Думка експерта
Правове і наукове забезпечення міжзоряних польотів: електронний космічний Всесвіт
На сьогодні всім відомо, що Україна — космічна держава. Це обумовлено тим, що новітні ідеї, інновації, «ноу-хау», знання та наукові розробки стали наріжним каменем, фундаментальною правовою й експериментально-дослідницькою основою пізнання електронного космічного простору. Відомо також, що 13 січня цього року Україна вивела на навколоземну орбіту перший український супутник за останні десять років «Січ-2-30». Місце дії — мис Канаверал у штаті Флорида (США). У цьому нам допомогла компанія Ілона Маска SpaceX. Даний міжзоряний політ присвячений 30-річчю незалежності нашої країни та 25-річчю першого космічного польоту у зоряний простір українського космонавта Леоніда Каденюка. Цей запуск супутника важливий ще й тому, що незабаром, а саме 12 квітня, Україна відзначатиме Всесвітній день авіації та космонавтики.
Петро Біленчук
професор Національного авіаційного університету
Микола МАЛІЙ
директор правничої компанії ТОВ «АЮР-КОНСАЛТИНГ»
Наталія СВАТЮК
науковий співробітник Інституту електронної фізики НАН України
Україна — космічна держава
Світова спільнота на світанку ХХІ століття остаточно вступила в епоху нового інноваційного цивілізаційного розвитку «Індустрії 4.0», «Четвертої промислової революції» (Шваб К. Четверта промислова революція. Формуючи четверту промислову революцію. Харків: Клуб сімейного дозвілля, 2019. 416 с.) та «Сонячного суспільства знань» (Конвергенція сонячного суспільства знань: креативна освіта і цивілізаційний розвиток. Монографія / П. Д. Біленчук, Я. О. Береський, О. Л. Кобилянський, М. І. Малій, Р. В. Перелигіна / за заг. ред. П. Д. Біленчука. Київ: УкрДГРІ, 2019. 416 с.). Оскільки Україна космічна держава, то новітні ідеї, інновації, «ноу-хау», знання та наукові розробки стали наріжним каменем, фундаментальною правовою і науковою основою пізнання сутності електронного космічного простору (Біленчук П. Д. Електронна цивілізація: інноваційне майбутнє України. Монографія / П. Д. Біленчук, М. М. Близнюк, О. Л. Кобилянський, М. І. Малій, Ю. О. Пілюков, О. В. Соболєв / за заг. ред. П. Д. Біленчука. Київ: УкрДГРІ, 2018. 284 с.).
Читайте також: Україна вступить до Європейського космічного агентства
Історія розвитку запуску українських космічних апаратів має значні надбання і здобутки. Зокрема, варто зазначити, що Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського провів перший тестовий запуск наносупутника PolyITAN-1 на навколоземну орбіту ще в червні 2014 року й досі отримує з нього сигнали та всю необхідну інформацію, а другий запуск PolyITAN-2-SAU був проведений у рамках міжнародного космічного проекту QB50 і запущений в космос 2017 року та передає дані вимірювань нижньої термосфери Землі для дослідження змін клімату, планується запуск третього наносупутника PolyITAN-3 згідно публікації журналу «QS Global Education News» (QS GEN), який видає компанія-упорядник рейтингу «Quacquarelli Symonds».
Відомо, що в нашої держави є славне космічне минуле, яке забезпечили відомі співвітчизники. Серед них — Сергій Корольов, ім’я якого золотими літерами вписано в історію світової космонавтики. Його вислів: «Космонавтика має безмежне майбутнє і її перспективи неосяжні, як і сам Всесвіт», — донині залишаються актуальними. Видатним досягненням в освоєнні космосу для нашої незалежної держави став перший політ у міжзоряний простір Леоніда Костянтиновича Каденюка, який відбувся 25 років тому (19 листопада 1997 року). Вважаємо, що сьогодні Україна вийшла на новий етап формування наукового потенціалу в пізнанні сутності електронного космічного простору для забезпечення прав людини, суспільства, держави, цивілізації.
