Это интересно. Как связаны освоение космоса и экология?
Указом президента Российской Федерации 2017 год объявлен годом экологии. В связи с этим ученые задумались, насколько интенсивное освоение космоса может сказаться на процессе загрязнения окружающей среды.
По мнению члена Российской академии космонавтики Валерия Клюшникова, являющегося главным научным сотрудником головного института «Роскосмоса» ЦНИИмаш, наибольший ущерб экологии околоземной среды наносится во время запуска ракет-носителей. Старт космического аппарата сопровождается большим выбросом продуктов сгорания ракетного топлива. Именно поэтому запуски и производятся на специальных космодромах.
Однако в сравнении с тем вредом, который наносят окружающей среде промышленные предприятия, все же выбросы ракет-носителей выглядят не столь масштабными. Во время старта космического аппарата продукты сгорания распределяются по траектории полета и вскоре рассеиваются в атмосфере. Выбросы же предприятий происходят постоянно. Доля выбросов во время стартов ракет составляет около 0,00001 % для оксидов азота и углерода до 0,001 % для хлора от выбросов фабриками.
Известно, что при пуске ракет-носителей в атмосферу выбрасываются оксиды азота и углерода. Если стартуют твердотопливные аппараты, то к ним добавляются хлороводород, хлор и оксид алюминия. Несмотря на большое количество и других вредных веществ, попадающих с продуктами горения в атмосферу Земли, их уровень составляет всего малые доли процента. При этом оксид алюминия опасен лишь в виде аэрозоля, оксид углерода в атмосфере окисляется до углекислого газа.
Ученые считают, что твердотопливные ракеты более безопасны в процессе хранения, но жидкостные меньше вредят атмосфере во время запусков: последние на 85–95 % состоят из биологически нейтральных компонентов, в то время как первые всего на 15–25 %. Также влияние на разрушение озонового слоя оказывают хлорные соединения и оксиды азота.
Валерий Клюшников рассказывает, что в нашей стране не применяются твердотопливные ракеты-носители, а за рубежом, в основном для увеличения энергетических возможностей, используются бустерные твердотопливные ускорители. Больше всего запуски твердотопливных ракет осуществляют США, но также это свойственно аппаратам Европейского космического агентства и Японии.
Еще один опасный токсин, присутствующий в горючем для ракетных двигателей, — гептил. Чаще всего он используется для космических аппаратов «Протон» и «Рокот». Однако при старте практически исключено попадание гептила в окружающую среду, потому что вещество полностью сгорает.
Что касается новых ракет-носителей «Союз-2» и «Ангара», то в них применяются углеводородные горючие с жидким кислородом для окисления. Также планомерно все космические аппараты переходят на гептил для электроракетных двигателей. Следующий шаг — создание зеленого топлива, которое эффективней токсичного гептила и практически не наносит вреда окружающей среде. Сегодня же в России и за рубежом проводятся работы по созданию метановых жидкостных ракетных двигателей на топливной паре «сжиженный метан плюс жидкий кислород». Предполагается, что на природном газе будут летать «Союз-5». Преимущество такого топлива в том, что оно значительно дешевле керосина, а также сжиженный природный газ не токсичен и не вредит здоровью людей.
