Реферат: Экологическая опасность космической деятельности - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Экологическая опасность космической деятельности

Банк рефератов / Экология, охрана природы

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 179 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Экологическая опасно сть космической деятельности В.Ф.Попов, О.Н.Т олстихин В российс ких и якутских средствах массовой информации немало писалось об эколог ических последствиях падения отделяющихся частей ракет-носителей на А лтае, в Якутии и Архангельской области. Внимание общественности в США бы ло привлечено в 1997 г. к проблеме выведения в космическое пространство плу тониевых источников энергии. В научных журналах и на конференциях живо о бсуждается проблема уничтожения озонового слоя в результате запусков космических аппаратов. Однако до сих пор не было сводки всех известных д анных по влиянию космической деятельности на ближний космос, атмосферу и поверхность Земли. Как и в атомной индустрии, импульс к развитию космич еской индустрии был дан (и постоянно поддерживается) именно военным испо льзованием космоса. Представленные ниже данные приведены в аналитичес ком обзоре Центра экологической политики России. Материал аналитическ ого обзора показывает, что космическая деятельность, в том виде и объема х, в каких она осуществляется в настоящее время, уже привела к нарушению п риродных характеристик ближнего космоса и в частности верхней атмосфе ры, в том числе изменению энергетического баланса и химического состава . Последствия этих изменений для биосферы и человека еще не вполне ясны, н о, по всей видимости, они не будут благоприятными. Первый искусственный спутник Земли (ИСЗ) массой 83,6 кг был запущен на около земную орбиту 4 октября 1957 г, с применением ракеты носителя (РН). Именно этим запуском ознаменовано формальное начало Космической эры, но также реал ьное и последовательное воздействие ракетно-космической техники (РКТ) н а Землю и околоземное космическое пространство. Почему дату запуска первого космического спутника Земли приходится во спринимать, как формальное начало космической эры. Да потому, что фактич ески уже в начале 1956 года советская "Ракета Р-5М впервые в мире пронесла чер ез космос головную часть с атомным зарядом. Пролетев положенные 1200 км пос ле старта (с полигона в Капустином Яре, Астраханская область СССР, — С. К.), головка без разрушения дошла до Земли в районе Аральских Каракумов. Сраб отал ударный взрыватель и наземный ядерный взрыв ознаменовал в истории человечества начало ракетно-ядерной эры. В основе космической деятельности лежали интересы обеспечения военно- политической безопасности. При этом последствия ядерных взрывов надол го заслонили огромной важности проблему сверхтоксичности гептила и др угих КРТ. Показательно, что именно боевые стратегические ракеты были исп ользованы для выведения в космос первого ИСЗ (1957 г.) и первого человека (1961 г.). Таким образом, исследуя экологическую опасность КД, следует помнить о во енном происхождении РКТ, которая в значительной мере является порожден ием "холодной войны", приведшей к возникновению гремучего ядерно-космиче ского продукта современной технократической цивилизации, до сих пор ви сящий дамокловым мечом над человечеством и всей биосферой Земли. Между тем, нельзя не восхищаться достижениями в освоении космического п ространства: выходом в открытый космос, экспедициями на Луну, созданием орбитальных станций, спутниковых систем навигации и связи. Результатом космических исследований явился ряд крупных научных открытий, таких ка к обнаружение радиационных поясов вокруг Земли, определение газового с остава и других основных характеристик атмосфер Венеры и Марса и многог о другого. На повестке дня - создание космической производственной инфра структуры вблизи Земли и на Луне, новых гигантских платформ и глобальных систем. Ныне в сфере космической деятельности (КД) занято несколько милл ионов человек. Мировой рынок космических товаров и услуг оценивается в с отни миллиардов долларов США и устойчиво растет на 5 % в год. Вместе с тем, до стижения и последствия КД имеют и обратную, темную сторону - плату за прог ресс. Она определяется спецификой исследования и освоения околоземног о космического пространства (ОКП), которое, в отличие от аналогичного про цесса в отношении всех других природных сред, состоит в необходимости ис пользования очень мощных технических средств, каковыми являются косми ческие ракеты. А между тем, посредством столь мощных средств изучается и осваивается наиболее слабая и уязвимая из всех природных сред. Потому чт о содержание вещества и энергетика процессов в ОКП на много порядков мен ьше, чем в приземной атмосфере и тем более гидросфере или литосфере. Из эт ого взаимодействия - наиболее мощных технических средств с наиболее сла бой из известных нам природных сред и проистекает главная экологическа я опасность космической деятельности. За сравнительно короткий "космич еский век" мы достигли такого уровня антропогенного воздействия на ОКП, которого не удалось достичь в отношении других природных сред за нескол ько столетий научно-технического прогресса. Одним из негативных последствий космической активности является загря знение ближнего космоса "космическим мусором". Так во время полета амери канского корабля "Спейс Шаттл" в его иллюминатор попала частица мусора и оставила воронку диаметром 2,4 мм и глубиной 0,63 мм, повредив стекло в предел ах круга диаметром 4 мм. Исследование показало, что повреждение вызвано ч астицей краски величиной с крупинку соли, т.