На сьогодні наша країна входить до топ-10 космічних держав світу. Саме українські конструктори, вчені та науковці зробили значний внесок у розвиток світової космічної науки. Українські підприємства продовжують займати головні щаблі в світовій космонавтиці.
Читайте також: Космічна діяльність в інтересах безпеки та оборони
Зазначимо, що успіхи з підкорення космосу були б неможливі без українського державного підприємства «Конструкторське бюро «Південне» імені М. К. Янгеля». Саме ця установа розробляє космічні апарати з бойовими міжконтинентальними ракетами. Найвидатнішими досягненнями українських розробників стало створення й запуск космічних апаратів «Січ-1», «Океан-О», АУОС і «Мікрон», ракетоносіїв «Зеніт-3SL», «Дніпро», «Циклон-3». Світові досягнення України в ракетно-космічній галузі дозволили їй спільно зі США, Росією та Норвегією брати участь у міжнародному проекті «Морський старт», що передбачав запуск у Тихому океані космічних супутників різного призначення. Також Україна бере участь у міжнародних проектах Taurus II s VEGA та в багатьох науково-дослідних програмах, включаючи дослідження з питань космічної біології на міжнародній станції «Мир», вивчення магнітосфери з міжнародною програмою Інтербол і багато інших програм, що демонструє науковий, технічний, промисловий рівень нашої країни. Розвиток сучасних космічних технологій в Україні є важливим чинником, що визначає стан та перспективи нашої країни в розподілі високотехнологічних послуг сучасного світу. Не менш важливою є й діяльність із правового забезпечення міжгалактичних космічних польотів.
Правова наука і космос
Також досить важливою є правова і наукова діяльність із забезпечення ефективності функціонування та довгострокового використання приладів й апаратів космічного призначення. Слід зазначити, що проведення радіаційних випробувань дозволяють вирішити проблеми виконання та тривалості надійного орбітального функціонування апаратів космічного призначення. Згідно з експертними оцінками, більше половини відмов у роботі обладнання космічного корабля обумовлено дією радіаційних факторів космічного простору. Повірка та забезпечення радіаційної стійкості космічного апарату дозволить збільшити його надійне функціонування.
У світі є обмежене число ядерно-фізичних центрів для організації радіаційних випробувань. В Україні, зокрема, три ядерні центри, де можливо проводити ядерні випробування. Це — Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» (м. Харків), Інститут ядерних досліджень Національної академії наук України (м. Київ) та відділ фотоядерних процесів Інституту електронної фізики Національної академії наук України (м. Ужгород). Важливо зазначити, цим відділом для проведення технічних досліджень (випробувань) використовується унікальний мікротрон М-30, який є об’єктом Національного надбання України. Важливо те, що даний системний аналізатор створений на базі електронного прискорювача М-30 як метрологічний стенд для дослідження радіаційної стійкості матеріалів і приладів в умовах дії потужних пучків нейтронів, гамма-випромінювання й швидких електронів, широко використовується при радіаційній сертифікації приладів і матеріалів космічного (космічних апаратів) та спеціального призначення. В певному сенсі це унікальне і єдине в Україні експериментально-дослідницьке обладнання такого фахового призначення. Зокрема, на мікротроні М-30 проводилися радіаційні випробування практично всіх компонентів космічної техніки, виготовленої за часи незалежності України, як і першого українського наносупутника у форматі кубсат PolyITAN-1, створеного в НТУУ КПІ імені І. Сікорського (випробовувалася ступінь деградації електронних компонентів і сонячних батарей наносупутника).
