Глобальная проблема загрязнения космоса

Чем же страшен космический мусор?

Космос… Прекрасная бесконечность… Первый спутник летних романтических вечеров, когда сидишь с приятным сердцу человеком и смотришь на звезды, разговаривая обо всем, представляя миллионы километров, где еще ни разу не бывал человек. Ведь именно такие первые ассоциации возникают в наших мыслях?

Да… Всё было бы, конечно, хорошо и прекрасно, если бы это было действительно так. И большинство населения, не заинтересованное в действительности, до бесконечности будут утверждать, что космос – самая прекрасная бесконечность.

Гипотеза:

Загрязнение космического пространства ведет к ухудшению экологической обстановки на всей Земле, повышает риск ухудшения здоровья людей и является угрозой их безопасности.

Задачи:

- Выявить последствия радиоактивного загрязнения околоземного космического

пространства и загрязнения космическим мусором;

- Выяснить возможности уменьшения загрязнения.

Существует несколько объективных причин его опасаться:

1. Борт корабля может быть поврежден любым объектом с диаметром более 1 см. На Земле, конечно же, следят за передвижением таких предметов, но все же есть огромная вероятность того, что одна из нескольких тысяч опасных частиц соответствующего размера неожиданно пробьет космический транспорт. Ведь нужно учитывать, что они движутся с огромной скоростью. Если же столкновение все же произойдет, то разрушения после него можно сравнить с таковыми после попадания бронебойного малокалиберного снаряда.

2. Негативные последствия загрязнения космоса могут коснуться и населения Земли. Что мешает мусору упасть на головы людей? Ничего! В истории космонавтики был случай, когда в результате выхода из строя станций «Skylab» и «Салют-7», они попали в атмосферу. Но, к счастью, тогда, кроме одной коровы, никто не пострадал.

3. Несгоревший космический мусор уже не раз травмировал людей. Например, в 1977 году одна женщина была ранена в плечо. «Виновница» – вторая ступень ракеты-носителя «Delta». А ведь такие объекты могут привести и к летальному исходу.

4. Но самая страшная причина, которой следует бояться больше всего – это радиоактивность мусора из космоса. На нашу планету упало уже 9 объектов с ядерными материалами.

К великому для нас сожалению, пока никто так и не придумал эффективного и практического способа борьбы с космическим мусором. Однако уже неоднократно выдвигались идеи и предложения по этому поводу. Одно из последних – от Европейского космического агентства. В начале 2014 года в рамках инициативы CleanSpace было предложено использовать «охотника» за мусором – «e.DeOrbit». Он должен захватывать его сетью, гарпуном или щупальцем.

«Загрязнение космоса – дорога в никуда» 

Перед началом работы над проектом я поставил для себя вопрос: 
- Можно ли изучать и использовать космическое пространство не оставляя 
«грязных следов?» 

Цель моей работы это: 
- Выявить экологические последствия использования ракетной техники и изучить 
меры по их минимизации. 

Для себя я определила Гипотезу: 
Загрязнение космического пространства ведет к ухудшению экологической обстановки на всей Земле, повышает риск ухудшения здоровья людей и является угрозой их безопасности. 

И поставила несколько задач: 
- Изучить различные источники информации и определить воздействие ракетной 
техники на систему «человек – общество – природа»; 
- Выявить последствия радиоактивного загрязнения околоземного космического 
пространства и загрязнения космическим мусором; 
- Выяснить возможности уменьшения загрязнения. 


Следующий мой шаг - это изучить различные источники информации. 
Изучив их, я получил следующее, что основными негативными воздействиями ракетных пусков на систему «человек – общество – природа» являются: 

- Загрязнение природной среды вредными газами и невыработанными остатками топлива в районах падения ступеней ракет, проливами топлива и распылением в атмосфере вследствие неполного сгорания; 

- Космический мусор, падение фрагментов техники из космоса на Землю; 
- Мощные шумы, вибрация, электромагнитные излучения; 

- Высокий уровень заболевания персонала, связанного с ракетной техникой. 

