Lansările de rachete ar putea polua atmosfera noastră în moduri noi

Urma de lumină a unei rachete pe cer

SpaceX, Blue Origin și o serie de alte companii private au ajutat să facă din 2021 un an cu majoritatea lansărilor spațiale în istorie, dar oamenii de știință spun că această cursă nebună spre spațiu ar putea provoca daune suplimentare atmosferei noastre.

Numărul de încercări de lansare are dubla în ultimul deceniu. Și după ce am numărat toate lansările programate pentru 2022, se pare că anul curent este Poziţie doborâți recordul de anul trecut. Dar se apropie lansările de rachete cu spectacole marial căror impact atmosferic nu este pe deplin înțeles.

Acum doi oameni de știință au adăugat la corp în creștere de sugestie de cunoștință că cursa de a părăsi Pământul ar putea dăuna planetei și sănătății noastre. Cercetătorii au făcut referire la un videoclip transmis pe web pentru a modela o lansare SpaceX în detaliu. Simularea lor a arătat că evacuarea rachetei a aruncat o cantitate uluitoare de dioxid de carbon care modifică clima, precum și oxizi de azot nocivi, la mai multe niveluri ale atmosferei.

„Poluarea cu rachete nu trebuie subestimată, deoarece viitoarele lansări frecvente de rachete ar putea avea un efect cumulativ semnificativ asupra climei”, au scris cercetătorii în hârtie, publicat marți în revista Physics of Fluids. Ei au menționat, de asemenea, posibilitatea ca lansările de rachete să devină un pericol viitor pentru sănătatea umană.

„În prezent, riscul este scăzut deoarece au loc un număr mic de lansări”, Dimitris Drikakis, fizician și inginer de la Universitatea din Nicosia din Cipru și coautor al noului studiu, a explicat într-un e-mail către Gizmodo. „Problema poate deveni semnificativă atunci când au loc lansări frecvente”.

Drikakis și colegul său de la Universitatea din Nicosia Ioannis Kokkinakis a analizat în mod special emisiile de evacuare ale unui model de computer pe care l-au construit, unul menit să se potrivească îndeaproape cu cel din 2016 Lansarea Thaicom-8 a rachetei Falcon 9 a SpaceX, care și-a extras energia din combustibil RP-1, sau Rocket Propellant-1, care este similar cu combustibilul pentru avioane. Cercetătorii au luat în considerare rolul căldurii, presiunii, amestecului de gaze, modelelor de dispersie și alți factori pentru a estima emisiile de rachete la diferite înălțimi și până la un maxim de 41,6 mile (67 de kilometri) deasupra suprafeței.

Atmosfera Pământului are mai multe niveluri bazat pe altitudine, fiecare prezentând un set unic de condiții. Drikakis și Kokkinakis și-au urmărit lansarea modelului de rachetă din troposfera apropiată de Pământ în sus în stratosferă și în mezosferă.

Pe baza modelelor lor, cercetătorii au estimat că numai racheta Falcon 9 a produs aproximativ 116 tone metrice de dioxid de carbon în primele 165 de secunde ale călătoriei sale. „Această cantitate este echivalentă cu cea emisă de aproximativ 69 de mașini pe parcursul unui an întreg. [in the United Kingdom]Drikakis i-a scris lui Gizmodo. Repet: 69 de ani de condus într-o mașină împotriva a 165 de secunde de zbor cu rachetă.

Dioxidul de carbon se acumulează în atmosfera inferioară atunci când ardem combustibili fosili și este gazul cu efect de seră în mare măsură responsabil pentru schimbările climatice induse de om. Dar o mare parte din emisiile produse în studiul modelului au apărut în mezosfera de altitudine mai mare, unde impacturile climatice ale C02 sunt mai puțin înțelese decât sunt mai aproape de Pământ. Pentru fiecare kilometru urcat de rachetă la cele mai înalte altitudini examinate, Falcon 9 simulat a emis o masă de dioxid de carbon egală cu de 26 de ori cantitatea deja prezentă într-un kilometru cub al mezosferei.