е. диаметром около 0,2 мм встрет ившаяся с иллюминатором с относительной скоростью 6 км/с. Исследование 2 кв. м теплозащитного покрытия и 0,5 кв. м алюминиевых жалюзи с путника "Solar Мах", доставленных на Землю космонавтами "Спейс Шаттл", показал и, что за четыре с лишним года их пребывания в космосе на них образовалось 1910 сквозных отверстий и выбоин диаметром от 40 до 300 мкм, т. е. около 8 отверстий и выбоин на 100 см2. Из этого следует, что, например, даже спичечный коробок в к осмосе испытал бы за это время примерно один удар. Энергия мусора вследс твие высокой скорости движения его частиц, более чем на порядок превосхо дит тепловую энергию всех молекул верхней атмосферы рассматриваемой о бласти. Однако благодаря большому, порядка 70 лет, времени жизни частиц мус ора в ОК, эта энергия передается атмосфере весьма медленно по сравнению с энергией солнечного ультрафиолетового излучения. Скорость передачи этой энергии возрастает по мере измельчения мусора результате взаимны х столкновений. С ростом массы мусора, вероятность столкновений растет и увеличивается передача энергии мусора верхней атмосфере. Подводя итоги изложенному аналитический обзор приводит следующие выво ды 1. Космический мусор накапливается в ОКП в обширной области высот от 400 км д о 2000 км и уже в настоящее время его масса сравнима с массой всего вещества О КП выше 400 км 2. На протяжении последних тридцати лет наблюдается постоянный рост косм ического мусора, и в настоящее время мы имеем более 8000 постоянно наблюдае мых каталогизированных объектов, поперечный размер которых превышает 10 см, около 300 000 осколков размером более 1 см, возможность наблюдения которых появилась недавно, и порядка сотни миллионов более мелких частиц. 3. При сохранении современных темпов космической деятельности и техноло гий по самым скромным прогнозам ожидается удвоение космического мусор а к концу следующего столетия, что вплотную приблизит содержание мусора к уровню лавинообразного его размножения из-за взаимных столкновений ч астиц, 4. При ожидаемом удвоении космического мусора, его кинетическая энергия превзойдет тепловую энергию газа ОКП, в той его части, где мусор существу ет, и при условии начала лавинообразного размножения эта энергия будет э ффективно передаваться окружающем газу. Между тем, среднее время жизни в верхней атмосфере частиц космического м усора составляет порядка 100 лет. В таком случае запасенная мусором энерги я будет передаваться верхней атмосфере крайне медленно, несравнимо мед ленней, чем энергия солнечного, ультрафиолетового излучения. Однако так ая ситуация будет иметь место, только если основная масса мусора сосредо точена в крупных фрагментах. Всякое их дробление сразу сокращает средне е время жизни частиц и увеличивает эффективность передачи энергии окру жающему газу верхней атмосферы. В случае лавинообразного размножения м усора из-за взаимных столкновений, эта эффективность станет очень велик а и тогда среда практически безвозвратно утратит свои естественные сво йства. Необходимо отметить, что процессы размножения частиц космического мус ора известны плохо. Они должны разрушаться и под действием ультрафиолет ового излучения и под действием такого мощного окислителя, как атомарны й кислород, являющийся основной компонентой верхней атмосферы. Этот про цесс может приводить к изменению химического состава верхней атмосфер ы, появлению совершенно чуждых ей элементов, возможные последствия чего пока трудно предсказать. Можно быть лишь уверенным в том, что по мере изуч ения число и спектр вскрываемых опасностей будет расти. К сказанному добавим, что выброс пылевых частиц ракетными двигателями в стратосфере оказывает влияние на озоновый слой благодаря усилению гет ерогенного цикла разрушения озона. Однако в настоящее время гетерогенн ая химия озона развита явно недостаточно и большинство исследователей считают, что в разрушении озона в результате ракетных пусков основной пр ичиной являются выбросы хлорных и азотных соединений. В целом следует признать, что экологический аспект является доминирующ им для оценки предельного пылевого загрязнения ОКП. Наиболее четким инд икатором этого загрязнения могут служить серебристые облака, поскольк у главным источником аэрозолей, являющихся центрами кристаллизации дл я частиц серебристых облаков, служит практически весь осаждающийся кос мический мусор, то его сокращение и будет определять степень пылевого за грязнения. Таким образом, следует признать, что современный уровень косм ического мусора заведомо превосходит допустимые безопасные пределы, т ребуется срочная его стабилизация в ближайшее время и понижение - в даль нейшем. Между тем, требования по снижению его уровня означают необходимо сть существенной перестройки всей космической деятельности: исключени е взрывов, сокращение числа пусков, увеличение срока службы космических аппаратов, создание безотходных технологий их выведения на орбиты. Радиоактивное загрязнение ОКП связано с