Предпосылки возникновения проблемы. Рассмотрим классическую схему выведения спутника Земли. В зависимости от конструктивной схемы построения ракеты-носителя, применяются траектории либо двухступенчатого, либо трёхступенчатого выведения. При двухступенчатом выведении отделившиеся разгонные блоки ракеты (иногда их называют первой ступенью) падают на каком-то расстоянии от старта в специально отведенные для этой цели районы на поверхности Земли (если стартовые площадки находятся далеко от морских побережий), либо в соответствующие районы акватории. Пока в мировой практике имеется единственный прецедент спасения разгонных блоков, падающих в океан, с их эвакуацией и повторным использованием, как это предусмотрено в американской системе "Спейс-Шаттл" ("Space-Shuttle"). Во всех остальных случаях упавшие части разрушаются на поверхности земли или тонут в океане.
В зависимости от применяемых компонентов топлива на ракетах-носителях в местах падения их частей возможны взрывы и заражения значительных территорий вредными ядовитыми веществами, остающимися в баках ракеты после окончания работы двигателей. Что касается последних ступеней ракет-носителей, то они после выведения полезного груза и отделения от него остаются на той же орбите выведения в течение более или менее продолжительного времени, а затем под влиянием торможения атмосферой входят в плотные ее слои и, разрушаясь и частично сгорая, достигают всё же поверхности Земли, причем предсказать заранее время и географические координаты района падения совершенно невозможно.
Таким образом, возникают следующие проблемы:
1) необходимость отчуждения для приёма отделяющихся частей ракет-носителей специально для этого предназначенных территорий. Эти территории не могут использоваться ни в интересах сельского хозяйства и животноводства, ни для строительства промышленных объектов и производства продукции, ни тем более для жилья ввиду непосредственной опасности из-за падения крупных конструкций, узлов, агрегатов;
2) невозможность использования этих территорий в последующем в течение многих лет из-за заражения местности в случаях применения в качестве топлива ядовитых компонентов;
3) засорение околоземного пространства фрагментами ракет-носителей и отработавшими свой ресурс аппаратами-спутниками, что создаёт угрозу столкновения с объектами, выполняющими на орбите Земли целевые задачи;
4) опасность, возникшая при возвращении с орбит на Землю неуправляемых частей ракет-носителей и отработавших свой ресурс спутников.
Попытаемся привести некоторые цифровые оценки с соответствующими обоснованиями.
Отчуждаемые территории. Поскольку отработавшие разгонные блоки ракет-носителей продолжают неуправляемый полёт до падения на землю, рассеивание на местности оказывается довольно значительным: по дальности в пределах +-20 км относительно центра группирования, в боковом направлении около +-10 км, то есть размер опасной площади достигает 40х20=800 квадратных километров для каждой ступени данного наименования ракеты. Для трёхступенчатой ракеты таких площадей на данной трассе потребуется две - для отделившихся частей после завершения 1-ой и 2-ой ступеней соответственно. Разумеется, такие площади потребуются для каждой стартовой позиции и для каждого азимута пуска с данной позиции. К примеру, если используется трехступенчатая ракета-носитель по двум азимутам пуска (то есть для получения двух разных наклонений плоскости орбиты) и имеется три стартовые позиции, суммарное количество районов будет равно 12 (2х2х3), а потребная отчуждаемая площадь составит 12х800=10 тыс. квадратных километров! Это только для ракеты одного наименования, то есть одного типоразмера. Плотность и общее количество пусков на указанные оценки не влияют.
Заражение территорий. После полного завершения эксплуатации данного наименования ракеты-носителя и уборки технического мусора площади могут использоваться в народнохозяйственных интересах, если на ракетах не применялись вредные компоненты топлива. В противном же случае эти территории должны быть закрытыми на долгие годы. Например, после заражения местности горючим диметилгидразином (используемым в ракете-носителе "Протон") следы заражения сохраняются в течение 80-100 лет. При использовании таких компонентов топлива, как керосин + кислород, а тем паче водород + кислород этих отрицательных последствий можно не опасаться.