900 запусков ракет в космос выдержит атмосфера Земли. Далее – разрушение озонового слоя

Есть дилемма. С одной стороны, человечеству нужны космические аппараты, в том числе для борьбы с экологическими проблемами. С другой, запуски ракет разрушают озоновый слой, и что тревожно, с годами число запусков только растет.

Где тот предел, за которым озоновый слой перестанет успевать восстанавливаться, подсчитали новозеландские исследователи Лаура Ревелл, член Международной комиссии по озону и Группы по оценке воздействия на окружающую среду ЮНЕП, и Мишель Баннистер, делегат Новой Зеландии в Международном астрономическом союзе.

Как ракеты вредят атмосфере

Ракета-носитель оставляет за собой след выхлопных газов. Они содержат хлор и недогоревшие углеводородные соединения.

Молекулы озона химически нестабильны и легко вступают в химическую реакцию с веществами, оставляемыми ракетами.

Кроме того, ракеты производят много сажи и углекислого газа – веществ, вызывающих парниковый эффект.

Created by techinsider.ru using the Gigachat web app

Сколько запусков выдержит атмосфера Земли

Ревелл и Баннистер начали свою работу с того, что составили базу данных веществ, входящих в состав ракетного топлива. Далее они использовали климатическую компьютерную модель, чтобы оценить, какими будут потери для озонового слоя атмосферы при одном среднестатистическом запуске.

Выяснилось, что 2000 запусков в год – это тот предел, который нельзя превышать, иначе природа не будет создавать достаточно нового озона, чтобы компенсировать потери. С учетом других факторов, безопасный предел составляет 900 запусков, считают исследователи.

Aerospace America

При 2000 запусков количество озона уменьшится на 3%. Вроде бы немного, но из-за атмосферных течений он распределен неравномерно, и даже при таком небольшом изменении начнут появляться озоновые дыры, в первую очередь над Антарктикой (несмотря на то, что большинство космодромов находятся в северном полушарии).

Сколько ракет нужно цивилизации

Космонавтика переживает бум. Если в 2019 году мы запустили всего 102 ракеты-носителя, то в 2024-м их уже было 258 – увеличение в 2,5 раза. К 2028 году число ракет увеличится еще втрое, и человечество окажется перед тем самым барьером, выше которого подниматься нельзя – иначе повторится история с озоновыми дырами, ночным кошмаром для землян в 20 веке.

Озоновый щит защищает поверхность Земли от космического излучения.

В тот раз причиной экологической катастрофы стали выбросы хлорфторуглеродов – веществ, используемых в холодильниках и кондиционерах. В 1987 году большинство стран мира подписали Монреальский протокол, договорившись о запрете этих веществ. С тех пор озоновый слой начал восстанавливаться, и к настоящему моменту приблизился к доиндустриальному состоянию.

Озон защищает Землю от космического излучения.
Norcast

Особую тревогу вызывает то, что в настоящее время сразу несколько стран разрабатывают сверхтяжелые ракеты. Непонятно, каким будет воздействие от них – не будут ли они причинять на порядок больше ущерба.

Сверхтяжелая ракета SpaceX Starship
Aerospace America

Есть ли способ обойти предел

Так же, как в свое время страны сумели договориться о запрете на хлорфторуглероды, сейчас нужно прийти к согласию, что нужно новое, более экологичное ракетное топливо, и более эффективные ракетные двигатели, предлагают Ревелл и Баннистер. Это позволит исключить попадание в атмосферу хлора. В улучшенных двигателях топливо будет полностью сгорать, не оставляя за собой след углеводородов.

Стартап SpinLaunch надеется запускать спутники безракетным способом, с помощью центробежного ускорителя.
SpinLaunch

Есть и другие перспективные технологии, позволяющие вовсе отказаться от ракет-носителей – например, горизонтальный запуск космических аппаратов с самолетов. И еще более интересный вариант – пушки-ускорители. Такие проекты есть в разработке: читайте о них по следующим ссылкам.