широким использованием в косм онавтике ядерных энергетических источников. Наиболее широко ядерные р еакторы использовались на отечественных спутниках серии "Космос". Эти ре акторы работали на сплавах или соединениях урана: U-238 с 90%-ным и более обогащ ением по U-235. Основным способом обеспечения радиационной безопасности яв лялась консервация ядерных энергетических установок (точнее, активной зоны) на достаточно высоких орбитах, где время жизни таких объектов мног о больше времени распада осколков деления остановленного ядерного реа ктора до безопасного уровня. К таким орбитам можно отнести все круговые орбиты, расположенные выше 700 км. В настоящее время в ОКП на высотах 800-1000 км находится около 50 объектов с ради оактивными фрагментами. США в гораздо меньшей степени использовали яде рные энергетические установки на космических аппаратах. Всего америка нцами было запущено 12 таких спутников, нами - 36. Система радиационной безопасности предусматривает остановку реактор а и перевод его на достаточно высокую орбиту, где время жизни подобного о бъекта заведомо превышает время распада осколков деления продуктов ос тановленного ядерного реактора. В случае отказа системы увода ЯЭУ или ко смического аппарата вместе с ЯЭУ на орбиту консервации, предусмотрено д испергирование ядерного реактора. Соответствующая система включается до начала разогрева и аэродинамического разрушения конструкции ЯЭУ и к осмического аппарата, связанного с входом в плотные слои атмосферы. Наде жность системы радиационной безопасности оценивается на уровне 10-4, что з аведомо хуже принятых требований по безопасности в отраслях промышлен ности 10-5 — 10-6. Работающий ядерный реактор заметно изменяет естественную фоновую карт ину потоков нейтронов и гамма-квантов в локальной области ОКП. Эти измен ения тем заметнее, чем выше орбита. Нейтронные потоки становятся сравним ы с естественным фоном на расстояниях 100 км для низких орбит и 300 км для геос тационарных орбит. Тем не менее, даже очень мощные ядерные реакторы (до 1 М Вт) не могут существенно ухудшить естественное состояние радиационных поясов Земли. Существенное нарушение радиационной обстановки в ОКП наблюдалось толь ко после ядерных взрывов, которые проводились в шестидесятые годы. В рез ультате наиболее мощного из них, осуществляемого в рамках американског о эксперимента "Морская звезда", возникли так называемые искусственные р адиационные пояса, которые по некоторым данным (в частности по наблюдени ям полярных сияний) сохранялись в течение нескольких лет. Последствия яд ерных взрывов для верхней атмосферы и ионосферы были весьма сокрушител ьны, однако об их истинных масштабах не дано судить, так как в то время еще только начинали развиваться методы зондирования этой среды. В дальнейш ем любые ядерные испытания в космосе были запрещены. Выбор орбит консервации ядерных реакторов был осуществлен в конце 60-х го дов, когда уровень космического мусора был еще не слишком высок. Однако в настоящее время именно область высот 800-1000 км оказалась наиболее загрязне нной, в связи с чем возникла реальная опасность разрушения ядерных реакт оров в результате столкновений с фрагментами космического мусора заве домо раньше, чем произойдет распад осколков деления безопасного уровня. Расчеты показывают, что за время своего существования на орбите (примерн о 200 лет.) ядерный реактор может испытать порядка 20 аварийных столкновений. Недавно (Назаренко, 1996) было показано, что одно столкновение с частицей мус ора размером 0,5 см должно иметь место в среднем за 6 лет и за 26 лет с частицей размером 1 см. Последствием такого столкновения является разрушение ЯЭУ и рассеивание радиоактивного вещества в ОКП с возможным его осаждением в приземную атмосферу. Несколько лет назад американские ученые сообщил и о наблюдении в ОКП радиоактивных фрагментов космического мусора, связ ав их появление с разрушением ядерных реакторов спутников "Космос". Возникающее радиоактивное загрязнение может представлять опасность д ля работ навигационных систем, метеоспутников и систем наблюдения за пр иродными ресурсам которые используют близкие орбиты. Таким образом, име нно рост массы космического мусора, являясь причиной разрушения ЯЭУ, опр еделяет радиоактивное загрязнение ОКП. Однако для ОКП это загрязнение н е представляет особой опасности в плане изменения свойств этой среды. Гл авная экологически опасность связана с возможностью падения фрагменто в разрушенных ЯЭУ и осаждения радиоактивных веществ в приземную атмосф еру и на поверхность Земли. Подобный случай произошел в 1978 г. при аварии спу тника "Космос-954", когда крупные радиоактивные осколки рассеялись на север е Канады. Специальный анализ атмосферы в разных точках планеты в июне и с ентябре 1978 г. показал, что большая часть многотонной массы "Космоса-954" испар илась и была рассеяна в атмосфере Земли. В том числе и по крайней мере 37,1 кг отработавшего ядерного топлива. Наибольшую опасность представляют выбросы радиоактивного плутония: пл утония-238, который выделяет в 280 раз больше энергии, чем Рu-239, и соответственно в 280 раз более радиоактивен, чем плутоний-239. 450 г Рu-238 при его равномерном распр остранении достаточно, чтобы вызвать рак у всех людей, населяющих Землю. Выведение в космос 32,75 кг Рu-238 эквивалентно по опасности выведению в космос 770 кг плутония -239. 