CC BY
89
А. И. Павловский
ПОЛИТИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ ОСВОЕНИЯ КОСМИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА
В статье рассматриваются два аспекта политико-экологических последствий освоения космического пространства: во-первых, роль космических исследований в формировании научно-объективной картины экологического состояния Земли; особо отмечается практическое использование исследований для решения экологических проблем; во-вторых, негативное влияние практического освоения космоса на экологию космического пространства (замусоривание космического пространства). Автор сосредоточивает внимание на формах политического сотрудничества государств в контексте экологической проблематики освоения космоса.
Ключевые слова: политико-экологические последствия освоения космического пространства, формы политического сотрудничества, освоение космоса, космический мусор.
При решении проблем освоения космического пространства и коммерциализации космической деятельности представляется чрезвычайно важным изучение экологического аспекта освоения космоса. За последнее десятилетие проведено множество исследований в формировании научно-объективной картины экологического состояния Земли, что объясняет актуальность и важность данного вопроса.
В основе изучения экологического состояния Земли лежит мониторинг антропогенных и неантропогенных изменений состояния окружающей среды. Космический мониторинг позволяет оперативно выявлять очаги и характер изменений окружающей среды, прослеживать интенсивность процессов и амплитуды экологических сдвигов, изучать взаимодействие техногенных систем.
Исследования Земли из космоса позволяют определить целую гамму важнейших экологических параметров экосистемы, таких как: а) температурные режимы океана, материков, атмосферы на разных уровнях; б) контроль океанических течений; в) определение динамики открытых и закрытых водных бассейнов; г) определение концентрации планктона в морях и океанах, солености воды; д) изучение явлений деградации почвенного покрова; е) исследование динамики лесных массивов, лесных и степных пожаров; ж) исследование всех типов загрязнений атмосферы и гидросферы; з) ис-
© А. И. Павловский, 2009
следование явлений вулканизма и их влияния на состояние экосистемы и др. (см.: Пронин, Семенова, 2004).
На начальном этапе развития космонавтики проблема экологии космического пространства не поднималась и конкретные задачи не ставилась, так как космическая деятельность, как и другие сферы, развивалась в парадигме покорения природы. Человечество больше продвинулось к осознанию ценности и важности внеземных природных объектов и ресурсов в контексте их разработки и использования в научных, экономических и военных целях, причем в парадигме космической индустриализации, через коммерциализацию и другие рыночные механизмы, но при этом оно почти не продвинулось по направлению сохранения природы космоса, экологически ответственного подхода к исследованию и использованию его свойств и ресурсов.
Особую важность и сложность представляет проведение обязательной национальной и международной экологической экспертизы программ и проектов космической деятельности, связанных с созданием потенциально опасных глобальных систем и колонизацией других небесных тел, поскольку при их реализации возможно возникновение катастрофических угроз для биосферы Земли и человечества (см.: Кричевский, 2006, с. 48).
К середине XXI в. замусоривание космического пространства может принять глобальный характер. Космический мусор — это все искусственные объекты и их фрагменты в космосе, которые уже неисправны, не функционируют и никогда более не смогут служить никаким полезным целям. Подобные объекты являются опасным фактором воздействия на функционирующие космические аппараты, особенно пилотируемые. В некоторых случаях крупные или содержащие на борту опасные (ядерные, токсичные и т. п.) материалы объекты космического мусора могут представлять прямую опасность и для Земли — при их неконтролируемом сходе с орбиты, неполном сгорании при прохождении плотных слоев атмосферы Земли и выпадении обломков на населенные пункты, промышленные объекты, транспортные коммуникации и т. п. (Кричевский, 2006а, с. 34).
Проблема засорения околоземного космического пространства «космическим мусором» как чисто теоретическая возникла, по существу, сразу после запусков первых искусственных спутников Земли в конце 1950-х годов. Официальный статус на международном уровне она получила после доклада Генерального секретаря ООН под названием «Воздействие космической деятельности на окружающую среду» 10 декабря 1993 г., где отмечено, что проблема имеет международный, глобальный характер: нет засорения на______________________________________________________________ 225
ционального околоземного космического пространства, есть засорение космического пространства Земли, одинаково негативно влияющее на все страны, прямо или косвенно участвующие в его освоении.
Уже в течение полувека потерявшие управление космические аппараты (КА) и их фрагменты, вращаясь на околоземной орбите, сталкиваясь и дробясь, способствуют постепенному ухудшению космоэкологической ситуации и снижению степени достоверности прогнозирования космических полетов. Ущерб от космического мусора исчислим и в денежном эквиваленте: во избежание столкновений с ним только для МКС шесть раз пришлось корректировать орбиту, а «космические челноки» не единожды попадали под обстрел «миниатюрных горошин» (обломков КА), движущихся со скоростью в несколько километров в секунду, что требовало оперативного устранения возникших поверхностных дефектов (см.: Раткин, 2008).
