Защита окружающей среды от космоса

От эксплуатации космической техники возникают вполне земные проблемы.
Фото PhotoXPress.ru

Пока ракетно-космическая промышленность делала первые шаги, наука не уделяла должного внимания вопросам экологии, связанным с космической деятельностью. Только в конце 1970-х годов пришлось всерьез заняться проблемой выбора трасс пусков, районов падения отделяющихся частей ракет-носителей (РН) и обеспечения экологической безопасности ракетно-космической деятельности. Об экологических последствиях, связанных с пусками ракет, в беседе с Николаем ДОРОЖКИНЫМ рассказывает начальник отдела ЦНИИмаш, доктор технических наук Яков ШАТРОВ.

– Яков Тимофеевич, с какого момента вы начали участвовать в работах, связанных с экологическими проблемами ракетных пусков?

– Исследования по выбору трасс пусков, районов падения отделяющихся частей ракет-носителей и обеспечению безопасности, в том числе экологической, при создании и эксплуатации космических средств выведения начались в ЦНИИмаш более тридцати лет назад. Наш институт, возглавлявшийся в тот период Юрием Александровичем Мозжориным, был инициатором исследований по самым злободневным проблемам развития и использования ракетно-космической техники (РКТ), в том числе и нетрадиционным.

В 1978 году был выпущен первый научно-технический отчет «Исследование проблем выбора трасс пусков и районов падения отделяющихся частей ракет-носителей с учетом факторов безопасности и экономичности», я был его исполнителем.

– Тематика исследований оказалась актуальной вплоть до настоящего времени?

– Я бы сказал, исключительно актуальной. Здесь много направлений. Это и обеспечение безопасности на притрассовых территориях при возможных авариях ракет-носителей в полете, и выбор оптимальных районов падения отделяющихся частей РН – причем исходя не только из энергетических возможностей, но и с безусловным учетом критериев безопасности и экономичности. Это и детоксикация компонентов ракетного топлива, пролившегося как в штатных районах падения отработавших ступеней РН, так и в местах падений аварийных изделий. И, конечно, экологический мониторинг районов эксплуатации РКТ.

В процессе исследований выявились и другие экологические аспекты проблемы – акустическое и тепловое воздействие на окружающую среду при старте и полете РН, разрушение озонового слоя атмосферы, возможное выпадение кислотных осадков, влияние на погоду и климат в регионах расположения космодромов, засорение околоземного космического пространства (ОКП) космическим мусором.

По инициативе ЦНИИмаш была разработана и в сентябре 1990 года решением Военно-промышленной комиссии (ВПК) при Совмине СССР принята к реализации специальная программа «Экос» – «Исследования и оценка воздействия ракетно-космической и боевой ракетной техники на окружающую среду».

– Как раз накануне разрушения СССР┘

– Да. Но, несмотря на коренные изменения в стране и фактический развал отрасли, в силу объективной необходимости программа «Экос» начала реализовываться.

В период 1991–1995 годов наш институт выполнил ряд работ по заказам Минобороны и Роскосмоса. В 1996–2000 годы мы продолжали исследования по заказам Роскосмоса. В этот период были разработаны базовые основы методического, программного и нормативного обеспечения для проведения всесторонних оценок воздействия РКТ на окружающую среду и экологического мониторинга районов ее эксплуатации. Выпущена серия «Руководство по обеспечению экологической безопасности ракетно-космической деятельности» (более 15 книг). При Научно-техническом совете Роскосмоса десять лет активно работал Проблемный совет по экологической безопасности ракетно-космической деятельности (ЭБ РКД).

Разработанные материалы неоднократно обсуждались в Совете безопасности РФ и его Межведомственной комиссии по экологической безопасности (МВК), в Экспертной комиссии при правительстве РФ. В соответствии с решениями МВК, рекомендациями парламентских слушаний в Государственной Думе специалистами ЦНИИмаш был разработан проект федеральной целевой программы «Экос-РФ» – «Обеспечение экологической безопасности ракетно-космической деятельности».

Программа «Экос-РФ» рекомендована Минэкономики и принята Роскосмосом для реализации в составе Федеральной космической программы (ФКП) России как ее постоянная, неотъемлемая часть, охватывающая этапы создания, испытаний и эксплуатации всех изделий и объектов РКТ.

– Это все – в 90-е годы. А дальше, в новом веке?

– В период 2001–2005 годов тематика исследований института в рамках ФКП-2005 расширяется. Разрабатываются научно-информационные и программно-методические материалы по обеспечению экологической безопасности при создании, производстве, испытаниях и эксплуатации РКТ, ведется работа по созданию программно-методического обеспечения для оценки воздействия вредных веществ на окружающую среду при эксплуатации нашей техники.

Выявлен и новый аспект проблемы – реализация космических программ в условиях ограничений, накладываемых по линии ООН в рамках Программы защиты окружающей среды (ЮНЕП) Венской конвенцией об охране озонового слоя и Монреальским протоколом по веществам, разрушающим озоновый слой.