21 апреля 1964 г. навигационный спутник США "Транзит" SВМ-3 не вышел на запланиро ванную орбиту, развалился и сгорел в атмосфере над западной частью Индий ского океана к северу от Мадагаскара, выбросив 950 г плутония -238 общей актив ностью около 17 тыс. Ки. В результате содержание этого радионуклида в около земном пространстве увеличилось в три раза. В мае 1965 г. содержание этого пл утония на высоте 10 тыс. м в южном полушарии было в 4 раза выше. Чем в северном. К ноябрю 1970 г. в атмосфере оставалось около 5% выброшенного плутония. А анал из почв показал его присутствие на всех континентах. В октябре 1997 г. была запущена космическая станция "Кассино" с 32,75 кг плутония -238 к Сатурну, которая пролетела в 312 милях от Земли в 1999 г. Из 41 советских (росси йских) космических аппаратов, использовавших ядерные энергетические у становки, шесть потерпели аварии. Таким образом, надежность таких отечес твенных спутников не превышает 85,4 %, уровень заведомо неприемлемый, напри мер, в авиации и во многих других областях. Этот факт лишний раз подтвержд ает, что космонавтика остается сферой особо рискованной деятельности, п ричем опасные последствия этого риска распространяются не только на пр ямых ее участников этой, но и на человечество в целом. Таким образом, объекты современной и перспективной РКТ, особенно РН, явл яются основными и потенциально опасными, представляющими серьезную эк ологическую опасность вследствие значительных запасов высокоэнергет ического химического топлива. РКТ оказывают негативное воздействие на приземную атмосферу как при эксплуатации, и при ликвидации и утилизации . Наличие на борту космических аппаратов ядерных источников энергии, яде рного топлива и радиоактивных материалов создает угрозу загрязнения п риземной атмосферы, а также поверхности Земли при аварийных ситуациях. Сейчас человечество оказалось перед прямой угрозой нарушения основных естественных свойств и функциональных особенностей ОКП, что чревато тя желыми последствиями по двум основным причинам. 1. ОКП защищает все живое от губительной радиации, и 2. ОКП является важным звеном в сложной цепи солнечно-земных связей, опред еляющих климатические условия на Земле. В дополнение к этим двум причинам следует также подчеркнуть, что надежна я работа современной космической техники в очень высокой степени завис ит от регулярных естественных вариаций поведения ОКП, нарушение которы х может крайне затруднить или сделать практически невозможной работу к осмических аппаратов и при определенных обстоятельствах стать причино й космических аварий и катастроф. Таким образом, центральной проблемой экологической безопасности косми ческой деятельности является сохранение основных естественных свойст в и функциональных особенностей ОКП. В аналитическом обзоре приводятся следующие основные выводы о распространении в ОКП продуктов работы рак етных двигателей: основным продуктом, образующимся в ОКП в результате работы двигателей р акет "Протон" и "Шаттл" являются пары воды. Ракета "Протон" выбрасывает такж е значительное количество двуокиси углерода, а "Шаттл" — хлора и его соед инении; на высотах более 100 км молекулы воды довольно быстро разлагаются, образуя водород, количество которого даже от одной ракеты сравнимо с его глобаль ным естественным содержанием; водород распространяется на расстояния в десятки тысяч километров, обр азуя в ОКП грибовидное облако, в котором содержание атомов Н превышает ф оновое на проценты в случае полета ракеты "Протон" и на десятки процентов в случае полета ракеты "Шаттл" на 5 и 10 суток, соответственно; при периодически повторяющихся пусках ракет "Протон" с интервалом в пять суток устанавливается стационарный глобальный избыток антропогенног о водорода порядка 5— 10% , при пусках ракет "Шаттл" в том же режиме избыток со ставляет 20— 40%; степень нарушения естественного баланса водорода в ОКП сильно зависит от гелио-геофизических условий, и она максимальна при низкой солнечной а ктивности, особенно если пуски ракет происходят периодически и в зимней полусфере; образующаяся в результате полетов ракеты "Протон" двуокись углерода рас пространяется в ОКП гораздо медленнее, чем водород, из-за большей массы и большего размера молекул, так что при регулярных пусках с периодом в пят ь суток размер области избыточного содержания СО не превышает 1000 км. Его р аспределение внутри этой области крайне неравномерно, от единиц процен тов на краях до многоразового превышения фона в зоне, где проходила трае ктория полета ракет. Обратимся к анализу влияния продуктов работы ракетных двигателей на ни жнюю часть ОКП - страто-мезосферу. Среда здесь имеет сложный химический с остав, одним из компонентов которого, наиболее значимых для всего живого на поверхности Земли, является озон. Поскольку именно озон является пос ледней преградой на пути опасного ультрафиолетового излучения, основн ая часть которого поглощается на больших высотах, то содержание озона да вно стало предметом пристального внимания и в настоящее время переросл о в важную экологическую проблему сохранения озонового слоя. Однако эта проблема существует не сама по себе, проблема сохранения озон ового слоя органически связана с более общей проблемой сохранения