Причины пребывания на орбите космического мусора, как и его состав, различны. Полиэтиленовые пакеты и отвертки, крепежные детали и крупные фрагменты попадают в околоземное пространство разными способами. По данным NASA, наименьший удельный вес составляют именно «случайные детали» (примерно 13%). Чуть больше (около 17%) приходится на долю отработанных, но не сведенных с орбиты ступеней ракет. Искусственные спутники Земли, как действующие, но потерявшие управление, так и отслужившие свой срок, в том числе спутники-шпионы, накопившиеся за годы «холодной войны», составляют собой треть (почти 31%) космомусора. Оставшаяся часть (свыше 39%) — это образовавшиеся при столкновениях осколки, удельная концентрация которых неуклонно продолжает расти. Поэтому в 1993 г. был создан соответствующий Международный координационный комитет, но тем не менее эффективных мер для предотвращения ухудшения ситуации не предпринято до сих пор. Главным в данном вопросе выступает финансовый фактор, инвестирование такого проекта, как очистка околоземного пространства, требует миллиарды долларов, и отдельно ни одно государство не возьмет на себя решение столь трудной задачи. Достичь результатов можно лишь в рамках международного сотрудничества.
Кроме того, для «уборки» околоземного пространства необходимо специальное оборудование и аппараты, работающие по принципиально различным схемам для транспортировки как крупных, так и мелких объектов. Предлагаются самые фантастические проекты, например использовать для эвакуации мелких обломков одноразовые «грузовики» или построить на околоземной орбите заводы по переработке космического мусора и организовать его контей-
нерное хранение. Но насколько это целесообразно и безопасно, исследователям еще предстоит выяснить.
Наконец, в существующих нормативно-правовых документах не до конца отрегулированы процедуры и механизмы эвакуации космических аппаратов. Для того чтобы решить эту проблему, необходимо заключение серии международных договоров о проведении совместных работ по очистке околоземного пространства.
Постоянное увеличение космического мусора может иметь катастрофические последствия не только для запуска тех или иных аппаратов на орбиту, но и для исследований космоса. На днях NASA опубликовало отчет о результатах за 2008 г. в котором описаны четыре случая, когда аппараты агентства едва избежали опасного столкновения с космическими обломками.
Отслеживая крупные куски мусора, диаметр которых превышает десять сантиметров, космические инженеры определяет среди них потенциально опасные объекты. Обладая информацией о траектории движения того или иного «искусственного метеорита», бортовые системы космического аппарата могут принять решение о совершении маневра. Подобная операция уже была успешно проведена на Международной космической станции в августе 2008 г., когда маневрирование понадобилось для предотвращения столкновения с обломком российского ракетоносителя.
Вместе с тем количество космического мусора равномерно возрастает с 1960-х годов. Его количество постоянно увеличивает риски для действующих спутников и кораблей на орбите Земли. Так, например, оценка риска для планируемого в мае полета «Шаттла» к телескопу Хаббла составляет 8%. При этом каждая задержка старта увеличивает этот показатель.
Всего в настоящее время зафиксировано около 100 тысяч потенциально опасных объектов, и астрономы не могут предложить действенного способа разрешить эту проблему. Единственный вариант, который может быть реализован в ближайшее время, — перенос высот низких и средних околоземных орбит, на которых вращается большинство искусственных спутников. Однако подобная мера может быть только временной — рано или поздно обломки доберутся и до новых орбит, количество которых ограничено как притяжением Земли, так и техническими возможностями космической техники.
Отслеживание космического мусора, из-за отсутствия возможности отклонить или уничтожить летящий на встречу обломок, является не слишком эффективным способом. Космические аппараты вынуждены совершать дополнительные маневры, на что расходуется драгоценное топливо. Чем больше подобных манипуляций
предстоит исполнить спутнику на орбите, тем меньше будет его полезный ресурс.
Сказывается и нехватка времени для оперативного принятия решения. Системы наблюдения способны предупредить о надвигающейся опасности максимум за сутки до потенциального столкновения. Крупным аппаратам, к которым относятся и Международная космическая станция, и телескоп Хаббла, требуется несколько больше времени на реакцию по предотвращению стодкновения.
Необходимость мер по уменьшению интенсивности техногенного засорения космоса становится понятной при рассмотрении возможных сценариев освоения космоса в будущем. Существует так называемый «каскадный эффект», который в среднесрочной перспективе может возникнуть от взаимного столкновения объектов и частиц космического мусора, а при экстраполяции существующих условий засорения низких околоземных орбит (НОО), даже с учетом мер по снижению в будущем числа орбитальных взрывов (42 % всего космического мусора) и других мероприятий по уменьшению техногенного засорения, может в долгосрочной перспективе привести к катастрофическому росту количества объектов орбитального мусора на НОО и, как следствие, к практической невозможности дальнейшего освоения космоса. Одним из негативных влияний на экологию космического пространства является орбитальное разрушение космических аппаратов. По данным, приведенным представителем NASA на 26-й сессии Межагентского координационного комитета по космическому мусору (МКККМ), заседание которой прошло в Москве в 2008 г., долевое распределение вклада в замусоривание околоземного космического пространства составляет: Китай — 40%, США — 27,5, Россия — 25,5, остальные страны — 7% (МКККМ, 2008).
Сведения о заселенности околоземного пространства объектами искусственного происхождения поступают из специальных Служб контроля космического пространства, функционирующих как в России, так и в США. Они оснащены радиолокационными, оптическими и оптико-электронными системами слежения. В их задачи входят наблюдение, отождествление и каталогизация искусственных объектов. Российские и американские каталоги содержат их около 15 000. Полученная Службами контроля информация используется для анализа состояния экологической обстановки в космосе.
Сейчас работы ведутся по трем основным направлениям: а) мониторинг ОКП и создание технологий защиты летательных аппаратов от космического мусора; б) разработка и внедрение мероприятий, направленных на предотвращение дальнейшего засорения ОКП; в) разработка средств ликвидации уже существующего космического мусора.
Оценка степени решения экологических проблем, связанных с применением космических средств по космической Федеральной программе на 2006-2015 гг., показывает, что в результате реализации Программы будет обеспечено практическое решение экологических проблем. Прекращено загрязнение полей падения ступеней ракет-носителей и объектов испытательной базы проливами токсичных компонентов топлива за счет полного прекращения эксплуатации ракеты-носителя «Протон» и ракет-носителей, созданных на базе конверсионных межконтинентальных баллистических ракет, перехода на использование ракет-носителей только с экологически чистыми компонентами топлива, проведения рекультивации почвы, очистки вод, создания системы экологического мониторинга и обеспечения экологической безопасности за счет сокращения номенклатуры используемых ракет-носителей с 10 до 4 типов, совмещения районов падения отделяемых частей различных ракет-носителей, применения гибких программ управления ракетами-носителями в полете, снижения остатков топлива в отработанных ступенях, экологического обследования районов падения, космодромов и технологических объектов. Общая площадь земель, отчуждаемых под районы падения ступеней, сократится на 40% (Федеральная космическая программа..., 2005).
Особая роль международного сотрудничества государств в области освоения космического пространства отводится экологической проблематике. Успех всех национальных и международных программ мирного исследования и освоения космического пространства уже в ближайшие десятилетия будет целиком определяться перспективностью заложенной в них экологической политики.
Бесспорным и доступным для общественного понимания решением проблемы экологического аспекта освоения космического пространства выступает регулирование и сокращение масштабов космической деятельности.
Понимание человечеством стратегической значимости космоса привело к тому, что уже более 130 стран мира осуществляют подобного рода деятельность, около 20 из них — весьма активную (по национальным и международным программам). Но только такие государства, как Россия, США, а также объединенная Европа, а в последнее время и Китай, располагают соответствующим потенциалом.
Характер, масштабы и важность крупных космических программ порождают потребность в международном сотрудничестве. Обязательным условием осуществления таких проектов, как наблюдение за Землей, международная космическая станция и большинство научно-исследовательских космических миссий.
Литература
1. Кричевский С. В. Освоение внеземных природных ресурсов и охрана окружающей среды // Управление социоприродными системами: философско-
методологические аспекты / Под ред. А. Д. Урсула. М.: Изд-во РАГС, 2006. С. 44-54.
2. Кричевский С. В. Экологическая политика и экологическая безопасность ракетно-космической деятельности (методологические и практические аспекты) // Конверсия в машиностроении. 2006а. № 2. С. 32-36.
3. Проблемы космического мусора (26-я сессия Межагентского координационного комитета по космическому мусору). М.: Федеральное космическое агентство, 2008.
4. Пронин В. П., Семенова Е. Ю. Космические методы экологического мониторинга // Материалы IV Всероссийской научно-практической конференции 24-26 марта 2004 г. РГПУ им. А. И. Герцена. СПб., 2004.
5. Раткин Л. В. Экология космоса в XXI веке // В мире науки. 2008. № 7.
6. Федеральная космическая программа России на 2006-2015 годы. Утверждена 22 октября 2005 г. № 635.
