Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4 | Следующая страница реферата

Многие из применяемых компонентов ракетного топлива (КРТ) являются высокотоксичными. Чем больше стартовая масса, тем больше выброс продуктов сгорания. Имеются также остатки КРТ на отделяемых ступенях РН. Чем больше масса РН, тем большие остатки топлива на отделяемых ступенях. Все это – факторы загрязняющие природную среду на территориях РТ.

К основным факторам негативного воздействия РКТ на окружающую среду в районах падения отработавших ступеней РН относятся:

загрязнение почвы, атмосферы, поверхностных и грунтовых вод высокотоксичными продуктами сгорания РКТ с возможностью отравления ими живой природы и человека;

засорение территорий металлоконструкциями;

механическое и химическое повреждение почвы и растительности.

Сравнительный анализ воздействия отечественных и зарубежных космодромов на окружающую среду показывает следующее. С главных наших космодромов "Байконур" и "Плесецк" осуществлялось в среднем за год от 65 до 75 пусков, и суммарная площадь территорий, подверженных их вредному воздействию составляет 18 млн. га. В отличие от отечественных космодромов, основные зарубежные расположены в прибрежной зоне, и их районы падения приходятся на акватории Атлантического и Тихого океанов. С обоих космодромов США (Восточный и Западный испытательные полигоны) осуществляется в среднем в год от 15 до 20 пусков. С французского полигона осуществляется в среднем в год не более 6-8 пусков.

Таким образом, если исходить только из соотношения числа пусков, то отечественные космодромы примерно в 3-4 раза сильнее воздействуют на среду, чем зарубежные. Однако на самом деле это соотношение следует увеличить на несколько порядков, во-первых, из-за того, что:

способность океана ассимилировать многие вредные загрязнения гораздо выше, чем аналогичные возможности суши, и,

во-вторых, большинство запускаемых с зарубежных полигонов ракет используют твердое топливо, которое не содержит высокотоксичных веществ, имеющихся в жидком топливе.

Проливы и выбросы значительного количества токсичных КРТ происходят в РП отработавших ступеней и при авариях (на старте, в полете, при транспортировке).

Существует высокий не менее 3 %, риск аварий при запуске объектов РКТ особенно для старта РН. При авариях РН, которые, как правило, сопровождаются крупными пожарами и взрывами с мощными акустическими воздействиями (перепад давления на фронте ударной волны, шум), происходит значительный выброс продуктов сгорания и тепловой энергии оказывающий серьезное воздействие в приземную атмосферу и земную поверхность Существует сложная проблема утилизации РКТ и КРТ. Все вышесказанное свидетельств о невысокой экологичности РКТ и КРТ.

Так, только в 1996 г. в мире произошло 4 аварии РН при запусках (из них 2 в России). 15 января - катастрофа РН СZ-ЗВ (Китай) при старте с космодрома вследствие потери управляемости, со взрывом, падением фрагментов на населенный пункт, разрушено и повреждено большое количество домов. Погибло "не менее 6", ранено "более 100 человек". 4 июня авария РН "Ариан-5" (ЕКА) с четырьмя спутниками при пуске с космодрома Куру Французская Гвиана); на 40 с полета РН была аварийно подорвана для того, чтобы избежать падения на г. Куру. Большая часть обломков упала в радиусе 5 км, отдельные - до 17 км. Причинен материальный ущерб в сотни миллионов долларов, а также экологический ущерб природной среде. Люди, живущие в радиусе 25 км от космодрома, в течение 3-х суток жаловались на жжение в глазах, проблемы со зрением и слухом.

Современная РКТ и КРТ созданы в "доэкологический период", до сих пор отсутствует соответствующая нормативная база и требования к экологическим характеристикам. Не в СССР, не в России, РКТ и КРТ фактически не подвергались экологической экспертизе.

Крупнейшая из созданных и эксплуатировавшихся в мире РН "Сатурн-5" (США) со стартовой массой 2800 т и высотой около 100 м многократно запускалась в 1967—1972 гг. при подготовке и реализации Лунной программы, а также при выведении в космос и эксплуатации первой американской орбитальной пилотируемой космической станции "Скай-лэб" в 1973 г. Первый запуск РН "Сатурн-5" состоялся 9 ноября 1967 г. (три ступени выводили космический корабль "Аполлон" массой 20,4 т). Вот описание этого запуска.

"От рева двигателей находящиеся поблизости здания колебались, как при землетрясении. В 5 км от стартового комплекса рухнула крыша павильона телевизионной компании... Возникший грохот, по уровню шума, был сравним с извержением в 1883 г. вулкана Кракатау в Зондском проливе. Вызванная работой двигателей первой ступени воздушная ударная волна была зарегистрирована геологической обсерваторией, расположенной в 1770 км от места старта". Каждый запуск сопровождался мощным выбросом продуктов сгорания.

