日益增长的太空旅游造成的气候破坏需要紧急缓解

日益增长的太空旅游造成的气候破坏需要紧急缓解

根据 UCL Earth’s Future领导的一项新研究,一个强大的太空旅游业可能比航空业产生更大的气候影响,并且如果不加监管,对保护性臭氧层的修复可能会失效。

由伦敦大学学院提供。

今天发表在《地球的未来》杂志上,来自伦敦大学学院、剑桥大学和麻省理工学院 (MIT) 的研究人员使用 3D 模型探索了 2019 年火箭发射和重返大气层的影响,以及预计的太空旅游情景的影响基于最近的亿万富翁太空竞赛。

研究小组发现,火箭排放的黑碳(煤烟)颗粒在大气中保温的效率几乎是所有其他煤烟来源(地表和飞机)的总和的 500 倍,从而增强了气候效应。

此外,虽然该研究表明,目前由于火箭造成的总臭氧损失很小,但目前围绕太空旅游的增长趋势表明,未来在春季北极平流层上层臭氧层有可能耗尽。这是因为来自固体燃料火箭的污染物以及返回的航天器和碎片的再入加热对平流层臭氧特别有害。

研究合著者 Eloise Marais 博士(伦敦大学学院地理学)说:“火箭发射通常与飞机工业的温室气体和空气污染物排放进行比较,我们在工作中证明这是错误的。

“火箭发射产生的烟尘颗粒对气候的影响比飞机和其他地球上的来源要大得多,因此不需要像国际航班那样多次发射火箭来产生类似的影响。我们现在真正需要的是专家之间就监管这个快速发展的行业的最佳策略进行讨论。”

为了计算结果,研究人员收集了 2019 年全球所有 103 次火箭发射的化学物质信息,以及可重复使用火箭和太空垃圾再入的数据。他们还利用太空旅游企业家维珍银河、蓝色起源和 SpaceX 最近的演示,并提议维珍银河每年至少每天发射一次,以构建未来强大的太空旅游业的情景。

然后将这些数据整合到 3D 大气化学模型中,以探索对气候和臭氧层的影响。

该团队表明,由煤油燃料火箭排放的十年来的当代火箭造成的煤烟变暖为 3.9 mW m-2。然而,由于 SpaceX 使用煤油和维珍银河使用混合合成橡胶燃料,太空旅游发射仅三年额外排放后,这一数字增加了一倍多(7.9 mW m-2)。

研究人员表示,这尤其令人担忧,因为当烟灰颗粒直接注入高层大气时,它们对气候的影响比其他烟灰源要大得多——这些颗粒在保温方面的效率要高出 500 倍。

研究小组发现,在每天或每周发射太空旅游火箭的情况下,对平流层臭氧层的影响可能会破坏《蒙特利尔议定书》成功实施后所经历的恢复。

1987 年通过的《蒙特利尔议定书》对消耗臭氧层物质的全球禁令被认为是最成功的国际环境政策干预措施之一。

该研究的合著者罗伯特·瑞安博士说:“在蒙特利尔议定书之后,唯一显示出强烈臭氧恢复的大气部分是平流层上层,而这正是火箭排放影响最严重的地方。我们没想到会看到如此幅度的臭氧变化,威胁到臭氧恢复的进程。

“关于火箭发射和再入大气层对大气的影响,我们还有很多需要了解——特别是该行业的未来规模以及液态甲烷和生物燃料等新燃料的类型和副产品。衍生燃料。

“这项研究使我们能够以睁大眼睛看待潜在影响的方式进入太空旅游的新时代。关于调节航天发射行业对环境影响的对话需要现在开始,这样我们才能最大限度地减少对平流层臭氧层和气候的损害。”

日益增长的太空旅游造成的气候破坏需要紧急缓解

图 1:2019 年火箭发射的地点和燃料类型。地图中的标记大小表示每个地点的发射次数。饼图显示了每个发射地点四种主要燃料类型的比例。每个饼图上方的数字是每个国家使用的总推进剂质量。其他详细信息在支持信息 S1 中的表 S1 中。

日益增长的太空旅游造成的气候破坏需要紧急缓解

图 6:火箭发射和再入排放对全球气候强迫的影响。条形图显示在 2019 年排放量增长十年后(左) 以及经过 3 年持续的太空旅游排放量和 2019 年排放量的增长(右图)。黑色实线是所有强制器的净效果。 3.3 拟议太空旅游的影响

地球的未来中的全文:“火箭发射和太空碎片空气污染物排放对平流层臭氧和全球气候的影响。”

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