Первый полностью частный запуск МКС только что состоялся, но у него есть и негативная составляющая

Миссия Axiom-1 по отправке четырех частных астронавтов на Международную космическую станцию является первой из многих миссий, запланированных НАСА для расширения МКС для коммерческого использования в рамках того, что называется экономикой низкой околоземной орбиты.

Командир миссии Axiom-1 категорически заявил, что это не пример космического туризма, так как экипаж прошел подготовку, а в рамках миссии планируется проведение биомедицинских исследований.

По сообщениям, члены экипажа - все мужчины в возрасте от 52 до 71 года - заплатили за билет 55 миллионов долларов США (42,3 миллиона фунтов стерлингов) - сумму, которая, несомненно, позволила бы финансировать грандиозную программу биомедицинских исследований здесь, на Земле. Но помимо смехотворной цены билета, меня беспокоит потенциальное воздействие таких космических путешествий на окружающую среду.

Для полета используется ракета SpaceX Falcon 9 Block 5, на вершине которой находится экипаж в космическом корабле Crew Dragon. Ракета состоит из двух ступеней: многоразового разгонного блока, в котором находится большая часть (около четырех пятых) топлива и который возвращается на Землю для повторного использования, и отбрасываемой второй ступени.

Перед возвращением на Землю РН достигает высоты около 140 км (87 миль). Энергия, необходимая для доставки космического корабля к МКС, получается в результате реакции горения между ракетным керосином и жидким кислородом, при этом выделяются побочные продукты, опасные для окружающей среды.

При запуске ракет и возвращении многоразовых компонентов происходит выброс загрязняющих воздух веществ и парниковых газов в многочисленные слои атмосферы. В средних и верхних слоях атмосферы они могут сохраняться годами по сравнению с эквивалентными загрязняющими веществами, выброшенными на поверхности Земли или вблизи нее, которые сохраняются максимум несколько недель.

Это происходит потому, что для вымывания загрязняющих веществ из средних и верхних слоев требуется меньше химических реакций или погодных явлений.

Сильнодействующие загрязняющие вещества

Керосиновое топливо, используемое ракетами SpaceX Falcon, представляет собой смесь углеводородов, состоящую из атомов углерода и водорода. Они реагируют с жидким кислородом, образуя углекислый газ (CO2), водяной пар (H2O) и частицы черного углерода или сажи, которые выбрасываются из выхлопных газов ракеты.

CO2 и H2O являются мощными парниковыми газами, а частицы черной сажи очень эффективно поглощают солнечные лучи. Это означает, что все эти химические вещества способствуют потеплению атмосферы Земли.

Оксиды азота (NOx), реактивные загрязнители воздуха, также образуются во время запуска из-за очень высоких температур, вызывающих реакцию связывания между обычно стабильными молекулами азота и кислорода. NOx также образуются при возвращении многоразовых компонентов ракеты на Землю из-за экстремальных температур, возникающих в результате трения о теплозащитные экраны, когда они проносятся через мезосферу на высоте 40-70 км.

Когда эти частицы вступают в контакт с озоновым слоем (в стратосфере), они превращают озон в кислород, истощая хрупкую оболочку, защищающую планету от вредного ультрафиолетового излучения Солнца.

Хотя общий объем выбросов CO2 в результате этого запуска будет небольшим по сравнению с выбросами мировой авиационной промышленности, выбросы на одного пассажира будут примерно в 100 раз больше, чем при дальнем перелете.

Выбросы сажи также намного меньше, чем от авиационной промышленности, но, попадая в средние и верхние слои атмосферы, сажа оказывает в 500 раз больший эффект потепления, чем на уровнях ближе к Земле. Отчасти это объясняется тем, что там, как правило, нет облаков и практически нет аэрозолей, конкурирующих с сажей за поглощение солнечных лучей.

Потенциальные возможности создания промышленных и торговых сетей на низкой околоземной орбите соучредитель компании Axiom сравнил с ранними днями развития Интернета, который сейчас является почти общедоступной технологией.

Если расширить эту аналогию и представить себе столь же высокий уровень доступа к экономике низкой околоземной орбиты, то запуски ракет, вероятно, станут гораздо более распространенными, чем 146 запусков, достигнутых в 2021 году.

Такой сценарий существенно изменит климат Земли и подорвет наш значительный прогресс в восстановлении озонового слоя. По крайней мере, необходимо срочно провести исследования, чтобы оценить последствия процветания экономики на низкой околоземной орбите для нашей планеты внизу.The Conversation

Элоиза Маре, доцент кафедры физической географии Калифорнийского университета.