Екологія космосу

З початком освоєння космічного простору, дослідження Місяця, близьких і віддалених планет Сонячної системи з метою використання їх поверхні та ресурсів для потреб землян, з широким розвитком космічної зйомки поверхні Землі для господарських і військових потреб загострюється проблема охорони Космосу від земних забруднень, а також вивчення космічного впливу на розвиток і функціонування біосфери Землі. Кожний запуск космічної ракети супроводжується не тільки потужним викидом у атмосферу відпрацьованих газів (двигун працює на висоті 100-400 км), підвищенням температури уздовж траси польоту, але й порушенням структури атмосфери, її складу, щільності. І чим вище залітає ракетний корабель, тим сильніше він впливає на навколишній простір, який на висотах сотень кілометрів є дуже розрідженим (щільність повітря там у мільярди разів менша, ніж на висотах десятків метрів над Землею), і чутливо реагує на всі чинники — зміну щільності, температури, хімічного складу. Часто ефект від висотних викидів ракет спостерігається на висотах у сотні й навіть тисячі кілометрів.

Дуже сильною, хімічно активною складовою речовин, які викидаються двигунами ракет, є вода, крім неї — окиси азоту, сполуки хлору, інертні гази, вуглеводні. Ці викиди змінюють склад малих атмосферних компонентів на великих висотах, у межах іоносфери. Іоносферу називають "чародійним люстерком планети", бо вона відбиває радіохвилі короткохвильового діапазону, забезпечуючи роботу численних радіосистем. Тому вплив ракетних вихлопів на іоносферу досить шкідливий, часто вони значно змінюють її структуру, склад і особливості, зривають роботу радіостанцій.

Так сталося, коли запустили супутник "Пегас": на висоті близько 700 км від точки запуску концентрація електронів у максимумі іоносферного шару зменшилася втричі, а висота цього максимуму знизилася на 50 км. Крім того, такі порушення у верхніх шарах атмосфери призводять до зміни теплового балансу, емісії, хімічного складу іонів, рівноважних концентрацій електронів, нарешті порушення всього режиму верхньої атмосфери.

Іншим чинником порушень природної збалансованості стану й процесів верхньої атмосфери, тобто космічного простору, є маневри численних супутників. Для виконання кожного маневру спрацьовують двигуни корекції польоту, й у Космос викидається певна кількість забруднюючих речовин, їх набагато менше, ніж під час запусків ракет-носіїв, але, з урахуванням великої кількості супутників, сумарний негативний ефект є досить великим.

Інший вид забруднень, спричинених космічною апаратурою,— ціленаправлені викиди хімічно активних речовин (пари води, окиси азоту, лужні метали) з ракет та супутників з метою дослідження динамічних процесів у верхній атмосфері. Ці речовини залишають видимий слід, світіння, створюють помітну трасу, що дозволяє вивчати характер переміщення атмосферних мас.

Завдяки згаданим експериментам у верхній атмосфері поступово накопичуються пари води, що через кілька десятиліть може призвести до зменшення (в два-три рази) концентрації електронів максимумів іоносферного шару, зміну щільності атмосфери на висотах екзосфери (понад 1000 км). Це викличе зміну орбіт супутників, які літають на цих висотах, виникнуть складності в роботі космічних систем.

Таким чином, одним із завданькосмічної екології є вивчення складу, структури й динаміки верхньої атмосфери, контроль динаміки верхньої атмосфери, хімічних антропогенних забруднень, пов’язаних з запусками різних супутників, ракет і космічних кораблів.

Поряд із антропогенними хімічними забрудненнями приземного Космосу мають місце (і дедалі більше зростають) його механічні забруднення — накопичення сотень тисяч уламків, різних залишків від тисяч супутників, що відпрацювали свій ресурс, від зруйнованих космічних апаратів, станцій. Це космічне сміття — частки розміром від кількох міліметрів чи сантиметрів до півметра й більше — є дуже небезпечним для сучасних космічних кораблів, бо у разі зіткнення спричиняють страшенної сили удар.

Вірогідність такої зустрічі нині ще досить мала, але вона стрімко зростає. В міжнародному комітеті з космічних досліджень КОСПАР створено спеціальний відділ, який вивчає космічні уламки. Це поклало початок розвитку нової галузі космічної екології, яку можна назвати екологією ближнього Космосу.

