Экология и космос

Содержание.

Введение           3

1. Освоение  космоса: перспективы и проблемы      5

2 .Воздействие ракетно-космической техники и воздушных судов гражданской авиации на атмосферу           7

3. Радиоактивные отходы в космосе       10

4. Энергетическая проблема         11

5. Спутниковые солнечные электростанции      12

6. Опасная химия - опасная жизнь        13

7. Пора разбираться с космическим "мусором"      15

8. Гидрометеорология         16

9. Меры, принимаемые для ликвидации последствий аварий    20

Заключение           23

Литература           24

 

Введение

 

      Человечеству  всегда было присуще стремление дать объяснение различным отклонениям  погоды от «нормы», а попросту говоря, от неких средних погодных условий, наблюдаемых на протяжении весьма ограниченного в историческом масштабе отрезка времени.

      Естественно, что для подобных объяснений привлекались и привлекаются некоторые новые  виды человеческой деятельности, масштабно  и зримо входящие в нашу жизнь. Уместно вспомнить, что в прошлом  весьма нелестные высказывания в связи с возможным влиянием на погоду раздавались, например, в адрес радио. Во всяком случае, известно, что в 1928 г. английское акционерное общество «Радиопередача» было вынуждено обратиться в Английское метеорологическое общество с просьбой «...опровергнуть уверенность среди широких кругов населения, что радио вызывает ухудшение погоды, и снять с радиопередач тяжкое обвинение о причастности к дурной погоде нынешнего лета».

      В наши дни в толпе людей, спешащих по своим делам под очередным дождем, нет-нет да и можно услышать сказанное, скорее, в шутку, чем всерьез: "Опять спутник, наверное, запустили - погоду испортили". В этой связи сразу же следует сказать, что искусственные спутники Земли никакого влияния на погоду не оказывают. И если уж обсуждать космические полеты в связи с погодой, то прежде всего следует говорить о той ценнейшей метеорологической информации, которую получают с помощью спутников и при работе космонавтов на борту орбитальных станций. Для нас стали привычными космические снимки облачного покрова, показываемые по Центральному телевидению в связи с очередным прогнозом погоды. Не вызывает удивления прямое обращение из телевизионной студии к космонавтам, работающим на борту орбитальной станции, с вопросом о вероятности солнечной погоды в ближайшие выходные дни.

      Надо  сказать, что антропогенные воздействия, связанные с влиянием деятельности человека на погоду, климат и в более  широкой постановке на окружающую природную  среду, в ряде случаев становятся сейчас сопоставимыми с планетарными масштабами естественных природных процессов. Идет постепенное загрязнение Мирового океана, нарушается естественный влагооборот, происходят, хотя пока и незначительные, изменения в составе атмосферы и т. п.

      Все это дает основание говорить о  том, что космическое пространство постепенно станет своеобразной: частью среды обитания и деятельности человека, произойдет расширение содержания понятия «окружающая природная среда» с включением в это понятие околоземного космического пространства. Таким образом, уже сейчас идет процесс экологизации космоса, под которым понимается «расширение сферы обитания человека, его взаимодействия с природой до космических масштабов, выход сферы взаимодействия общества и природы за пределы планеты, процесс освоения, «социализации» Вселенной».

      С другой стороны, сама космическая техника  способна также вызывать определенные возмущения в окружающей космической  среде. Это происходит за счет поступления  продуктов сгорания ракетного топлива  в атмосферу при запусках космических  аппаратов, за счет выбросов различных газообразных, жидких и твердых веществ с космических аппаратов при их функционировании на орбитах и при перемещении в космическом пространстве и т. д. Однако имеющиеся данные показывают, что в настоящее время суммарное воздействие на атмосферу, связанное с космической деятельностью человека, значительно меньше влияния, обусловленного его хозяйственной деятельностью на Земле.

      С целью изучения проблемы антропогенных  воздействий на околоземное космическое  пространство, связанных с деятельностью человека как на Земле, так и в космосе, в 1976 г. по решению КОСПАР (Комитет по космическим исследованиям при Международном совете научных союзов) была создана комиссия по рассмотрению подобных возможных вредных воздействий на космическую среду. На конференции КОСПАР в 1979 г. этой комиссией были сообщены основные направления проводимых исследований, а в 1982 г. опубликованы некоторые предварительные результаты исследований по проблеме антропогенных воздействий на околоземное космическое пространство.

 

      

1. Освоение космоса:  перспективы и  проблемы

 

      На  заре космической эры, в 60-х годах, состоялось несколько научных симпозиумов, участники которых пытались определить перспективы развития космонавтики. Специалисты разных областей, расходясь  в деталях воззрений на конкретные пути развития исследований и освоения космического пространства, были единодушны в том, что в условиях мирного развития цивилизации освоение космоса открывает принципиально новые возможности для повышения научно-технического потенциала человечества.  В 70-х годах были выдвинуты некоторые принципиально новые идеи и получены новые экспериментальные данные, определившие пути дальнейшего освоения космического пространства.

      Основной  тенденцией в освоении околоземного космического пространства, отчетливо проявившейся в 70-е годы, стало решение широкого круга прикладных задач с помощью самой разнообразной космической техники.

      В связи с созданием модульных  долговременных орбитальных станций  нового поколения и необходимостью сооружения других крупногабаритных космических конструкций (например, многоцелевых космических платформ, орбитальных радиоастрономических комплексов и т. д.) все большую актуальность приобретает проведение в космосе строительно-монтажных работ.

