Ракетно-космическая деятельность на территории Республики Алтай
Ракетно-космическая отрасль является одной из самых сложных отраслей нашей экономики и понимание всей ее специфики является ключом к решению многих, в том числе и экологических проблем.
В настоящий момент Россия располагает тремя космодромами, из них только два находятся на нашей территории, это космодромы Восточный и Плесецк.
Байконур - космодром находится в Казахстане, состоит из 15 стартовых комплексов для запусков ракет-носителей и четырёх пусковых установок для испытаний межконтинентальных баллистических ракет. Основные используемые типы ракеты-носителя – "Протон", "Союз". Это единственный российский космодром, позволяющий осуществлять пилотируемые программы, другие космодромы для стартов аппаратов с космонавтами на борту не приспособлены. Сейчас комплекс арендуется Россией у Казахстана по договору на период до 2050 года.
Восточный – новый российский космодром, который находится на Дальнем Востоке в Амурской области. Располагает стартовым комплексом для ракет "Союз" лёгкого и среднего классов. Начато строительство стартового комплекса с одной пусковой установкой, позволяющей проводить до 10 пусков в год РН "Ангара".
Плесецк - российский космодром, находящийся в Архангельской области, обеспечивающий часть российских космических программ, связанных с оборонными, а также прикладными и научными пусками. Наиболее использующийся тип ракеты-носителя – "Союз".
Кроме того российская компания S7 Group владеет плавучим космодромом "Морской старт", который располагался в акватории Тихого океана. Сейчас космодром находится в Приморье и судьба его находится в подвешенном состоянии.
Запуски космических аппаратов сопровождаются падением на землю отделяющихся частей ракет-носителей (РН), это отработавшие ступени, головные обтекатели, соединительные отсеки, обеспечивающих их выведение на орбиты. На территории, где приземляются фрагменты РН предусмотрены районы падения (РП).
Районы падения расположены на территории 9-ти субъектов Российской Федерации: в Алтайском и Пермском краях, Свердловской, Новосибирской, Омской, Томской областях, Республиках Алтай, Тыва, Хакасия. Всего на территории России находятся 18 районов падения ОЧ РН.
Использование районов падения осуществляется в соответствии с постановлениями Правительства Российской Федерации от 31 мая 1995 г. № 536 «О порядке и условиях эпизодического использования районов падения отделяющихся частей ракет» и от 24 марта 1998 г. № 350 «О внесении изменений и дополнений в постановление Правительства Российской Федерации от 31 мая 1995 г. № 536» и на условиях договоров, заключаемых Федеральным космическим агентством с органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации, на территории которых находятся эти районы. Условиями договоров предусмотрено при каждом пуске РН проведение в районах падения мероприятий по обеспечению безопасности людей, экологическому мониторингу, охране окружающей природной среды. Выполнение условий заключенных договоров и эксплуатация районов падения при проведении запусков космических аппаратов с космодрома Байконур поручено ФГУП "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры" (ФГУП "ЦЭНКИ)), который в свою очередь взаимодействует с МЧС, местными природоохранными органами и другими организациями по согласованию с Правительствами субъектов РФ. В Республике Алтай и Алтайском крае уполномоченной от ЦЕНКИ организацией, занимающейся проблемами РКД, является ИВЭП СО РАН.
Для того, чтобы доставить космический аппарат (КА), в зависимости от орбиты используются различные трассы. Трассой пуска принято называть угол между начальной траекторией полета ракеты и экватором. Каждая трасса имеет свою особенность. Так, на Байконуре нет возможности запускать ракеты с наклонением меньше 51 градуса. Запуски с меньшим наклонением начинают проходить через территорию Китая и потому невозможны в принципе. Именно поэтому и Международная космическая станция имеет наклонение в 51 градус. Кроме того, районы падения, располагающееся вдоль трассы, должны быть не населены, там запрещена или серьезно ограничена всякая хозяйственная деятельность. Вследствие чего трасса 51,6 и районы падения на территории Республики Алтай используются чаще всего.
Для первых ступеней ракет-носителей, запускаемых с космодрома Байконур предусмотрены районы падения, находящиеся в Казахстане. Для вторых ступеней РН в западной части Алтае-Саянского региона расположены шесть районов падения. Четыре из них, входящие в зону Ю-30 (№№ 306, 307, 309, 310) расположены в крайней западной части региона, на границе Алтайского края и Восточно-Казахстанской области. Входящие в зону Ю-32 районы падения №№ 326, 327 расположены в восточной части Республики Алтай, в непосредственной близости от оз. Телецкое.
В настоящее время на основании Договора от 27 октября 2000 между Российским космическим агентством и Правительством Республики Алтай о порядке и условиях эпизодического использования районов падения отделяющихся частей ракет и ракет-носителей на территории Республики Алтай используются четыре района падения. РП №309 используется с середины 60-х годов для приземления вторых ступеней РН "Союз", районы 310, 326, 327 – с начала 70-х годов для приземления фрагментов вторых ступеней РН "Протон".
В последнее время в основном используются только два района падения, это РП №309 (для доставки космонавтов и грузов на МКС) и РП №327 (коммерческие запуски).
Схема расположения района падения ОЧ РН № 309
Схема расположения района падения ОЧ РН № 327
Основными типами ракет-носителей, фрагменты которых попадают на территорию республики, являются РН "Протон" и РН "Союз" различных модификаций.
Краткая характеристика вторых ступеней РН "Протон" и РН "Союз"
Дату и время о предстоящих пусках можно узнать на сайтах Роскосмоса и новости космонавтики.
