Засорение космического пространства фрагментами ракетно-космической техники - Влияние пусков ракет космического назначения на экологию Земли
Космический мусор - это все искусственные объекты и их фрагменты в космосе, которые уже неисправны, не функционируют и никогда более не смогут служить никаким полезным целям, но являющиеся опасным фактором воздействия на функционирующие космические аппараты, особенно пилотируемые.Наблюдаемое распределение космического мусора в околоземном пространстве показано на рис. 1.
Рис. 1. Увеличение содержания мусора в околоземном космическом пространстве 1 - общее число объектов, включая не занесенные в официальные каталоги; 2 - общее число объектов, занесенных в каталоги; 3 - фрагменты космического мусора; 4 - космические аппараты; 5 - верхние ступени ракет; 6 - эксплуатационный мусор
По некоторым данным (по разным оценкам) в настоящее время в районе низких околоземных орбит (НОО) вплоть до высот около 2000 км находится от 5000 тонн (700 тыс. фрагментов) техногенных объектов ("свалки"). На основе статистических оценок делаются выводы, что общее число объектов подобного рода (поперечником более 1 см) достаточно неопределенно и может достигать сотни тысяч. Из них только порядка 10 % (около 9 тыс. объектов) обнаруживаются, отслеживаются и каталогизируются наземными радиолокационными и оптическими средствами и только около 6 % отслеживаемых объектов -- действующие. Около 22 % объектов прекратили функционирование, 17 % представляют собой отработанные верхние ступени и разгонные блоки ракет-носителей, и около 55 % -- отходы, технологические элементы, сопутствующие запускам, и обломки взрывов и фрагментации.
Наиболее засорены те области орбит вокруг Земли, которые чаще всего используются для работы космических аппаратов. Это НОО, Геостационарная орбита (ГСО) и Солнечно-синхронные орбиты (ССО).
В настоящее время вокруг Земли уже имеются три слоя космического мусора:
- 1. 300-400 км. от поверхности Земли; 2. 1500-1700 км. от поверхности; 3. 36000 км. от поверхности.
Современные оптические приборы "видят" примерно около 15% этого мусора. [3]
Несмотря на незначительные, на первый взгляд, размеры большинства фрагментов ракетно-космических систем, они представляют значительную опасность из-за космических скоростей при столкновении с космическими аппаратами. Так летящая в космосе частица диаметром около 0,5 мм может пробить современный космический скафандр космонавта, находящегося в открытом космосе.
Об интенсивности повреждения космических аппаратов "космическим мусором" свидетельствует такой пример: на возвращенном на Землю американском спутнике-платформе после шестилетнего пребывания в космосе было обнаружено около 500 выбоин от частиц искусственного происхождения.
Кроме опасности, создаваемой "космическим мусором" для космических аппаратов, существует возможность образования своеобразного "мусорного экрана" вокруг земной атмосферы, который может нарушить естественные процессы обмена веществом и энергией между Землей и Космосом. [2]
Засорение космическим мусором поверхности Земли и Мирового океана еще усугублено тем, что время существования этих фрагментов весьма растянуто. Есть уже и сейчас объекты, которые упадут на Землю в течение 100-300 лет. У низколетящих срок "жизни" намного меньше, и они, поэтому еще опаснее, что и требует скорейшего разрешения проблем очистки околоземного пространства.
Современные мощные ракеты-носители при выведении на орбиту полезной нагрузки массой в несколько десятков тонн расходуют топлива в 20---30 раз больше массы полезного груза. Например, стартовая масса американской ракеты "Сатурн-5" составляла 2900 т, тогда как ее полезный груз -- около 100 т. В результате при каждом пуске мощной ракеты выбрасывались в атмосферу сотни тонн продуктов горения.
За счет сжигания топлива разных видов на Земле в атмосферу сейчас ежегодно поступает более 20 млрд. т углекислого газа и свыше 700 млн. т других газообразных соединений и твердых частиц, в том числе около 150 млн. т сернистого газа. Последний, соединяясь с атмосферной влагой, образует серную кислоту, что может приводить к выпадению так называемых кислотных дождей, отрицательно влияющих на растительный и животный мир.
Ясно, что в глобальном масштабе выбросы в атмосферу, создаваемые при запуске в течение года даже большего количества мощных ракет, ничтожно малы по сравнению с промышленными выбросами.
Расчеты и опыт прекращения существования предыдущих космических станций существенно меньшей размерности указывают на невозможность экологически безопасного прекращения существования станции "МИР" (имеющей массу более 120 т) при планируемой ликвидации "затоплением": высок риск опасных последствий для наземных объектов при падении ее фрагментов.
