Вступ

Космічна екологія — наймолодший напрямок екологічних досліджень, який має такі підрозділи: екологія космічних апаратів, екологія Космосу, екологія планет Сонячної системи, екологія зовнішнього Космосу.

Сьогодні навколоземний космічний простір (НКП) залишається головним предметом космічної діяльності і саме на цю сферу навколишнього природного середовища космічна діяльність спричиняє найбільший вплив. За порівняно невеликий проміжок часу антропогенний вплив на НКП досяг такого рівня, якого людство не змогло досягти по відношенню до інших природних сфер за тривалий період. Наприклад, викиди хімічних речовин і виділення енергії у результаті польотів космічних ракет вже зараз практично порівнялось з природними джерелами, а глобальне забруднення твердими фрагментами, тобто космічним сміттям, відносно природного вмісту речовин перевищило всі допустимі норми.

В зв’язку з цим, задачі оцінки ризику негативного впливу ракетно-космічної техніки (РКТ) на довкілля, підвищення екологічної чистоти виробництва і експлуатації ракет а також ефективного використання РКТ для вирішення існуючих екологічних проблем є надзвичайно актуальними.

Виробництво, випробування і експлуатація РКТ має свої специфічні чинники негативного впливу на довкілля. Найбільш вагомими з них є:

— забруднення атмосферного повітря і поверхневих водойм в процесі виготовлення елементів РКТ та продуктами викидів ракетних двигунів;

— ризик виникнення аварійних ситуацій при виготовленні і зберіганні ракетного палива та при наземних випробуваннях ракетних двигунів;

— локальне забруднення атмосфери при запуску ракет-носіїв, можливий негативний вплив на стан озонового шару Землі;

— відчуження територій і забруднення родючого шару ґрунту в зоні падіння частин ракет.

1. Екологічні проблеми космічної діяльності

Експлуатація ракетно-космічної техніки спричиняє значний антропогенний вплив на приземну атмосферу. Найбільший вплив проявляється на космодромах при запусках великих ракет. Продукти згорання під час запуску, такі як оксид алюмінію і хлористий водень, можуть призвести до негативних локальних наслідків. Ці викиди можуть спричиняти випадання кислотних дощів, збільшення вмісту у повітрі зважених частинок, зміну погодних умов на прилеглих територіях. Особливу увагу при оцінці антропогенного впливу під час експлуатації РКТ на атмосферу слід приділити небезпеці від кислотних дощів і розповсюдження токсичних викидів.

Значне забруднення також спричиняють аварії на старті та при початку польоту великих ракетних носіїв, що мають на борту сотні тон палива, вони супроводжуються вибухами, пожежами та потужними токсичними викидами.

Ліквідація та утилізація ракет і компонентів ракетного пального значно забруднює приземну атмосферу та несе пряму загрозу життю та здоров’ю людей.

Таким чином, сучасні і перспективні ракети, які мають велику масу, високу енергетику і значні запаси токсичних речовин, інтенсивно забруднюють приземний шар атмосфери, несуть реальну загрозу для людей та навколишнього природного середовища, особливо у районах запуску, падіння частин, посадки великих об’єктів ракетно-космічної техніки, а також при аваріях, ліквідації і утилізації ракет.

Вплив запусків ракет на тропосферу з наступною зміною метеорологічних умов вивчено недостатньо. Цей вплив проявляється на локальних територіях, які прилягають до космодромів. До цього часу фахівці вивчають це питання. У зв’язку із зміною клімату та розширенням космічної діяльності необхідно серйозно підходити до розгляду цього питання. Для отримання повної об’єктивної інформації слід проводити систематичні дослідження комплексу проблем, пов’язаних із впливом космічної діяльності на метеорологічні умови.

Ядерні реактори найширше використовуються як джерела енергії на вітчизняних супутниках серії “Космос”. Основним способом забезпечення радіаційної безпеки є консервація ядерних енергетичних установок на досить високих орбітах, де час існування таких об’єктів набагато більший за час розпаду частин поділу зупиненого ядерного реактора до безпечного рівня. До таких орбіт можна віднести всі кругові орбіти, розташовані вище 700 км. При роботі реактора його активна зона є потужним джерелом гамма-нейтронного випромінювання. Розрахунки свідчать, що помітний радіаційний вплив буде розповсюджуватися на відстань 1 км від реактора. Але головна екологічна загроза пов’язана із можливістю падіння фрагментів зруйнованих ядерних енергетичних установок і осадження радіоактивних речовин в приземну атмосферу і на поверхню Землі. Спричинене радіоактивне забруднення представляє небезпеку для роботи навігаційних систем, метеосупутників і систем спостереження за природними ресурсами, які використовують близькі орбіти.