Следующий шаг – определить: влияет ли отрицательно ракетная техника на ионосферу? 
Получила следующее – это: 

-Уничтожение озонового слоя; 
- Увеличение грозовой активности; 
- Радиопомехи; 
- Возникновение ионосферных дыр; 
- Резкое падение атмосферного давления; 
- Резкое усиление ураганов 

Далее проанализировав вес стартующей ракеты, я получила следующие данные, что: 
Вес полезного груза составляет всего только 2%, тогда как 
Ракетное топливо 84%, 
Вес технической системы запуска 14% 

При сравнении жидкого и твердого ракетного топлива пришла к выводу, что : 
В жидком ракетном топливе горючим служит жидкий водород, керосин или гептил, окислителем – жидкий кислород или N2O4. 

Гептил - это вещество сильнейший, прозрачный яд.! 

При попадании в организм человека он вызывает разрушение практически всех систем жизнедеятельности – кровеносной, иммунной, выделительной, обладает канцерогенным и мутагенным эффектом 
Всемирная организация здравоохранения считает гептил веществом первого класса опасности. 

Затем проанализировала состав космического мусора 
Космический мусор – это все искусственные объекты и их фрагменты в космосе, которые уже неисправны, не функционируют и никогда более не смогут послужить никаким полезным целям 

С 1957 года человечество оставило в космосе около 7000 тонн мусора. 

Две наиболее замусоренные зоны – нижняя орбита (высота менее 200 км), геостанционная орбита (высота 36 000 км) 

- На высоте 400 км (высота орбиты МКС) – мусор сохраняется от года до полутора лет, затем опускается на Землю; 
- На высоте 800 км – 200 лет; 
- На геостанционной орбите – мусор хранится миллионы лет 
Чем же опасен космический мусор? 

- Фрагмент размером 5 см, двигающийся со скоростью около 10 км/спо 
эллиптической орбите вокруг Земли, может пробить противометеоритную защиту 
МКС, что приведет к нарушению герметичности; 
- Космический мусор может «убить» спутники; 
- Засоряет пустоты вселенной; 
- При неконтролируемом сходе с орбиты, космический мусор может повредить наземным постройкам на Земле. 

Как очистить космос от мусора 
За минувшие полвека, как человек начал с помощью космических аппаратов исследовать космос, он окружил Землю поясом искусственных спутников и отходов. Учёные изобретают космические системы-мусоросборщики. Рассмотрим эти проекты. 

Машина-мусоросборщик с рукой-роботом 

Космический корабль, оснащённый рукой-роботом, захватывает мусор клещами и помещает его в специальный отсек. Это устройство позволит очистить космос от отработанных спутников и ступеней ракет. Заполненный мусором отсек возвращается на Землю для утилизации. 
Движущаяся сеть 
В космосе разворачивается нечто вроде рыболовной сети из полимерных материалов, достаточно прочных, чтобы избежать повреждений при столкновении с космической пылью. Такую сеть прикрепляют к небольшому спутнику, после этого она должна развернуться, поймать мусор и снова свернуться со своей добычей. Собранные отходы возвращаются на космическом корабле на Землю для утилизации. 

Лазеры 
Исследователи предложили стрелять по отходам из лазерных пушек, чтобы они разогрелись до такой степени, что превратились бы в газ. Такие пушки могут располагаться на Земле и направляться сверхчувствительными радарами. 

Пластины из Аэрогеля 
Аэрогель – это чрезвычайно пористый материал: он состоит из пустоты на 99%. Попадая в такое вещество, мельчайшие частицы заполняют пористую поверхность и оседают в пластине. Заполненные пластины возвращаются на Землю для утилизации. 

Гигантские шары 
Это - Гелиевые шары, которые перетаскивают нефункционирующие спутники на Землю. Мертвые спутники представляют опасность для других космических аппаратов. 
Воздушные шары – это более дешевый способом решить проблему уборки космического мусора. 
37-метровому шару понадобится всего лишь один год, чтобы перетащить 1200-килограммовый спутник со стартовой орбиты на 830 километровую высоту, достаточную для того, чтобы сгореть в атмосфере. Без шара, на это уйдут века. 

Парус для очистки космоса от космического мусора 
Это - миниатюрный «наноспутник», оснащенный «солнечным парусом». 
Как только оборудование выполняет свою задачу, солнечные паруса разворачиваются и возвращают спутник с орбиты. Трение между парусом и разреженной атмосферой замедлит обломки, так что они сойдут с орбиты и сгорят в атмосфере, обычно этот процесс занимает около 100 лет. 

Существуют и другие разработки. 

Из приведённых примеров видно, что существуют разные методы сбора космического мусора. Все они очень дорого стоят. Чтобы уменьшить затраты на их производство и применение, следует совершенствовать конструкции спутников, космических кораблей и ракет, чтобы от них оставалось как можно меньше космического мусора. 

Существующие причины отсутствия эффективных мер по предотвращению загрязнения космоса 
1 Для «уборки» околоземного пространства необходимо специальное оборудование. 
2 В существующих нормативно – правовых документах не до конца отрегулированы 
процедуры и механизмы эвакуации космических аппаратов. 
3 Финансовый фактор: стоимость проекта по очистке околоземного пространства от 
космического мусора стоит миллиарды долларов. Кто будет финансировать данный 
проект? 

В процессе работы над проектом были сделаны следующие выводы: 
Для того чтобы уменьшить загрязнение космического пространства необходимы следующие меры: 

1 Контроль космической деятельности государств путем международной экспертизы. 
2 Совершенствование конструкции космических ракет. 
3 Экологический мониторинг околоземного космического пространства. 
4 Наблюдение и контроль за «космическим мусором». 
5 Разработка способов и средств защиты космических аппаратов от воздействия 
высокоскоростных частиц «космического мусора». 
6 Разработка эффективных методов очистки космического пространства от уже 
имеющегося мусора

МЫ ВЫБИРАЕМ!

Счастливое завтра для нашей планеты!

Космос… Прекрасная бесконечность… Первый спутник летних романтических вечеров, когда сидишь с приятным сердцу человеком и смотришь на звезды, разговаривая обо всем, представляя миллионы километров, где еще ни разу не бывал человек. Ведь именно такие первые ассоциации возникают в наших мыслях?

Да… Всё было бы, конечно, хорошо и прекрасно, если бы это было действительно так. И большинство населения, не заинтересованное в действительности, до бесконечности будут утверждать, что космос – самая прекрасная бесконечность.

Гипотеза:

Загрязнение космического пространства ведет к ухудшению экологической обстановки на всей Земле, повышает риск ухудшения здоровья людей и является угрозой их безопасности.

Задачи:

- Выявить последствия радиоактивного загрязнения околоземного космического

пространства и загрязнения космическим мусором;

- Выяснить возможности уменьшения загрязнения.

Космос всегда был главным предметом исследований. Множество ученых придумывали десятки схем и чертежей летательных аппаратов, способных, по их мнению, долететь до космоса и вернуться обратно.

Н.И. Кибальчич

Р. Годдарт

Г. Оберт

К. Циолковский

Впервые космос был освоен 4 октября 1957 года в 19:28.

Начало полёта — 4 октября 1957 в 19:28:34 по Гринвичу

Масса аппарата — 83,6 кг;

Максимальный диаметр — 0,58 м.

Наклонение орбиты — 65,1°.

Период обращения — 96,7 мин.

Витков — 1440

Длительность полета – 3 месяца

Окончание полёта — 4 января 1958

• 12 апреля 1961 года СССР прогремел на весь мир своим великим достижение – первым запуском человека в космос. Им стал всем известный, уже на протяжении 55 лет (именно столько лет прошло со дня первого запуска человека в космос), Юрий Алексеевич Гагарин. Его корабль «Восток» совершил ровно один виток вокруг Земли за 1 ч 48 минут, пройдя при этом 41 тыс. км. С тех пор день первого полета человека в космос отмечают как «День Космонавтики».

Проблема появления космического мусора возникла сразу после запуска первого искусственного спутника (4 октября 1957 г). Официальный статус на международном уровне она получила после доклада генерального секретаря ООН (10 декабря 1993 г) – «Воздействие космической деятельности на окружающую среду».

