Глава 18 Мини-Чернобыли на орбите
Глава 18
Мини-Чернобыли на орбите
Вероятно, самым опасным, что случилось при освоении космоса, следует считать инциденты с космическими аппаратами, оснащенными ядерными энергетическими установками. Если все прочие аварии носили в какой-то степени локальный характер и создавали угрозу жизни и безопасности ограниченного круга людей, непосредственно связанных с проводимыми пусками, то катастрофы с источниками радиоизлучения представляли опасность для многих тысяч, если не миллионов людей.
Появление на спутниках ядерных энергетических установок было обусловлено бурным развитием в 1950 – 1960-х годах ракетной техники, когда для решения космических задач стали требоваться источники энергии все большей мощности. Ни химические источники, ни солнечные батареи не могли удовлетворить всех требований, предъявлявшихся к космической технике, в первую очередь военного назначения. Крайне заманчивым показалось использование ядерных реакторов, которые позволяли увеличить мощность источников электроэнергии в 10-100 раз.
Первыми к работам в этом направлении приступили американцы в рамках программы создания космической навигационной системы «Транзит». Вполне естественно, что и первым космическим аппаратом с ядерной энергетической установкой, потерпевшим аварию, стал американский спутник.
Произошло это 21 апреля 1964 года при запуске «Транзита-5В». Ракета-носитель «Тор-Аблестар», стартовавшая с космодрома «Ванденберг» в Калифорнии, потерпела аварию на участке выведения, оторвавшийся спутник вошел в земную атмосферу и сгорел над Индийским океаном. При этом разрушилась ядерная энергетическая установка «SNAP-9A», установленная на спутнике. Находившиеся в ней 950 граммов плутония-238 рассеялись в земной атмосфере, вызвав повышение естественного радиоактивного фона на всей нашей планете в 15 (!) раз. По оценкам специалистов, по воздействию на природную среду последствия катастрофы «Транзита-5В» превосходят последствия всех ядерных испытаний, которые были проведены Соединенными Штатами, Советским Союзом, Францией, Великобританией и Китаем за период с 1945 года до 1964 год.
Впечатляющий итог лишь одной аварии. Не правда ли?
Следующим инцидентом с космическим аппаратом с ядерным реактором на борту стал неудачный запуск американского метеорологического спутника «Нимбус-В». Ракета-носитель «Торад», взлетевшая с космодрома Ванденберг, уже через несколько секунд потерпела аварию и упала в Тихий океан. На дно пошел и «Нимбус» с ядерным реактором «SNAP-19B2». К счастью, конструкция аппарата оказалась весьма прочной, он выдержал все перипетии полета и не разрушился. Его потом выловил американский военно-морской флот. Радиоактивного заражения Мирового океана не произошло, и сейчас об этой аварии вспоминают очень редко.
В истории американской космонавтики есть еще два инцидента с космическими аппаратами, оснащенными ядерными энергетическими установками. Это именно инциденты, а не аварии или катастрофы.
Первый произошел 17 апреля 1970 года при возвращении на Землю космического корабля «Аполлон-13». Об этом аварийном полете будет подробно рассказано в одной из последующих глав, поэтому сейчас я остановлюсь лишь на моменте посадки.
В штатный комплект оборудования, которое во время лунных экспедиций доставлялось на поверхность Луны, входил ядерный генератор «SNAP-27». Если бы «Аполлон-13» выполнил свою программу и космонавты побывали бы на лунной поверхности, то все было бы нормально. Но полет получился аварийным, и к Земле корабль возвратился в «полном комплекте», включающем и опасное для здоровья оборудование. Лунную кабину, где и находился «SNAP-27», отделили в последний момент, перед входом спускаемого аппарата в земную атмосферу. Туда же вошла и лунная кабина. Хрупкая конструкция практически полностью разрушилась в плотных слоях, а несгоревшие микроскопические частицы корпуса утонули в Тихом океане. Разрушился и генератор, но активная зона, судя по всему, выдержала нагрузки и целехонькая пошла ко дну. Говорю «судя по всему», так как никаких следов радиоактивного заражения обнаружить не удалось.
Второй инцидент случился в 1979 году, когда на 1300-километровой высоте начал постепенно разваливаться на части навигационный спутник «Транзит-5В», запущенный в 1965 году и через полтора месяца активного функционирования переведенный на «орбиту захоронения». Сейчас в космосе летают несколько десятков фрагментов этого аппарата и среди них обломки генератора «SNAP-10A» с ураном-235 внутри.
В Советском Союзе работы по созданию спутниковых ядерных энергетических установок начались практически одновременно с американскими разработками. Правда, первый реактор у нас в стране отправили на орбиту почти на 10 лет позже, чем в США. С начала 1970-х годов такие пуски стали регулярными. Все советские космические аппараты с ядерными реакторами предназначались для наблюдения за военно-морскими силами противника в акватории Мирового океана.