Читайте також: Україна не фінансуватиме досліджень космосу разом із країнами СНД
Відомо, що після розпаду СРСР Україна ввійшла в права наступниці понад третини радянської ракетно-космічної галузі як військового, так і цивільного призначення. Після непростих процесів, що супроводжували перехід України на без’ядерний статус та відмову від стратегічного і ядерного озброєння організаційно-правові засади управління та координація космічною галуззю перейшли спочатку до Національного космічного агентства України (1992 р.), а з 9 грудня 2010 р. — до Державного космічного агентства України (ДКАУ).
Розвиток сучасних космічних технологій в Україні є надзвичайно важливим чинником, що визначає стан та перспективи участі української держави в розподілі високотехнологічних товарів, сервісів і послуг сучасного світу. Космічні технології та космічна інформація є важливою складовою засобів виконання загальнодержавних завдань, яка сприяє розвитку науково-технічного й виробничого потенціалу космічної галузі. Сьогодні Україна створює різноманітну ракетно-космічну техніку, зокрема, космічні апарати (КА), надає послуги із космічних стартів, маючи для цього розвинену наземну інфраструктуру.
Водночас забезпечення ефективності функціонування космічної галузі передбачає виконання комплексу заходів із проектування, виготовлення, проведення орбітальних стартів та забезпечення довготривалого функціонування космічних апаратів (КА). Це можливо лише в рамках цілісної програми, кожен етап якої вирішує локальне завдання ефективності, якості та надійності всіх елементів космічної програми.
Відомо, що радіаційні випробування поряд з іншими регламентними роботами зі встановлення ступеня надійності космічних апаратів (КА) вирішують проблеми виконання робочих завдань та тривалості орбітального функціонування. Згідно з експертними оцінками, більше половини відмов у роботі обладнання космічних апаратів (КА) зумовлено дією радіаційних факторів космічного простору. Перевірка та забезпечення радіаційної стійкості космічних апаратів (КА), як і їх механічних, електричних та термофізичних характеристик, є важливими для прогнозування надійності робочих параметрів. Проте радіаційні фактори, які мають бути предметом контролю, виділяються з-поміж інших, оскільки відносяться до ядерної галузі, діяльність якої регламентується МАГАТЕ. Це пояснює потреби аналізу вітчизняної правової бази, регламентних вимог та наявного стану забезпечення радіаційних випробувань приладів космічного призначення.
Першим (1992 р.) юридичним документом, що засвідчив присутність космічної галузі в Україні був Указ Президента України «Про створення Національного космічного агентства України» від 29 лютого 1992 р. № 117. Про створення при Кабінеті Міністрів України Національного космічного агентства України (НКАУ), яке взяло під своє управління ряд конструкторських бюро, установ, військових частин і промислових підприємств, що безпосередньо займалися космічною діяльністю. Першим Генеральним директором НКАУ був В. П. Горбулін, за керівництва якого було визначено спосіб планування розвитку космічних програм шляхом п’ятирічних етапів їх діяльності, які затверджувалися постановами КМУ. Натепер завершено п’ять таких програм, а з 2017 р. виконується шоста («Про затвердження Загально-державної цільової науково-технічної космічної програми України на 1998 — 2002 роки»: Закон України від 23.12.1997 р. № 203-IV). Космічне агентство України на постійній основі почало брати участь у роботі Комітету ООН з космічних досліджень та його науково-технічного і юридичного підкомітетів. Враховуючи потребу забезпечення контролю надійності космічних апаратів (КА), в серпні 1996 р. був сформований Національний центр управління та випробувань космічних засобів, а 15 листопада 1996 р. Верховна Рада України прийняла Закон «Про космічну діяльність». Таким чином були підготовлені пропозиції та сформована законодавча база для створення інноваційної діяльності ракетно-космічної галузі України, забезпечення її структури та наповнення галузі необхідними процедурними інституціями. П’ятого червня 1998 р. спільно з Інститутом держави і права імені В. Корецького НАН України утворено Міжнародний центр космічного права, а протягом 1999 р. на підприємствах космічної галузі були утворені представництва генерального замовника — НКАУ.
