Οι διαστημικοί πύραυλοι και δορυφόροι που καίγονται στην ατμόσφαιρα νέα πηγή μόλυνσης του περιβάλλοντος

Η πολυεπίπεδη άνθηση της διαστημικής βιομηχανίας έχει εκτός από οφέλη για τον ανθρώπινο πολιτισμό και διάφορες παρενέργειες ορισμένες εκ των οποίων είναι ιδιαίτερα σοβαρές και απειλητικές με πρώτη και καλύτερη τον τεράστιο όγκο των αποκαλούμενων διαστημικών σκουπιδιών, των δορυφόρων που δεν λειτουργούν πια και κινούνται ελεγχόμενα ή μη γύρω από τη Γη αλλά και διάφορα μέρη διαστημικών αντικειμένων (πύραυλοι, δορυφόροι, διαστημόπλοια κ.α.) τα οποία κινούνται με ταχύτητα σε τροχιά γύρω από τη Γη και πολλές φορές συγκρούονται μεταξύ τους παράγοντας νέα διαστημικά σκουπίδια.

Ένας τρόπος να αποφεύγεται η δημιουργία νέων διαστημικών σκουπιδιών είναι να γίνεται ελεγχόμενη πτώση πυραύλων που έχουν χρησιμοποιηθεί σε εκτοξεύσεις φορτίων ή διαστημικών σκαφών και δορυφόρων στη γήινη ατμόσφαιρα ώστε να καταστραφούν από την τριβή.

Όμως σειρά μελετών που έχουν γίνει το τελευταίο χρονικό διάστημα δείχνουν ότι καύση των διαστημικών αντικειμένων στην ατμόσφαιρα της Γης δεν είναι και τόσο αθώα και ωφέλιμη όσο πιστεύαμε. Οι μελέτες αυτές δείχνουν ότι αυξανόμενος αριθμός εκτοξεύσεων πυραύλων και δορυφόρων που καίγονται στην ατμόσφαιρα της Γης θα μπορούσε να προκαλέσει μια νέα περιβαλλοντική κρίση στον πλανήτη. Οι ειδικοί αγωνίζονται για να κατανοήσουν τη νέα απειλή πριν να είναι πολύ αργά.

Τα τελευταία 15 χρόνια, ο αριθμός των πυραύλων που εκτοξεύονται ετησίως έχει σχεδόν τριπλασιαστεί και ο αριθμός των δορυφόρων που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη έχει δεκαπλασιαστεί, σύμφωνα με την στατιστική υπηρεσία Statista. Η ποσότητα των διαστημικών απορριμμάτων -παλαιοί δορυφόροι και χρησιμοποιημένα στάδια πυραύλων- που πέφτουν πίσω στη Γη έχει διπλασιαστεί τα τελευταία 10 χρόνια. Μερικές εκατοντάδες τόνοι παλαιών διαστημικών σκουπιδιών εξατμίζονται τώρα στην ατμόσφαιρα κάθε χρόνο λένε οι ειδικοί.

Και όλα αυτά είναι μόνο η αρχή. Στη Διεθνή Ένωση Τηλεπικοινωνιών έχουν κατατεθεί αιτήσεις για εκτοξεύσεις ενός εκατ. δορυφόρων τα επόμενα χρόνια. Και παρόλο που δεν είναι πιθανό να πραγματοποιηθούν όλα αυτά τα σχέδια, οι ειδικοί αναμένουν ότι περίπου 100.000 διαστημικά αντικείμενα κάθε είδους ενδέχεται να μπουν σε τροχιά γύρω από τη Γης μέχρι το τέλος αυτής της δεκαετίας. Η πλειονότητα αυτών των δορυφόρων θα ανήκουν σε τηλεπικοινωνιακούς στόλους όπως το Starlink της SpaceX, του Ελον Μασκ και το Kuiper της Amazon του Τζεφ Μπέζος. Εκτιμάται ότι σε λίγα χρόνια η ποσότητα διαστημικών σκουπιδιών που θα καίγεται στην ατμόσφαιρα σε ετήσια βάση θα φτάσει τους 3,300 τόνους.

