CN-SEO

Setiap beberapa hari sekarang, roket raksasa meledakkan jejak yang berapi -api melalui atmosfer, satelit lofting untuk diorbit, melakukan misi ruang angkasa atau melakukan tugas -tugas lain. Sejak 2017, jumlah peluncuran dan ukuran beban kargo mereka telah tumbuh secara dramatis, dengan roket yang lebih besar dibawa Jumlah satelit yang lebih besar dan benda lain Setiap peluncuran. Pada tahun 2016, total 221 objek diluncurkan ke luar angkasa; Pada tahun 2023, jumlahnya adalah 2.644. Saat ini ada sekitar 10.000 satelit di orbit dataran rendah, dan ribuan lainnya telah berhenti bekerja. Sekitar 6.000 SpaceX hanya 6.000, dan pemiliknya, Elon Musk, telah bersumpah untuk meningkatkannya menjadi 40.000. Selain itu, ada Lebih dari 130 juta benjolan Alih -alih “limbah luar angkasa” yang memvariasikan ukuran mengambang, pelapis kerajinan yang lebih besar telah dipecah.

Peluncuran telah efek lokalTermasuk besar meskipun awan polusi sementara dari pembakaran bahan bakar, dan hujan lebat lembaran logam, isolasi dan puing -puing lainnya dari panggung roket. Dan, tentu saja apa yang naik harus dikirim ke orbit pada akhirnya akan kembali ke bumi, dan saat peluncuran meningkat, serta memasuki kembali pesawat ruang angkasa yang gagal atau dibatalkan. Sebagian besar terbakar ketika mereka mencapai atmosfer, tetapi tidak selalu sepenuhnya. Baru tahun lalu, Komponen logam besar mendarat, Meskipun tidak berbahaya, di hutan North Carolina, di atap rumah Florida, di sebuah pertanian di Saskatchewan, dan dekat sebuah desa kecil di Kenya.

Kostas tsigaridis adalah ilmuwan atmosfer di Columbia Climate School Pusat Penelitian Sistem Iklim dan kombinasinya Institut Studi Luar Angkasa Nasa Goddard. Dia tidak khawatir tentang polusi lokal yang berkepanjangan di atmosfer yang lebih rendah, atau tidak banyak jatuh. Namun. Keduanya dapat mengubah atmosfer atas, suhu dan sirkulasi, dengan kemungkinan efek pada iklim planet ini.

Dia dan teman -temannya mencoba memahami potensi efeknya. Model awal yang mereka gunakan untuk memperkirakan bahwa pada tahun 2050 mungkin ada 1.000 atau 10.000 peluncuran tahunan. Kami berbicara dengan Tsigaridis tentang bidang studi yang relatif baru ini.

Mengapa Anda menyelidiki kemungkinan roket?

Peluncuran roket dan masuk kembali satelit meningkat pada tingkat yang belum pernah terjadi sebelumnya. Mengingat kurangnya aturan apa pun tentang jumlah mereka, kami berharap mereka mulai menjadi polutan yang signifikan dalam waktu dekat. Selain itu, mereka terdiri dari sumber -sumber antropogenik yang unik dari bahan kimia pendek di atmosfer atas. Mengingat aktivitas yang cepat, kita tidak boleh menunggu sesuatu terjadi dan kemudian mempelajarinya. Yang terbaik adalah mencoba dan memikirkannya sebaik yang kita bisa mulai sekarang.

Apa yang digunakan sebagian besar roket untuk bahan bakar, dan apa itu produk sampingan yang khas?

Minyak, bahan bakar yang paling populer, dan padat, kaya karbon dan menghasilkan karbon hitam sebagai efek samping, seperti mobil. Hidrogen, yang digunakan oleh Asal Biru, tidak mengandung karbon dan sebagian besar air sebagai produk samping, tetapi memiliki kapasitas yang lebih sedikit dari setiap massa bahan bakar dari bahan bakar berbasis karbon. Gas alam (LNG), sebagian besar metana, diharapkan mendominasi ruang di masa depan. LNG masih didasarkan pada karbon, tetapi terbakar lebih efisien daripada minyak tanah, dan membentuk lebih sedikit karbon hitam.

