Проект планетарной защиты «Цитадель»

 

Министерство образования и  науки РФ

Тольяттинский государственный университет

Институт машиностроения

Кафедра «Управление промышленной и экологической безопасностью»

Специальность «Безопасность технологических процессов и производств»

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

 

по учебному курсу «Основы проектной деятельности»

на тему

«Проект планетарной защиты «Цитадель»»

 

 

 

 

 

Студент:  Грачев Н.И.

Преподаватель: А.В. Комягин

Группа ТБбз-1131

 

 

 

 

 

 

Тольятти 2014 г.

 

Проект планетарной защиты «Цитадель»

Суть проекта:

Реальность космической угрозы - столкновений с Землей астероидов и комет и необходимость принятия мер по их предотвращению в настоящее время уже не вызывает, пожалуй, ни у кого сомнений . Следы прошлых столкновений с этими объектами - ударные кратеры, обнаружены на всех телах Солнечной системы обладающих твердой поверхностью. Среди них, в частности, особо можно выделить Марс, на котором в свое время были вода и кислород, а поэтому, возможно и жизнь, но который погиб в результате космической бомбардировки . Множество кратеров ударного происхождения имеется и на поверхности нашей планеты.

Наибольшую опасность для нас  представляют, конечно, небесные тела размером более одного километра, столкновение с которыми может привести практически  к полному уничтожению биосферы Земли. Но, к счастью, такие глобальные катастрофы происходят крайне редко. Однако, немалую опасность представляют и объекты размером от десятков до сотен метров, которые сталкиваются с Землей значительно чаще.

Избежать подобных событий  можно будет, конечно, только создав специальную Систему планетарной защиты (СПЗ) от астероидов и комет.

 

Как показывают результаты исследований и разработок, современный  уровень технологического развития России, СНГ и ведущих стран  мира позволяет приступить к созданию такой Системы . Основанием для этого является, в частности, то, что в свое время в одном только Советском Союзе были созданы и прошли натурную отработку практически все базовые компоненты СПЗ или их прототипы. К ним относятся многие образцы ракетно-космической техники, ядерного оружия, средства связи, навигации, управления и т. п. . И сейчас представляется уникальная возможность применения этих средств, многие из которых разрабатывались в военных целях, не для уничтожения, а для защиты всего человечества от опасных небесных тел (ОНТ).

Поскольку в настоящее время  обнаружена лишь ничтожная часть  этих потенциально опасных объектов, то столкновения с ними можно ожидать  в любой момент. Поэтому откладывать  принятие конкретных мер по защите нашей планеты от космической опасности, имея уже в наличии реальные средства для оказания противодействия, было бы непростительной беспечностью. В качестве основы для развертывания этих работ может послужить предлагаемый проект СПЗ "Цитадель", разработанный на базе уже имеющихся в России и СНГ технологий.

Очевидно, что создать  и поддерживать в постоянной готовности систему защиты от крупных астероидов и комет, которые сталкиваются с  Землей в среднем через интервалы  времени от сотен тысяч до десятков миллионов лет, практически невозможно.

В то же время, организация защиты от небольших объектов, которые достаточно часто сталкиваются с Землей, не только возможна, но и крайне необходима. Для этого должен быть создан эшелон краткосрочного (оперативного) реагирования (ЭКР) СПЗ находящийся в постоянной готовности и предназначенный для защиты от относительно небольших (от десятков до сотен метров) астероидов и ядер потухших комет, которые могут быть обнаружены всего лишь за несколько суток/недель/месяцев до столкновения.

На базе ЭКР, в случае необходимости, можно будет достаточно быстро сформировать эшелон долгосрочного реагирования (ЭДР) для противодействия более крупным ОНТ путем мобилизации потенциала всех государств, обладающих ракетно-космическими и ядерными средствами. То есть, ЭДР будет существовать в "виртуальной" форме - в виде международного проекта, предусматривающего мобилизацию необходимых средств - РН, КА, космодромов и т. д., только в случае возникновения угрожающей ситуации .

Основанием для такого подхода  служит быстрый прогресс в методах и средствах контроля космического пространства и создание на их базе специализированных средств для обнаружения ОНТ. Это позволит уже в ближайшем будущем выявлять все потенциально опасные астероиды размером от километра и даже меньше (от нескольких сотен метров) за много лет до их возможного столкновения с Землей.

При надлежащей организации службы наблюдения, очевидно, и кометы можно  будет обнаруживать также за несколько  лет до сближения с Землей. О  потенциальных возможностях уже  существующих средств наблюдения свидетельствует факт обнаружения в 1982 году кометы Галлея примерно за 4 года до ее сближения с Солнцем .

Поскольку в перспективе момент возможного столкновения с Землей комет  и крупных астероидов можно будет  предсказать за много лет вперед, то у человечества будет резерв времени, чтобы предпринять меры по предотвращению этого события, при наличии соответствующей технологической базы, основой которой станет ЭКР.

Оба указанных эшелона СПЗ должны будут удовлетворять следующим  основным требованиям:

· Обеспечивать защиту от любых астероидов и комет, движущихся по попадающим в  Землю или другой защищаемый объект траекториям с подлетным временем в диапазоне от нескольких суток  до десятков лет;

· Гарантировать применение CПЗ для  защиты любого государства или объекта, исключающее возможность возникновения “дилеммы неприменения” , заключающейся в отказе, по каким либо причинам, от их защиты;

· Гарантировать оперативность  и надежность оповещения об угрозе из космоса, исключающую возможность  возникновения “дилеммы оповещения” , заключающейся в преднамеренной задержке или даже скрытии информации об ОНТ;

· Гарантировать неприменение средств  СПЗ в военных целях (исключать  “дилемму применения” ;

· Обеспечивать обнаружение и перехват ОНТ на максимально возможном удалении от Земли или другого защищаемого объекта;

· Наносить минимальный ущерб Земле, околоземному космическому пространству (ОКП) и т. п. от осколков ОНТ и последствий  применения средств воздействия  на ОНТ, в том числе ядерных ;

· Сохранять и наращивать свои возможности при смене старых технологий на новые;

Исходя из этого, а также на основании  ранее проведенных работ, можно  выделить следующие важнейшие принципы, на которых должна строиться СПЗ:

· Основу СПЗ должен составлять постоянно  действующий эшелон краткосрочного (оперативного) реагирования и служба глобального контроля космического пространства;

· Служба контроля космического пространства должна включать наземные и космические  средства, объединенные в единую глобальную международную сеть;

· Служба перехвата ОНТ должна иметь наземное базирование и включать в свой состав несколько региональных сегментов, создаваемых на базе ракетно-космических и ядерных средств России, США и ряда других стран;

· Отработка средств СПЗ должна комплексироваться с выполнением различных научных и технических программ, и, в первую очередь, космических и оборонных;

· На период до создания СПЗ, должен быть разработан план экстренного реагирования на случай возникновения космической  угрозы, базирующийся, главным образом, на использовании существующих систем боевого назначения (СККП, ПРО, ПВО, РВСН и т. п.).

Исходя из предъявляемых требований и принципов построения, СПЗ должна включать в себя два эшелона:

· Эшелон краткосрочного реагирования (ЭКР);

· Эшелон долгосрочного реагирования (ЭДР).

В состав ЭКР должны входить:

· международная наземно-космическая  служба наблюдения околоземного космического пространства (НКСН ОКП);

· всемирная сеть астрономических, радиолокационных и космических  средств наблюдения (подключается при  обнаружении ОНТ);

· национальные (региональные) наземно-космические  службы разведки и перехвата (НКСР и  НКСП);

· национальные (региональные) Центры планетарной защиты (ЦПЗ);

Назначение и состав этих компонентов  ЭКР приведены в работе .

В состав ЭДР должны входить:

· международная наземно-космическая  служба глобального контроля космического пространства (НКС ГККП);

· средства ЭКР.

Международная НКС ГККП предназначена  для контроля космического пространства с целью обнаружения крупных  астероидов и комет за несколько лет до их подлета к Земле.

Задачи всех остальных компонентов  ЭДР соответствуют задачам ЭКР. Отличие будет заключаться в  том, что организация перехвата  ОНТ будет осуществляться усилиями всех ракетно-космических и ядерных  стран.

Описание проекта:

Проблема:

Крупные космические  объекты, диаметр которых составляет более километра, грозят человечеству явной глобальной катастрофой в  случае столкновения с Землей. Несколько  меньшие астероиды (такие как 325-метровый Апофис и 270-метровый 2007 TU₂₄) способны вызвать почти такие же серьёзнейшие последствия. Судя по геологическим данным (разведано несколько сотен ударных кратеров), столкновения с крупными небесными телами в истории нашей планеты случалось неоднократно. Падением одного крупного метеорита некоторые учёные объясняют массовое исчезновение живых организмов (около 250 миллионов лет назад). Другой метеорит, по гипотезе Луиса Альвареса[3], привёл к вымиранию динозавров.

Сравнительно меньшие объекты  также представляют серьёзную угрозу Земле, поскольку их взрывы вблизи населённых пунктов в результате ударной волны и нагрева могут привести к значительным разрушениям, соизмеримым с поражением от атомного взрыва. Только по случайности падение в ненаселённый район Тунгусского метеороида 1908 года не вызвало таких последствий.

Только вход в атмосферу Земли  и падение малых астероидов-метеороидов (как, например, метровый 2008 TC₃ в 2008 году), как правило, не вызывает серьёзных последствий.

Ситуация:

Межгосударственное взаимодействие по оперативному слаженному применению новейших достижений науки и техники,в том числе ядерных сил, для ликвидации астероидной опасности. 
Новизна проекта: 
Учитывая падения метеоритов и астероидов в различных точках мира,а также значительный материальный ущерб и угрозу жизни и здоровью людей,данный проект безусловно нов и актуален.

Цели и задачи: 
Главной задаче проекта является обеспечение защиты планеты от различных опасных космических объектов. 
Существует ряд промежуточных целей:

· создание и работа региональных Центров планетарной защиты и Страхового фонда человечества;

· определение круга лиц и  организаций, которым должна быть представлена информация о космической угрозе и в какой последовательности;

· регламентация поведения всех лиц, информированных об опасности ("Кодекс чести планетарной защиты");

· сохранение технологий, необходимых  для обеспечения планетарной  защиты (объявление их "достоянием человечества");

· корректировка национальных и  международных космических, оборонных  и других программ с целью разработки технологий "двойного" применения в интересах создания и отработки компонентов СПЗ.

· возможность применения ядерных  средств для защиты от космической  угрозы;

· компенсация возможного ущерба в  случае применения средств СПЗ;

· расширение возможных трасс запуска  ракет-носителей для обеспечения перехвата опасных небесных тел, а также ряда других вопросов.

Результат и эффект 
Результат-создание эффективной системы планетарной безопасности. 
Эффект-улучшение международного сотрудничества стран и интеграция достижений науки и техники в космической сфере.