У сучасному світі достатньо зброї, здатної вбити все живе на планеті, але нові розробки типу перспективної російської ракети “Буревісник” все одно вселяють страх. Не в останню чергу цей страх можна пояснити тим, що “Буревісник” обладнаний ядерним джерелом живлення. В історії вже були випадки, коли летючі ядерні реактори – щоправда, відносно мирного призначення, – виходили з-під контролю і падали.
Ідея використовувати ядерну енергію для польотів у космос з’явилася на самому початку космічної ери. Вона здавалася спеціалістам єдиним можливим варіантом для тривалих польотів.
Найпершими ядерними джерелами живлення в космосі стали радіоізотопні термоелектричні генератори (РІТЕГ). Вони використовують енергію природного радіоактивного розпаду ізотопів, тоді як в реакторах використовується енергія керованої ланцюгової реакції поділу ядер важких хімічних елементів – найчастіше урану.
Порівняно з реакторами в РІТЕГ низька потужність і низький ККД, але конструкція такого генератора набагато простіша і він може довго живити космічний апарат енергією, не потребуючи обслуговування.
РІТЕГ досі використовуються як джерела живлення у космічній галузі – такий генератор, приміром, стоїть на американському марсоході Curiosity. Використання реакторів у космосі, на відміну від РІТЕГ, було припинено ще наприкінці 1980-х років.
Як усе починалося
Перший ядерний реактор для космічного апарату створили США. Він же виявився єдиним реактором, який Сполучені Штати запустили в космос. У квітні 1965 року американці запустили супутник з реактором SNAP-10A (паливом слугував уран-235). Він працював півтора місяця і припинив роботу через несправності в супутнику-носії.
Зараз SNAP-10A перебуває на орбіті і залишатиметься в космосі найближчі 4 тисячі років. Після цього апарат почне зниження, увійде в атмосферу, розвалиться на частини і згорить, мінімізуючи потрапляння радіоактивних частин в атмосферу. Принаймні, саме так все задумано.
Приблизно на те саме розраховували й радянські вчені, які розробили серію ядерних прототипів БЕС-5 “Бук”. Вони створювались спеціально для серії супутників “УС-А” (на заході відома як RORSAT). Серія “УС-А” стала частиною системи морської космічної розвідки “Легенда”, яка відстежувала американські авіаносці. Усього був запущений 31 космічний апарат з БЕС-5.
“Буки”
СРСР почав розробку ядерних установок для космічних апаратів пізніше, ніж США. Перший зразок – “Ромашка” – був успішно протестований у 1964-1965 роках, але в космос установка не полетіла. Реактор був розроблений в Курчатовському інституті.
До кінця 1960-х років на НВО “Красная Звезда” був розроблений новий реактор – БЕС-5 “Бук”, – в якому як паливо використовувався, як і в американському, уран-235. Вперше така установка полетіла в космос у жовтні 1970 року разом із супутником “Космос-367”.
“Бук” пропрацював 110 хвилин, після чого розпочалося розплавлення активної зони реактора, писали у своїй книзі випробувачі космічної техніки Володимир Гуділін і Леонід Слабкий. Супутник довелося закинути на орбіту поховання.
Потім були проведені три успішні запуски. У квітні 1973 року сталася друга аварія. Цього разу підвела ракета-носій – через несправність двигуна космічний апарат не вдалося вивести на орбіту, і реактор впав у Тихий океан.
Після ще кількох запусків серія радіолокаційної розвідки “УС-А” була прийнята на озброєння у 1975 році.
Після цього радянські випробувачі провели чотири успішних запуски супутників з ядерними реакторами, а 18 вересня 1977 року був запущений “Космос-954” – мабуть, найвідоміший із супутників системи “УС-А”.
Що робити, коли з неба падає реактор?
Через два місяці після запуску “Космосу-954” американські радари виявили, що він сходить з орбіти, писав радник адміністрації президента США з питань технологій, розвідки і економічних питань Гас Вайс.
6 січня 1978 року американська розвідка зрозуміла, що Радянський Союз втратив контроль над супутником. Вчені спрогнозували, що він увійде в земну атмосферу 23-24 січня.