Читайте також: Україна вийшла з угоди СНД по космосу
У березні 2000 р. Верховна Рада України приймає Закон України «Про державну підтримку космічної діяльності», а в лютому 2001 р. Президент України підписує Указ № 73/2001 «Про заходи щодо використання космічних технологій для інноваційного розвитку економіки держави».
Державна підтримка й регулювання космічної діяльності та залучення інвестицій у космічну галузь України відповідає положенню ст. 4 Закону України «Про державну підтримку космічної діяльності» № 1559-III від 16.03.2000. Слід зазначити, що цей закон визначає засади державної підтримки космічної діяльності в Україні і спрямований на збереження, розвиток та ефективне використання створеного науково-технічного, виробничого та експортного потенціалу космічної галузі.
Результатом виконання п’яти державних програм розвитку космічної галузі в Україні є формування власної ракетно-космічної галузі, збереження кадрового й інтелектуального потенціалу, сучасних технологій, експериментальної та промислової баз, співпраця з науковими підрозділами МОН України та НАН України, а також участь у міжнародних проектах та комерціалізація космічної галузі. Наразі правова база, що регулює діяльність у космічній галузі та участь України в міжнародних космічних програмах нараховує понад 140 законів України, постанов Уряду та указів Президента України. Значною є й роль Національного центру управління та випробувань космічних засобів, який проте потребує включення наземної інфраструктури радіаційних випробувань матеріалів та приладів космічного призначення.
Зазначимо, що в 2019 р. в Україні відбулася реформа космічної діяльності України, а саме — був прийнятий Закон України (Закон України «Про внесення змін до деяких законів України щодо державного регулювання космічної діяльності» від 2 жовтня 2019 р. № 143-ІХ), який децентралізував монополію держави щодо діяльності в космічній сфері. За часів незалежної української держави вагомий внесок у розвиток космічної галузі здійснили такі науковці та державні діячі, як В. П. Горбулін, О. О. Негода, Ю. С. Алєксєєв, О. В. Дегтярьов та низка інших. Також зовсім нещодавно, постановою Кабінету Міністрів України № 624 від 22 липня 2020 р. було утворено Міністерство з питань стратегічних галузей промисловості України, серед основних завдань якого є підтримка інноваційної діяльності в стратегічних галузях промисловості та забезпечення формування й реалізації державної політики в сфері космічної діяльності.
Правове регулювання радіаційних випробувань матеріалів і приладів
У цьому контексті важливим є також розгляд стану нормативно-правового регулювання радіаційних випробувань матеріалів і приладів космічного призначення у наземних умовах. У навколоземному космічному просторі, де функціонує переважна більшість космічних апаратів (КА), основними компонентами космічного іонізуючого випромінювання є в основному протони та електрони радіаційних поясів Землі, сонячних космічних променів і високоенергетичні частинки галактичних космічних променів. Наявна інформація про космос реалізована в моделях NASA AE — 8, AP — 8 для космічної галузі (AE8/AP-8 Radiation Belt Models. Community coordinated modeling center., які є основою практичних розрахунків радіаційної стійкості космічних апаратів (КА).
Світова практика вирішення проблем контролю радіаційної стійкості полягає в створення наземних стендів, що імітують радіаційні фактори космічного випромінювання. Крім завдань з радіаційних випробувань апаратури космічного та спеціального призначення, такі стенди вирішують завдання пошуку нових радіаційно-стійких матеріалів та функціональних структур на їх основі, розробки систем пасивного захисту КА тощо.