În același timp, racheta a emis și cantități similare de monoxid de carbon și vapori de apă, care sunt de obicei prezente în mezosferă doar în urme. Acest lucru se adaugă acum la lista modificărilor atmosferice prost înțelese pe care le-ar putea crea lansările de rachete.

Și apoi sunt temuții oxizi de azot (NOx) de luat în considerare. În plus față de a fi poluanți nocivi pentru respirație care pot declanșa boli respiratorii, aceste gaze ne degradează și atmosfera strat critic de ozon. În primele 70 de secunde ale lansării studiate, racheta SpaceX a produs aproximativ o tonă metrică de NOx, ceea ce echivalează cu aproximativ 1.400 de mașini cu emisii anuale, potrivit lui Drikakis. Oxizii de azot se formează cel mai bine la căldură mare, așa că cea mai mare parte a acestei eliberări a avut loc în atmosfera inferioară, în special la altitudini sub 10 km.

„CO2 și alte gaze cu efect de seră [types] emise în mezosferă pot afecta clima, dacă sunt emise în cantități suficiente”, a spus Erik Larson, un geoscientist de la Universitatea Harvard care nu a fost implicat în noua cercetare, într-un e-mail către Gizmodo. Dar el a adăugat că acest document nu evaluează de fapt impactul climatic al lansării rachetei.

În schimb, Larson a spus că valoarea studiului constă în estimările sale ale cantităților de emisii. Studiul „completează unele lacune”, a explicat el. În special, Larson a considerat că „cea mai importantă contribuție” a noii cercetări a fost producerea de oxid de azot și riscul potențial al ozonului, spre deosebire de evaluările impactului direct asupra calității aerului. „Distruge stratul de ozon benefic”, a spus el. „Cred că impacturile globale semnificative ale emisiilor de NOx ale rachetelor ar putea fi distrugerea ozonului stratosferic, spre deosebire de calitatea aerului”.

Stratul de ozon protejează suprafața planetei noastre de razele cele mai dăunătoare ale soarelui. Fara asta, o mare parte a vieții pe Pământ ar muri. Și aproape l-am pierdut o dată înainte din cauza emisiilor chimice. După ce compușii ofensatori și nocivi au fost interziși, stratul de ozon și-a revenit, dar a rămas o preocupare constantă de atunci.

A Raport ONU 2018 a concluzionat că lansările de rachete au un impact minuscul (mai puțin de 0,1%) asupra ozonului. Dar pierderea de ozon din cauza lansărilor de rachete ar putea fi de peste 10 ori mai mare decât era de așteptat din cauza lipsei de cercetare pe acest subiect, potrivit noului studiu. Și, din nou, există mult mai multe rachete care merg în spațiu astăzi decât acum patru ani.

Este important de reținut că noul studiu depinde de estimări și modele, ceea ce înseamnă că are limitări majore. „Atmosfera este un sistem foarte complex”, a spus Drikakis. El a subliniat că echipa sa a trebuit să ia în calcul o mare incertitudine atunci când a obținut aceste rezultate din cauza lipsei de informații clare despre procesele fizice și chimice care au loc la altitudini mai mari în atmosferă.

Pe lângă reducerea acestor incertitudini, oamenii de știință intenționează să exploreze în continuare legătura dintre epuizarea stratului de ozon și lansările în spațiu în cercetările viitoare. Ei speră, de asemenea, că mai multe studii vor examina impactul schimbărilor din mezosferă asupra climei Pământului.

Dar deocamdată, chiar și știind toate cele de mai sus, Drikakis și Kokkinakis sunt încă explorări pro-spațiale. „Suntem pasionați de rachete și credem că sectorul comercial a făcut pași incredibili în domeniu”, mi-a spus Drikakis. „Suntem la începutul unei călătorii fantastice” pe care trebuie să o continuăm, a adăugat el.

El speră că cercetările și studiile lor de acest fel vor ajuta industria spațială în plină dezvoltare „soluții de proiectare care vor îmbunătăți designul rachetei și vor atenua efectele gazelor de eșapament”. De dragul Pământului, să sperăm cu toții că inovația se va întâmpla cu viteza fulgerului.

.

Add Comment