      Перспективным представляется использование (например, в космическом строительстве) материалов внеземного происхождения. На определенном этапе это может оказаться экономически более выгодным по сравнению с доставкой материалов с Земли. В качестве сырья для производства космических строительных материалов рассматриваются минеральные ресурсы Луны и некоторых астероидов. В этой связи уже ведется реальная проработка различных проектов лунных поселений, на базе которых в перспективе могут быть созданы горнодобывающие комплексы и перерабатывающие предприятия.

      Для энергообеспечения лунных поселений  предполагается использовать ядерный  реактор, планируется создание замкнутых  систем жизнеобеспечения, прозрачных куполов для выращивания сельскохозяйственных культур и т. д. Безусловно, промышленное освоение Луны сопряжено с необходимостью решения многих сложнейших технических задач и будет осуществляться поэтапно в течение десятков лет.

      Надо  сказать, что прогнозирование путей  развития космонавтики в условиях ее стремительного прогресса, постоянного появления новой научно-технической информации, новых идей, проектов и разработок, конечно, является чрезвычайно сложным делом. На наших глазах в течение нескольких последних лет многие крупные космические проекты подвергались кардинальной переоценке.

      Но вне зависимости от конкретных путей дальнейшего развития космонавтики расширение масштабов хозяйственной деятельности человека в космосе в будущем может потребовать решения проблем экологии околоземного космического пространства, являющихся до известной степени характерными и земной экологии: проблемы воздействий космических транспортных средств на околоземное космическое пространство и проблемы его загрязнения выбросами газообразных, жидких и твердых отходов из космических производственных комплексов.

      Конечно, обострения этих проблем можно ожидать, по-видимому, лишь в следующем столетии, однако очень важно уже сейчас глубоко и тщательно изучать все виды антропогенных воздействий на космическую среду, анализировать экологические перспективы деятельности в космосе, поскольку пренебрежение требованиями экологии и охраны окружающей среды может в конечном счете свести на нет плоды технического прогресса.

      Говоря  о проблемах, связанных с загрязнением космического пространства, нельзя не упомянуть о выдвигаемых проектах отправки в космос высокотоксичных и радиоактивных отходов наземных промышленных предприятий. Хотя, казалось бы, удаление таких отходов в космос более благоприятно для биосферы Земли, нежели их захоронение в шахтах или в глубинах океана (при условии, конечно, гарантии абсолютной безопасности и надежности самой операции отправки отходов с Земли), однако такие проекты требуют тщательного экологического обследования.

      Околоземное пространство в целом представляет собой весьма динамичную и нестабильную систему, которая под влиянием внешних воздействии может переходить в неустойчивое состояние.

 

      

2. Воздействие ракетно-космической техники и воздушных судов гражданской авиации на атмосферу. 

      При эксплуатации ракетно-космической  техники оказывается воздействие на атмосферу, включая стратосферный озон, а также на подстилающую поверхность и экосистемы.

      Районы  падения отделяющихся частей ракет-носителей. Основными факторами негативного  воздействия ракетно-космической  деятельности на окружающую природную  среду в районах падения отделяющихся частей ракет-носителей являются:

      – загрязнение отдельных участков почвы, поверхностных и грунтовых  вод компонентами ракетных топлив;

      – засорение территорий районов падения  элементами отделяющихся конструкций  ракет-носителей;

      – возможность взрывов и возникновения  локальных очагов пожаров при  падении ступеней средств выведения;

      – механические повреждения почвы  и растительности, в том числе  при последующей эвакуации отделяющихся частей ракет-носителей.

      Анализ  материалов комплексной оценки влияния пусков ракетно-космической техники на экологическое состояние районов падения и прилегающих территорий позволяет сделать следующие основные выводы:

      – интенсивный атмосферный перенос  загрязнений с места падения  происходит в течение нескольких часов после приземления ступеней и не достигает в опасных концентрациях границ районов падения;

      – анализ статистических данных заболеваемости населения административных районов, на территории которых расположены  районы падения, в частности, на территории Архангельской области и Саяно-Алтайского региона, где были проведены специальные обследования, не выявил увеличения случаев заболеваемости по сравнению с другими районами соответствующих регионов.

      Вместе  с тем предприятия ракетно-космической  промышленности продолжают работы, направленные на снижение негативного влияния пусков ракетной техники на приземную атмосферу.

      Исследования  показывают, что запуски ракет-носителей  оказывают определенное воздействие  на верхнюю атмосферу. При этом могут  изменяться ее химический состав и проявляться динамические, тепловые, электромагнитные эффекты воздействия. Данные зондирования показывают, что после запуска ракеты-носителя в течение примерно 1 ч происходит частичная перестройка структуры ионосферы на расстояниях до 2 тыс. км, которая проявляется в возникновении волновых возмущений ионосферы различного масштаба.

      В целом минимизация влияния пусков ракет-носителей на атмосферу может  достигаться их рациональным планированием.

      Воздействие воздушных судов на верхние слои атмосферы. Полеты дозвуковых и будущих сверхзвуковых самолетов, как показывают исследования, обобщенные Международной организацией гражданской авиации (ИКАО), могут оказывать существенное влияние на верхние слои атмосферы в результате выбросов продуктов сгорания топлива. Так, вклад воздушных судов гражданской авиации в выбросы оксидов азота на больших высотах оценивается в 55% при том, что на малых высотах он составляет 2–4%, а по диоксиду углерода и потреблению топлива доля гражданской авиации в общем объеме выбросов и потребления ископаемого топлива оценивается величиной примерно в 3%.