При проведенні наземних випробувань космічних апаратів сьогодні використовують два основні підходи. По-перше, прагнуть відтворити в лабораторних установках характеристики космічного середовища в повній відповідності з моделями космічного простору. Однак у лабораторних умовах практично неможливо повною мірою відтворити характеристики космічної радіації через складність енергетичних спектрів та складу космічних випромінювань, а також забезпечити одночасний вплив на досліджувані об’єкти всіх складових космічного випромінювання. Тому сучасна практика передбачає моделювання факторів іонізуючого випромінювання. З цією метою використовується прискорений експеримент, коли необхідна доза набирається при більших потужностях дози, замість неперервної, а саме використовується імпульсна дія пучка ядерних частинок.
Із метою ефективного проведення робіт з розробки, виготовлення, постачання, випробування, експлуатації, утилізації космічної техніки й надання космічних послуг наказом № 272 від 11.12.2003 Національного космічного агентства було введено в дію стандарти НКАУ, які підпорядковуються Законам України «Про космічну діяльність» і «Про стандартизацію», зокрема, ГСТУ НКАУ 0002-2003, ГСТУ НКАУ 0003-2003, які використовуються і сьогодні. При підготовці базових правових документів для радіаційних випробувань також широко використовується відповідна нормативна база США та ЄС. В їх числі, зокрема, військовий стандарт США MIL-STD-883, який був прийнятий у 1991 р. з наступними редакціями. Умови випробування надійності космічних апаратів, закладено в міжнародних стандартах ECSS-E-ST10-04C, ECSS-S-ST-00, ECSS-E-ST-10, ECSS-E-ST-10-12, ECSS-Q-ST-70-01 та ряд інших.
При проведенні лабораторних досліджень впливу космічної радіації на матеріали та елементи обладнання КА застосовують низку спеціальних прийомів і критеріїв відповідності умов наземних випробувань природніх умовам. Перш за все, проводиться обґрунтований вибір виду використовуваного іонізуючого випромінювання та його інтенсивності, від якої залежить ступінь прискорення випробувань. При завданні режиму опромінення досліджуваного об’єкта беруть до уваги радіаційні ефекти, що залежать від інтегральної поглиненої дози та потужності дози, а також домінуючі радіаційно-фізичні та радіаційно-хімічні процеси, що викликають погіршення основних експлуатаційних параметрів об’єкта. Часто експериментальні та математичні методи використовуються спільно й доповнюють один одного.
Лабораторні установки для вивчення радіаційної стійкості матеріалів та елементів обладнання космічних апаратів прийнято поділяти на два класи:
— моделюючі установки, в яких створюються іонізуючі випромінювання тієї ж фізичної природи, що і в космічному просторі, тобто потоки електронів, протонів і більш важких іонів;
— імітуючі установки, за допомогою яких в досліджуваних об’єктах відтворюються домінуючі радіаційні ефекти, характерні для умов експлуатації об’єктів у космічному просторі, використовуючи фактори потужного рентгенівського випромінювання, гамма- випромінювання, імпульсного лазерного випромінювання, потоку нейтронів тощо.
Мікротрон М-30 — об’єкт Національного надбання України
Як ми вже зазначали, що в світі налічується обмежена кількість ядерно-фізичних центрів для організації радіаційних випробувань космічних апаратів. В Україні, зокрема, є три ядерні центри, де можливо проводити ядерні випробування. В їх числі відділ фотоядерних процесів Інституту електронної фізики НАН України (м. Ужгород). Зазначимо, що Інститут електронної фізики НАН України — провідна академічна установа в Закарпатті, що веде свою історію з 1981 року, коли на базі уже діючих наукових відділів інститутів АН УРСР — відділу фотоядерних процесів Інституту фізики АН УРСР (1969 р.) та відділу теорії гадронів Інституту теоретичної фізики АН УРСР (1970 р.) — було створено Ужгородське відділення Інституту ядерних досліджень АН УРСР. З 21 вересня 1992 року Ужгородського відділення ІЯД АН УРСР було реорганізовано в ІЕФ НАН України, а на тепер структура Інституту містить 4 наукових підрозділи: відділ електронних процесів і елементарних взаємодій; відділ квантової та плазмової електроніки; відділ матеріалів функціональної електроніки; відділ фотоядерних процесів, в яких проводяться дослідження з фізики електронних, фотонних, іонних та атомних зіткнень, ядерної фізики, радіаційної і техногенно-екологічної безпеки, фізики лазерів на парах металів, оптичного приладобудування, фізико-хімічних основ і технології отримання, оброблення й застосування макроскопічних та мезоскопічних кристалів, плівок і склоподібних матеріалів. Керівником відділу фотоядерних процесів є відомий український вчений В. Т. Маслюк. Даним відділом спільно з колективами Національного авіаційного університету, Міжнародного Карпатського університету, Київського університету права НАН України та правничої компанії «АЮР-КОНСАЛТИНГ» проводяться спільні інноваційні правові і наукові дослідження в космічній галузі на базі мікротрона М-30.