Через антропогенні порушення озонового шару, зміни в іоносфері, а також внаслідок накопичення нових відомостей про значний вплив різних космічних сил на розвиток біосфери Землі в минулі епохи й наші часи (зміни гравітаційних, електромагнітних і радіаційних полів, пов’язані зі змінами орбіт руху планет Сонячної системи на десятки тисяч кілометрів під дією фізичних процесів, що відбуваються в надрах Сонця, наближення чи віддалення Сонячної системи від центра нашої галактики тощо) виникла потреба глибокого вивчення й прогнозу таких явищ. Це необхідно для визначення характеру зв’язків між біосферами та космічними процесами, їх передбачення й можливого відтворення негативного впливу на біоту Землі. Виникло нове відгалуження в екології Космосу — екологія зовнішнього, або далекого, Космосу.

Екологічні дослідження, які пов’язані з вивченням можливих умов існування й діяльності людини, а також розвитку та існування інших представників живої природи на планетах Сонячної системи, сформувалися в науку, яка називається екологією планет Сонячної системи. Важливим і ще мало вивченим залишається питання негативного впливу ядерних енергетичних установок на космічних кораблях і станціях.

Планування далеких космічних подорожей, а також тривалих космічних наукових чи науково-господарських експедицій, виконання глобального космічного екомоніторингу виділилося у нову науку — екологію космічних апаратів, яка має своє коло завдань, методи досліджень і устаткування.

І, нарешті, виконання глобального та регіонального екологічного контролю стану геосфер за допомогою космічних апаратів і супутників зумовило виникнення ще одного наукового відгалуження — глобального космічного екомоніторингу. В 1992 р. з ініціативи Центру підготовки космонавтів СНД створено Міжнародну космічну систему глобального екологічного моніторингу (МКСГЕМ) під егідою ООН. За допомогою орбітальних комплексів "Мир", "Салют", спеціальних модулей "Спектр", "Природа", а також комплексу США та інших країн планується виконати багато завдань: планово-періодичну інспекцію та екологічний контроль об’єктів земної поверхні (промислових центрів, нафтопромислів, військових полігонів тощо); екологічні дослідження атмосфери й Космосу (характер забруднень); конкретні екологічні дослідження певних районів суші та океану на замовлення, створення спеціальних екологічних карт.

Цікаво, що цю роботу виконуватимуть фахівці з космічного землеогляду та екологічної інспекції. Теоретичну підготовку вони мають одержувати в своїх країнах (для цього створено відповідні центри в США, Франції, Японії, Німеччині), а практичну — проходитимуть у Центрі підготовки космонавтів. Після закінчення вони матимуть звання "космонавт-інспектор ООН" і зараховуватимуться до штату цієї організації.

В Україні в 1992 р. теж створено республіканський Центр геокосмічних досліджень при АН України й Національне космічне агентство контролю та досліджень практичного характеру на замовлення. Зокрема, Центром геокосмічних досліджень вже виконується аерокосмічний контроль стану природи: виявляються райони забруднень рослин важкими металами та нітратами за допомогою дистанційних методів і апаратури, що в тисячі раз швидше, ніж наземними методами, й значно дешевше. Визначаються так і ділянки земель і водойм, забруднених важкими металами, нітратами, нафтопродуктами, місця витоку (аварійні) із підземних нафтопроводів, газо- та водопроводів, теплотрас, ділянки активних тектонічних зон і розломів. Встановлюються також глибини залягання ґрунтових вод, вологість ґрунтів, потужність льоду і мерзлих порід, рівні підземних вод. Можливе й оперативне спостереження за розвитком і динамікою екзогенних геологічних процесів.

Слід зауважити, що останнім часом виникла необхідність захисту поверхні Землі (людей, помешкань, промислових об’єктів та сільських господарств) від антропогенних уламків, що дедалі частіше падають з Космосу. Деякі з них завдають не більшої шкоди, ніж уламки невеликих метеоритів (незначні руйнування залежно від розмірів тіл), але інші шкодять дуже сильно. Так, у 70-х роках на Канаду впали рештки супутника (СРСР) з плутонієвим генсфатором, що призвело до значного радіоактивного забруднення цілого району. Довелося відшкодувати канадцям близько 8 млн. доларів. На початку 90-х років у горах Чилі впали уламки нашого корабля "Салют", а в 70-х роках у Австралії — американської космічної станції "Спейс Лаб". На щастя, жертв і великих руйнувань не було.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Мілітаристична екологія	\|	Радіаційна екологія

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.015 сек.