НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОГНОЗИРОВАНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

© А.А.Позин, Р.В.Тенякова
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и научное прогнозирование"
2002 г.

Целью данных исследований является разработка новых методов прогноза экологической обстановки природных территориальных комплексов в районах падения (РП) на основе количественного анализа экосистемных процессов, в целях повышения качества проведения оценки воздействия, ракетно-космической деятельности (РКД) на окружающую среду.

В результате РКД в РП отделяемых частей ракет-носителей (ОЧРН) образуются локальные пятна загрязнений компонентами ракетных топлив.

Наиболее серьезное воздействие на окружающую природную среду оказывает падение ОЧРН, содержащих в качестве горючего несимметричный диметилгидразин (НДМГ).

Для определения направления переноса НДМГ сточными, талыми и грунтовыми водами предлагается использование структурного Q-анализа матриц стока поверхностными и грунтовыми водами. При краткосрочном прогнозе можно также учитывать матрицу переноса загрязняющих веществ воздухом. В результате такого анализа можно выделить бессточные участки территории (т. е. участки, загрязнение в которых будет накапливаться). Кроме этого можно оценить пути миграции НДМГ и возможность попадания НДМГ в населенные пункты.

Результаты Q-анализа служат входной информацией для построения клеточного автомата (КА) для моделирования поведения НДМГ в почве.

Из теории КА берется три основных положения:

1) состояние клеток дискретно;

2) КА является тактируемой системой, т. е. смена состояний клеток происходит одновременно;

3) правила, задающие динамику развития КА, обычно имеют простую функциональную форму и зависят от решаемой проблемы.

В качестве пространства для КА используем матрицы смежности, заданные при Q-анализе. За один условный такт времени часть НДМГ с участка может переместиться на другой согласно матрицам переноса загрязняющих веществ поверхностными и грунтовыми водами.

Исследование с помощью КА следует проводить при наибольшей, определенной с помощью Q-анализа, степени детализации.

Для реализации предложенной технологии разработан комплекс программного обеспечения. Результаты расчетов по предложенным моделям верифицированы по фактическим обследованиям РП «Койда».