Rakety a návraty trosiek do atmosféry poškodzujú ozónovú vrstvu, ukazuje nová analýza
Raketové štarty a návraty vesmírnych objektov do atmosféry poškodzujú ozónovú vrstvu a prispievajú k otepľovaniu Zeme, ukazuje analýza publikovaná v časopise Earth’s Future. Výskum zároveň naznačuje, že významnú časť straty ozónu spôsobujú oxidy dusíka uvoľňované pri návrate objektov do atmosféry a že nie všetky typy palív pôsobia rovnako.
Rocket Launches and Reentries Harm Earth’s Ozone Layer.
Zdroj: https://eos.org/research-spotlights/rocket-launches-and-reentries-harm-earths-ozone-layer
Autori analyzovali 186 rakiet vypustených v roku 2022 aj 472 objektov s celkovou hmotnosťou takmer 5 000 ton, ktoré sa v tom istom roku vrátili do atmosféry. Do výpočtov zahrnuli trajektórie štartov, emisie vo výškach až do 100 kilometrov aj chemické reakcie v raketových výfukových pruhoch. Keď tieto údaje vložili do modelu atmosférickej chémie GEOS-Chem, výsledok ukázal ozónový aj otepľovací účinok vesmírnych emisií.
Výskum prichádza v čase, keď vesmírny priemysel prudko rastie. V najbližších rokoch má do nízkej zemskej orbity zamieriť takmer 10 000 družíc a ďalších zariadení, od telekomunikačných megakonštelácií cez turistické lety až po misie na globálne sledovanie Zeme. Práve preto je dôležité vedieť, aké stopy zanecháva nielen štart, ale aj neskorší zánik objektov v atmosfére.
Čo presne výskum sledoval
Analýza sa sústredila na dva zdroje emisií: na výfuk z raketových motorov pri štarte a na materiál uvoľnený pri zániku satelitov a častí rakiet pri návrate do atmosféry. Takýto prístup je dôležitý, pretože vesmírne objekty nekončia svoju cestu len na rampe. Aj po rokoch na obežnej dráhe sa môžu pri návrate rozpadnúť a uvoľniť ďalšie látky do vrstiev atmosféry, kde už aj malé množstvá chemikálií môžu mať citeľný účinok.
Snímka zobrazuje: Rocket Launches and Reentries Harm Earth’s Ozone Layer.
Zdroj: https://eos.org/research-spotlights/rocket-launches-and-reentries-harm-earths-ozone-layer
Prečo zohráva rolu výška aj chémia spalín
Emisie z rakiet sa správajú inak než z lietadiel či pozemnej dopravy, pretože vznikajú v rôznych výškach atmosféry. Výfukové plyny sa môžu meniť aj priamo v plameni a v stopách za raketou, kde prebiehajú chemické reakcie. To znamená, že nestačí poznať len množstvo paliva alebo počet štartov. Treba rozumieť aj tomu, čo sa s emisiami deje po vypustení do vzduchu. Presne na to výskumníci upozorňujú, keď hovoria, že započítanie reakcií v plameni znížilo odhadovaný účinok emisií.
Snímka zobrazuje: Over a dark blue-green square appear the words Special Report: The State of the Science 1 Year On.
Zdroj: https://eos.org/research-spotlights/rocket-launches-and-reentries-harm-earths-ozone-layer
Prečo vedcov zaujíma návrat objektov do atmosféry
Výsledky ukázali, že pri úbytku ozónu zohrávajú výraznú úlohu aj emisie z návratu objektov do atmosféry. To je podstatné, lebo v debatách o ekologickej stope kozmických letov sa často rieši najmä štart. Tento výskum pripomína, že environmentálny dopad treba počítať počas celého životného cyklu družice alebo rakety. Z praktického hľadiska to môže ovplyvniť aj spôsob, akým sa budú navrhovať budúce misie, výbery materiálov či plánovanie deorbitácie.
Rôzne palivá, rôzne dôsledky
Analýza ukázala aj rozdiely medzi typmi palív. Podľa výskumu mali pevné palivá najväčší účinok na úbytok ozónu v prepočte na hmotnosť pohonnej látky. Naopak raketový petrolej spôsobil najväčšie otepľovanie. Pre vesmírny sektor je to dôležitý signál: výber paliva nie je len technická otázka výkonu a ceny, ale aj otázka dopadu na atmosféru. V budúcnosti môže mať väčšiu váhu aj pri hodnotení, ktoré pohonné systémy sú pre rastúci odvetvie udržateľnejšie.
Čo zostáva otvorené
Autori sami vyzývajú na ďalší výskum emisií z návratov do atmosféry aj z chémie raketových prúdov. To je pochopiteľné, keďže vesmírny priemysel sa rýchlo mení a jeho emisie budú podľa všetkého rásť. Zatiaľ teda nejde o uzavretý obraz, ale o dôležité spresnenie toho, že aj vesmírne lety majú merateľný vplyv na atmosféru. Pre vedu aj pre priemysel je teraz kľúčové lepšie odhadnúť, kde vzniká najväčšia záťaž a ako ju možno do budúcnosti znížiť.
Zdroj: Eos
Pôvodný článok: https://eos.org/research-spotlights/rocket-launches-and-reentries-harm-earths-ozone-layer