В целях обеспечения безопасности, стартовый комплекс пусков ракетно-космической системы "Сатурн-5"-"Аполлон" на Восточном испытательном полигоне США, имел несколько зон безопасности: наиболее опасная из них - зона непосредственно в районе стартового сооружения с возможным избыточным давлением во фронте ударной волны в случае взрыва РН на старте до 10 атм и уровнем шума более 135 дб (Стромский, 1996, с. 18).

Российская РН "Энергия", которая признана высшим техническим достижением, обладает стартовой массой 2400 т при возможности доставки в космос полезного груза 95 т. В ней воплощена прогрессивная кислород-водородная технология. РН "Энергия" проектировалась для выведения многоразового космического корабля "Буран", массой около 100 тонн, но была закрыта в 1992 году из за нехватки средств.

Американской многоразовой космической системой "Спейс - Шаттл", имеющей стартовую нагрузку 2000 т. при массе многоразового транспортного космического корабля (МТТК) Шаттл около 100 т и полезной нагрузке - 30 т. выполнено около 100 полетов, один из которых закончился трагически. Система орбитального маневрирования МТТК "Шаттл" использует в качестве горючего 2000 кг монометилгидрозин и, 3400 кг окислителя - четырехокиси азота, то есть 5,4 т. высокотоксичных веществ. Аналогичное топливо используется и в системе ориентации. Общая масса этого топлива, которое частично расходуется на ориентацию корабля в полете, может достигать 10 т. При возвращении и вхождении в плотные слои атмосферы, на высотах ниже 20 км и до момента приземления, остатки топлива сливается в атмосферу или дожигается в ней, Это примерно от 2 до 5 т монометилгидразина и четырехокиси азота: т.е. всего с 1981 г. в 100 полетах, возможно, было слито от 200 до 500 т остатков этого топлива.

Использование в качестве ракетных топлив отечественных и зарубежных РН. "НДМГ применявшихся в РН "Титан" (США), "Ариан" (Франция), "Великий поход" (Китай), применение в составе РН США "Спейс Шаттл", "Дельта", "Скаут" и других твердотопливных ускорителей приводит к загрязнению атмосферы токсичными и озоноактивными продуктами сгорания твердых топлив, таких, как окись алюминия, окислы азота, соединения хлора".

Среди отечественных РН "абсолютным чемпионом" по вредным воздействиям на атмосферу является "Протон" - самая мощная и надежная из всех эксплуатируемых ракет подобного класса в России и мире. В результате 255 запусков РН "Протон" с 1965 г. по 1998 г., с учетом аварий, только гептила пролилось на землю и распылилось в атмосфере не менее 500-600 т.

Значительное загрязнение приземной атмосферы имеет место при ликвидации и утилизации ракет и компонентов ракетного топлива, что создает прямую угрозу жизни и здоровья людей.

Ликвидация ракет на твердом топливе производится методом отжига РДТТ на открытом стенде НИИПМ, расположенном в густонаселенной местности - на окраине г. Закамска, всего в 5 км от г. Перми, одного из наиболее неблагоприятных в экологическом отношении регионов России. При отжиге в атмосферу выбрасываются сотни тонн хлористого водорода и оксидов азота, а протяженность зоны заражения приземных слоев атмосферы может достигать 15-20 км. Ситуация с утилизацией РДТТ привела к массовым протестам населения в г. Перми.

Существующие ракетно-космические системы реализованы, как правило, по многоступенчатой схеме: ракеты-носители конструктивно имеют в своем составе от 2 до 6 ступеней и множество других отделяемых элементов, каждый из которых отбрасывается за ненадобностью после того, как исполнит свою функцию в полете в процессе выведения в космос полезной нагрузки - космического аппарата. Кроме того, как уже указывалось во введении, ракеты имеют весьма низкий коэффициент полезного действия (до 3 %). Эти два обстоятельства и лежат в основе проблемы районов падения (РП), расположенных вдоль трасс полетов запускаемых систем.

С какой бы точки Земли (с поверхности суши, водной поверхности или из атмосферы) ни производился запуск космического объекта, эта проблема существует и будет, видимо, существовать даже при полетах перспективных одноступенчатых ракет или аэрокосмических самолетов (как зона потенциально возможного падения в случае аварии при выведении на орбиту).

Падение первых ступеней ракет "Зенит" и "Энергия" сопровождается засорением фрагментами. Суммарная площадь РП, составляет 1 428 800 га. Таким образом, примерно на половине общей площади территорий, загрязняемых в результате запусков ракет, основное вредное воздействие связано с механическим мусором.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: реферат группы, quality assurance design patterns системный анализ.



Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4 | Следующая страница реферата

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки