Po raz pierwszy naukowcy jednoznacznie powiązali emisję metali podczas ponownego wejścia rakiety w atmosferę z zanieczyszczeniem. Niedawne badanie opublikowane 19 lutego w czasopiśmie Communications Earth and Environment szczegółowo opisuje, w jaki sposób pozostałości rakiety SpaceX Falcon 9 uwolniły wybuch litu do górnych warstw atmosfery podczas spalania nad Irlandią i Wielką Brytanią.
Rosnące zagrożenie zanieczyszczeniem orbity
Rosnąca częstotliwość startów, szczególnie przez prywatne firmy, takie jak SpaceX, dramatycznie zwiększa ilość metali przedostających się do atmosfery. Sama konstelacja Starlink SpaceX planuje wynieść na orbitę ponad 40 000 satelitów, z czego prawie 10 000 jest już w służbie. Satelity te, których żywotność wynosi około pięciu lat, ostatecznie spalą się po ponownym wejściu do atmosfery, uwalniając materiały takie jak lit, aluminium i miedź.
Dlaczego jest to ważne: Metale te nie są obojętne; mogą pełnić rolę katalizatorów w reakcjach chemicznych, które niszczą warstwę ozonową i powodują inne zaburzenia w atmosferze. W badaniu przeprowadzonym w 2023 r. oszacowano już, że 10% cząstek stratosferycznych pochodzi ze spalonego sprzętu kosmicznego.
Bezpośrednie wykrywanie pętli litowej
Zespół badawczy wykorzystał technologię lidarową – kierując impulsy laserowe w celu wykrycia określonych materiałów – do śledzenia powstawania smugi litu nad Niemcami kilka godzin po ponownym wejściu drugiego członu Falcona 9 do atmosfery. Stężenia litu były dziesięciokrotnie wyższe niż normalnie, a modelowanie atmosfery potwierdziło trajektorię pióropusza od punktu wejścia na północny Atlantyk.
Jak to działa: śledzenie lidarowe i atmosferyczne
Lidar działa na zasadzie analizy rozpraszania światła laserowego z cząstek atmosferycznych. Różne długości fal ujawniają obecność niektórych metali. W połączeniu z modelami pogodowymi umożliwia to naukowcom prześledzenie źródła zanieczyszczeń aż do ich źródła.
Przyszłe poziomy zanieczyszczeń
W badaniu oszacowano, że powracające śmieci kosmiczne mogą zwiększyć zanieczyszczenie metalami w atmosferze o 40%. Chociaż metale z meteorytów napływają w sposób naturalny, skala planowanych wystrzeleń sugeruje, że zanieczyszczenie to może stać się znaczące.
„Wszystkie prędzej czy później spłoną” – mówi Claudia Stolle, meteorolog z Instytutu Fizyki Atmosfery Leibniza.
Stwarza to rosnący problem: W miarę jak coraz więcej krajów i korporacji uczestniczy w wyścigu kosmicznym, śledzenie i łagodzenie skutków tych substancji zanieczyszczających stanie się kluczowe dla ochrony atmosfery. Długoterminowy wpływ na poziom ozonu i klimat pozostaje niepewny, ale bezpośrednie wykrycie stanowi ważny krok w zrozumieniu problemu.
