Сорок лет назад советский спутник с работающим ядерным реактором на борту упал на территории Канады. Как так получилось и может ли такое повториться, разбирался журналист Лайфа Михаил Котов.
В то время когда множество астрономов вглядываются в ночное небо, пытаясь определить хотя бы примерную дату и место падения китайской орбитальной станции "Тяньгун-1", стоит вспомнить произошедшее ровно сорок лет назад крушение советского спутника с ядерным реактором на борту, которое привело к заражению территории Канады и при котором лишь чудом удалось избежать человеческих жертв.
Как получают электричество в космосе?
Не устраивать ядерных взрывов в космосе человечество договорилось достаточно давно. Уже 5 августа 1963 года в Москве был подписан Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой (он также известен как Московский договор). С тех пор ядерные бомбы в космос не запускала ни одна страна. Наверное, оно и к лучшему. Однако этот запрет никак не помешал советскому спутнику с ядерной установкой "Космос-954" упасть из космоса на территорию мирно спящей Канады 24 января 1978 года. Впрочем, обо всём по порядку.
Министр иностранных дел СССР Андрей Андреевич Громыко (справа четвёртый за столом) и министр иностранных дел Великобритании Александр Хьюм (слева четвёртый за столом) во время пребывания последнего в СССР в связи с подписанием Московского договора по запрещению испытаний ядерного оружия. Коллаж © L!FE Фото: © РИА Новости / Василий Малышев
Обычно электричество в космосе получают при помощи солнечных батарей. Это долго, медленно, но зато очень экологично. У этого способа есть много противопоказаний: на некоторых видах орбит космический аппарат подолгу находится в тени планеты и солнца не видит. Кроме того, солнечные батареи очень громоздкие, долго раскрываются и имеют ограниченный срок работы.
Второй вариант получения энергии в космосе — это РИТЭГи, или радиоизотопные источники получения электроэнергии. Тут конструкция ещё проще: берём радиоактивный химический элемент с периодом полураспада в несколько лет, оборачиваем его в надёжный свинцовый корпус и получаем источник выделения тепла, работающий, работающий и работающий. При необходимости тепло можно переводить в энергию.
Конечно, и у РИТЭГов есть свои проблемы — они не сверхмощные, регулировать работу выделения тепла нельзя. Зато этот источник не зависит от солнца, поэтому именно с их помощью работает большинство космических аппаратов, изучающих глубокий космос.
А если энергии надо много и сразу? Конструкторы прикинули палец к носу и ещё на заре космонавтики предложили комплектовать космические аппараты небольшими ядерными реакторами. Места занимают мало, энергии дают много, можно регулировать выделение. Первыми опробовали реактор в космосе американцы: SNAP-10A был установлен на борту аппарата Snapshot массой 440 кг, запущенного 3 апреля 1965 года.
SNAP-10A. Коллаж © L!FE Фото: © Wikipedia.org
Сорок с лишним дней реактор проработал отлично, затем на космическом аппарате запустили прототип ионного двигателя, электросистему закоротило — и реактор от греха подальше пришлось заглушить. Однако эксперимент был признан удачным, джинн вырвался из бутылки, и комплектовать военные спутники ядерными реакторами стало "хорошим тоном".
Ядерная "Легенда"
Одними из лучших космических аппаратов для активной разведки в семидесятых годах прошлого века считались российские спутники-разведчики МКРЦ "Легенда". Они имели активную радарную установку, а значит, должны были действовать на максимально низкой орбите, поближе к наблюдаемому противнику. Увы, но низкая орбита высотой в 270 километров не даёт возможности использовать для энергообеспечения солнечные батареи — аппарат слишком много времени проводит в тени и не работает.
Именно поэтому "Легенда" получила ядерную силовую установку. Сам спутник весил почти четыре тонны, поэтому 1200 килограммов на реактор было не так уж и много. Комплектовались эти спутники реактором БЭС-5 "Бук", специально разработанным для этих целей. Со стороны радара реактор экранировался, со всех остальных сторон — нет. Соответственно, и фонила эта "Легенда" нещадно.
Есть мнение, что для военных советская оборонка выдавала исключительно прекрасные и работающие без сбоев и проблем изделия. Увы, это совсем не так. Изначально "Буки" были очень сложными и проблемными в использовании силовыми установками. Первый же выведенный на орбиту в 1969 году реактор космического аппарата "Космос-367" уже на втором витке получил расплав активной зоны и был спешно выведен на орбиту захоронения.
Кстати, о захоронении: советские конструкторы придумали красивый метод, позволяющий изящно переложить проблемы ядерных реакторов на плечи будущих поколений. В случае проблем — или после окончания работы — спутник делился на две части. Та, где находился ядерный реактор, выводилась на высокую орбиту в 750–1000 километров, чтобы там летать и фонить. Предполагается, что на решение проблемы захоронённых таким методом реакторов у человечества есть ещё лет 250. Потом они начнут спускаться и падать обратно на Землю.
Коллаж © L!FE Фото: © Wikipedia.org
В 1973 году прозвенел ещё один звоночек. Из-за аварии ракеты-носителя очередной космический аппарат не был выведен на требуемую орбиту, а спутник с ядерной силовой установкой, реактор которой находился в глубоко подкритичном состоянии, упал в Тихий океан. Ничего, Тихий океан большой, а ядерного взрыва не случилось, поэтому программа военных морских спутников была продолжена. Всего запустили более тридцати аппаратов серии "Легенда", при этом штатно закончившихся полётов было всего около половины.
"Космос" атакует
Наиболее серьёзное ЧП произошло 24 января 1978 года. Космический аппарат "Космос-954", запущенный в сентябре 1977 года с Байконура, уже через месяц перестал откликаться на команды с Земли. Причина этого так и осталась неизвестной. Вероятнее всего, произошёл сбой корректирующего двигателя. На все просьбы уйти на орбиту захоронения спутник отвечал молчаливым и решительным отказом.
Под воздействием бессердечной гравитации "Космос-954" спускался всё ниже и ниже, где его стала тормозить атмосфера Земли. Спутник закрутило, он начал резко снижаться. 24 января космический аппарат с работающим ядерным реактором на борту вошёл в плотные слои атмосферы и разрушился, частично сгорев, над северо-западными районами Канады.
Использование ручных измерителей радиационной съёмки для поиска обломков; эскиз "Космоса-954". Коллаж © L!FE Фото: © Wikipedia.org
Американская система слежения NORAD наблюдала за приближающимся к Земле спутником уже с ноября 1977 года. Американцы были в курсе падения аппарата и наличия на его борту ядерного реактора, а потому прозвали летящий к ним "Космос-954" русской ядерной рулеткой и приготовились к крушению. 24 января станции слежения потеряли космический аппарат из виду. Практически сразу начали поступать сообщения из различных мест об огненном шаре, прочертившем небо над канадскими северными территориями.
Американцы предложили помощь канадцам, и те её приняли. Операция по определению последствий и их ликвидации получила название Morning Light ("Утренний свет"). В воздух были подняты военные самолёты и вертолёты. Первой задачей ставилось обнаружить куски фонящего реактора, второй — попытаться захоронить их по-человечески. Уже на второй день поисков были найдены первые следы. Всего же поисковым партиям на севере Канады удалось найти более 100 фрагментов в виде стержней, дисков, трубок и более мелких деталей (всего 65 килограммов из 3100 изначально).
Слева направо: схема бортового реактора "Космоса-954"; первый найденный обломок разбившегося советского спутника "Космос-954". Коллаж © L!FE Фото: © Wikipedia.org / Wikipedia.org
Часть деталей фонила знатно, до 200 рентген в час, что и логично — всё-таки нормальный реактор, пусть и маленький, прилетел с небес. Всего на полёты, поиски и захоронение обе страны спустили около 14 миллионов долларов, что по тем временам было очень немало. СССР был выставлен счёт в шесть миллионов долларов. По другим данным, сумма компенсации варьируется от трёх до семи с половиной миллионов. Торговаться советские чиновники умели, а потому в итоге всё ограничилось минимальной из выдвинутых сумм — три миллиона долларов.
СССР сделал трёхлетнюю паузу в запуске подобных космических аппаратов, а также серьёзно усовершенствовал систему радиационной безопасности спутника. В случае опасности специальный механизм принудительно выбрасывал все стержни из реакторной зоны.
В тот раз человечеству повезло, что спутник упал над безлюдными и пустыми территориями. Случись такое падение над крупным городом, всё было бы гораздо серьёзнее. Пока же мы следим за постепенно приближающейся к Земле китайской орбитальной станцией и надеемся, что пронесёт и в этот раз. Пусть у китайцев нет на борту реактора, но и масса станции гораздо больше. Всем удачи, и не забывайте посматривать на небо!
Автор:
МК
Михаил Котов