На космодромах здійснюється складний комплекс робіт з підготовки і запуску космічних апаратів за чітким технологічним регламентом, за участю великої кількості висококваліфікованих спеціалістів. Експлуатація космодромів суттєво впливає на навколишнє середовище, особливо під час аварій на старті, коли велика кількість ракетно-космічного пального (до кількох сотен тон) потрапляє в атмосферу і на поверхню Землі. Слід відзначити, що конкретні дані екологічного впливу і наслідків у районах космодромів практично відсутні у відкритих (доступних) джерелах інформації, так як космодром є закритим режимним об’єктом. Потрібні цілеспрямовані зусилля громадськості для досягнення прозорості і доступності такої інформації.

Однією із найважливіших проблем, пов’язаних із наслідками космічної діяльності, є застосування високотоксичного пального на деяких ракетних носіях (“Протон”, “Космос” та ін.). У зв’язку з цим потрібен комплекс спеціальних засобів захисту на наземних об’єктах ракетно-космічної техніки: космодромах, сховищах тощо.

Хочеться звернути увагу на негативний вплив РКТ у місцях падіння ракетних носіїв. При цьому відбувається швидке проникнення у грунт ракетного пального, з подальшою хімічною трансформацією компонентів, переносом шкідливих речовин потоками газу та рідини. Це значною мірою розширює зону забруднення. Слід відмітити, що деякі шкідливі сполуки добре зберігаються рослинністю і переходять у м’ясо травоїдних тварин. Таким чином, вони можуть потрапляти в організм людини. Викликає занепокоєння той факт, що такі території не вилучаються із господарської діяльності (хоча б тимчасово), а люди, які проживають на них у більшості випадків не володіють інформацією про існуючу небезпеку.

При падіннях частин ракетної техніки відбувається також механічне забруднення твердими фрагментами. Це призводить до перенасичення ґрунту сполуками алюмінію, наявність яких у ґрунті, навіть у незначній кількості, різко знижує врожайність сільськогосподарських культур.

Сьогодні відсутні об’єктивні кількісні оцінки екологічного ризику і збитків від космічної діяльності. Якісні показники свідчать про значні збитки для людей і природного середовища, особливо у районах, які безпосередньо пов’язані з космічною діяльністю: навколо космодромів, у районах падіння ракет-носіїв.

Окремо слід сказати про ризик і збитки при використанні ядерних джерел енергії в космосі. У цьому випадку досить одного невдалого старту або передчасного сходження з орбіти космічного апарату, який має плутоній-238, щоб людство опинилося на порозі глобальної катастрофи.

Для попередження або погашення збитків має бути відпрацьована відповідна юридична база для заборони таких проектів, які загрожують здоров’ю місцевого населення та середовищу його існування. А також потрібно узаконити вимоги на компенсації за завдані медико-екологічні збитки та на грошові фонди, які необхідні для рекультивації порушених територій.

Якщо вести мову про екологічну безпеку і небезпеку космічної діяльності, неможна не згадати про людей, які повною мірою на собі відчували і відчувають вплив космосу – про космонавтів. Створюючи штучні умови для тривалого життя і роботи людей у космосі, важко врахувати і компенсувати весь шкідливий вплив. Сучасна техніка не може усунути шкідливий зовнішній вплив космосу. Більш того, вона за своїми властивостями і впливом, як правило, випереджає можливості людини, у тому числі і стосовно адаптації до створеного середовища існування. Екологічна небезпека, пов’язана з пілотуючими польотами і умовами життя людей у космосі, обумовлена: впливом факторів космічного простору; особливостями екологічного середовища космічних апаратів; специфікою життєдіяльності людей у космосі. Не дивлячись на затрати і героїзм, технологічні досягнення, існуючі системи забезпечення безпеки польотів і профілактичні заходи, які спрямовані на відбір, підготовку космонавтів і збереження їхнього здоров’я, екологічна небезпека для людей у космосі залишається досить актуальною проблемою.

Моніторинг навколишнього середовища має забезпечувати своєчасний і достовірний контроль за станом навколишнього середовища з метою попередження шкідливого впливу на людей та природу, адекватного реагування на небезпечні екологічні ситуації. Необхідно проводити картування вражених ландшафтів для чіткого контролю за наслідками у таких ситуаціях. Враховуючи те, що найбільше антропогенне навантаження отримує приземна атмосфера, в першу чергу потрібно проводити моніторинг навколоземного космічного простору. Сьогодні в Україні немає такої системи моніторингу, тому громадськість, в першу чергу, має привернути увагу державних установ до вирішення цього питання.

Усвідомлення екологічної небезпеки космічної діяльності вимагає необхідності його належного правового регулювання. Космічна діяльність в Україні здійснюється відповідно до Закону України «Про космічну діяльність» та Закону України «Про Загальнодержавну (Національну) космічну програму України на 2003-2007рр.». Важливу роль у регулюванні цих відносин належить міжнародним договорам та іншим нормативно-правовим актам, до яких приєдналась Україна (Декларація правових принципів діяльності держав щодо використання космічного простору (1963р.), Конвенція 1972р. про міжнародну відповідальність за збитки, заподіяні космічними об’єктами та Віденська конвенція про охорону озонового шару (1985р.). Але, на жаль, вказані нормативні акти, в першу чергу, регулюють використання космічного простору для науково-технічних та оборонних цілей без урахування екологічної складової.

Тому виникла нагальна потреба належного правового регулювання екологічної безпеки космічної діяльності як складової частини національної і транснаціональної безпеки.

2. Шляхи вирішення екологічних проблем Землі, пов’язаних з космічною діяльністю

Антропогенні впливи на навколоземний космічний простір пов’язані з початком космічної ери, що нараховує всього кілька десятиліть. Фахівці вважають, що втручання людини в це середовище дуже небезпечне.

Вплив ракетно-космічної техніки на навколишнє середовище слід розглядати з позицій екологічного менеджменту. Екологічний менеджмент – комплекс заходів, що включає управління ресурсами, виробничими процесами і продукцією, спрямований на скорочення впливу на навколишнє середовище, якого завдають виробнича діяльність і підвищення ефективності роботи підприємства. Системи екологічного менеджменту повинні працювати на заводах виготовлення ракетного палива, ракетних двигунів, ракет, а також – на ракетодромах (космодромах).

Дослідження впливу польотів ракет на озоновий шар показало, що при щомісячних пусках «Шаттла» протягом 4-х років загальний вміст озону знизиться на 0,3 % для середніх широт і на 0,4-0,6 % — для високих. Запуски ракет «Шаттл» і «Енергія» можуть викликати глобальне зменшення озону.

Потужність антропогенного джерела виділення енергії становить приблизно 10 % від природного. Радіоактивне забруднення відбувається за рахунок осідання радіоактивних речовин з космосу в природну атмосферу і далі на поверхню Землі. Про це свідчать проведені дослідження на Байконурському космодромі.

Фахівці вважають, що збереження навколоземного космічного простору як зовнішньої захисної оболонки Землі можливе тільки за обмеження кількості пусків ракет і принципової зміни технічних засобів та методів виведення космічних апаратів на орбіту. Запропоновано такі заходи:

— повна відмова від санкціонованого підривання космічних апаратів, що відпрацювали свій термін, на орбіті;

— оптимізація схем виведення на орбіту космічних апаратів з використанням проміжних орбіт, що знижують негативні наслідки запуску;

— підвищення термінів активного існування і точності стабілізації космічних апаратів;

— переведення космічних апаратів, що відпрацювали свій термін, на орбіти «поховання», розташовані вище від сфери геостаціонару, й інші.

Як видно із запропонованих фахівцями заходів, не враховується повністю екологічний менеджмент у ракетно-космічній промисловості. Тому в першу чергу необхідно впровадити у виробництво в повному обсязі системи екологічного менеджменту. Для цього рекомендується:

1. На всіх об’єктах ракетно-космічної промисловості провести еколого-геохімічне і радіогеохімічне картування підприємств і територій, акваторій;
2. Провести інвентаризацію об’єктів і перевірити контроль зберігання радіоактивних і хімічних речовин;
3. Скласти екологічні паспорти на підприємства, ракетодроми і території;
4. Зробити санітарно-гігієнічну і радіаційно-гігієнічну оцінку ґрунтів, вод, відходів виробництв;
5. Провести спеціальні дослідження на полігонах виробничих відходів і місцях їх поховання;
6. Накласти мораторій на запуск ракет з надводних і підводних установок та ракетодромів;
7. Обмежити до мінімуму запуск ракет з територій;
8. Накласти мораторій на запуск ракет з рекреаційних територій;
9. Виконати кореляційний аналіз між екологічними параметрами і захворюваністю працівників ракетно-космічної промисловості.