верх ней атмосферы. Несомненно, озон следует рассматривать как одну из состав ляющих верхней атмосферы, поведение которой прямо зависит от состояния среды в целом. Известно несколько каталитических циклов гибели озона в стратосфере. С равнение участников этих циклов с продуктами выбросов ракет "Протон" и "Ш аттл" показывает, что в результате работы ракетных двигателей образуютс я практически все те вещества, которые обусловливают гибель озона в есте ственных условиях. Однако наиболее важными из них являются окись азота и хлор с его соединениями. Последние образуются только в результате работ ы твердотопливных двигателей. В настоящее время отсутствуют сколько-нибудь надежные данные наблюден ий изменений озонового слоя при запусках ракет, поэтому все оценки таких изменений строятся только на основе модельных расчетов. В таком случае особую важность приобретает точное знание, в каком количестве образуют ся в результате работы ракетных двигателей указанные выше агенты, разру шающие озон. Наибольшие трудности возникают при определении содержани я окиси азота, поскольку для нее, оказываются существенными неравновесн ые процессы, в ходе которых содержание окиси азота может возрастать на ш есть порядков. Дополнительное образование окиси азота может также имет ь место при так называемом "дожигании" - взаимодействии выбрасываемого в больших количествах молекулярного азота с атомарным кислородом верхне й атмосферы, Модельные расчеты влияния полетов ракет на озоновый слой проводились д ля ракеты "Энергия" и "Шаттл", как наиболее мощных. Согласно этим расчетам в результате одиночного пуска ракеты "Энергия" максимальное уменьшение о зона произойдет через 24 дня и составит 1,5— 1,7% в пределах вертикального сто лба диаметром 550 км. В случае залпового пуска 12 ракет аналогичное уменьшен ие составит 6— 6,6%. Глобальный эффект залпового пуска, например на широте 45° , согласно другим расчетам, состоит в переносе обеднения озонового слоя на более высокие широты пример за 130 дней, так что на широте 80° оно окажется примерно в 3 раза меньше максимально обеднения на широте пуска. Во всех сл учаях характер высотного распределения возмущения озонового слоя сохр аняется — максимальное обеднение имеет место в области максимума озон ового слоя; ниже максимума, в тропосфере, имеет место небольшое увеличен концентрации озона. Ежемесячные пуски ракет "Энергия" в течение 4 лет прив едут к уменьшению содержания озона в Северном полушарии на 0,1% на средних широтах и 0,3— 0,4% в высоких широтах. Общее уменьшение содержания озона над С еверным полушарием через 15 лет при регулярных ежемесячных пусках ракет " Энергия" может достичь 2,5%. Согласно расчетам при ежемесячных пусках ракет "Шаттл" (это примерно соответствует существующему режиму) в течение 4 лет общее содержание озона снизится на 0,3% в средних широтах и на 0,4— 0,6% в высоки х широтах. Однако оценки (Ропег, 1981) для пусков "Шаттл" в год дают уменьшение к онцентрации озона в Северном полушарии на 0,2%, что сопоставимо с воздейств ием других антропогенных источников. Существует также реальная опасность загрязнения территорий, непосредс твенно прилегающих к местам расположения ракетных пусковых установок, и земель, отторгнутых под зоны падения ступеней ракет. Имеются даже данн ые, указывающие на возможное изменение погодных условий и растительнос ти в районах космодромов. Космические происшествия (аварии, катастрофы) в связи с техническими характеристиками космической техники, вызывают тяжелые последствия. Возникла и нарастает новая угроза, обусловленная в озможным падением аварийных космических аппаратов на наземные объекты : населенные пункты, атомные электростанции, химические и другие потенци ально опасные объекты. Подобное аварийное падение космической ракеты, з апускаемой с семипалатинского полигона и произошло на территории одно го из районов Казахстана в 1999 г., в результате чего был оценен материальный ущерб, а последующие плановые запуски ракет с семипалатинского полигон а были надолго приостановлены. Наиболее мощное воздействие на природную среду происходит на космодро мах в процессе старта крупных ракет. Реализуемый в настоящее время миров ой грузопоток в космос требует ежегодно около 100— 120 пусков РН различной г рузоподъемности. Основными вредными факторами, влияющими на состояние окружающей среды при пусках РН, являются большие выбросы продуктов сгорания при старте в приземном слое атмосферы (тропосферы). К нежелательным локальным послед ствиям в районе старта ракет-носителей могут так же привести выбросы хло ристого водорода и окислов алюминия, содержащиеся в продуктах сгорания некоторых носителей, в частности "Шаттла". Эти выбросы могут вызвать выпа дение кислотных дождей, увеличение содержания в воздухе взвешенных час тиц, токсическое загрязнение облачного покрова, изменение погодных усл овий на прилегающих к стартовой площадке территориях. В ряде систем РКТ - до 80-90 % приходится на топливо Соответственно, совокупны е "отходы производства", включающие в себя также элементы конструкции пр и запуске РКТ составляют 97— 99 %. При старте объекта РКТ, когда масса ракетно -космической системы максимальна скорость полета мала, происходит мощн ый залповый выброс продуктов сгорания и тепловой энергии, возникают сил ьные акустические