隨著新太空時代火箭發射次數爆發,地球大氣可能開始承受額外污染

作者 | 發布日期 2022 年 05 月 19 日 16:15 | 分類 環境科學 , 自然科學 , 航太科技 Telegram share ! follow us in feedly


如今火箭技術已先進到可重複使用,且發射次數越來越頻繁,比如 2021 年全球軌道發射次數達歷史新高,但科學家們表示瘋狂的太空競爭衝刺,可能進一步破壞地球大氣臭氧、累積溫室氣體。

雖然沒有正式官方紀錄,但一些線上網站整理了詳盡的全球火箭發射任務數據,根據 Gunter’s Space Page 整理的太空發射年表,2021 年全球共發射了 144 次火箭(其中失敗 1 次),以中國占比最高達 38%,其次為美國 31%,第三為俄羅斯 17%;細分火箭型號的話,最多為中國長征系列火箭 56 次,SpaceX 獵鷹 9 號火箭 31 次,俄羅斯 R-7 系列火箭(聯盟號)22 次等。

而這只是一個開端。2000 年~2010 年這 10 年內,全球政府與商業營運商平均每年發射不到 70 枚火箭進入軌道,但隨著中國國家主導的太空行業急速崛起、2010 年發射第一枚獵鷹 9 號火箭的 SpaceX 出現後,火箭發射次數呈爆炸式增長。

今年光 SpaceX 一家私人公司就預計要發射 60 次火箭任務,而在 2010 年以前,中國平均每年發射不到 10 次火箭,但過去 10 年該國大幅提升軍事太空探索能力,不只發射通訊衛星、執行月球探索計畫,還發射自有太空站,且是 2021 年全球火箭發射次數龍頭。

除此之外,全球還有 4 款全新大型運載火箭等著今年亮相展開首飛,分別為:歐洲太空總署的亞利安 6 號運載火箭、NASA 的太空發射系統(SLS)、藍色起源的新葛倫火箭,以及聯合發射聯盟(ULA)的火神火箭,可想而知接下來幾年太空火箭發射會迎來一片榮景。

另一方面,越來越多火箭發射升空伴隨大量廢氣排放,可能對地球大氣層造成的危害似乎也悄悄浮出檯面。

根據發表在《Physics of Fluids》期刊的一篇新論文,研究人員對 SpaceX 發射的火箭軌跡進行細緻建模,模擬結果表明,火箭尾氣在大氣層中排放了驚人的碳氣體與有害氮氧化物(NOx),估計單枚獵鷹 9 號火箭在起飛後 165 秒內產生約 116 公噸二氧化碳,相當於英國全年約 69 輛汽車的排放量;起飛前 70 秒內,估計產生 1 公噸氮氧化物,相當於 1,400 輛汽車的年排放量。

69 輛汽車聽起來很少,但換個方向想:一枚火箭在短短不到 3 分鐘內就產生等同 69 輛汽車一整年度的碳排放量,雖然以目前來看對大氣造成的風險很低,但隨著火箭頻繁發射長期累積下來,未來問題可能變得很嚴重。

不過其他未參與研究的科學家認為,這篇論文只計算了火箭發射後的廢氣排放量,實際上並未評估火箭發射對氣候造成什麼影響。聯合國 2018 年報告曾指出,火箭發射對臭氧造成的影響很小(低於 0.1%),若根據這篇新研究,也許火箭發射對臭氧的破壞程度比之前假設還高 10 倍以上,科學家勢必要開始研究臭氧消耗與火箭發射的聯繫。

(首圖來源:Official SpaceX Photos/Flickr CC BY 2.0)