Радиоактивный дождь: как спутник СССР с ядерным реактором упал в Канаде
К счастью, ядерного взрыва не произошло, и энергоустановка разрушилась в атмосфере, но обломками космического аппарата оказалась усеяна территория трех провинций Канады — Нунавут, Альберта и Саскачеван. Всего более 100 тысяч квадратных километров. Однако среди людей пострадавших не было.
Спутник «Космос-954» был запущен с Байконура 18 сентября 1977 года и после вывода на орбиту в каталоге космических объектов ему был присвоен номер — 10361. Как пишет в своем исследовании историк ракетно-космической техники Александр Железняков, аппарат разрабатывался в рамках проекта «Легенда» в интересах ВМФ Советского Союза. Спутник должен был вести радиолокационную разведку субмарин США и НАТО. Питание аппарата обеспечивалось реактором на быстрых нейронах БЭС-5, а топливом служили 37,1 килограмма Урана-235.
После 43 дней деятельности «Космос-954» начал совершать на орбите непонятные маневры, а потом пропала связь с ним и нарушилось управление. Предполагается, что причиной аварии стало столкновение с космическим мусором, что повлекло разгерметизацию аппарата. Постепенно неуправляемый спутник вошел в атмосферу Земли и советская сторона официально сообщила об этом США.
Обломки «космического странника» канадцы искали совместно с американцами, отказавшись от помощи советских специалистов. В результате операции Morning light («Утренний свет») часть фрагментов «Космоса-954» нашлась в Большом Невольничьем озере и около города Ураниум-Сити. Всего было найдено 12 крупных кусков спутника, десять из них были радиоактивными. Причем один из них имел опасное излучение около 200 рентген/час.
Власти Канады оценили ущерб от падения спутника в шесть миллионов долларов. После многочисленных переговоров Советский Союз согласился выплатить половину суммы.
Кстати
Аварии космических аппаратов с ядерными реакторами случались и в США. 21 апреля 1964 года спутник «Транзит-5В» неудачно стартовал. В результате аварии в земной атмосфере рассеялись 950 граммов Плутония-238. А 18 мая 1968 года случилась авария американской ракеты-носителя «Тор-Аджена-Д», которая должна была вывести на орбиту метеорологический спутник «Нимбус-В» с ядерной энергетической установкой на борту.
Источник
«Ядерный удар СССР по Канаде»: что натворил упавший советский спутник
В 1978 году у западных проповедников появился повод вспомнить о библейской «звезде Полынь», низвергающейся с неба. Падение советского военного спутника на территорию Канады — страны-участницы НАТО — стало одним из самых серьезных международных инцидентов под конец периода брежневской «разрядки».
Предыстория
С момента запуска первых искусственных спутников встал вопрос об источниках их энергоснабжения. Далеко не все аппараты могли эффективно использовать солнечные батареи, поэтому спутники, работавшие на небольшой высоте, было предложено оборудовать ядерными реакторами. «Космос-954» стал двадцатым по счету советским спутником с ядерным источником энергии. За 10 лет использования подобных аппаратов произошло немало аварий. В 1969 году два спутника линейки «Космос» аварийно вернулись на Землю. В 1973-м один из аппаратов погиб при запуске, а спустя 2 года случился еще один инцидент. Однако программа продолжалась, несмотря на риск радиоактивного заражения территории в случае падения.
Катастрофа
Спутник «Космос-954», предназначенный для радиолокационной разведки и поиска вражеских подводных лодок, был запущен с Байконура 18 сентября 1977 года. Питание аппарата обеспечивал реактор на быстрых нейронах БЭС-5, имевший мощность 3 кВт и ресурс работы 1080 часов. Топливом служили 30 кг урана-235 (актиноурана) — именно этим ядерным материалом в свое время была начинена атомная бомба «Малыш», сброшенная на Хиросиму.