Известно, что крупные объекты сгорают неполностью, их фрагменты достигают поверхности Земли. Таким образом, прекращение существования крупных космических аппаратов представляет серъезную и сложную экологическую проблему, поскольку:
- 1) при их сгорании в атмосфере осуществляется ее загрязнение на больших высотах; 2) при выпадении несгоревших фрагментов на поверхность Земли возможно нанесение экологического ущерба (как напрямую. - пожар при падении в лес, так и косвенно, через поражение потенциально опасных техногенных объектов - химических предприятий, хранилищ топлива и т. п., а также возможное падение на крупные населенные пункты).
В конце февраля 1999 г. на орбиту вышел американский искусственный спутник "ARGOS" ("Advanced Research and Global Observation Satellite"), на который, в частности, возложена не совсем обычная задача: находящийся на его борту прибор SPADUS предназначен для измерения массы, скорости и определения траекторий космических частиц, размеры которых слишком малы для наблюдения наземными средствами. Этот прибор по заказу НАСА США был специально разработан в Чикагском университете под руководством Дж. Симпсона (J. Simpson).
Поступающие от спутника данные позволят ученым отличать космический "мусор", порожденный человеческой деятельностью, от естественной пыли, мелких обломков комет и других небесных объектов. Это будет эффективно способствовать созданию условий, безопасных для пилотируемых и непилотируемых полетов в околоземном пространстве. [6]
Похожие статьи
-
При полете в ионосфере основным продуктом сгорания тяжелых ракет-носителей, работающих обычно на кислородно-водородном топливе, является вода. Учитывая...
-
Влияние ракет на озоновый слой - Влияние пусков ракет космического назначения на экологию Земли
Озон разрушается под воздействием водяных паров, содержащихся в продуктах сгорания ракетных топлив, и вследствие других процессов, происходящих под...
-
Введение - Влияние пусков ракет космического назначения на экологию Земли
Целью данной работы является ознакомление влияния пусков ракет космического назначения на экологию Земли. Обсуждая перспективы развития космонавтики, в...
-
Заключение - Влияние пусков ракет космического назначения на экологию Земли
Из рассмотренных выше различных антропогенных воздействий на околоземное космическое пространство следует, что объекты современной и перспективной РКТ,...
-
Чтобы оценить изменение количества электричества i - той электризованной зоны, схематично изобразим [6] как на приведенном ниже рис. 7, где обозначено: О...
-
Государство Описание разработки Принцип работы США Для решения проблемы вывода с орбиты Это -- электродинамический фал. Он Отработавшего Спутника...
-
Классификация, объемы и области накопления космического мусора - Экология космоса. Космический мусор
Объектами риска называются все объекты, которые могут доставить массу неприятностей. Основной мусор летает на орбитах значительно выше, чем МКС. Именно...
-
Районы падения отделяющихся частей ракет-носителей. Основными факторами негативного воздействия ракетно-космической деятельности на окружающую природную...
-
Выводы - Влияние пусков ракет космического назначения на экологию Земли
1. На основании изложенного можно заключить, что планета Земля со своим магнитным полем представляет собой магнитодинамическую машину в стационарном...
-
Опасность, исходящая от космического мусора - Опасности космоса
Если раньше космическое пространство будоражило землян исключительно романтикой приключений с волнующим ощущением непознанности, то в наше время космос...
-
В отличие от других природных катастроф (землетрясений, извержений вулканов, наводнений и др.) падение крупных тел на Землю можно заранее предвычислить...
-
Для решения задачи по сбору мусора предлагается создание специального космического корабля - космического сборщика мусора (КСМ), который на околоземной...
-
Теперь, на основе развиваемой концепции, результатов исследований последствий падения на Землю космических тел, проведенных Вычислительным Центром (ВЦ)...
-
Введение - Экология космоса. Космический мусор
Актуальность темы проекта заключается в том, что мусор, который имеет место в околоземном пространстве и продолжающий там накапливаться, препятствует...
-
На графике наглядно показано, что космос тогда, в середине 60-х годов XX века, казался безбрежным, и никому не приходило в голову, что его можно...
-
Основные требования, предъявляемые планетарным карантином (ПК) к космическим полетам, заключается в максимальном снижении вероятности загрязнения планеты...
-
Проблема засорения околоземного пространства вышедшими из строя спутниками и их фрагментами становится все более острой. Сейчас на орбите находится около...
-
В 1955 году (задолго до летных испытаний ракеты Р-7) С. П. Королев, М. В. Келдыш, М. К. Тихонравов вышли в правительство с предложением о выведении в...