Οι περισσότεροι πύραυλοι που χρησιμοποιούνται σήμερα λειτουργούν με ορυκτά καύσιμα και απελευθερώνουν αιθάλη, η οποία απορροφά θερμότητα και θα μπορούσε να αυξήσει τις θερμοκρασίες στα ανώτερα επίπεδα της ατμόσφαιρας της Γης. Η ατμοσφαιρική αποτέφρωση των δορυφόρων παράγει οξείδια του αλουμινίου, τα οποία μπορούν επίσης να αλλάξουν τη θερμική ισορροπία του πλανήτη. Και οι δύο τύποι εκπομπών έχουν επίσης τη δυνατότητα να καταστρέψουν το όζον, το προστατευτικό αέριο που εμποδίζει την επικίνδυνη υπεριώδη ακτινοβολία (UV) να φτάσει στην επιφάνεια της Γης αναφέρουν οι μελέτες.

Το όζον

Στην επιθεώρηση «Geophysical Research Letters» δημοσιεύτηκε μια μελέτη στην οποία αναφέρεται ότι  ότι οι συγκεντρώσεις των οξειδίων του αλουμινίου στη μεσόσφαιρα και τη στρατόσφαιρα -τα δύο ατμοσφαιρικά στρώματα πάνω από το χαμηλότερο στρώμα, την τροπόσφαιρα- θα μπορούσαν να αυξηθούν κατά 650% τις επόμενες δεκαετίες λόγω της αύξησης της επανεισόδου δορυφόρων και πυραύλων. Μια τέτοια αύξηση θα μπορούσε να προκαλέσει «δυνητικά σημαντική» καταστροφή του όζοντος, κατέληξε η μελέτη.

Μια άλλη μελέτη που συντάχθηκε από μια ομάδα από την Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας των ΗΠΑ (NOAA), κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η αναμενόμενη αύξηση στις εκτοξεύσεις πυραύλων που παράγουν αιθάλη θα έχει παρόμοια επίδραση στη μείωση του όζοντος. Μια άλλη μελέτη της NOAA που παρουσιάστηκε σε ένα συνέδριο του Αμερικανικού Ινστιτούτου Αεροναυτικής και Αστροναυτικής διαπίστωσε ότι η αύξηση των συγκεντρώσεων των οξειδίων του αλουμινίου στη στρατόσφαιρα θα μπορούσε να προκαλέσει “σημαντικές ανωμαλίες θερμοκρασίας” στη στρατόσφαιρα.

Άλλοι ερευνητές έχουν προτείνει ότι το κάλυμμα της μεταλλικής τέφρας που σχηματίζεται στη στρατόσφαιρα ως αποτέλεσμα των δορυφορικών επανεισδοχών μπορεί να επηρεάσει το μαγνητικό πεδίο της Γης. Η δορυφορική σκόνη θα μπορούσε να αποδυναμώσει το μαγνητικό πεδίο, πιστεύουν οι ερευνητές, επιτρέποντας πιθανώς σε περισσότερη επιβλαβή κοσμική ακτινοβολία να φτάσει στην επιφάνεια του πλανήτη.

Τόσο οι πύραυλοι όσο και οι δορυφόροι που επανεισέρχονται εκτοξεύουν ατμοσφαιρική ρύπανση σε υψηλότερα στρώματα της ατμόσφαιρας, τα οποία είναι μακριά από ρυπαντές από το έδαφος. Ακόμη και οι εκπομπές των αεροσκαφών περιορίζονται στην τροπόσφαιρα. Οι πύραυλοι, από την άλλη, εκπέμπουν τα καυσαέρια τους καθ’ όλη τη διάρκεια της αναρρίχησης τους μέσα από την ατμόσφαιρα.

Τα άγνωστα πεδία και οι λύσεις

Ο Σεμπάστιαν Ίστχαμ ερευνητής αεροδιαστημικής βιωσιμότητας στο Imperial College του Λονδίνου, είπε στο Space.com ότι η ατμοσφαιρική ρύπανση από πυραύλους, λόγω του μεγάλου υψομέτρου στο οποίο εκπέμπεται, είναι «μη ελεγχόμενη περιοχή».

«Η κατανόησή μας για τις συνέπειες μιας εκπομπής μειώνεται όσο πιο μακριά βγαίνετε από την επιφάνεια. Όσο μεγαλύτερο είναι το ύψος των σωματιδίων της ατμοσφαιρικής ρύπανσης, τόσο περισσότερο θα παραμείνουν στην ατμόσφαιρα και τόσο περισσότερο χρόνο θα έχουν για να προκαλέσουν τον όλεθρο. Αλλά πόσο περισσότερο όλεθρο προκαλεί αυτή η ατμοσφαιρική ρύπανση σε μεγάλο υψόμετρο είναι επίσης άγνωστο» είπε ο Ιστχαμ.

Η τέφρα από τους δορυφόρους που επανεισέρχονται επίσης συσσωρεύεται ψηλά πάνω από τον πλανήτη. Το μεγαλύτερο μέρος της μάζας ενός δορυφόρου καίγεται μεταξύ υψομέτρου 60 έως 80 χιλιομέτρων σύμφωνα με τον Μινκγουάν Κιμ αναπληρωτή καθηγητή αστροναυτικής στο Πανεπιστήμιο του Σαουθάμπτον που στοχεύει στην αξιολόγηση των περιβαλλοντικών απειλών που παρουσιάζουν οι δορυφορικές επανεισόδους και να προτείνει λύσεις στο πρόβλημα.

«Αν βάλουμε τα μικρά σωματίδια σε πολύ μεγάλο υψόμετρο, θα παραμείνουν εκεί για πολύ καιρό», είπε ο Κιμ στο Space.com. «Μάλλον 100 χρόνια, 200 χρόνια».

Ο Κιμ και οι συνάδελφοί του πιστεύουν ότι οι χειριστές δορυφόρων θα μπορούσαν να μειώσουν το χρόνο που τα επικίνδυνα σωματίδια παραμένουν αιωρούμενα στον λεπτό αέρα της ανώτερης ατμόσφαιρας ελέγχοντας την τροχιά επανεισόδου για να κάνουν αυτούς τους δορυφόρους να καίγονται σε χαμηλότερα υψόμετρα.

«Αν το κάψουμε σε χαμηλό υψόμετρο, όπως 20, 30 χιλιόμετρα αυτό το μεταλλικό οξείδιο που δημιουργείται θα πέσει τελικά στο έδαφος», είπε ο Κιμ.

Η έρευνα για τις ατμοσφαιρικές επιπτώσεις των πτήσεων πυραύλων και της ατμοσφαιρικής ρύπανσης από δορυφόρους βρίσκεται ακόμα στα αρχικά της στάδια, σημείωσε ο Κιμ. Ωστόσο, τόνισε ότι η διαστημική βιομηχανία δεν έχει χρόνο για χάσιμο. Με την αναμενόμενη αύξηση του αριθμού των δορυφόρων που επανεισέρχονται και των εκτοξεύσεων πυραύλων, ο κόσμος θα μπορούσε σύντομα να αντιμετωπίσει μια άλλη μεγάλη περιβαλλοντική κρίση στα χέρια του.

«Αν δεν λάβουμε μέτρα τώρα ή τα επόμενα πέντε χρόνια, μπορεί να είναι πολύ αργά. Το να ξεκινήσετε νωρίτερα θα σήμαινε πιθανώς μια καλύτερη ευκαιρία για την πρόληψη σοβαρών προβλημάτων. Όπως και με τις εκπομπές, εάν συνέβαιναν νωρίτερα, θα είχαμε καλύτερη απάντηση στην υπερθέρμανση του πλανήτη» λέει ο Κιμ.

Naftemporiki.gr