Karbon hitam penting karena umurnya yang panjang di atmosfer atas. Di dekat permukaan, dengan cepat turun dengan hujan, tetapi jika tidak ada awan atau permukaan yang lebih tinggi, termasuk di stratosfer, hanya gravitasi dan sirkulasi atmosfer pada akhirnya dapat menghilangkannya. Keduanya adalah proses yang sangat lambat. Oleh karena itu, ia menumpuk, mengalikan efeknya pada kimia dan iklim. Bahan bakar LNG bersih mengurangi jumlah karbon hitam per peluncuran, tetapi mengingat jumlah peluncuran yang diproyeksikan di masa depan, kita masih berbicara tentang jumlah signifikan yang disuntikkan di atmosfer atas.

Apakah ada efek yang terlihat? Apa yang bisa terjadi di masa depan?

Pertama -tama izinkan saya menjelaskan mengapa kita peduli dengan stratosfer, yang dimulai pada ketinggian pesawat. Di sinilah lapisan ozon, yang melindungi kehidupan di planet ini dari radiasi matahari yang berbahaya. Ini masih terasa di antara troposfer, atmosfer yang kita tinggalkan, dan mesosfer, di atasnya. Troposfernya sangat lembab, jadi kami memiliki awan, hujan, kelembaban, dan lainnya. Stratosfernya sangat kering, karena suhunya sangat dingin. Bagian terdingin antara troposfer dan stratosfer disebut tropopause, yang mencegah air memasuki stratosfer. Ada banyak fitur lain yang membuat stratosfer unik, tetapi air dan ozon penting di sini. Dan, seperti yang saya katakan, komponen baru yang diperkenalkan oleh roket adalah karbon hitam.

Seperti namanya, karbon hitam berwarna hitam, sehingga menyerap radiasi matahari. Ini menghangatkan lingkungan di sekitarnya. Ini adalah efek yang sangat dimengerti. Apa yang kami temukan baru -baru ini, yang baru, adalah bahwa pemanasan stratosfer karbon hitam memanaskan tropopause, memungkinkan air untuk “bocor” ke stratosfer. Ini mengubah bahan kimia dan menghancurkan ozon stratosfer. Erosi ozon tampaknya tidak memiliki dampak yang signifikan pada skala global, tetapi analisis berkelanjutan menunjukkan bahwa penghancuran ozon kutub akan terjadi. Selain itu, sirkulasi atmosfer normal akan membawa sebagian besar karbon hitam di dekat area kutub, di mana ia dapat mendarat di salju dan es, dan mempercepat pencairan dengan membuat permukaan kurang mencerminkan. Ini adalah efek yang belum pernah terjadi sebelumnya, tetapi kami memiliki rencana untuk mendiskusikannya segera.

Bagaimana dengan fragmen memasuki suasana apa yang dihasilkannya, dan apa hasilnya?

Fragmen ruang adalah cerita yang sangat berbeda. Tidak ada karbon hitam yang terlibat, dan pembakaran (disebut ablasi, menjadi lebih akurat) terjadi lebih tinggi, di mesosfer. Suhu ablasi sangat tinggi sehingga mereka memecahkan nitrogen molekul, yang paling bahan kimia dari atmosfer kita. Ini kemudian membentuk nitrogen oksida, yang dapat mempengaruhi bahan kimia mesosfer. Juga, satelit yang kami kirim ke orbit berisi sejumlah besar aluminium dalam strukturnya. Ini mengoksidasi alumina, yang kemudian membentuk partikel yang sangat kecil yang memantulkan sinar matahari dan mempengaruhi bahan kimia. Pada dasarnya, ini sama tetapi tidak sama dengan gas dari letusan gunung berapi utama, yang kita tahu dapat memantulkan sinar matahari dan mendinginkan planet ini. Partikel -partikel ini, serta berbagai logam yang berasal dari satelit, telah terdeteksi di stratosfer, dalam perjalanan dari mesosfer ke permukaan. Peran mereka belum dihitung dengan benar.

Apa langkah Anda selanjutnya?

Saat menyelesaikan pekerjaan kami pada peran karbon hitam dalam air stratosfer, kami bersiap untuk mempelajari puing -puing masuk kembali, baik dalam hal nitrogen dan alumina oksida. Kami juga melihat dampak regional, bukan global, karena analisis awal kami menunjukkan bahwa atmosfer kutub akan terpengaruh.