Естественно, что и с советскими «ядерными спутниками» случались всякие неприятности. Долгое время считалось, что отсчет наших неудач с подобными аппаратами начинается с 25 января 1969 года, когда при старте с Байконура взорвалась ракета-носитель «Циклон-2А». Но тогда, к счастью, на аппарате был установлен лишь габаритно-весовой макет генератора типа «Бук», который, упав в Казахстане, никакого радиоактивного загрязнения местности не произвел. И, как понимаете, не мог произвести.
Первый советский спутник с действующим реактором был запущен 3 октября 1970 года. Им стал спутник радиолокационного наблюдения «Космос-367». Спутник вышел на околоземную орбиту, но сразу после запуска отказала система ориентации. На этот случай в аппаратах подобного типа предусмотрено аварийное отделение активной зоны и перевод ее на так называемую «орбиту захоронения». Именно так и произошло с «Космосом-367»: ядерный реактор срочно отделили и «забросили» его на высоту в несколько сот километров, где он и будет находиться еще лет 500, пока не станет безопасным.
Следующие советские запуски, а специалисты насчитывают их три, были успешными, что позволило принять разведывательную систему в ограниченную эксплуатацию и приступить к регулярным пускам аппаратов данного типа. Принятию системы на вооружение «поспособствовала» и напряженная обстановка в мире, особенно в районе Ближнего Востока, заставившая военных настаивать на применении системы даже в недостаточно отработанном виде. В целях повышения достоверности собираемой информации запуски стали парными (один спутник с ядерным реактором на борту, второй – без него).
Очередной инцидент произошел во время запуска спутника «Космос-785». Выйдя на орбиту, аппарат начал хаотично вращаться, что грозило его падением на Землю. Далее произошло то же самое, что и в эпизоде с «Космосом-367», – реакторный отсек был отделен от спутника и переведен на «орбиту захоронения». Запуск второго спутника из этой пары пришлось отменить.
Если в случаях с «Космосом-367» и «Космосом-785» удалось избежать их падения на Землю, то с «Космосом-954» такого не произошло. Аппарат радиолокационного наблюдения «Космос-954» стартовал 18 сентября 1977 года и до конца октября работал в паре со своим собратом «Космосом-952». Однако 28 октября аппарат вышел из-под контроля наземных служб. Почему это произошло, неизвестно до сих пор. Хотя версий на этот счет великое множество. Начиная от тривиальной – выхода из строя корректирующего двигателя, до использования американцами лазерного оружия. Последняя версия была озвучена даже на страницах официального партийного органа – газеты «Правда», где указывалось, что проблемы на спутнике начались после пролета над районом полигона Вумера в Австралии. Якобы там и был развернут боевой лазер, который «выстрелил» по советскому спутнику.
Может, это и так. По крайней мере, открытых данных об этом инциденте нет, а все, что писалось тогда и пишется сейчас, остается на уровне версий. Но, как бы то ни было, спутник вышел из строя, а перевести его на «орбиту захоронения» не удалось. Началось неконтролируемое его снижение.
Ситуация обострилась 6 января 1978 года, когда произошла неожиданная разгерметизация космического аппарата. Все бортовые системы вышли из строя, а его снижение стало происходить гораздо быстрее. 24 января «Космос-954» вошел в плотные слои атмосферы и разрушился над северными районами Канады. Произошло радиоактивное заражение около 100 тысяч квадратных километров. Хорошо еще, что спутник упал в пустынных малонаселенных районах. К счастью, никто не пострадал. Да и 37,1 килограмма отработанного ядерного топлива развеялись в основном в атмосфере. Земной поверхности достигли лишь граммы. По иронии судьбы, фрагмент аппарата с частью ядерного реактора, в котором находился уран-235, упал неподалеку от канадского городка Ураниум-Сити.
Но скандал вышел грандиозным. Мировые информационные агентства в течение нескольких дней ни о чем другом не говорили – только об аварии «Космоса-954». Так как обломки упали не на нашей территории, пришлось советскому правительству заплатить за очистку района падения обломков 3 миллиона долларов и приостановить запуск столь опасных спутников.
Вскоре о неприятностях забыли, и в 1980 году Советский Союз возобновил запуски спутников с ядерными реакторами на борту. Перерыв в пусках был использован конструкторами для доработок бортовых систем, для повышения надежности ядерного оборудования, для совершенствования системы управления. Но всего не предусмотришь, и новые инциденты не заставили себя ждать. Правда, они не имели столь катастрофических последствий, но поволноваться заставили.