-
Заключение - Экология космоса. Космический мусор
Цель проведенного исследования заключалась в разработке практического пути решения проблемы сбора и уничтожения космического мусора. В рамках настоящего...
-
История вопроса - Экология космоса. Космический мусор
Еще 100 лет назад человечество могло только с Земли наблюдать за звездами и мечтать о полетах в космос. Тогда люди и не подозревали, что их деятельность...
-
Орбита - Земле: что упаковал космос для тебя? - А жив ли космический тюбик?
В то время, как современные космонавты все чаще используют тубы не для еды, а в качестве шприцев для инъекций, мы, покупая в аптеках таблетки и...
-
Это как правило, большие каменные глыбы, которые приходят из пояса астероидов, расположенного между орбитами Марса и Юпитера. Иногда их орбиты изменяются...
-
Итак, чем же грозит космос? - Чрезвычайные ситуации космического характера
В числе природных катастроф особое место принадлежит космогенным катастрофам, учитывая их крупные масштабы и возможность тяжелых экологических...
-
Третья группа факторов - Факторы космического полета
Третью группу составляют факторы, которые связаны с пребыванием человека в герметической кабине космического корабля в полете: искусственная атмосфера...
-
Способы защиты от космогенных катастроф - Космическая безопасность планеты
Основными виновниками космогенных катастроф Земли являются исключительно кометы. Астероиды, пересекающие земную орбиту, являются ни чем иным, как...
-
Планеты земной группы. Система Земля - Луна - Планеты Солнечной системы
Благодаря наличию спутника, Луны, Землю нередко называют двойной планетой. Этим подчеркивается как общность их происхождения, так и редкостное...
-
Планета Земля - Гипотезы о происхождении Солнечной системы
Земля принадлежит к группе земных планет, которая включает также Меркурий, Венеру и Марс. Земля часто сравнивается именно с этой группой, а также с...
-
Третья и четвертая космические скорости - Космические скорости
Кроме этих общепринятых существуют еще две редкоупотребимые величины: 3-я и 4-ая космические скорости - это скорости ухода, соответственно, из Солнечной...
-
При геохимической характеристики импактитов Янисъярви приходится учитывать: Сложный характер мишени Очень древний возраст структуры Поскольку на площади...
-
Влияние электромагнитных сил - Движение искусственного спутника Земли в нецентральном поле тяготения
Пусть спутник обладает электрическим зарядом, равным Q. Тогда при движении в магнитном поле Земли на него будет действовать сила F, определяемая формулой...
-
Развитие космической техники - Полеты человека в космос
Издревле человека волновала и манила бездонная высь неба, усыпанная мириадами звезд. Они (звезды) указывали путь мореходам и путешественникам, давали...
-
Вклад государств Мира в накопление космического мусора - Экология космоса. Космический мусор
Согласно данным ежеквартального отчета Отдела NASA по слежению за искусственными космическими объектами (NASA Orbital Debris Program Office), за 1-й...
-
Перспективы освоения космического пространства - Исследования космоса
Космос внеземной биологический Вслед за нынешней информационной волной нас ожидает индустриальная волна освоения и использование космического...
-
Новый этап исследования Луны - Характеристика Луны как небесного тела
Неудивительно, что первый полет космического аппарата выше околоземной орбиты был направлен к Луне. Эта честь принадлежит советскому космическому...
-
Новый этап исследования Луны - Характеристика особенностей Луны
Неудивительно, что первый полет космического аппарата выше околоземной орбиты был направлен к Луне. Эта честь принадлежит советскому космическому...
-
Новый этап исследования Луны - Планета Луна
Неудивительно, что первый полет космического аппарата выше околоземной орбиты был направлен к Луне. Эта честь принадлежит советскому космическому...
-
Черные дыры - Освоение космоса
О черных дырах узнали в 1960-х годах. Оказалось, что если бы наши глаза могли видеть только рентгеновское излучение, то звездное небо над нами выглядело...
-
Новый этап исследования Луны - Луна
Неудивительно, что первый полет космического аппарата выше околоземной орбиты был направлен к Луне. Эта честь принадлежит советскому космическому...
-
Новый этап исследования Луны - Характеристика Луны
Неудивительно, что первый полет космического аппарата выше околоземной орбиты был направлен к Луне. Эта честь принадлежит советскому космическому...
-
Угрозы космоса - Космическая безопасность планеты
В числе природных катастроф особое место принадлежит космогенным катастрофам, учитывая их крупные масштабы и возможность тяжелых экологических...
Засорение космического пространства фрагментами ракетно-космической техники - Влияние пусков ракет космического назначения на экологию Земли