В процессе вывода объекта на орбиту после выработки топлива последовательно отделяются: стартовые ускорители, ступени, сбрасываются головные обтекатели, переходные отсеки последующих ступеней и т. д. Все указанные элементы различаются по массе и конфигурации, имеют различные аэродинамические характеристики, отделяются в разное время полета и на различной удаленности от точки старта, что приводит к значительному рассеиванию по поверхности Земли. Следующей экологической проблемой является проблема засорения околоземного космоса фрагментами ракетно-космической техники. В литературе эту проблему называют проблемой «космического мусора». По некоторым данным на начало 1991 года в космосе находилось около 7200 наблюдаемых объектов искусственного происхождения, причем лишь 5% из них – действующие космические аппараты. Основная опасность «космического мусора» связана с высокими скоростями столкновения орбитальных фрагментов с КА. В космосе частица диаметром 0.5 мм может пробить космический скафандр, даже если он изготовлен из многослойного материала. Наряду с механическим загрязнением космоса серьезную опасность представляют возможные аварии и отказы КА с радиоизотопными и ядерными энергоустановками на борту. В настоящее время имеются проекты и предложения по решению некоторых задач перечисленных выше проблем экологии при эксплуатации РКТ. В США ведутся работы по созданию одноступенчатого национального аэрокосмического самолета, снабженного многорежимной двигательной установкой, позволяющего доставлять объекты в космос и обратно с минимальной экологической нагрузкой на атмосферу и космос. Аналогичные проекты имеются и в России. Однако решение перечисленных проблем находится лишь в начальной стадии.
4. Социально-экологические последствия ракетно-космической деятельности.
В регионах ракетно-космической деятельности они занимались проблемой поражения человека компонентами ракетных топлив, изучали их воздействие на различные популяции и группы населения, в том числе на детей ракетчиков, исследовали репродуктивное здоровье жен ракетчиков. Метод исследования - ретроспективный клинико-эпидемиологический анализ в сочетании с социологическим обследованием. Надо сказать, что официально признанные методы учета заболеваемости неприменимы к исследованию медицинских аспектов данной проблемы - здесь речь идет о токсикологии, об описании отдельных симптомов. И если Минздрав РФ при оценке ситуации учитывает статистику заболеваемости, то они ведут анализ структуры симптомов и синдромов, встречающихся в данной популяции.
В результате исследования получен очень важный и интересный материал, который частично был опубликован; добыты факты, дающие новое представление о вредном воздействии компонентов ракетных топлив на человека. Например, в районах падения отделяющихся частей ракет-носителей, содержащих остатки гептила, наблюдается типичная картина гидразинового поражения человека в результате длительного воздействия малых доз гептила.
Гептил (несимметричный диметилгидразин, НДМГ) - жидкое ракетное топливо, представитель большого класса гидразинсодержащих веществ, с которыми соприкасаются миллионы людей. Прежде всего, это применяющиеся при лечении депрессий и туберкулеза гидразинсодержащие лекарства, в том числе изониазид. Исследование побочных эффектов и осложнений, возникающих при передозировке изониазида, позволило досконально изучить механизм и клинику воздействия гидразина на организм человека.
Тем не менее, не все проблемы в этой сфере пока разрешены, и одна из них - определение безопасных концентраций гидразинсодержащих веществ. В России, как и в бывшем СССР, предельно допустимая концентрация (ПДК) для НДМГ в атмосферном воздухе составляет 0,1 мГ/куб. м, однако имеются данные о неблагоприятном воздействии гептила на организм человека при концентрации в 10 раз меньшей ПДК - 0,01 мГ/куб.м. Речь идет о воздействии на взрослого человека, а в пересчете воздействия на ребенка или плод допустимая концентрация НДМГ должна быть уменьшена еще в 10 раз - до 0,001 мГ/куб.м. Таким образом, говорить, что концентрация гептила, равная 1 ПДК, безопасна - несерьезно. Воздействие на людей НДМГ, как и компонентов других ракетных топлив, приводит к поражению иммунной, сердечно-сосудистой, лимфатической и центральной нервной систем, желудочно-кишечного тракта, крови, печени, кожи, к нарушению репродуктивной деятельности, появлению тяжелых врожденных уродств, внутриутробному недоразвитию плода и другим патологическим состояниям. Причем наиболее сильно воздействие сказывается на беременных женщинах, на новорожденных и детях дошкольного возраста.