Фактически спутник проработал 43 дня из 45 запланированных. В советском космическом центре уже готовились к завершению программы полета «Космос-954», когда его бортовая аппаратура 6 января неожиданно перестала работать. Предположительно, сбой случился из-за разгерметизации корпуса. Снижаясь с исходной высоты, спутник постепенно увеличивал скорость на каждом витке.[С-BLOCK]
«По первому расчету спутник должен был просуществовать дольше и войти в плотные слои атмосферы над Африкой, по второму — над Канадой», — отмечает Анатолий Ладыгин из Центрального научно-исследовательского института Министерства обороны РФ. Американцам о падении «Космоса-954» стало известно почти сразу, однако поначалу об этом публично не сообщалось, чтобы избежать паники среди населения.
«Хотя научные советники Белого дома заявили, что никакого риска ядерного взрыва нет, Соединенные Штаты и Советский Союз опасаются, что может случиться крупный международный инцидент, если реактор распадется над одной из западных стран и рассеет радиоактивный мусор над населенным районом», — писала газета «Нью-Йорк Таймс». 24 января жители островов Королевы Шарлоты на западе Канады увидели в небе горение и распад советского спутника.
Последствия
Больше сотни радиоактивных обломков «Космоса-954» разлетелись по Северо-Западным территориям Канады. Общая площадь заражения составила 124 тыс. км2 — это в 3 раза превышало, к примеру, территорию Эстонской ССР. Местами излучение достигало 200 рентген/час. Однако, к счастью, спутник упал в крайне малолюдной провинции, поэтому население не пострадало.
Обломки небесного «гостя» канадцы искали совместно с американцами, отказавшись от помощи советских специалистов. В результате операции Morning light часть фрагментов нашлась в Большом Невольничьем озере, однако эти детали не были предоставлены советской стороне. По иронии судьбы, один из обломков с радиоактивным ураном упал недалеко от города Ураниум-Сити. Крушение «Космоса-954» считается первым прецедентом, который потребовал применения норм международного космического права, касающихся неудачных запусков и падений летательных аппаратов. Канада оценила ущерб от падения спутника в $6 млн. Спустя 3 года переговоров Советский Союз согласился выплатить половину данной суммы.[С-BLOCK]
После крушения «Космоса-954» СССР почти на 3 года отказался от запусков спутников с ядерными установками, а также вложил средства в усовершенствование систем радиационной безопасности. Тем не менее ситуация чуть было не повторилась в 1982 году, когда упал аппарат «Космос-1402». Но это произошло не на суше, а в водах Индийского океана.
Источник
Alpha Centauri
Igor Protsenko · История · 8 февраля, 2021 5407
Ядерные инциденты | Космос 954 и 1402
Если не хотите читать — вот моё видео в котором я по факту пересказал свою статью: https://youtu.be/qezITGGTdAE
В этом тексте пойдёт речь о двух авариях космических аппаратов СССР — Космос 954 и Космос 1402, после которых последовало радиоактивное заражение окружающей среды. Но сперва немного о самых спутниках:
Оба аппарата были из серии советских спутников «УС-А» — «Управляемый Спутник Активный» системы «Легенда», которые входили в состав морской космической разведки и целеуказания. На западе они были известны как «RORSAT» — «Radar Ocean Reconnaissance SATellite». В реальных боевых условиях «УС-А» использовались лишь в 1982 году, во время англо-аргентинского конфликта за Фолклендские острова. Система передавала точную тактическую обстановку, что позволило предсказать время высадки английского десанта. В отличии от спутников серии «УС-П», «УС-А» имели активную радарную установку о чём говорит «А» в названи. Отличие пассивной от активной радарной установки в том, что пассивная принимает сигнал исходящий от тела, например в виде инфракрасного излучения. При этом нельзя вычислить многие параметры объекта. А активная радиолокация посылает сигнал и принимает уже отражённый, что позволяет определить координаты, расстояние, а также опознать объект благодаря установленному ответчику. Подробно вдаваться в детали не будем.