Москва, звісно, тримала деталі про свої нові супутники в таємниці. США підозрювали, що “Космос-954” використовує ядерний реактор як джерело живлення. Якщо це правда, то чи є на супутнику система, яка в разі аварійної ситуації виштовхне реактор на більш високу орбіту, щоб запобігти падінню ядерної установки на Землю?
Щоб отримати відповідь на це та інші питання, США звернулись за інформацією напряму до СРСР. Москва у січні 1978 року підтвердила, що на супутнику є реактор з ураном-235, писав Вайс. Радянські чиновники виключили можливість ядерного вибуху, тому що критична маса урану на установці не перевищена. Окрім того, реактор влаштований так, що він розвалиться і згорить при вході в атмосферу, запевнила Москва.
При цьому Кремль все ж не заперечив, що через розгерметизацію супутника радіоактивні уламки можуть досягти поверхні Землі. У результаті може статися незначне радіоактивне зараження місцевості, йшлося у відповіді СРСР.
“Що робити, коли в земну атмосферу входить радянський супутник-розвідник з ядерним реактором на борту?” – так Вайс сформулював проблему, яка стояла перед світом на початку 1978 року.
При цьому визначити місце падіння було не можна. Американська влада думала, чи варто повідомляти світові про те, що з орбіти повільно сходить ядерний реактор, який незабаром впаде на поверхню Землі. Інформація ось-ось могла потрапити в пресу і спричинити паніку.
“Що б я міг зробити з такою історією, опинись вона в мене на день раніше!”, – згадує Вайс розчарування знайомого журналіста, який дізнався про падіння “Космосу-954” постфактум. “Можете собі уявити заголовки газет”, – писав радник.
США вирішили повідомити кількох союзників. Фахівці, які намагалися зрозуміти, куди впаде супутник, прораховували можливі траекторії, і лише одна з них проходила через СРСР, тоді як одразу кілька траєкторій проходили через Канаду.
“Його збили?”
Назву для операції з пошуку уламків радянського супутника – “Ранкове світло” – було обрано, як і заведено в таких випадках, випадково. І “Космос-954” впав зранку о 6:53 за північноамериканським східним часом на півночі Канади.
У книзі Гуділіна і Слабського йдеться, що причиною втрати контролю над супутником стала відмова системи автономного керування.
Були й екзотичні версії падіння. Приміром, газета “Правда” повідомляла, що “Космос-954” могли збити американським бойовим лазером, писав академік і інженер Олександр Железняков.
У публікації газети йшлося, що технічні труднощі на супутнику почалися після його прольоту над районом полігону Вумера в Австралії. “Нібито там і був встановлений американський бойовий лазер, який “вистрілив” по “Космосу-954″”, – переказував статтю “Правди” Желєзняков.
В американській пресі також обговорювались конспірологічні версії. Як писав журнал New Scientist, висувалися теорії, згідно з якими Радянський Союз міг використати супутник-перехоплювач, щоб підбити і зруйнувати “Космос-954”, позбавивши своїх опонентів можливості дослідити свої розробки.
Операція “Ранкове світло”
Січневим ранком 1978 року радянський супутник “Космос-954” згорав у атмосфері, розкидаючи радіоактивне паливо і уламки на території загальною площею у 100 тисяч кілометрів, йдеться у звіті про інцидент, який підготували для міністерства енергетики США у вересні 1978 року.
Збереглися свідчення очевидців – жителів міста Єллоунайф, адміністративного центру Північно-Західних територій Канади. Кілька людей бачили, як в небі пронісся об’єкт, схожий на літак з палаючим вогняним хвостом, а також десятки дрібних об’єктів, які летіли поруч, горіли і світилися яскраво-червоним кольором. В об’єкті було понад 45 кілограмів урану. Вчені непокоїлись, що територія буде забруднена, зокрема, і продуктами відпрацьованого ядерного палива – стронцієм-90 і цезієм-137.
На щастя, радіоактивні уламки впали на незаселену територію на півночі. З іншого боку, владі тепер потрібно було організувати складну експедицію з пошуку уламків у холодній засніженій пустелі.
На місце падіння одразу ж було відправлено команду з двох десятків людей із бази канадських збройних сил в Едмонтоні (провінція Альберта).
Свою допомогу запропонували США, Канада погодилась. У США до вильоту підготували п’ять військово-транспортних літаків C-141 з обладнанням і людьми.