колебания (шумы и вибрации). Многие из применяемых компонентов ракетного топлива (КРТ) являются высо котоксичными. Чем больше стартовая масса, тем больше выброс продуктов сг орания. Имеются также остатки КРТ на отделяемых ступенях РН. Чем больше м асса РН, тем большие остатки топлива на отделяемых ступенях. Все это – фа кторы загрязняющие природную среду на территориях РТ. К основным факторам негативного воздействия РКТ на окружающую среду в р айонах падения отработавших ступеней РН относятся: загрязнение почвы, атмосферы, поверхностных и грунтовых вод высокотокс ичными продуктами сгорания РКТ с возможностью отравления ими живой при роды и человека; засорение территорий металлоконструкциями; механическое и химическое повреждение почвы и растительности. Сравнительный анализ воздействия отечественных и зарубежных космодро мов на окружающую среду показывает следующее. С главных наших космодром ов "Байконур" и "Плесецк" осуществлялось в среднем за год от 65 до 75 пусков, и с уммарная площадь территорий, подверженных их вредному воздействию сос тавляет 18 млн. га. В отличие от отечественных космодромов, основные зарубе жные расположены в прибрежной зоне, и их районы падения приходятся на ак ватории Атлантического и Тихого океанов. С обоих космодромов США (Восточ ный и Западный испытательные полигоны) осуществляется в среднем в год от 15 до 20 пусков. С французского полигона осуществляется в среднем в год не бо лее 6-8 пусков. Таким образом, если исходить только из соотношения числа пусков, то отеч ественные космодромы примерно в 3-4 раза сильнее воздействуют на среду, че м 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 исполь зуют твердое топливо, которое не содержит высокотоксичных веществ, имею щихся в жидком топливе. Проливы и выбросы значительного количества токсичных КРТ происходят в РП отработавших ступеней и при авариях (на старте, в полете, при транспорт ировке). Существует высокий не менее 3 %, риск аварий при запуске объектов РКТ особе нно для старта РН. При авариях РН, которые, как правило, сопровождаются кру пными пожарами и взрывами с мощными акустическими воздействиями (переп ад давления на фронте ударной волны, шум), происходит значительный выбро с продуктов сгорания и тепловой энергии оказывающий серьезное воздейс твие в приземную атмосферу и земную поверхность Существует сложная про блема утилизации РКТ и КРТ. Все вышесказанное свидетельств о невысокой э кологичности 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 по тери управляемости, со взрывом, падением фрагментов на населенный пункт , разрушено и повреждено большое количество домов. Погибло "не менее 6", ран ено "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 аварийн о подорвана для того, чтобы избежать падения на г. Куру. Большая часть обло мков упала в радиусе 5 км, отдельные - до 17 км. Причинен материальный ущерб в сотни миллионов долларов, а также экологический ущерб природной среде. Л юди, 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 отсут ствует соответствующая нормативная база и требования к экологическим характеристикам. Не в СССР, не в России, РКТ и КРТ фактически не подвергали сь 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 г г. при подготовке и реализации Лунной программы, а также при выведении в к осмос и эксплуатации первой американской орбитальной пилотируемой кос мической станции "Скай-лэб" в 1973 г. Первый запуск РН "Сатурн-5" состоялся 9 нояб ря 1967 г. (три ступени выводили космический корабль "Аполлон" массой 20,4 т). Вот о писание этого запуска. "От рева двигателей находящиеся поблизости здания колебались, как при зе млетрясении. В 5 км от стартового комплекса рухнула крыша павильона теле визионной компании... Возникший грохот, по уровню шума, был сравним с извер жением в 1883 г. вулкана Кракатау в Зондском проливе. Вызванная работой двиг ателей первой ступени воздушная ударная волна была зарегистрирована г еологической обсерваторией, расположенной в 1770 км от места старта". Кажды й запуск сопровождался мощным выбросом продуктов сгорания. В целях обеспечения безопасности, стартовый комплекс пусков ракетно-ко смической системы "Сатурн-5"-"Аполлон" на Восточном испытательном полигон е США, имел несколько зон безопасности: наиболее опасная из них - зона непо средственно в районе стартового сооружения с возможным избыточным дав лением во фронте ударной волны в случае взрыва РН на старте до 10 атм и уров нем шума более 135 дб (Стромский, 1996, с. 18). Российская РН "Энергия", которая признана высшим техническим достижение м, обладает стартовой массой 2400 т при возможности доставки в космос полез ного груза 95 т. В ней воплощена прогрессивная кислород-водородная технол огия. РН "Энергия" проектировалась для выведения многоразового космичес кого корабля "Буран", массой около 100 тонн, но была закрыта в 1992 году из за нехв атки средств. Американской многоразовой космической системой "Спейс - Шаттл", имеющей стартовую нагрузку 2000 т. при массе многоразового транспортного космичес кого корабля (МТТК) Шаттл около 100 т и полезной нагрузке - 30 т. выполнено около 100 полетов, один из которых закончился трагически. Система орбитального м аневрирования МТТК "Шаттл" использует в качестве горючего 2000 кг монометил гидрозин и, 3400 кг окислителя - четырехокиси азота, то есть 5,4 т. высокотоксичн ых веществ. Аналогичное топливо используется и в системе ориентации. Общ ая масса этого топлива, которое частично расходуется на ориентацию кора бля в полете, может достигать 10 т. При возвращении и вхождении в плотные сл ои атмосферы, на высотах ниже 20 км и до момента приземления, остатки топли ва сливается в атмосферу или дожигается в ней, Это примерно от 2 до 5 т моном етилгидразина и четырехокиси азота: т.