Сам запуск происходит следующим образом. В официально заявленное время с космодрома Байконур стартует ракетоноситель с грузом (космонавты, транспортный грузовой корабль, спутник). Через две минуты происходит отделение первой ступени, которая приземляется в Казахстане. Над территорией Республики Алтай через 8-9 минут после старта на высоте 150 км происходит отделение второй ступени. Сама ракета появляется на юго-западе и уходит на северо-восток. Визуально наблюдается конусообразное облачко в виде кометы, со звездочкой в центре, которое оставляет за собой длинный шлейф
Сам запуск происходит следующим образом. В официально заявленное время с космодрома Байконур стартует ракетоноситель с грузом (космонавты, транспортный грузовой корабль, спутник). Через две минуты происходит отделение первой ступени, которая приземляется в Казахстане. Над территорией Республики Алтай через 8-9 минут после старта на высоте 150 км происходит отделение второй ступени. Сама ракета появляется на юго-западе и уходит на северо-восток. Визуально наблюдается конусообразное облачко в виде кометы, со звездочкой в центре, которое оставляет за собой длинный шлейф
Затем, на высоте 25-50 км происходит разрушение второй ступени.
.
На фотографии слева помимо падения второй ступени РН "Протон-М наблюдается падение створок головного обтекателя, на фото справа мы видим конечную стадию разрушения фрагментов второй ступени
Акустические эффекты от падения этих фрагментов ОЧ РН проявляются чуть позже в виде сильных взрывов в интервале 2-3 минут.
Упавшие фрагменты в основном приземляются в предназначенный для этого район падения, иногда из-за аварий их вылет происходит за пределы. Основной проблемой здесь является то, что фрагменты находятся в труднодоступной горной местности, недоступной для автотранспорта, поэтому выявление, сбор и утилизация фрагментов ОЧ РН проводится с использованием авиатранспорта (вертолета). Функция вывоза найденных фрагментов возложена на СибНИА им. Чаплыгина.
Акустические эффекты от падения этих фрагментов ОЧ РН проявляются чуть позже в виде сильных взрывов в интервале 2-3 минут.
Упавшие фрагменты в основном приземляются в предназначенный для этого район падения, иногда из-за аварий их вылет происходит за пределы. Основной проблемой здесь является то, что фрагменты находятся в труднодоступной горной местности, недоступной для автотранспорта, поэтому выявление, сбор и утилизация фрагментов ОЧ РН проводится с использованием авиатранспорта (вертолета). Функция вывоза найденных фрагментов возложена на СибНИА им. Чаплыгина.
Основные экологические проблемы связаны с выбросом в атмосферу гарантийных остатков токсичных компонентов ракетных топлив при отделении и разрушении вторых ступеней ракет на высоте более 100 км. Основным фактором химического загрязнения на окружающую природную среду региона являются искусственные аэрозольные облака, имеющие повышенную плотность и состоящие из смеси атмосферных газов, паров воды, компонентов ракетного топлива, продуктов их сгорания и деструкции, частиц металлов, сплавов и пр. В момент выброса основной массы остатков топлива образуется белоснежное плотное облако грушевидной или изометричной формы, которое затем рассеивается.
Институтом водных и экологических проблем СО РАН в соответствии с программой эколого-гигиенического мониторинга в районах падения отделяющихся частей ракет-носителей №№ 309, 310, 326, 327 и на прилегающей к ним территории Республики Алтай осуществляется до- и послепусковое экологическое сопровождение пусков ракет-носителей "Союз", "Протон" при участии специалистов Управления Роспотребнадзора по Республике Алтай, а также КУ РА "Управление по обеспечению мероприятий в области гражданской обороны, чрезвычайных ситуаций и пожарной безопасности в Республике Алтай" в задачи которого также входит своевременное информирование о запусках жителей населенных пунктов, находящихся рядом с районами падения.
Отбор проб природных сред осуществляется на мониторинговых площадках, расположенных в районах падения ОЧ РН и на территории прилегающих населенных пунктов. Перемещение осуществляется в автомобильном варианте, а также с использованием вертолетов СибНИА им. Чаплыгина.
Анализ проб осуществляется в химико-аналитическом центре ИВЭП СО РАН, а также в ООО НТЦ БИАСеп. По результатам анализов за 2021 год компоненты ракетного топлива в объектах окружающей среды в районах падения и на прилегающей территории НЕ ВЫЯВЛЕНЫ.
Управлением Роспотребнадзора по Республике Алтай ведется ведомственный экологический мониторинг, который включает в себя контроль за содержанием в природных средах загрязняющих веществ и оценку состояния окружающей среды. С 2017 года между Управлением Роспотребнадзора по Республике Алтай и ФГУП ЦЭНКИ достигнута договореность об участии специалистов санитарной службы региона в совместных облетах территории районов падения ОЧ РН после запусков с космодрома «Байконур» РН "Протон-М". Пробы анализируются на компоненты ракетного топлива на базе ИЛЦ ФБУЗ "Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Алтай", а также ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» г. Пермь.
Анализ проб осуществляется в химико-аналитическом центре ИВЭП СО РАН, а также в ООО НТЦ БИАСеп. По результатам анализов за 2021 год компоненты ракетного топлива в объектах окружающей среды в районах падения и на прилегающей территории НЕ ВЫЯВЛЕНЫ.
Управлением Роспотребнадзора по Республике Алтай ведется ведомственный экологический мониторинг, который включает в себя контроль за содержанием в природных средах загрязняющих веществ и оценку состояния окружающей среды. С 2017 года между Управлением Роспотребнадзора по Республике Алтай и ФГУП ЦЭНКИ достигнута договореность об участии специалистов санитарной службы региона в совместных облетах территории районов падения ОЧ РН после запусков с космодрома «Байконур» РН "Протон-М". Пробы анализируются на компоненты ракетного топлива на базе ИЛЦ ФБУЗ "Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Алтай", а также ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» г. Пермь.