Медико-биологические эффекты воздействия компонентов ракетного топлива чрезвычайно сходны с эффектами воздействия ионизирующего излучения: выпадение волос, носовые кровотечения, гиперплазия щитовидной железы, цитопения, анемия, астения, нейроциркуляторная дистония и многие другие симптомы и синдромы. Вместе с тем, сравнительные исследования показали, что воздействие на организм человека ракетного топлива, возможно, даже более разрушительно, чем длительное радиационное воздействие в самых загрязненных районах (Новозыбковский, Злынковский районы Брянской области).
Следует отметить, что у детей ракетчиков, имеющих контакт с НДМГ при обслуживании ракетных комплексов, обнаруживаются такие же расстройства здоровья, что и у людей, проживающих в районах падения отделяющихся частей ракет-носителей с остатками НДМГ. При этом клиническая картина поражения людей гептилом соответствует экспериментальным данным, полученным при передозировке гидразинсодержащих лекарств (изониазида и других).
Присутствие НДМГ в воздухе в малых концентрациях (0,1-0,9 ПДК) при длительном, порядка двух лет, воздействии приводит к тяжелым нарушениям здоровья - сейчас это доказано. Прежде были изучены тяжелые и средней тяжести отравления гептилом, но никто не располагал данными о длительном воздействии его малых доз на детей, на женщин, на репродуктивную функцию.
Загрязнение окружающей среды компонентами жидких ракетных топлив - ароматическими углеводородами, синтином, гептилом, керосином - представляет большую опасность и для людей, и для окружающей среды. Компоненты ракетного топлива попадают в организм человека через воздух, воду, почву (при хождении по росе, по загрязненной земле), через фрукты и овощи и даже при нахождении человека в лесу - из-за десорбции токсикантов из растений. Например, выявлены массовые отравления детей в результате однодневного пребывания в лесу вблизи района падения ступеней ракет-носителей. В местах, загрязненных компонентами ракетного топлива, обнаруживаются мутантные формы домашних птиц, насекомых, растительности. Эта проблема требует немедленного исследования на цитогенетическом уровне.
Впервые получены свидетельства существования прямой зависимости между запусками ракет-носителей “Союз”, “Протон” и массовыми расстройствами здоровья населения в зонах воздействия. Например, через 2-3 дня после запуска ракеты-носителя с космодрома Байконур у населения Третьяковского района Алтайского края возникают острые желудочно-кишечные нарушения, поражения кожи, центральной нервной системы, гипертензия, ларингоспазмы и др., а учащиеся ряда школ в течение недели после запуска находятся в состоянии наркотического опьянения - с возбуждением, агрессией, изменением сознания.
Площадь районов падения отделяющихся частей ракет-носителей в Российской Федерации, по официальным данным, составляет 20 миллионов гектаров. По нашим данным, величина территории, загрязненной в результате ракетно-космической деятельности, составляет 100 миллионов гектаров. В республиках Коми и Алтай нами обнаружены старые, использовавшиеся лет 20 тому назад, районы падения, о которых не упоминается в официальных документах. Кроме того, отделяющиеся части ракет падают не только в заданных районах, а на всем протяжении трасс полетов.
Так, по данным Алтайского регионального института “Экология”, большая территория Алтае-Саянского региона (0,25 млн. кв. км) загрязнена различными компонентами жидких ракетных топлив: гептилом, синтином, керосином, ароматическими углеводородами. В этих местах падают отделяющиеся части ракет-носителей “Союз”, “Протон”, баллистических ракет (при учебно-испытательных пусках), там же испытываются и ликвидируются крылатые изделия. Под воздействием компонентов ракетного топлива находятся не только чабаны, табунщики и прочие лица, ведущие хозяйственную деятельность непосредственно в районах падения отделяющихся частей ракет-носителей, но и жители территорий, расположенных в пределах 100 км от трасс полетов ракет-носителей и баллистических ракет. В Республике Алтай к таким районам относятся Усть-Канский, Онгудайский, Улаганский, Кош-Агачский. Под длительным непрерывным воздействием компонентов ракетного топлива находятся южные районы Алтайского края: Чарышский, Змеиногорский, Солонешенский, Смоленский, Алтайский и другие.
Большую опасность для жителей Алтае-Саянского региона представляют аварии при запусках баллистических ракет и крылатых изделий, такие, например, как взрыв крылатой ракеты в Юго-Восточном Алтае в мае 1997 года, когда в результате загрязнения территории в 5 тысяч кв. км пострадало 20 тысяч человек. При этом медицинские и биологические последствия были такие же, как при массовых отравлениях населения диоксинами в Севезо (Италия, 1976 г.) и Уфе (РФ, 1962 г.). Специалисты допускают образование диоксинов при сгорании топлива крылатых изделий. Имеются серьезные основания считать, что территория Алтае-Саянского региона загрязнена не только компонентами жидких ракетных топлив, но и диоксинами.