Частина військових і цивільних фахівців спочатку прибули в Єллоунайф. Жителі тихого північного міста були шоковані, побачивши людей у жовтих захисних костюмах, які ходили і міряли радіацію, згадував майор канадських збройних сил Білл Ейкман.
Спеціалісти визначили територію, яку потрібно було обстежити в пошуках уламків – це майже 40 тисяч квадратних кілометрів.
Місцевість спочатку оглядали з літаків, на яких стояло обладнання для радіаційного моніторингу. Якщо в певному квадраті помічали перевищення фону, то його обстежували більш детально з гелікоптерів. Техніка працювала цілодобово, змінювалися лише команди пошуковиків.
Перші уламки супутника виявили не військові, а туристи, які розбили зимовий табір на річці десь посередині між Єллоунайфом і Бейкер-Лейк.
Двоє з них – Джон Мордхорт і Майк Моблі – їхали на собачій упряжі і бачили металевий предмет, схожий на оленячі роги. Один із туристів підійшов і доторкнувся до невідомого предмету. Чоловіки повернулися до табору.
Їхні товариші вже знали про падіння супутника, оскільки запитали по рації, чому в цьому районі так часто літають літаки. Вони одразу ж повідомили про знахідку працівників метеорологічної станції Єллоунайфа.
Пошукова група думала, як наблизитися до уламків. Якщо це була активна зона, вона могла випромінювати кілька сотень рентген на годину (смертельна доза – близько 600 рентген). В реальності виявилося, що випромінювання складало від 10 до 100 рентген на годину.
Туристів тим часом відправили на медичне обстеження. Лікарі швидко дійшли висновку, що вони цілком здорові. Преса розпочала полювання за Мордхортом і Моблі. Вони зібрали прес-конференцію, на якій розповіли про свої пригоди.
Журналісти навіть хотіли організувати політ на місце зимування, але його зрештою так і не сталося. 31 січня у табір були відправлені чотири парашутисти, які залишилися там на деякий час, щоб охороняти місце і годувати собак, залишених там після евакуації туристів.
“Свиня” на морозі
Група продовжила пошуки. Вони ускладнювалися коротким світловим днем. Близько двох годин йшло лише на політ до місця виявлення, потім учасники стояли на морозі в 40 градусів, під сильним вітром, поки уламок упаковували. Ще дві години йшло на політ назад. Так проходив весь робочий день.
Якось у однієї з команд, яка вилетіла на пошуки і приземлилася далеко від основного табору, не завівся гелікоптер, і їм довелося заночувати в палатках. Вчені отримали незабутній досвід – особливо ті, хто прилетів зі спекотного Лас-Вегаса, де була розташована Група з ліквідації наслідків ядерних інцидентів (NEST).
Впродовж наступних днів було виявлено кілька уламків з відносно слабким випромінювання близько 20 рентген на годину.
Також пошукова група знайшла об’єкт з сильною радіацією близько 2 000 рентген на годину. Двох годин поряд із таким об’єктом може бути достатньо для розвитку променевої хвороби, а в деяких випадках це може бути і смертельною дозою.
Щоб перевезти цей уламок, спеціалісти зробили свинцевий контейнер вагою 500 кілограмів, який отримав прізвисько “свиня”. Уламок затисли щипцями і закинули у “свиню”. За процесом спостерігали міністр оборони Канади Барні Джонсон і три десятки журналістів.
10 лютого на кризі Великого Невільничого озера була зареєстрована велика кількість джерел несильної радіації. Після приземлення група виявила багато маленьких об’єктів – від мікроскопічних до розміру кукурудзяного зерна. Аналіз в лабораторії показав, що це частинки з активної зони реактора.
Вчені зрозуміли, що сталося з активною зоною реактора – вона, ймовірно, згоріла в атмосфері, але не повністю, і не згорілі частини рознесло вітром територією у 80 тисяч квадратних кілометрів. Площа зараження була розрахована вже ближче до кінця лютого.
Перед керівництвом пошукової операції стояло нове завдання – як очистити таку величезну територію від мікроскопічних радіоактивних частинок? При цьому відстань між ними могла складати кілька сотень метрів.
Територію розділили на сектори і почали обстежувати з вертольотів, здатних літати низько і вловлювати невеликі сплески радіації за допомогою спеціального обладнання. Люди розбилися на групи і прочісували райони, в яких гелікоптери фіксували перевищення фону. Виявлені частинки разом зі снігом просто збирали у пластикові мішки. Робота тривала впродовж кількох тижнів.