– Предприятия ракетно-космической промышленности России используют такие вещества?

– Да, они используют девять наименований озоноразрушающих веществ (ОРВ) из 21, запрещенных Монреальским протоколом к производству с 2000 года. Институтом организованы работы по поиску альтернативных, озонобезопасных веществ и технологий, распределению квот на применение оставшихся запасов запрещенных ОРВ между предприятиями отрасли, поиску путей решения проблемы с использованием действующих процедур в структурах Монреальского протокола. С 2000 года я как представитель ЦНИИмаш принимаю участие в составе российских делегаций в ежегодных заседаниях рабочих групп открытого состава и совещаниях сторон Монреальского протокола в части вопросов, затрагивающих интересы РКП России.

На международном уровне проводятся исследования проблемы «засорения» околоземного космического пространства с активным участием представителей нашего института. Реализована совместная российско-казахстанская программа – «Исследование воздействия пусков РН с космодрома «Байконур» на окружающую среду Республики Казахстан», где я представлял российскую сторону.

Начиная с 2006 года в рамках ФКП-2015 на ЦНИИмаш возложена головная роль в исследованиях по обеспечению экологической безопасности ракетно-космической деятельности. Сформирован специальный раздел исследований института по этому направлению – «Исследование проблем обеспечения экологической безопасности при создании РКТ и в районах ее эксплуатации».

– По каким направлениям конкретно проводятся работы?

– Тут целый спектр: методическое, программное и информационное обеспечение по выбору трасс пусков и районов падения отделяющихся частей РН на базе ГИС-технологий; разработка и совершенствование методического, нормативно-технического и нормативно-правового обеспечения ЭБ РКД; исследования воздействий РКД на окружающую среду и оценка их последствий; проектно-конструкторские, технические и технологические решения; анализ текущего состояния с обеспечением ЭБ РКД и разработка материалов для представления в ежегодные государственные доклады «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации» и в структуры Монреальского протокола.

В этих работах участвуют наряду с ЦНИИмаш многие организации – Гидрометцентр РФ, химфак и геофак МГУ имени Ломоносова, НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды РАМН, Центр эксплуатации наземной космической инфраструктуры, ОАО «ВПК НПОмаш», Омский технический университет, ГКНПЦ имени Хруничева, ГНП РКЦ «ЦСКБ-Прогресс»┘

– Каковы основные результаты исследований ЦНИИмаш по этим направлениям?

– Во-первых, открыто 10 новых трасс пусков и районов падения – по одной для РН «Протон-М», «Космос», «Зенит» и по две трассы для РН «Союз-2», «Днепр» и «Рокот» с имеющихся космодромов «Байконур», «Плесецк», «Домбаровский».

Во-вторых, проведены необходимые работы по выбору и обоснованию трасс пусков и районов падения отделяющихся частей РН применительно к новому космодрому «Восточный».

В-третьих, разработаны методология и конкретные методики оценки воздействий РКТ на окружающую среду, позволяющие вести разработку проектных материалов по изделиям РКТ в части обеспечения их экологической безопасности в соответствии с требованиями международных и национальных законодательных актов. В результате получен целый ряд положительных заключений Государственной экологической экспертизы на космические и ракетно-космические комплексы и программы их использования – КК «Фотон-М», «Ресурс-ДК», КРК «Протон-М», «Ангара», «Союз-2», «Днепр», «Рокот», РБ «Фрегат», типа «Бриз» – с разными космодромами базирования, трассами пусков и районами падения отделяющихся частей ракет-носителей.

Далее, разработаны проекты ряда методических и нормативных документов по обеспечению экологической безопасности РКД с их согласованием на отраслевом и межотраслевом уровнях и утверждением Роскосмосом, с приданием им статуса отраслевых и межотраслевых нормативных документов. В частности, с 1 июля 2009 года введены в действие Национальный стандарт РФ «Экологическая безопасность РКТ» (разработан ЦНИИмаш) и Национальный стандарт РФ по «космическому мусору».

– Значит, по состоянию на 2010 год экологическая безопасность РКД России соответствуют требованиям действующих правовых и нормативных актов?

– Да, но эти требования (как национальные, так и международные) постоянно ужесточаются. В то время как основные экологические проблемы РКД – использование на средствах выведения и космических аппаратах токсичных компонентов топлива – на ближайшую перспективу остаются. Это и ракеты-носители «Протон-М» (на период не менее 10–15 лет), и «Рокот», «Днепр», «Стрела» (на период не менее 5–10 лет), и разгонные блоки типа «Фрегат», «Бриз» (возможно, на еще более длительный период). В связи с этим требуется продолжение детальных исследований влияния на различные объекты окружающей среды, включая водные, как токсичных ракетных топлив, так и углеводородных горючих (эти исследования еще не начинались).

Требуются дальнейшие исследования всего спектра экологических проблем, обусловленных компонентами ракетных топлив. Эти исследования актуальны как для всех имеющихся космодромов и средств выведения, так и для перспективных, включая космодром «Восточный» и планируемые для использования на нем средства выведения.