700 км вверх: орбита захоронения радиоактивных отходов СССР

В 1963 году космические державы подписали соглашение о запрещении ядерного космического оружия. На дворе уже 2018 год, однако если вы прямо сейчас заглянете в космос, то совсем недалеко от Земли — в каких-то семистах километрах (как от Москвы до Питера) — обнаружите несколько десятков советских военных спутников с ядерными реакторами на борту. Гравитационное поле Земли постепенно притягивает их к себе, и в какой-то момент они упадут обратно. И что делать?

Космическое питание

Жрать нужно всем, даже если ты секретный военный спутник. Чаще всего этот вопрос решают при помощи солнечных батарей. Технология старая, испытанная, существует уже более ста лет.

Выходишь на орбиту, срабатывают специальные замки, и несколько панелей солнечных батарей раскрываются, словно паруса. Дальше всё просто: получаешь электроэнергию, пока это возможно. Основное противопоказание солнечной диете — орбита; часто спутник летит по такой траектории, что большую часть времени находится в тени Земли. А нет солнца — нет мультиков.

Есть второй вариант: РИТЭГ, он же — радиоизотопный источник получения электроэнергии. Тут ещё проще — горсть оксида плутония или другого радиоактивного химического элемента в надёжной свинцовой скорлупе. Внутри происходит распад, свинцовый корпус нагревается, а выделяющаяся температура используется для получения электроэнергии. Именно к ребристому тёплому боку РИТЭГа нежно прижимался Мэтт Деймон в фильме «Марсианин».

Подобными источниками энергии оснащают большинство спутников, работающих далеко от Земли. Например, аппараты «Галилео», «Кассини» и «Новые горизонты» питаются именно РИТЭГами. Срок службы — около тридцати лет, в зависимости от типа радиоактивного вещества.

Дальше (как и любая батарейка) он начинает работать всё слабее, а постучать по нему или покусать, как в детстве, не получится.

Проблема у РИТЭГа только одна: он выдаёт не очень много энергии — от 120 до 300 ватт. А если у вас на спутнике и чайник, и плитка, и требуется несколько киловатт? При этом орбита такая, что солнца не видно. Нужно более серьёзное решение. Например, ядерный реактор. Именно так — с плеча — рубанули советские конструкторы, создавая спутники морской космической разведки.

Ну что же, реактор так реактор.

О «Легенде» без мифов

Чтобы пристально рассматривать вражеские авианосцы и подмечать даже котиков, вылезших погреться на бак, спутник должен висеть как можно ниже. Для этой цели и разработали систему морской космической разведки и целеуказания МКРЦ «Легенда» (RORSAT — если по-НАТОвски).

На низкой орбите, на расстоянии всего 270 километров от Земли, спутники «Легенды» большую часть времени должны были работать в тени, а потому солнечные батареи стали бесполезными. РИТЭГа тоже оказалось недостаточно — у спутника есть один радар, жрущий энергию как не в себя. Вот советские конструкторы и предложили устанавливать на спутник УС-А («управляемый спутник активный») энергетическую установку БЭС-5 «Бук».

Один из спутников серии УС-А — «Космос-954»

Тут всё серьёзно: пятьдесят килограммов урана-235, 37 тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ), собранных в максимально плотный пучок, теплоноситель (калиево-натриевая смесь). Весил такой реактор без малого тонну, выдавая около ста киловатт тепла, из которых получалось три киловатта электроэнергии. Этого уже хватит на радар и ещё останется. Экранировали реактор только со стороны радара, во все остальные стороны он нещадно фонил.

Срок службы тоже оказался небольшим, всего 120 дней. Предполагалось запускать по три спутника ежегодно, чтобы обеспечить военную разведку самой свежей информацией круглогодично.

Что такое не везёт, и как с этим бороться

А что делать с отработавшим своё спутником? Советские разработчики просто переложили эту проблему на плечи следующих поколений. По окончании работы реактор глушили, а спутник отправляли на «орбиту захоронения» высотой 700 километров. Там ему и предполагалось болтаться несколько сотен лет, пока земное притяжение не вернёт реактор обратно.

Точно предсказать время падения спутников на Землю сложно — если ничего не случится, то сотни три лет у нас есть.

Предлагали сжигать спутник в плотных слоях атмосферы, но — как показала реальность — это плохая, очень плохая идея. Вообще реакторы БЭС-5 «Бук» оказались капризными и ненадёжными. Едва ли не в каждом пятом полёте реактор сбоил и не работал как должно. Пару раз фиксировали даже расплав активной зоны реактора, едва успевая увести неисправный аппарат на орбиту захоронения.

Последний путь «Космоса-954»

Хуже всего получилось со спутником «Космос-954». Его запустили в сентябре 1977 года, а уже через пару месяцев позвонили американские военные и вежливо спросили:

— Не ваш ли спутник с ядерным реактором на борту сошёл с орбиты и, беспорядочно кувыркаясь, летит к Земле?
— С ядерным реактором? Сошёл с орбиты? Весит 4300 килограммов? Точно не наш, — ответили в ЦУПе и спешно начали молиться, чтобы он упал в океан или на нашу территорию.

Увы, чуда не произошло, и в январе 1978-го «Космос-954» щедро разбросал все свои радиоактивные запчасти по территории Канады. США вместе с канадцами постарались собрать все детали, а СССР, признав прискорбный факт, выплатил несколько миллионов долларов компенсации.

В поисках упавшего спутника

Береги природу, мать твою!

Спустя ещё почти двадцать спутников и несчётное количество зарубежных жалоб советская космонавтика официально признала неэффективность подобных космических аппаратов и прекратила работы по системе «Легенда». Всего же запустили больше тридцати таких спутников с реактором внутри… И — за исключением уже упавших — они так и висят немым укором на орбите захоронения. Ждут времён, когда люди дорастут до их утилизации.

Бояться спутников не стоит, но и забывать не следует. И да, утилизировать — не значит зашвырнуть в космос ещё дальше, хотя для этого существующих технологий уже достаточно.

Михаил Котов (WARHEAD.SU)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *