Текст книги "Мусор преграждает путь в Космос."

Заключение

Космическая деятельность относится к опасным видам деятельности. На раннем этапе развития ракетно-космической техники основное внимание уделялось созданию собственно техники. По мере появления современных ракетно-космических комплексов, увеличения частоты пусков, накопления опыта эксплуатации ракетно-космической техники пришло понимание опасности космической деятельности, её негативного влияния на окружающую природную среду, возможности крупных материальных и финансовых ущербов при авариях и катастрофах, вреда жизни и здоровью обслуживающего персонала и населения. Аварии и катастрофы изделий ракетно-космической техники вызывают тяжелые финансовые последствия для предприятий ракетно-космической промышленности. Они, как правило, сопровождаются значительными материальными и финансовыми ущербами, гибелью людей и нанесением вреда окружающей природной среде.

Казалось бы околоземное космическое пространство огромное и мусор в нём пренебрежимо мал по массе и объёму. Чем же орбитальный мусор так опасен? Прежде всего, это вопрос безопасности, ведь современная защита космических аппаратов способна выдержать попадание микрометеоритов и техногенных частиц диаметром лишь до 1 см. Даже если исключить из списка угроз мусор, за которым следят с Земли, останется более 50 тыс. опасных частиц мусора диаметром больше 1 см, которые движутся с огромными скоростями. Любая из них может неожиданно пробить борт космического аппарата и вызвать разрушения, сравнимые с попаданием в него бронебойного малокалиберного снаряда.

При сохранении современных темпов космической деятельности и используемых технологий по прогнозам учёных ожидается удвоение орбитального мусора к концу следующего столетия, что вплотную приблизит содержание мусора к уровню лавинообразного его размножения из-за взаимных столкновений.

Орбитальное пространство космических аппаратов около Земли необходимо очистить от техногенного и космического мусора – такое мнение разделяют учёные и крупнейшие космические агентства. Однако очистка космоса, засорение которого длится более полувека, – это серьёзная технологическая задача. Вопрос, как обезопасить космонавтику от последствий своих же необдуманных действий, очень сложен. Прежде всего, препятствием является большое рассеяние и высокая скорость частиц орбитального техногенного мусора, а также их количество и зачастую слишком малый для надежного обнаружения размер.

Очевидно, что современные концентрации и энергетические характеристики орбитального мусора заведомо превосходит допустимые безопасные уровни, требуется срочная их стабилизация в ближайшее время и понижение – в дальнейшем. Требования по удалению мусора в ОКП означают необходимость существенной перестройки всей космической деятельности.

Конкретно они предусматривают исключение взрывов в ОКП, сокращение числа ракетных пусков, увеличение срока службы космических аппаратов, создание безотходных технологий их выведения на орбиты.

Существует и другая опасность РКТ в околоземном космическом пространстве. По приблизительным оценкам сегодня на орбитах в ОКП находятся около 60 космических аппаратов с радиоактивными материалами на борту. В 1978 году советский спутник Космос-954 после аварийного разрушения осыпал радиоактивными обломками северную часть Канады. С тех пор на Землю упали ещё 9 объектов с ядерными материалами.

Высокая стоимость и трудозатратность проектов создания и эксплуатации изделий ракетно-космической техники неизбежно приведёт к необходимости международной кооперации и объединения интеллектуальных, технических, финансовых и экономических ресурсов различных стран для решения мусорной проблемы в ОКП, однако когда это будет и какую цену придётся заплатить за это человечеству пока совершенно неясно.

Список использованной литературы

1. Романов В.И. Начала экскретологии. М.: Ваш полиграфический партнёр, – 2011 г., 162 с.

2. Толковый словарь русского языка под ред. Д. Н. Ушакова, М.:2010 г.

3. Приехали: мусор закрывает дорогу в космос. Сообщение сайта expansion.mubb.ru от 17 мая, 2011 г.

4. Реймерс Н.Ф. Природопользование. Словарь-справочник,М.: «Мысль», 1990 г.,639 С.

5. Дедю. И. И. Экологический энциклопедический словарь, Кишинёв: Главы, ред. МСЭ, 1989 г., 408 С.

6. Ожегов С.И. Словарь русского языка., М.: Русский язык, 1981 г., 816 с.

7. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1983 г.,928 С.

8. Мусор. Коллекция фактов. Интернет-издание «Экология в мире» от 22.06.2008г

9. Кац Я.Г., Комарова Н.Г., Ушакова И.С. Экологические основы природопользования. Словарь-справочник москвича. М.: Издание МГУ, 2000 г.

10. Даль В. Толковый словарь живого великорусского языка, С.-Петербург, Москва, 1881 г.

11. Ожегов С.И. Словарь русского языка., М.: Русский язык, 1981 г., 816 с.

12. Околоземное космическое пространство. Интернет-издание Метеоэнциклопедия.

13. Рыхлова Л.В., Баканас Е.С. Околоземное космическое пространство: Мусор искусственный и мусор естественный.

14. Романов В.И. и др. «Экологические проблемы и риски воздействий ракетно-космической техники на окружающую природную среду». Справочное пособие, М.: «Анкил», 2000 г., 640с.

15. Муртазов А.К. Экология околоземного космического пространства. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004 г. – 304 с.

16. Американцы решили разрезать старые спутники в космосе и использовать полученные детали для новых спутников. Сообщение membrana.ru/particle/169987utm… от 24 Октября 2011 г.

17. Часть космического мусора послужит на благо человечеству, mosplanetarium. Сообщение сайта http://innovanews.ru/info/news/hightech/6468/ Oct. 26th, 2011 г.

18. DARPA сделает космический мусор антенной зомби-сетью. Сообщение CNews от 25 октября 2011 г.

19. Технологии» Космос» Ученые создают робота для починки спутников прямо на орбите Новости Students.ru от 8-10-2008 г. Источник – http://newsland.ru/News/Detail/id/303435/cat/69

20. Приехали: мусор закрывает дорогу в космос. Сообщение сайта expansion.mubb.ru от 17 мая, 2011 г.

21. Иойрыш А. И., Яскин С. А. Позволяет ли закон удалять радиоактивные отходы в космос? «Земля и Вселенная» № 5, 1993 г.

22. Мозжорин А. Доклад на Второй ежегодной международной конференции «Космическая изоляция радиоактивных атомных отходов – очистка биосферы». Калининград, 12–14 января 1993 г.

23. Космический мусор. Росбалт. RU от 05.12.2010 г.

24. Космический мусор. Материал из Википедии – свободной энциклопедии.

25. Сообщение журнала «Наука и жизнь» 1981, № 10, с. 112–113.

26. Ветров В.А., Казаков С.В. Природопользование и ядерная энергетика в России, М.:Атомэнергоиздат, 2010 г., 416с.

27. Железняков А. "Ядерное созвездие: история создания и эксплуатации отечественных космических аппаратов с ядерными энергетическими установками", Космический Мир. Энциклопедия "Космонавтика", 06.10.2002 г.

28. Наблюдение искусственных спутников Земли Сообщение сайта http://www.sat.belastro.net/index.php.

29. Муртазов А. К. Физические основы экологии околоземного пространства. РЯЗАНЬ-2008 г.

30. Сообщение сайта www.nature.ru. от – 27 августа 2001 г.

31. Сообщение сайта www.nature.ru. от 24 декабря 2000 г.

32. Как ходят в туалет на космическом корабле. Техноновости

от 15.3.2011 г. Русская версия Invision Power Board (http://www.invisionboard.com) «ПЛАНАР-СИТИ».

33. Вольвач А.Е., Румянцев В.В., Молотов И.Е. и др. Исследования фрагментов космического мусора в геостационарной области,"Космическая наука и технология" (НКАУ), 19 сентября 2006 г.

34. Лескова Н. Космическая деятельность на сегодня антиэкологична". Журнал "Огонёк". № 31 (5190). 08.08.2011 г.

35. Федеральное космическое агентство (Роскосмос). Космический мусор: десерт для бактерий. Сообщение от 23.10.2010 г.

36. Фрадкин В. Космический мусор – поддаётся ли решению эта проблема? «Немецкая волна» от 29.12.2011 г.

37. Представлен оригинальный способ удаления космического мусора. – Новости / Наука и техника, от 13. Апреля.2011 г. Информация сайта arXiv.Compulenta.ru.

39. Мартин Дж. Вход в атмосферу, М.:МИР, 1969 г.

40. РОСТ Р 52985-2008 Экологическая безопасность ракетно-

космической техники. Общие технические требования.

4Е Кисляков А. Пугало в космосе. Инфо ШОС от 05.06.2009 г. http://infoshos.ru/ru/?idn=4345.

42. Большая медицинская энциклопедия. Второе издание в 36 томах (1956–1964 годы) под редакцией академика А. Н. Бакулева.

43. Национальный стандарт российской федерации ЕОСТР 52925-2008 (изделия космической техники). Общие требования к космическим средствам по ограничению техногенного засорения околоземного космического пространства. РОСТ Р 52925—2008.

Краткий тематический словарь

А

абляция – разрушение поверхности тела (обычно метеорита) из-за сопротивления среды, возникающее при прохождении тела через земную (или любой другой планеты) атмосферу.

авторегуляция (в природе) – система взаимодействий в природе, основанная на прямых и обратных связях и ведущая в соответствии с принципом Ле Шателье к динамическому равновесию или самоорганизации и саморазвитию всей системы.

аккреция – (лат. accretio – приращение, увеличение). Падение вещества из окружающего пространства на небесное тело.

активность солнечная – совокупность нестационарных процессов в атмосфере Солнца: пятна, факелы, вспышки,

корональные конденсации, флоккулы и др.

альбедо – в общем случае отношение полного потока излучения, отраженного телом во всех направлениях, к полному падающему потоку.

антропоцентризм – воззрение, согласно которому человек является центром Вселенной и целью всех совершающихся в ней событий.

апогей – наиболее удаленная от Земли точка орбиты небесного тела, обращающегося вокруг неё.

артебиосфера – (лат. arte – искусственный). Слой биосферной колонизации в околоземном космическом пространстве, в котором находятся обитаемые космические станции и корабли.

Астрономическая единица длины (а.е.) – единица расстояний, равная среднему расстоянию Земли от Солнца. 1а.е. = 149,6 млн. км.

астероиды (малые планеты) – небольшие планетоподобные тела неправильной формы, орбиты наибольшего числа которых находятся между орбитами Марса и Юпитера.

астроботаника – наука, занимающаяся исследованием характеристик земных растений с целью определения возможности существования подобных на других планетах. Основана Г.А. Тиховым, проводившим такие исследования в отношении Марса.

атмосфера – газовый слой, окружающий поверхности некоторых планет.

– захваченная – атмосфера планеты, появившаяся при ее образовании в результате аккреции и сохранившаяся в последующем.

– Земли – масса составляет величину порядка 5.910¹⁸ кг. Состав: азот – 78.08 %, кислород – 20.29 %, аргон —0.93 %, водяной пар – 0.2–2.6 %, углекислый газ – 0.035.

– однородная – модель атмосферы, плотность и температура которой по всей толщине соответствуют параметрам вблизи поверхности, планеты. Масса однородной атмосферы соответствует массе реальной атмосферы, поэтому её высота используется во многих расчетах.

– солнечная – внешняя газовая оболочка Солнца, включающая в себя фотосферу, хромосферу и корону.

афелий – наиболее удаленная от Солнца точка орбиты небесного тела в Солнечной системе.

Б

биоастрономия – наука, занимающаяся проблемами поиска планет в других звёздных системах, исследованием эволюции планет и возможности зарождения на них жизни, поиском органических молекул во Вселенной, примитивной биологической активности, а также организацией поиска сигналов от внеземных цивилизаций и проявления их деятельности на Земле.

биосфера – область существования и функционирования всей совокупности живущих ныне организмов. Охватывает нижнюю часть атмосферы до озонового слоя, гидросферу до дна самых глубоких впадин, верхнюю часть литосферы до глубины около 4 км. По В.И. Вернадскому является активной оболочкой Земли, где совокупная деятельность земных организмов и человека проявляется как геохимический фактор планетарного значения. Близка к понятию «географическая оболочка».

Боли́д (греч. βολίδος; от βολίς – метательное копьё) – метеор яркостью не менее −4m (ярче, чем планета Венера), либо имеющий заметные угловые размеры. Международный астрономический союз не имеет официального определения понятия «болид». Особо яркие болиды иногда называют суперболидами.

Болиды часто оставляют яркий след (хвост) из пыли и ионизованных газов. Метеориты, перед выпадением на Землю, видны как болиды. Полёт может сопровождаться звуком и/или нарушением радиосвязи. Крупные болиды можно наблюдать днём. Явление изучается метеоритикой.

В

весна – время года, переходный период между зимой и летом. В астрономическом понимании – промежуток времени от момента весеннего равноденствия до летнего солнцестояния.

ветер солнечный – поток заряженных частиц, вылетающих радиально из солнечной короны со скоростями порядка 400 км/с вблизи Земли. Вместе с «вмороженным» в него магнитным полем деформирует магнитосферы планет, формирует газовые хвосты комет.

воздействие

– антропогенное – сумма прямых и опосредованных влияний человечества на что-либо.

– антропогенное на природу – прямое осознанное или косвенное и неосознанное воздействие человеческой деятельности, вызывающее изменение природной среды.

– глобальное – воздействие естественных или антропогенных факторов на биосферу Земли в целом.

– на климат – изменение глобальной энергетики Земли вследствие антропогенных воздействий: накопление углекислого газа, изменения плотности озонового слоя, загрязнение атмосферы, прямые выбросы энергии и т. д.

воздух атмосферный – эволюционно сложившийся состав нижнего слоя атмосферы.

Г

гелиобиология – наука о солнечно-биологических связях, основы которой заложены в начале XX в. А.Л. Чижевским.

геоид – эквипотенциальная поверхность гравитационного поля Земли. В каждой её точке сила тяжести направлена по нормали к ней, и совпадает со средним уровнем Мирового океана.

геосистема – природная система, состоящая из взаимообусловленных компонентов, принадлежащих литосфере, гидросфере, атмосфере и биосфере, функционирующая и развивающаяся во времени как единое целое. Является понятием территориально неопределенным, отражающим системные свойства (целостность, взаимосвязь) разнородных элементов.

геосфера – концентрические, сплошные или прерывистые оболочки Земли, различающиеся между собой по химическому составу, агрегатному состоянию и физическим свойствам. Выделяют магнитосферу, атмосферу, гидросферу, литосферу, мантию и ядро.

геофизика – комплекс наук о Земле, изучающих внутреннее строение, физические свойства и процессы, происходящие в геосферах.

геоэкология – практический раздел экологии, наука о взаимодействии геосистем, биосистем и социально-производственных систем. Особое внимание обращает на антропогенные воздействия, разработку рекомендаций по рациональному природопользованию и охране природы.

– космическая – изучение экосистем аппаратурой, установленной на искусственных спутниках Земли.

гетеросфера – часть атмосферы, располагающаяся выше гомопаузы (с высот около 120 км для Земли), состав которой определяется диффузией.

гомеостаз – (греч. homoios – подобный, stasis – неподвижность). Состояние подвижного равновесия гео– или экосистемы, поддерживаемое сложными приспособительными реакциями, постоянной функциональной саморегуляцией природных систем в соответствии с принципом Ле Шателье.

Д

дегазация – выделение недрами планеты газов, могущих оказывать существенное влияние на процессы в её атмосфере (например, на состояние озонового слоя в атмосфере Земли).

день полярный – промежуток времени, когда Солнце как минимум сутки не заходит за горизонт. Продолжительность полярного дня на полюсах Земли составляет 189 суток.

диссипация – явление ускользания газов из атмосфер небесных тел, вызванное тепловым движением молекул. В частности, водород, образующий корону Земли, является продуктом диссоциации молекул воды под действием ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца, и дальнейшей диссипации атомов из атмосферы.

дождь метеорный – метеорный поток весьма большой интенсивности. Один из наиболее интенсивных метеорных потоков – Леониды, встреча с которым давала в 1799, 1833, 1866 и 1966 гг. рекордные числа метеоров.

дыра озоновая – обширные области в озонном слое с заметно (до 50 %) пониженным его содержанием. Темпы её расширения составляют в последнее десятилетие около 4 % в год над Антарктикой и несколько меньше в арктических областях. Появление озоновых дыр связывают в основном с техногенной деятельностью.

Ж

жизненность – степень стойкости живых организмов к нарушениям и резким изменениям окружающей среды. Её критериями служат: интенсивность размножения и выживания потомства, конкурентоспособность при межвидовых и внутривидовых отношениях, оптимальная численность особей, приспособленность к условиям абиотической среды. Весьма важны исследования жизненности при проведении экспериментов на околоземных орбитах и в открытом космосе.

3

загрязнение

– околоземного пространства естественное – осколки небесных тел (метеороидов, комет), космическая пыль, газ, заполняющие околоземное космическое пространство.

– околоземного пространства искусственное – техногенные отходы: осколки космических аппаратов и ракет-носителей,

различных составляющих их конструкций (в том числе ядерных реакторов), отходы топлива, собственной атмосферы ИСЗ на околоземных орбитах. Кроме того, загрязнение околоземного пространства электромагнитными полями (излучениями, в т. ч. радиоактивными) техногенного происхождения.

– радиоактивное – форма физического загрязнения, связанная с попаданием в окружающую среду радиоактивных элементов.

закон

– минимума (Ю. Либиха) – жизненность организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей.

– необратимости эволюции (Л. Полло) – эволюция необратима: организм (популяция, вид) не может вернуться к состоянию, уже ранее осуществленному в ряду его предков._

– сохранения – в применении к экологии закон сохранения имеет в своей основе биотический круговорот веществ.

– толерантности (В. Шелфолда) – процветание организма ограничено зонами минимума и максимума определённых экологических факторов; между ними располагается зона экологического оптимума. Каждый вид характеризуется способностью переносить отклонения экологических факторов от оптимальных – толерантностью.

– (ы) общей экологии (Б. Коммонера) – 1.всё связано со всем; 2.всё должно куда-то деваться; 3.природа знает лучше; 4.ничто не даётся даром.

– постоянства количества живого вещества – по В.И.

Вернадскому количество живого вещества биосферы для данной геологической эпохи постоянно.

землеведение космическое – совокупность исследований Земли из космоса с помощью аэрокосмических методов и визуальных наблюдений.

Земли фигура – форма геометрического тела, лучше всего удовлетворяющая форме Земли. Трехосный эллипсоид Красовского: а = 6378,2 км, b = 6356,9 км,/= 1/298,3, е = 0,08. Его максимальное отклонение от геоида составляет ~ 100 м.

Земля – третья планета Солнечной системы с большой полуосью орбиты около 150 млн. км и периодом обращения 365,26 сут. Её масса составляет 5,98'Ю10²⁴ кг, диаметр 12756 м, период осевого вращения 23 час. 56 мин. Окружена плотной атмосферой с плавающими в ней облаками из водяного пара, состоящей на 78,1 % из азота, 20,9 % кислорода, 0,9 % аргона, 0,03 % углекислого газа. Поверхность на две трети покрыта водой.

Елубины до 11 км, высоты на суше до 9 км. Имеет металлическое ядро, состоящее из расплавленного железа и никеля, возможно с твёрдым центром. Температура в центре Земли – около 4000 °C. Ядро окружено силикатной мантией. Кора имеет толщину около 10 км под океанами и примерно 30 км там, где расположены континенты. Имеет один естественный спутник – Луну.

зима ядерная – резкое длительное общепланетное похолодание, вызванное экранированием солнечного излучения массами пыли и пепла, возникшими в результате ядерной войны или падения астероида.

зона – географическая территория, в пределах которой наблюдается однозначность показателей интенсивности какого-либо явления или их совокупности, либо эта интенсивность варьируется в пределах определенного интервала.

И

излучение_

– ионизирующее – поток частиц и жестких квантов электромагнитного излучения, ведущее к ионизации атомов и молекул среды. В дозах, превышающих естественные, наносит вред живым организмам.

изолинии – линии на картах, графиках и разрезах, проходящие по точкам с одинаковыми значениями какого-либо количественного показателя, характеризующего изображаемое явление.

изоповерхности – поверхности равного значения величин каких-либо характеристик, дающих представление об их пространственном распределении.

инсоляция – количество энергии Солнца, падающее на единицу площади земной поверхности в единицу времени. Определяет величину солнечной постоянной.

ионизация (атмосферы) – процесс образования положительных и отрицательных ионов и свободных электронов в атмосфере под действием главным образом коротковолнового солнечного излучения. К концу XX в. этот процесс частично определяется техногенным воздействием на атмосферу.

ионосфера – ионизированный газ (плазма) в верхней атмосфере Земли. Состоит из слоев: D (Н~70 км), Е (Н-90-120 км), F (выше Н-130 км и вплоть до 400-1000 км).

Искусственный спутник Земли (ИСЗ) – космический аппарат, вращающийся вокруг Земли по геоцентрической орбите.

Для движения по орбите вокруг Земли аппарат должен иметь начальную скорость, равную или немного большую первой космической скорости. Полёты ИСЗ выполняются на высотах до нескольких сотен тысяч километров. Нижнюю границу высоты полёта ИСЗ обуславливает необходимость избежания процесса быстрого торможения в атмосфере. Период обращения спутника по орбите в зависимости от средней высоты полёта может составлять от полутора часов до нескольких суток. Особое значение имеют спутники на геостационарной орбите, период обращения которых строго равен суткам и поэтому для наземного наблюдателя они неподвижно «висят» на небосклоне, что позволяет избавиться от поворотных устройств в антеннах.