О ВЫБОРЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПУТЕЙ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ИЗДЕЛИЙ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ

© А.В.Ожигова
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы космического производства"
2014 г.

Анализ перспектив ракетно-космической деятельности (РКД) в России показывает, что актуальность проблемы обеспечения экологической безопасности (ЭБ) сохраняется для РКД России в целом, в т.ч. на космодромах Байконур, Плесецк, пусковой базе Ясный, поскольку в течение, по крайней мере, ближайших 10 лет там будут продолжать эксплуатироваться ракеты-носители (РН) и разгонные блоки (РБ), заправляемые высокотоксичными компонентами ракетного топлива (КРТ) — несимметричным диметилгидразином (НДМГ) и тетраоксидом азота (AT) (в т.ч. РН на базе МБР «Днепр», «Рокот», «Стрела»). На новом космодроме «Восточный» также планируется использование РБ типа «Фрегат» и «Волга» на компонентах топлива НДМГ и АТ. Гидразиновые горючие и азотные окислители используются также в двигательных установках ряда космических аппаратов (КА).

При каждом пуске РН некоторое количество токсичных КРТ может попадать в окружающую среду (ОС) при заправке РН, РБ и КА, в почву и в атмосферу — при падении отработавших ступеней РН, в которых остаются неизрасходованные гарантийные запасы, остатки незабора, заливка двигателя, доля которых достигает 3–5% от суммарной заправки КРТ. Невыработанные остатки топлива распыляются в атмосфере в случае разрушения ступени или проливаются в местах падения ступеней. Подобные процессы, но более масштабные, происходят при аварийных пусках РН.

Космическая техника воздействует практически на все компоненты ОС — от поверхности Земли до верхней атмосферы и околоземного космического пространства. Разнообразны виды воздействий (химические, механические, акустические, электромагнитные, сейсмические и др.) и вызываемые ими процессы в различных компонентах ОС, а также последствия этих воздействий. При этом РКД оказывает на ОС как специфическое воздействие, обусловленное характерными особенностями изделий РКТ и объектов наземной космической инфраструктуры (НКИ), так и неспецифическое, сходное с общепромышленным.

Специфическое воздействие РКТ на ОС заключается в химическом загрязнении природных сред высокотоксичными КРТ, в механическом загрязнении обширных территорий районов падения отделяющихся частей фрагментами отработавших ступеней РН и головных обтекателей, в локальном разрушении озона по траектории полёта РН с образованием так называемых «озоновых дыр», а также в электромагнитном локальном воздействии СВЧ и УВЧ-излучений в районах размещения радиотехнических систем командно-измерительных пунктов на космодромах и по трассам пусков. Неспецифическое воздействие заключается в химическом загрязнении почвы углеводородами, в том числе нефтепродуктами и углеводородными горючими, используемыми в РКТ, химическом загрязнении атмосферы газовыми выбросами, характерными для объектов тепло- и энергоснабжения, транспорта, предприятий бытового обслуживания, строительной индустрии, местной промышленности, а также в разрушении природных ландшафтов (вырубка лесов, снятие верхнего слоя почвы и т.д.), особенно при строительстве космодрома и развитии наземной инфраструктуры, и в загрязнении водных объектов бытовыми стоками.

Необходимость решения проблем обеспечения ЭБ РКД определена целым рядом российских законодательных и нормативно-правовых актов, в том числе «Основами государственной политики в области экологического развития РФ на период до 2030 г.», утвержденными Президентом РФ 12 апреля 2012 г., и «Планом действий по реализации Основ государственной политики…», утвержденным распоряжением Правительства РФ от 18 декабря 2012 г. № 2423р.

Это предопределяет необходимость создания и внедрения эффективных методов, технологий и технических средств защиты ОС, при проектировании и эксплуатации РН и объектов НКИ. Особое значение это приобретает при строительстве нового космодрома «Восточный».

В связи с вышесказанным предложен способ формализации задачи выбора рациональных путей защиты окружающей среды на ранних стадиях создания РН и объектов НКИ, включающий описание математической модели объекта НКИ в виде системы алгебраических уравнений, задание системы ограничений и разработку критериальной базы оценки качества выбора (степени оптимальности) путей решений прикладных задач обеспечения защищенности окружающей среды в районах эксплуатации изделий РКТ.