火箭發射頻率飆升,臭氧層完全恢復時間可能延後數十年

作者 | 發布日期 2025 年 07 月 21 日 13:01 | 分類 天文 , 環境科學 , 自然科學 line share Linkedin share follow us in feedly line share
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火箭發射頻率飆升,臭氧層完全恢復時間可能延後數十年

在航太產業蓬勃發展推動下,地球夜空正被大量低軌人造衛星填滿,這項發展帶來無數機遇,也引發新環境問題,當全球火箭發射量迅速增加,受損的臭氧層復原速度正因火箭污染物減緩。

火箭排放對臭氧層的影響相關研究始於 30 年前,這種危害原本被認為相對微小,但近年火箭發射市場逐漸活躍,科學家看法開始改變。

2019 年,全球發射火箭次數才 97 次,但到 2024 年,這個數字已飆升至 258 次,未來幾年還會迅速上升,由於地球中層、上層大氣沒有雲驅動雜質洗滌過程,火箭排放物與太空碎片殘留時間比來自地面的汙染物長 100 倍,雖然多數發射活動位於北半球,但大氣環流會將污染物傳播至全球。

根據蘇黎世聯邦理工學院、坎特伯雷大學團隊合作開發的新化學氣候模型、PMOD/WRC 物理氣象觀測值,研究人員模擬到 2030 年火箭發射如何影響臭氧層,假設 2030 年全球火箭發射次數達 2,040 次(約 2024 年 8 倍),則全球臭氧層平均厚度將變薄 0.3%,南極上空的季節性(春天)臭氧層破洞甚至會變薄達 4%。

地球臭氧層自從被人類活動產生的氯氟烴(CFCs)化合物破壞後,至今仍在療傷,如今全球臭氧層厚度仍比工業化前低約 2%,且預計 2066 年前都不會完全恢復。

現在火箭未管制的有害排放物氯氣、碳微粒子(soot particles)逐年增加,氯透過催化劑破壞臭氧分子,碳微粒子暖化中層大氣加速消耗臭氧的化學反應,可能導致臭氧層癒合速度延後數年甚至數十年,具體取決火箭行業發展情況。

多數火箭推進劑都會釋出碳微粒子,氯排放則主要來自固體火箭引擎,當前唯一比較不會危害臭氧層的推進系統是使用低溫燃料(例如液體氧和氫),但處理低溫燃料的技術相對複雜,目前僅約 6% 火箭採取此技術。

除了火箭發射,低軌衛星退役再入大氣層燃燒的過程也會產生各種金屬粒子、氮氧化物等其他污染物,兩者都可能加劇臭氧分子流失,研究人員強調,全球應盡快建立火箭排放監視機制,最大程度減少產生氯與碳微粒子,並推動火箭產業採用替代性推進系統,確保臭氧層如期恢復。

(首圖來源:pixabay

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