28 апреля 1981 года на очередном спутнике радиолокационного наблюдения «Космос-1266» вышло из строя бортовое оборудование. Как и в случае с «Космосом-954», возникла угроза неконтролируемого его падения на Землю. В этих условиях единственным решением оказалось отделение от спутника реакторного отсека и перевод его на «орбиту захоронения», что и было сделано в экстренном порядке. Спутник проработал на орбите только 8 дней.
Аналогичные проблемы проявились и на следующем аппарате – «Космосе-1299». Единственным отличием от предыдущей аварии было то, что спутник проработал 13 дней.
Три последующих пуска оказались удачными, и военные уже подумывали о развертывании системы радиолокационного наблюдения за Мировым океаном в полном объеме, когда произошла новая авария.
Инцидент произошел 28 декабря 1982 года, когда вышел из строя проработавший полгода на орбите спутник «Космос-1402». Попытки перевести его на «орбиту захоронения» успехом не увенчались, и он начал неконтролируемое снижение. Конструктивные доработки после предыдущих аварий позволили отделить активную зону от термостойкого корпуса реактора и предотвратить компактное падение обломков. Тем не менее 7 февраля 1983 года аппарат вошел в атмосферу и радиоактивные продукты деления рассеялись над Южной Атлантикой. Из людей никто не пострадал, так как разрушение спутника произошло над безлюдными районами, но свою лепту в повышение естественного радиационного фона «Космос-1402» внес.
Эта авария заставила Советский Союз вновь приостановить запуски спутников с ядерными реакторами на борту. На этот раз на полтора года. Старты возобновились 29 июня 1984 года и регулярно продолжались до 1988 года, пока новый инцидент не поставил крест на этой программе.
В последний раз все завершилось более или менее благополучно. Хотя угроза повторения аварий, аналогичных гибели «Космоса-954» и «Космоса-1402», была. Все началось 16 апреля 1988 года, когда была потеряна связь со спутником «Космос-1900», выведенным на орбиту за четыре месяца до этого. Последующие пять месяцев космический аппарат неконтролируемо снижался, и все попытки выдать команду на увод реактора на «орбиту захоронения» или на отделение активной зоны реактора успехом не увенчались. Конструкторские доработки, к счастью, привели к тому, что за пять дней до прогнозируемого входа в атмосферу, 30 сентября 1988 года, сработала система автоматического увода реактора, включившаяся из-за исчерпания запасов топлива в системе ориентации.
На этом регулярные запуски советских спутников с ядерными энергетическими установками на борту были прекращены. Не запускает «ядерные спутники» и Россия.
А вот американцы продолжают эксперименты. Правда, ядерные энергетические установки используются в последние годы исключительно в межпланетных миссиях.
Всего за сорок лет в космос было выведено около 50 аппаратов с ядерными энергетическими установками на борту. Так как ни Советский Союз, ни Соединенные Штаты никогда не давали на этот счет достоверной информации, то здесь данные расходятся. По данным различных источников, в СССР было запущено от 33 до 36 таких спутников. Для США разброс еще больше. Называют от 12 до 40 аппаратов. Какими бы ни были реальные цифры, в любом случае это сотни килограммов радиоактивных материалов, которые болтаются на высотах от 800 до 1000 километров. И они в будущем могут стать источником больших неприятностей для человечества. Пока ничего не случилось, но, учитывая их потенциальную угрозу для безопасности будущих космических полетов, несколько слов об этом я все же скажу.
В начале 1990-х годов на околоземной орбите на высотах 870 – 990 километров были обнаружены сгущения мелких обломков явно искусственного происхождения. Эти высоты и по числу спутников самые «населенные», но сгущение обломков оказалось значительно более интенсивным, чем сгущение космических аппаратов. Сотрудник НАСА Дональд Кесслер предположил, что источником загрязнения стали как раз советские спутники морской разведки с ядерными энергетическими установками, «захороненными» на этих высотах. Лишние частицы, по мнению ученого, образовались после того, как теплоноситель (жидкая смесь калия и натрия, переносившая тепло от реактора к электрогенератору) вытек из потерявшего герметичность трубопровода и затвердел. По некоторым данным, это случилось на 16 реакторах. Уже через 10 лет эти частицы будут у Земли. На наше счастье, никакого вреда в себе они не несут, и человечество вряд ли заметит их возвращение. Но было бы лучше, если бы даже такой опасности не существовало.
По орбите летают и сборки ТВЭЛов – тепловыделяющих элементов, которые были автоматически выброшены из корпуса генераторов. Длина этих сборок 60 сантиметров, диаметр – 20 сантиметров. Они также кружат над Землей и ждут своего часа. Если не произойдет ничего экстраординарного, то на Землю они упадут лет через 500, когда уран-235 уже практически полностью распадется. Но, не дай бог, произойдет что-то непредвиденное...
Данный текст является ознакомительным фрагментом.