элементов (твэлов) после выброса из корпуса реактора на орбите увода; - КА с радиоизотопными термоэлектрическими генераторами. Основные параметры возможных ОИП с ЯЭУ приведены в табл. 1.1 Таблица 1.1 Время пассивного существования ядерной энергетической установки на орбите длительного существования составляет не менее 300 — 400 лет, что достаточно для распада продуктов деления 1/ до величины активности, которая момз жег рассматриваться как радиационно-безопасная.
США выведено в ОКП 27 КА с ядерными энергетическими установками на основе нуклида плутония-238. Параметры орбиты длительного существования для указанных КА составлжот: перигей 700 — 1000 км, апогей 860 — 1300 км, что приблизительно соответствует параметрам орбиты длительного существования отечественных КА. Возможность значительного размножения радиоактивных частиц на орбите длительного существования связана с разрушением контура охлаждения ядерной энергетической установки в результате столкновения с ОИП. Прн этом может происходить вытекание теплоносителя с последующей его конденсацией в виде мелкоразмерных частиц.
Как показывают расчеты, за время - 300 лет число столкновений с после- дующим вытеканием теплоносителя и существенным размножением составляет примерно 20 событий. Рассмотренный механизм интенсивного образования радиоактивных ОИП указывает на необходимосп» разработки в составе создаваемых КА комплекса мероприятий, направленных на предотвращение дальнейшего радиоактивного загрязнения ОКП, атмосферы и земной поверхности. 20 1.5. Другие экологнческне последствия эксплуатации космнческнх средств выведепнл Другие виды воздействия КСВ на ОС (акустическое, радиационное, электромагнитное) к настоящему времени лишь обозначены, но практически не изучены.
Делать какие-либо выводы об уровнях нх значимости, на взппщ автора, представляется преждевременным. Достаточно сказать, что в России действует снсте- ма государственных и отраслевых стандартов н других нормативно-технических документов, регламентирующих указанные виды воздействия на окружающую среду всех отраслей хозяйства. Указанная система стандартов увязана с между- народными соглашениями н ограничениями.
В то же время, в связи с многочисленными заявлениями и обращениями Республики Казахстан об исключительно сильном влиянии космодрома "Байконур" на погодные и климатические явления на территории республики, высококвалифицированными специалистами Федеральной службы России по гидрометеорологии н мониторингу окружающей среды (Гидрометцентр РФ) проведена оценка возможного влияния эксплуатации космодрома "Байконур" на аномальные погодные и климатические явления в Республике Казахстан. Анализ проводился на основе многолетних рядов ежедневных наблюдений за температурой воздуха н осадков (за период 1949-1998 гг.) на 23 метеостанциях, расположенных как на территории Республики Казахстан, так н на других территориях, в различных направлениях н на различной удаленности от космодрома "Байконур". Ни по одному нз принятых в мировой практике показателей (изменчнвость температуры воздуха по скользящим десятилетиям и месяцам, временной н пространственной структуре среднеквадратического отклонения осадков, цикличности во временных рядах метеозлементов) влияния эксплуатации космодрома "Байконур" на аномальные погодные н климатические явления в Республике Ка- захстан не выявлено.
Для выяснения возможного проявления воздействия пусков РН на нзменчн- вость температуры воздуха н осадков применялся принцип пространственно- временной аналогии. Смысл его заключался в том, что крупномасштабные ано- малин, вызванные пусками, если онн существуют, должны проявляться как в пространстве, так и во времени. Для этого использовался ряд станций не только в 21 Казахстане, но и в его окрестностях, а для временного анализа рассматривались скользящие десятилетия.
Результаты анализа показывают следующее. 1. Сигналов, характеризующих эффект пусков РН, выявить не удалось. Изменчивосзь температуры воздуха во всех пунктах ведет себя адекватно и подчиняется глобальным закономерностям. Во временном масштабе изменчивость температуры менялась от десятилетия к десятилетию и так, что в начальном десятилетии (1949-1958 гг.), когда пусков РН бьшо мало, она была одного порядка с десятилетием 1969-1978 гг., когда пусков было много.
Поэтому нет оснований говорить, что со временем вообще возросла изменчивость температуры воздуха, а тем более в результате действия пусков РН. 2. Что касается осадков, то их изменчивость по своей природе должна быль более пестрой, как во времени, так и в пространстве. Поэтому не удалось найти видимых сигналов о взаимосвязи пусков и данных СКО осадков. Выводы, касающиеся изменчивости суточных осадков можно сформулировать такие же, как и для температуры воздуха. Имеются четкие указания на отсутствие влияния пусков РН на режим осадков в различных направлениях относительно Байконура. Анализ был выполнен для групп станций в С„СВ, СЗ, 3 и В-направлениях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