• Теперь мы уже не можем считать космос прекрасной бесконечность, наполненной миллионами горящих и потухших звезд, планетами и прочими прекрасными, яркими небесными телами, которые радуют глаз. Ни что не проходит бесследно… Так и различные тела, запущенные в космос с орбиты Земли, оставляют в атмосфере свои какие-то части: обломки корпусов, а при разрушении и вовсе не только засоряют орбиту, но и становятся препятствием для новых спутников и аппаратов.

Первый пояс мусора находится на высоте 850–1200 км от поверхности Земли. Именно здесь движется огромное количество метеорологических, военных, научных спутников и зондов.

Второй пояс загрязнения лежит в районе геостационарных орбит (свыше 30 000 км). Сейчас там находится около 800 объектов разных стран. Каждый год к ним присоединяется 20–30 новых станций.

• По данным РАН, около 85% космического мусора приходится на долю крупных частей ракет и разгонных блоков, с помощью которых искусственные спутники Земли выводятся на орбиту, а также самих отработанных спутников.
• Еще 12% мусора – это элементы конструкции, отделяющиеся в процессе запуска спутников и их эксплуатации. Все остальное – мелкие фракции и осколки, возникшие в результате их соударения.

• В настоящее время в космосе находится более 10 тысяч летательных аппаратов и спутников Земли, при этом функционируют из них только 6%.

• Плотность космического мусора на орбите ежегодно увеличивается на 4%.

• Почти каждые 10 дней какой-нибудь отработавший свой срок спутник или другой крупный фрагмент, постепенно теряя скорость в верхних слоях атмосферы, виток за витком, зарывается в нее и сгорает, не причиняя Земле вреда.

• Известно множество случаев столкновения космического мусора с аппаратами: 1983 г. – песчинка, диаметром 0,2 мм, при столкновении с шаттлом (STS-7), образовала трещину на иллюминаторе.
• 29 марта 2006 г. 03:41 – авария спутника «ЭКСПРЕСС-АМ11»
• 10 февраля 2009 г. – столкновение американского спутника компании Iridium с российским спутником «Космос-2251»

• - Загрязнение природной среды вредными газами и невыработанными остатками топлива в районах падения ступеней ракет, проливами топлива и распылением в атмосфере вследствие неполного сгорания;
• - Космический мусор, падение фрагментов техники из космоса на Землю;
• - Мощные шумы, вибрация, электромагнитные излучения;

- Высокий уровень заболевания персонала, связанного с ракетной техникой. -Уничтожение озонового слоя; - Увеличение грозовой активности; - Радиопомехи; - Возникновение ионосферных дыр; - Резкое падение атмосферного давления; - Резкое усиление ураганов с ракетной техникой.

Чем опасен космический мусор?

• 1. Борт корабля может быть поврежден любым объектом с диаметром более 1 см, нужно учитывать, что они движутся с огромной скоростью. Если же столкновение все же произойдет, то разрушения после него можно сравнить с таковыми после попадания бронебойного малокалиберного снаряда.
• 2. Негативные последствия загрязнения космоса могут коснуться и населения Земли, в истории космонавтики был случай, когда в результате выхода из строя станций «Skylab» и «Салют-7», они попали в атмосферу. Но, к счастью, тогда, кроме одной коровы, никто не пострадал.
• .

• 3. Несгоревший космический мусор уже не раз травмировал людей. Например, в 1977 году одна женщина была ранена в плечо.
• 4. Радиоактивность мусора из космоса. На нашу планету упало уже 9 объектов с ядерными материалами.

Как предотвратить загрязнение космическим мусором?

• 1. Совершенствование конструкции космических ракет.
• 2. Экологический мониторинг околоземного космического пространства.
• 3. Наблюдение и контроль за «космическим мусором».
• 4. Разработка способов и средств защиты космических аппаратов от воздействия высокоскоростных частиц «космического мусора».
• 5. Разработка эффективных методов очистки космического пространства от уже имеющегося мусора.

Мы за счастливое ЗАВТРА нашей планеты!