Некоторые технические характеристики спутников данной линейки:
- Масса спутника — 3800 кг
- Масса ЯЭУ — 1250 кг
- Длинна — 10 м
- Ширина — 1.3 м
- Период запусков — 1970-1988 года
Поскольку радарная система спутников «УС-А» требовала максимально близкого расположения к цели, орбита должна была быть достаточно низкой — 280 км. В этом случае использовать солнечные батареи нецелесообразно. Во первых при высоком энергопотреблении данного типа радарной системы размер солнечных батарей должен быть не маленьким. Во вторых из-за такого размера на высоте в 280 км спутник будет испытывать, большое трение об разреженную термосферу, и терять высоту.
Это стало причиной для использования ядерной энергетической установки. На борту у спутников «УС-А» был установлен БЭС-5. Из всех 33 запущенных спутников из этой программы на 31 был установлен «Бук». В более поздних моделях использовали ТЭУ-5 или как его ещё называют «Топаз-1». Но давайте остановимся и поговорим немного о конструкции, самих реакторов.
БЭС-5 или «Бук» — ядерная энергетическая установка специально разработанная для спутников «УС-А». Эта установка разрабатывалась с 1960 года на НПО «Красная звезда». В установку входил реактор на быстрых нейтронах БР-5А.
В качестве топлива служил диоксид урана-235 обогащённого на 90% массой от 30 до 50 кг, а в качестве теплоносителя — жидкий сплав натрия с калием. Отражатель нейтронов — бериллий и немного гидрида лития. Тепловая мощность реактора 100 кВт, выходная электрическая мощность 3-5 кВт. Получение электрического тока осуществлялось при помощи полупроводникового термоэлектрического генератора, разработанного в Сухумском физико-техническом институте. Вес данной установки составлял около тонны. Вот небольшой чертёж который мне удалось найти:
ТЭУ-5 или «Топаз-1» вторая ядерная энергетическая установка применяемая для «УС-А». Производились данные реакторы на всё том же НПО «Красная звезда» с 1987 года. Топливо, теплоноситель и отражатель такие же как у «БЭС-5». Масса урана на борту около 11.5 кг. Мощность реактора «Топаз-1» несколько выше чем у «Бука». Тепловая мощность 150 кВт, электрическая 5-7 кВт. Время работы также больше почти год. Никаких чертежей ТЭУ-5 я не нашёл. Только фото макета из музея:
Защита от радиации ставилась только с одной стороны, чтобы не повредить приборы космического аппарата. Несмотря на то, что это всё же ядерный реактор, изготовитель давал максимум 120 дней работы. После окончания работы часть спутника с ядерной установкой отделялась и отправлялась на орбиту захоронения (1000 км и выше) а не радиоактивная часть спутника сводилась с орбиты и отправлялась, на кладбище космических аппаратов в Тихом Океане. Хуже всего оказалось, что и положенных ему по гарантии 120 дней реактор часто не выдерживал. Едва ли не в каждом пятом полёте реактор сбоил и не работал как должен. Один раз даже произошло расплавление активной зоны реактора, а именно на аппарате Космос-367. И тут мы плавно переходим к инцидентам связанными с аппаратами этой серии.
Первая авария случилась со спутником Космос 954. Он был запущен 18 сентября 1977 года с космодрома Байконур. Космос-954 проработал около месяца, затем 28 октября наземные службы управления неожиданно потеряли над ним контроль. Командование воздушно-космической обороны северной Америки (NORAD) заметили, что КА сбился с орбиты и представляет потенциальную угрозу в виде падения на Землю. Причина этого инцидента так и осталась неизвестной. Вероятнее всего, произошёл сбой в работе корректирующего двигателя. Попытки вывести его на более высокую орбиту для захоронения не увенчались успехом. 6 января следующего года произошла разгерметизация приборного отсека, аппарат полностью вышел из строя и перестал отвечать на команды из центра управления. Под действием законов аэродинамики, из-за сопротивления молекул термосферы спутник начал вращаться с ускорением и снижаться. Разведка уже знала, что спутник имеет ЯЭУ, поэтому Совет по национальной безопасности США отдали приказ министерству энергетики приготовится к падению спутника. январе о неконтролируемом советском спутнике стало известно мировой общественности. По расчётам падение должно было случится 23-24 января. Это событие прозвали «русской-рулеткой». Американские власти запросили информацию о спутнике у советской стороны, которая 14 января подтвердила, что спутник действительно оборудован ядерным реактором и что контроль над ним потерян. Ранним утром 24 января объект исчез с радаров, что означало только одно — он начал снижение и вошёл в плотные слои земной атмосферы. Станция слежения за космическими объектами, находящаяся на Гавайях, при помощи своих телескопов проследила за тем, как спутник начал падать и сгорать в атмосфере. Практически сразу начали поступать сообщения об огромном огненном шаре над северными регионами Канады. Прошу не забывать что на борту у спутника 50 кг высокообогащённого урана! Обломки от аппарата Космос-954 упали на Землю в районе Большого Невольничьего озера. Президент США Д. Картер позвонил премьер-министру Канады и предложил помощь. В тот же день американские специалисты прибыли в Канаду.
Насыщено-жёлтая область обозначает зону падения осколков
Штаб операции по поиску базировался на канадской военной базе в пригороде Эдмонтона, провинция Альберта. Сама операция получила кодовое название «Утренний свет». Первой фазой операции стало зондирование территории с воздуха с использованием самолётов и вертолётов. После того, как 800-километровая территория падения была определена, началась вторая фаза — поиск остатков спутника. Американцы получили информацию о том, что представляют из себя остатки активной зоны ядерного реактора. Всего было найдено 100 фрагментов общей массой 65 кг, различные стержни, диски, трубки и остальные детали фонили от нескольких мили- до 200 Р/ч (Ренген в час. Для сравнения природный фон 12 микро Рентген в час — 12 мкР/ч). Затраты на операцию составили 14 миллионов долларов. А СССР пришлось почти на три года отказаться от запусков подобных спутников и серьёзно усовершенствовать систему радиационной безопасности спутника. В частности, конструкция реакторов была изменена и после окончания работы твэли принудительно выбрасывались газовым исполнительным механизмом.
В итоге радиоактивному загрязнению подверглось не менее 124 тыс. км² территории Канады. Из-за малой заселённости территории (плотность населения территорий примерно составляет 1 чел. на 28 км²) и большого разброса радиоактивных осколков вероятность радиоактивного поражения людей была мала. Быстрому поглощению радиации также способствовало большое количество рек и озёр.
Следующий инцидент связан с спутником Космос-1402. КА был запущен 30 августа 1982 года с космодрома Байконур. 28 Декабря после истечения срока работы не удалось вывести спутник на орбиту захоронения. К счастью конструкция разделилась на три части. 30 декабря часть с антенной сгорела в атмосфере, 23 января вторая часть со всей аппаратурой упала в Индийский океан. Третья часть с самим реактором на этот раз была спроектирована так, что бы полностью сгореть в атмосфере в случае нештатного схождения с орбиты, что и произошло через две недели 7 февраля 1983 года. Часть аппарата с ядерным реактором и ядерным топливом вошла в атмосферу и полностью сгорела в районе атлантического океана над островом Вознесения, рассеяв тем самым, как показали замеры, около 44 кг высоко обогащённого урана в атмосфере. Если бы не не переделка конструкции ЯЭУ реактор мог теоретически взорваться при вхождении в атмосферу, и тогда повторился бы инцидент 77-го года. В течении последующих лет радионуклиды выпали на землю и в океан вместе с осадками. После этого инцидента полёты «УС-А» прекратились на пол года.
Все остальные спутники системы «Легенда» с ядерными энергетическими установками были выведены на орбиту захоронения, где они по разным оценкам пробудут ещё 250 лет после чего неизбежно начнут падать на Землю. Что делать с ними дальше? Непонятно. И это ещё одна причина задуматься о вопросе космического мусора.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник