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火箭发射和再入损害地球臭氧层
固态燃料——最近被用来帮助将宇航员送上月球,这是几十年来的第一次——似乎是对臭氧层影响最严重的燃料类型。
来源:Eos杂志航天工业正在蓬勃发展。未来几年,近 10,000 艘航天器将发射到近地轨道,用于各种目的,例如全球监视、太空旅游和提供互联网服务的卫星“巨型星座”。
火箭发动机废气以及重新进入地球大气层的不活跃卫星和火箭部件的燃耗会释放出一系列污染物。鉴于航天工业历史上规模较小,长期以来,这些化学品一直被认为对我们的气候构成很小的威胁。现在,该行业的快速增长将导致其排放量猛增,但科学家们尚未清楚地了解其对环境的影响。
Vliex 等人对 2022 年发射的火箭进行的分析显示,太空飞行会消耗臭氧层并导致全球变暖,其中很大一部分臭氧损失可归因于物体重新进入地球大气层释放的氮氧化物排放。
研究人员计算了 2022 年发射的所有 186 枚火箭以及当年重新进入大气层的所有 472 个物体(总质量近 5,000 吨)的排放量。他们对每次发射的轨迹和在 100 公里以内不同高度的排放进行了计算模拟,并计算了物体再入时释放的排放。他们还解释了火箭排气羽流中发生的化学反应的影响,这些化学反应改变了排放物的化学成分。
将计算出的排放量纳入 GEOS-Chem(大气化学计算模型)中,揭示了它们的臭氧消耗和地球变暖效应,其中再入排放被认为在臭氧消耗中发挥着关键作用。研究人员发现,考虑羽流反应减少了航天排放的估计影响,凸显了在未来评估中考虑羽流化学的价值。
—莎拉·斯坦利,科普作家