Окремою проблемою стало спілкування з корінними народами Північної Америки.
На початку операції кілька сотень інуїтів зібрали у шкільній спортивній залі у селищі Бейкер-Лейк, щоб пояснити, чому десятки військових і техніка порушують їхній звичний спосіб життя. У рідній мові інуїтів – інуктиткуті – немає слів “супутник” і “радіація”, тому тим, хто виступав перед ними, потрібно було проявити креативність.
Інуїти розпитували військових, що радіація може зробити з оленями, рибою і людьми. Зрештою вони прийняли всі пояснення і через три дні у цій же спортивній залі виконали для пошукової групи традиційний танець з барабанами.
Радянська “допомога” Канаді
До кінця березня американські фахівці почали поступово відлітати додому. На піку пошуків в них брали участь близько 120 вчених зі США.
Операція “Ранкове світло” офіційно тривала 84 дні. Всього було виявлено 66 кілограмів уламків. Всі вони були тією чи іншою мірою радіоактивними, окрім одного уламка вагою майже 18 кілограмів.
Упродовж квітня тривала робота в лабораторіях і кабінетах. Канадська влада вирішила, що цілі операції досягнуті: небезпека для населення і тваринного світу мінімізована.
Чиновники у США і Канаді дуже боялися паніки серед населення. Але жителі Єллоунайфа та інших місцевих населених пунктів відреагували на події цілком спокійно.
Єдиною незручністю для них став наплив військових, вчених і журналістів. Водночас власники готелів і кафе непогано заробили. Головний редактор місцевої газети Yellowknifer жартував, що росіяни за кілька днів дали місцевій економіці більше, ніж уряд Канади дає за рік.
Для уряду ж економічний ефект виявився негативним. Операція коштувала немало: Канада виставила СРСР рахунок на 6,1 мільйона доларів. У квітні 1981 року СРСР погодився виплатити половину цієї суми.
“Під суд віддавати нікого не будемо”
Попри відсутність людських жертв, падіння супутника призвело до серйозного скандалу.
Варто зазначити, що космічні апарати з ядерними джерелами живлення падали й раніше – зокрема, й американські. Приміром, в результаті відомої аварії на Аполлоні-13 в океан впав РІТЕГ з 3,9 кг плутонію-238. Ізотоп буде активним ще впродовж кількох тисяч років, але радіація, судячи з усього, не проникає в навколишнє середовище завдяки міцному корпусу РІТЕГ.
Але падіння “Космосу-954” стало першим падінням працюючого ядерного реактора на території суверенної держави, а не в океані. Більше – союзника США, з якими СРСР перебував у стані холодної війни.
В ООН кілька країн вимагали, щоб космічні країни робили більше для забезпечення безпеки при подібних запусках. СРСР наполягав, що аварія не була серйозним інцидентом.
“Під суд віддавати і знімати з роботи нікого не будемо”, – сказав після аварії керівник радянської ядерної промисловості Єфим Славський.
Водночас СРСР на певний час призупинив запуск супутників з ядерними реакторами. Систему безпеки доопрацювали. До основної системи, яка у випадку позаштатної ситуації виводила супутник на орбіту поховання, додали ще одну, яка викидала з корпусу реактора паливні елементи. Таким чином забезпечувалося згоряння небезпечних речовин і уламків у атмосфері.
У 1981 році запуски відновилися. У 1982 році запуск “Космосу-1402” закінчився так само, як і “Космосу-954” – він вийшов з-під контролю і впав на початку 1983 року. Цього разу – в океан.
Зрештою вчені з’ясували, що падіння “Космосу-1402” призвело до випадання радіоактивного стронцію-89 разом із дощем в штаті Аризона. У 1984 році були взяті проби повітря на висоті 27-36 км, які показали, що близько 45 кг урану-235 з “Космосу-1402” були розпилені в атмосфері.
Запуски космічних апаратів з ядерними реакторами тривали до 1988 року. Як писали Гуділін і Слабкий, причинами припинення програми стали порівняно низькі технічні характеристики таких установок і вимоги міжнародної спільноти припинити використання ядерних об’єктів у космосі.