е. всего с 1981 г. в 100 полетах, возможно, б ыло слито от 200 до 500 т остатков этого топлива. Использование в качестве ракетных топлив отечественных и зарубежных Р Н. "НДМГ применявшихся в РН "Титан" (США), "Ариан" (Франция), "Великий поход" (Кита й), применение в составе РН США "Спейс Шаттл", "Дельта", "Скаут" и других твердо топливных ускорителей приводит к загрязнению атмосферы токсичными и о зоноактивными продуктами сгорания твердых топлив, таких, как окись алюм иния, окислы азота, соединения хлора". Среди отечественных РН "абсолютным чемпионом" по вредным воздействиям н а атмосферу является "Протон" - самая мощная и надежная из всех эксплуатир уемых ракет подобного класса в России и мире. В результате 255 запусков РН "П ротон" с 1965 г. по 1998 г., с учетом аварий, только гептила пролилось на землю и рас пылилось в атмосфере не менее 500-600 т. Значительное загрязнение приземной атмосферы имеет место при ликвидац ии и утилизации ракет и компонентов ракетного топлива, что создает пряму ю угрозу жизни и здоровья людей. Ликвидация ракет на твердом топливе производится методом отжига РДТТ н а открытом стенде НИИПМ, расположенном в густонаселенной местности - на окраине г. Закамска, всего в 5 км от г. Перми, одного из наиболее неблагоприя тных в экологическом отношении регионов России. При отжиге в атмосферу в ыбрасываются сотни тонн хлористого водорода и оксидов азота, а протяжен ность зоны заражения приземных слоев атмосферы может достигать 15-20 км. Си туация с утилизацией РДТТ привела к массовым протестам населения в г. Пе рми. Существующие ракетно-космические системы реализованы, как правило, по м ногоступенчатой схеме: ракеты-носители конструктивно имеют в своем сос таве от 2 до 6 ступеней и множество других отделяемых элементов, каждый из которых отбрасывается за ненадобностью после того, как исполнит свою фу нкцию в полете в процессе выведения в космос полезной нагрузки - космиче ского аппарата. Кроме того, как уже указывалось во введении, ракеты имеют весьма низкий коэффициент полезного действия (до 3 %). Эти два обстоятельст ва и лежат в основе проблемы районов падения (РП), расположенных вдоль тра сс полетов запускаемых систем. С какой бы точки Земли (с поверхности суши, водной поверхности или из атмо сферы) ни производился запуск космического объекта, эта проблема сущест вует и будет, видимо, существовать даже при полетах перспективных одност упенчатых ракет или аэрокосмических самолетов (как зона потенциально в озможного падения в случае аварии при выведении на орбиту). Падение первых ступеней ракет "Зенит" и "Энергия" сопровождается засорен ием фрагментами. Суммарная площадь РП, составляет 1 428 800 га. Таким образом, пр имерно на половине общей площади территорий, загрязняемых в результате запусков ракет, основное вредное воздействие связано с механическим му сором. Вторые ступени ракет "Протон" и "Циклон" разрушаются при падении на высота х 35-50 км, и их фрагменты оказываются загрязнены высокотоксичными компонен тами топлив, из которых наибольшую опасность представляет НДМГ (несимме тричный диметилгидразин, гептил). Общая площадь районов рассеяния оцени вается в 2471000 га. Наибольшую опасность представляет падение первых ступеней ракет "Прот он", "Космос", "Циклон" и "Циклон-М". При падении на землю эти ступени самопроиз вольно взрываются, что обеспечивает рассеяние в атмосферу и разлив высо котоксичных компонентов. Общая площадь таких районов оценивается прим ерно в 1 млн. га. Остальные площади связаны с районами падения первых ступе ней ракет "Союз" и "Молния", которые не разрушаются, но на месте падения могу т быть проливы керосина. Наименее опасными с точки зрения воздействия на окружающую среду предс тавляются районы падения головных обтекателей. Общая площадь таких рай онов составляет на территории России 5259000 га, т.е. примерно 25% от всей площади районов падений. Загрязнение имеет место в результате падения вторых ст упеней ракет "Союз" и "Молния", когда падают два крупных фрагмента. Суммарн ая площадь этих районов составляет в России 4662000 га, т.е. примерно 23% от общей п лощади всех районов падения. В Республике Саха среднегодовые проливы НМГД составляют 0,22 тонн в год, аз отный тетраоксид (АТ) – 0,32 г/год на общей площади 1,09 млн га. В качестве районо в падения РН "Циклон" – 1-й район 2-й ступени и Космос 1-й район 1-й ступени испо льзуются отдельные участки Северного ледовитого океана. В акваторию ко торого 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 бол ее 2 т НДМГ – гептила, попадающего в атмосферу и на землю. НДМГ относится к 1-му классу опасности. Опасен при любых путях поступления в организм – че рез желудочно-кишечный тракт, органы дыхания, кожу и слизистую. Потенциа льная 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 р астениях, образованием при разложении еще более опасного вещества - нитр озодиметиламина и других "Гептил в 6 раз более ядовит, чем синильная кисло та... В случае выброса - последствия непредсказуемы... Тератогенный и специ фический онкогенный отдаленный эффект. Довольно быстро окисляется, но у словия окисления разные. В анаэробных условиях - дольше. С кислородом и оз оном быстрее, но образуется много токсичных веществ, в том числе ксеноби отиков, некоторые - абсолютные канцерогены... Метаболиты в организме боле е канцерогенны, чем гептил (так называемый летальный метаболизм)... Все первое поколение заправщиков гептила погибло. Регистра лиц, работав ших с гептилом, нет". "Жители села Саратан (Алтай) рассказывают, что первый "р акетопад" у них случился в 1959 году. В районе "приземления" ракет на альпийск их лугах стал ... гибнуть крупный рогатый скот, лошади, овцы. Была уничтожен а вся растительность. Исчезли яркие высокогорные цветы. Улетели птицы. Т еперь там нет косачей, белых куропаток, глухарей, даже кукушек. Из лесов уш ли лоси, медведи. Умолк птичий гул. В лесу - мертвая тишина". "Жители окрестных сел стали неожиданно седеть (село Язула), уже стали норм ой повышенное кровяное давление, заболевание почек и печени, у школьнико в с 1992 года почему-то начали выпадать волосы (села Каракюдур, Балыкча). Поми мо этого зарегистрировано много случаев рака. В дополнение ко всему возн икли странные психические заболевания, которые выражаются в агрессии п о 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 н а свет детей с уродствами, несовместимыми с жизнью (отсутствие стенок жи вота и даже костной ткани черепа, когда мозг прощупывался пальцами). Перв ый "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 тер ритории расположены сразу два полигона - Российского космического аген тства и Минобороны. Зона загрязнения КРТ хватывает не менее трех районов - Улаганский, Турочакски, Турочакский и Чойский, а также весь алтайский за поведник". "В шестистах километрах к югу от Новосибирска, в каких-то 10 км от Казахстан ской границы, у подножия Западной Саянской гряды находится маленькая та ежная деревня Новоалейка с населением около 700 человек. Падение ступеней ракет для местных жителей - обычное дело. Многие жители деревни видели, ка к 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 территор ии, из-за чего гибли люди и домашние животные. Однако по указанию местной а дминистрации правда о таких происшествиях замалчивалась. Лужи, покрытые желтой пленкой, сосны и ели - с бурой хвоей. Жители рассказы вают, что в отделяющихся ступенях ракет остается жидкое топливо..., которо е в результате падения вытекает, распыляется в атмосфере и "обжигает" лис тву деревьев. После дождя на дорогах Новоалейки остаются лужи, покрытые яркой желтой пленкой. Если такая вода попадает на кожу, появляются волды ри, как от ожога, потом кожа в этих местах краснеет и чернеет. Среди рыбы, ко торую издавна ловят в местной речке, попадаются двухголовые экземпляры, а у коров иногда рождаются безногие телята. В большом количестве рождают ся дети с желтой кожей, известные в широких научных кругах как "желтые дет и". 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. Совокупна я экологическая опасность космической деятельности оказывается не мен ьше, чем других видов деятельности (промышленного производства, транспо рта, сельского хозяйства…) Между тем, в топке военно-космических расходо в США, СССР, Францией, Китаем сожжено, по расчетам А.В.Яблокова, более восьми трил лионов долларов. Даже части этой суммы было бы достаточно, чтобы обеспеч ить всех людей в мире качественной питьевой водой и достаточным количес твом пищи, найти эффективные средства лечения СПИДа и любых других забол еваний, прекратить рост пустынь и уничтожение девственных лесов, перейт и к использованию только возобновимых источников электроэнергии. Или, г оворя иными словами - решить если не все, то большинство острых проблем ра звивающегося человечества. То, что все это не сделано, цена развития миро вой космической индустрии. На другой чаше весов: всемирные телевизионная и телефонная сети, более точный прогноз погоды, система сигнализации о терпящих бедствие морских и воздушных судах, более глубокие знания о Луне и других планетах Солнечной системы, ежеминутное наблюдение за всякой подозрительной деятельностью на терр итории других государств (например, за строительством заводов химическ ого оружия в Алжире, пусковых ракетных установок в Ираке, перемещениями военных судов в Мировом океане). Избираемые гражданами Земли национальные парламенты одобрили расходы на осуществленные и планирующиеся космические программы. Но, похоже, что в этом выборе не были в достаточной мере учтены опасные экологические п оследствия космической деятельности для биосферы Земли и ее населения. Список литературы Для подготовк и данной работы были использованы материалы с сайта http://www.sitc.ru/
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Учительница:
- Тема сегодняшнего сочинения - "Один день в доме у тети".
Вовочка:
- Я предлагаю немножко дополнить тему: "...тети весь день не было".
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по экологии, охране природы "Экологическая опасность космической деятельности", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru