Когда мы видим, как в небо поднимается космическая ракета, невольно захватывает дух. Космический корабль отрывается от Земли в клубах дыма от сгораемого топлива. Такие запуски проходят не бесследно для окружающей среды.
Каким может быть вред
Космические запуски могут повлиять на нашу планету. Существует три основных источника угрозы:
- Токсичное загрязнение поверхности. Предполагает попадание жидких отравляющих веществ, например, остатков топлива в воду, почву, контакт с растениями, животными и человеком.
- Загрязнение атмосферы. Создается значительное воздействие на атмосферу планеты, нагнетание парникового эффекта.
- Мусор. Это непосредственно тот мусор, который остается в результате космических запусков. К примеру, падение обломков аппаратов в океан.
Наконец, некоторые ученые обращают внимание и на вопрос совокупных выбросов разной космической инфраструктуры на Земле. К примеру, профильной промышленности, добычи полезных ископаемых для строительства кораблей, создания топлива. Но мы сосредоточимся только на ракетных пусках.
Загрязнение поверхности
В баках ракет находится большое количество ракетного топлива. Без него от земли не оторваться, и чем тяжелее космической аппарат, тем больший объем горючего для него потребуется.
Критически важный вопрос — это компоненты такого горючего. Они могут отличаться по уровню токсичности и воздействию на окружающую среду.
Одним из наиболее токсичных веществ, которые пока что продолжают использоваться в ракетном топливе, является гептил. Такой компонент топлива использует, к примеру, российская тяжелая ракета «Протон-М».
Эксперты отмечают, что гептил оказывает негативное воздействие практически на все системы в организме человека — лимфатическую, иммунную, нервную, сердечно-сосудистую и даже желудочно-кишечную. При этом предельно допустимые концентрации довольно низкие, а значит, человеку или другим живым существам не стоит вступать в контакт с таким компонентом топлива.
Тем не менее новое поколение российских тяжелых ракет «Ангара» переходит на использование заметно более безопасной топливной пары — «жидкий кислород + жидкий водород», что сделает запуски более экологичными. Это особенно актуально в контексте постепенного перевода запусков на территорию России и использования космодрома «Восточный».
Означает ли это, что ракетное топливо станет полностью безвредным? В ближайшей перспективе — нет. Но оно точно станет менее токсичным, чем было во времена активного использования горючего с гептилом.
Загрязнение атмосферы
Еще одно последствие — атмосферное загрязнение. Здесь принцип такой же, как при воздействии на окружающую среду промышленных и автомобильных выбросов — в воздухе остаются частицы, потенциально способные усилить парниковый эффект или негативно повлиять на здоровье человека.
Ученые призывают анализировать состав ракетного топлива и принимать во внимание, какой процентный вклад оно вносит в загрязнение атмосферы по сравнению с другими источниками. Так Валерий Клюшников отмечает, что доля выбросов при пусках ракет составляет примерно от 0,000001% для оксидов азота и углерода до 0,001% для хлора от выбросов промышленными предприятиями.
Это говорит о том, что на Земле есть немало других источников вреда для атмосферы, которые не только влияют на нее, но и могут оказывать пока точно не установленное воздействие на озоновый слой.
При этом не стоит сразу записывать все ракетные двигатели в категорию опасных. Существует много видов технологий и они отличаются по своему воздействию на природу.
К примеру, западные экологи уже не первый год бьют тревогу по поводу применения ракетных двигателей Raptor. Они используются при пусках Starship и заправляются топливом на метане. Сам по себе этот элемент считается одним из наиболее экологически чистых, но при его сгорании выбрасывается огромное количество CO₂.
В одном из исследований говорится о том, что только за один полет Starship выделяется 2,6 тыс. т углекислого газа. А это в пять раз больше, чем у других ракетных двигателей. Для сравнения, эмиссия легендарных американских шаттлов программы Space Shutlle, таких как «Дискавери» и «Атлантис» составляла 0,4 тыс. т CO₂ за один полет.
Не менее опасны и другие компоненты топлива, которые рассеиваются в воздухе. К ним относится хлор и оксид алюминия. Ученые считают, что они могут быть причинами разрушения озонового слоя планеты. Есть ли решение? Для сравнения с «грязными» кораблями приводятся более экологичные ракеты Delta IV на жидком водороде, которые выбрасывают в атмосферу воду и водяной пар.
Замусоривание
Наконец, нужно остановиться и на таком вопросе, как создание большого объема мусора. Обломки падающих ракет находят и утилизируют, анализируя вред для окружающей среды. Причем из моря или океана их не поднимают, это создает риск загрязнения гидросферы. Здесь стоит учитывать, что вред заключается не только физическим попаданием мусора, но и остатками химических веществ, которые остаются на нем.
Ярким примером здесь становится SpaceX. Космическая база в штате Техас не раз становилась объектом нападок экологов. Специалисты отмечают, что территория расположения базы является домом диких котов оцелотов, 200 видов птиц, морских черепах.
При этом рядом с космодромом постоянно падают обломки, местность замусоривается. Падения периодически сопровождаются взрывами, которые также наносят заметный вред окружающей среде.
Споры вокруг базы не утихают с момента, когда Федеральным управлением гражданской авиации США (ФАА) было выдано разрешение на строительство. Дошло до того, что ФАА пришлось попросить компанию Илона Маска принять дополнительные меры, чтобы уменьшить негативное воздействие на природу.
Но все перечисленное является одним из следствий развития космической отрасли. При этом стоит учитывать, что космические проекты всегда привлекают больше внимания, чем ставшие уже привычными многим опасные производства, объекты химической и металлургической промышленности.
Экологическая стратегия Роскосмоса
Несмотря на неизбежное воздействие ракетных запусков на окружающую среду, Роскосмос активно внедряет меры по снижению экологического ущерба. Эти инициативы охватывают переход на экологичное топливо, контроль за выбросами и мониторинг атмосферы, сокращение падения отработанных ступеней в населенных или природоохранных зонах, уменьшение космического мусора, экологизацию наземной инфраструктуры. Все эти меры делают российские запуски одними из самых экологичных в мире.
А ранее Наука Mail писала о том, как Россия и Китай бросили вызов NASA, объединив усилия в амбициозном проекте по созданию ядерного реактора для будущей лунной базы.