Η προβλεπόμενη αύξηση στις εκτοξεύσεις πυραύλων για διαστημικό τουρισμό, για αποστολές στη Σελήνη και ενδεχομένως για ταξίδια στον Άρη έχει πολλούς να ονειρεύονται μια νέα εποχή εξερεύνησης του διαστήματος. Ωστόσο, μια μελέτη της National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) υποστηρίζει ότι μια σημαντική αύξηση των διαστημικών πτήσεων θα μπορούσε να βλάψει το προστατευτικό στρώμα του όζοντος του πλανήτη μας.
Οι κινητήρες κηροζίνης των πυραύλων εκπέμπουν καυσαέρια που περιέχουν μαύρο άνθρακα (ή αιθάλη) απευθείας στη στρατόσφαιρα, όπου βρίσκεται το γνωστό ως το «στρώμα του όζοντος», το οποίο προστατεύει την ζωή τις επιβλαβείς επιπτώσεις της υπεριώδους ακτινοβολίας. Σύμφωνα με έρευνα επιστημόνων της NOAA που δημοσιεύτηκε στο διεθνές επιστημονικό περιοδικό «Journal of Geophysical Research Atmospheres», ένας δεκαπλασιασμός στις εκτοξεύσεις, οποίος δεν είναι απίθανός στις επόμενες δύο δεκαετίες με βάση τις πρόσφατες τάσεις στην αύξηση της διαστημικής κυκλοφορίας, θα έβλαπτε το στρώμα του όζοντος και θα άλλαζε την ατμοσφαιρική κυκλοφορία. Ο επικεφαλής συγγραφέας Christopher Maloney δήλωσε ότι «πρέπει να μάθουμε περισσότερα για τον πιθανό αντίκτυπο των κινητήρων υδρογονανθράκων στη στρατόσφαιρα και στο κλίμα της Γης…. Με περαιτέρω έρευνες, θα μπορέσουμε να κατανοήσουμε καλύτερα τις επιπτώσεις διαφορετικών τύπων πυραύλων στο κλίμα και το όζον».
Ο ρυθμός εκτοξεύσεων έχει τριπλασιαστεί
Ο ρυθμός εκτοξέυσεων έχει υπερτριπλασιαστεί τις τελευταίες δεκαετίες, είπε ο Maloney, ενώ αναμένεται συνεχώς επιταχυνόμενη αύξησή τους τις επόμενες δεκαετίες. Οι πύραυλοι είναι η μόνη άμεση πηγή ανθρωπογενών αερολυμάτων πάνω από την τροπόσφαιρα, η οποία φτάνει στα 10 περίπου χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια της Γης.
Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε ένα κλιματικό μοντέλο για να προσομοιώσει τον αντίκτυπο που θα έχει η έκχυση περίπου 10.000 μετρικών τόνων αιθάλης ανά έτος για 50 έτη στη στρατόσφαιρα πάνω από το βόρειο ημισφαίριο. Επί του παρόντος, εκτιμάται ότι εκπέμπονται ετησίως περίπου 1.000 τόνοι καυσαερίων αιθάλης. Διαπιστώθηκε ότι σε αυτό το σενάριο η ετήσια θερμοκρασία στη στρατόσφαιρα θα κατά 0,5 έως 2° Κελσίου, γεγονός που θα άλλαζε την παγκόσμια ατμοσφαιρική κυκλοφορίας επιβραδύνοντας τους υποτροπικούς αεροχειμάρρους έως και 3,5% .
Η παγκόσμια ετήσια επιβάρυνση της στρατόσφαιρας με μαύρο άνθρακα που προκύπτει από την έκχυση 10.000 (μαύρο), 30.000 (μπλε) και 100.000 (πράσινο) μετρικούς τόνους ετησίως. Ο μέσος όρος των 50 ετών σημειώνεται ακριβώς πάνω από κάθε γραμμή. Η κόκκινη σκίαση αντιπροσωπεύει τα πρώτα 10 χρόνια της προσομοίωσης, τα οποία εξαιρούνται από την υπόλοιπη ανάλυση. Πηγή: NOAA Chemical Sciences Laboratory
Πώς τα καυσαέρια των πυραύλων επηρεάζουν το στρώμα του όζοντος;
Το στρατοσφαιρικό όζον επηρεάζεται έντονα από τη θερμοκρασία και την ατμοσφαιρική κυκλοφορία, σημείωσε ο συν-συγγραφέας Robert Portmann, οπότε δεν ήταν έκπληξη το γεγονός ότι το μοντέλο προέβλεψε μεταβολές στις στρατοσφαιρικές θερμοκρασίες και στους ανέμους καθώς επίσης και στις συγκεντρώσεις του όζοντος. Μειώσεις του όζοντος σημειώθηκαν στις περιοχές βορειότερα των 30 μοιρών, σχεδόν όλους τους μήνες του έτους. Η μεγαλύτερη μείωση ήταν ίση με 4% και σημειώθηκε στον Βόρειο Πόλο τον Ιούνιο. Μικρή ή μεγάλη ελάττωση του όζοντος καταγράφηκε σε όλες τις περιοχές βορείως των 30 μοιρών. Σύμφωνα με τον ίδιο ερευνητή το χωρικό μοτίβο ελάττωσης του όζοντος που προέκυψε ταιριάζει με τη μοντελοποιημένη κατανομή της διασποράς του μαύρου άνθρακα και τη θέρμανση που σχετίζεται με αυτόν.
Η οικοδόμηση μιας γνωσιακής βάσης
Η μελέτη βασίστηκε σε προηγούμενες έρευνες μελών της ομάδας συγγραφέων. Μια μελέτη του 2010 με επικεφαλής τον συν-συγγραφέα Martin Ross διερεύνησε για πρώτη φορά τον αντίκτυπο στο κλίμα από την αύξηση των εκτοξεύσεων πυραύλων που παράγουν αιθάλη. Μια δεύτερη μελέτη που πραγματοποιήθηκε στη NOAA το 2017, στην οποία ο Ross ήταν επίσης συν-συγγραφέας, εξέτασε τον αντίκτυπο που έχουν στο κλίμα, οι εκπομπές υδρατμών από ένα προτεινόμενο σύστημα πολλαπλών διαστημικών εκτοξεύσεων που θα χρησιμοποιούσε «καθαρότερους» πυραύλους υδρογόνου.
«Η εργασία μας τονίζει τη σημασία της καταστροφής του όζοντος που προκαλείται από σωματίδια αιθάλης που εκπέμπονται από πυραύλους με υγρά καύσιμα», είπε ο Ross. «Αυτές οι προσομοιώσεις αλλάζουν τη μακροχρόνια πεποίθηση ότι η μόνη απειλή από τις διαστημικές πτήσεις για το στρώμα του όζοντος προέρχεται από πυραύλους με στερεά καύσιμα».
Οι συγγραφείς υποστηρίζουν ότι θα πρέπει να αξιολογηθούν οι εκπομπές καύσης από τους διαφορετικούς τύπους πυραύλων. Η αιθάλη και άλλα σωματίδια που παράγονται από δορυφόρους που καίγονται στην ατμόσφαιρα όταν πέφτουν εκτός τροχιάς είναι επίσης μια αυξανόμενη πηγή εκπομπών στη μέση προς ανώτερη ατμόσφαιρα, για την οποία δεν γνωρίζουμε αρκετά. Αυτά και άλλα θέματα θα χρειαστούν περαιτέρω έρευνα για να δημιουργηθεί μια κατά το δυνατόν πλήρης εικόνα των εκπομπών της διαστημικής βιομηχανίας και των επιπτώσεών τους στο κλίμα και στο όζον της Γης.
Πηγή και πηγή εικόνων: National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA)