Висновки

Об’єкти сучасної і перспективної ракетно-космічної техніки є складними і потенційно небезпечними. Вони негативно впливають на навколоземний простір при експлуатації, ліквідації і утилізації. Тому останнім часом світова громадськість, міжурядові установи та уряди багатьох країн приділяють особливу увагу створенню діяльних механізмів міжнародного співробітництва з метою ефективного прогнозування та мінімізації шкідливого впливу на природу та людство подібних несприятливих природних і техногенних явищ та катастроф.

Таким чином, сьогодні перед екологією як сферою діяльності людини сьогодні стоять не тільки традиційні для цієї науки завдання, пов’язані з описом стану та прогнозуванням розвитку природних біогеоценозів, а і суто практичні проблеми ефективного моніторингу стану довкілля і захисту навколишнього середовища від негативного антропогенного впливу. Такі проблеми найуспішніше можна вирішити із застосуванням технічного рівня сучасних ракетних технологій та значного кадрового потенціалу.

Враховуючи всі вищенаведені проблеми ми пропонуємо:

• сприяти якнайскорішій розробці науково обґрунтованих методик оцінки екологічного ризику і впливу на довкілля чинників, характерних для діяльності ракетно-космічного комплексу;
• нормування антропогенних навантажень на навколоземний космічний простір слід вважати основним і першочерговим заходом забезпечення екологічної безпеки космічної діяльності;
• для своєчасного виявлення можливих антропогенних змін і визначення джерел цих змін необхідний моніторинг навколоземного космічного простору та навколишнього природного середовища;
• необхідно на національному і міжнародному рівнях затвердити навколоземний космічний простір як природне середовище, що охороняється, і закріпити у правовому полі міжнародну екологічну експертизу існуючої космічної техніки і проектів з обов’язковою оцінкою їхнього можливого впливу на природне середовище;
• з метою забезпечення екологічної безпеки космічної діяльності, яка пов’язана з польотами у космос і життєдіяльністю людей за межами Землі, слід мінімізувати ризик шляхом створення системи гарантованого захисту людини від впливу негативних факторів.

Список використаної літератури

1. Никаноров А.М., Хоружая Т.А. Глобальная экология. Учебное пособие. – М.: ПРИОР, 2001.
2. Білявський Г. Основи екології: Підручник для студентів вищих навчальних закладів/ Георгій Білявський, Ростислав Фурдуй, Ігор Костіков. — К.: Либідь, 2004. – 406 с.
3. Заверуха Н. Основи екології: Навчальний посібник для вищих навчальних закладів/ Нелі Заверуха, Валентин Серебряков, Юрій Скиба,. — К.: Каравела, 2006. — 365 с.
4. Запольський А. Основи екології: Підручник для студентів техніко-технологічних спеціальностей вищих навчальних закладів/ Анатолій Запольський, Анатолій Салюк,; Ред. К. М. Ситник. — К.: Вища школа, 2003. — 357 с.
5. Корсак К. Основи екології: Навчальний посібник/ Костянтин Корсак, Ольга Плахотнік; МАУП. — 3-тє вид., перероб. і доп.. — К.: МАУП, 2002. — 294 с.
6. Основи екології: Навчальний посібник для вищих навчальних закладів/ О. М. Адаменко, Я. В. Коденко, Л. М. Консевич; Ін-т менеджменту та економіки «Галицька академія». — 2-е вид.. — К.: Центр навчальної літератури, 2005. — 314 с.
7. Основи екології та екологічного права: Навчальний посібник/ Юрій Бойчук, Михайло Шульга, Дмитро Цалін, Валерій Дем’яненко,; За ред. Юрія Бойчука, Михайла Шульги,. — Суми: Університетська книга, 2004. — 351 с.
8. Сухарев С. Основи екології та охорони довкілля: Навчальний посібник/ Мін-во освіти і науки України, Ужгородський нац. ун-т. — К.: Центр навчальної літератури, 2006. — 391 с.