Важливо особливо підкреслити, що мікротрон М-30 ІЕФ НАНУ, на сьогодні є потужним дослідницьким центром для проведення значимих радіаційних випробувань матеріалів і приладів космічного призначення. Даний мікротрон М-30 є єдиним базовим науковим комплексом в Україні для проведення потужних досліджень в космічній галузі. Він розташований в Інституті електронної фізики НАН України, що дозволило нам провести радіаційні випробування матеріалів і приладів космічного призначення та отримати цікаві результати, які висвітлені в даній статті.
Виходячи із вищесказаного, варто зазначити, що на сьогодні в Україні діє низка нормативно-правових документів, які регламентують проведення радіаційних випробувань космічної апаратури. Наявна правова, методична та науково-технологічна база, зокрема, науково-дослідницький експериментальний комплекс метрологічного обладнання на базі мікротрона М-30 створює реальну можливість генерації моноенергетичного пучка електронів (1-30 МеВ), що імітує фактори космічного простору, дозволяють проводити надзвичайно важливі радіаційні випробування матеріалів та приладів космічного призначення. Крім того, наявність атестованих радіаційних полів дозволяє проводити перспективні наукові дослідження в галузі космічного матеріалознавства, а також досліджувати ефективність систем пасивного захисту та оптимізації компонування космічної апаратури.
Пріоритетні напрямки космічних досліджень
Вважаємо, що Україна має не тільки велике космічне минуле, перспективне сьогодення, але й інноваційні та амбітні плани на майбутнє. Сподіваємося, що в найближчому майбутньому ще не раз поряд зі словом «космос» стоятиме й інше — «Україна».
Додамо, на сьогодні колективами юридичного факультету Національного авіаційного університету, Київського університету права НАН України, правничої компанії «АЮР-КОНСАЛТИНГ» і Міжнародного Карпатського Університету проводяться спільні правові і наукові дослідження з Інститутом електронної фізики НАН України в галузі космічної кібербезпеки. Дані дослідження проходять на базі унікального засобу пізнання — мікротрона М-30. Ці розробки пов’язані з такими пріоритетними галузями знань як кібербезпека, запобігання кібертероризму, протидія кіберзлочинності, а також з ядерною безпекою, ядерною криміналістикою, ядерною експертологією та електронною криміналістикою.
Тому нами для реалізації уже отриманих результатів продовжується проведення комплексних правових та наукових досліджень з метою пізнання електронного космічного Всесвіту, а також розглядаються конкретні світоглядно-філософські, соціально-правові та інноваційно-комунікаційні рівні: це стратегія, тактика і мистецтво прийняття рішень правового та наукового забезпечення духовності, справедливості й професіоналізму в електронному космічному просторі.
Наразі очевидним є й те, що новітні космічні ідеї, інновації, знання, наукові розробки фактично стають наріжним каменем, фундаментальною правовою і науковою основою розбудови електронного космічного права і мають важливе значення для людини, суспільства, цивілізації та розвитку культури, освіти, науки, медицини, економіки багатьох країн світу.
Джерело: Юридичний вісник України
