Какво очаква хората заради частните ракети на Мъск и Безос?

Космическата надпревара отново отваря озоновата дупка и може да направи Земята необитаема

Земята отново е заплашена от изчезване на озоновия слой или поне ново отваряне на озоновата дупка, което може да застраши живота на планетата. Този път обаче виновник не са хладилниците и дезодорантите, а десетките изстрелвания на ракети.

Изстрелването и навлизането обратно на космически отломки в атмосферата отделят замърсители, които могат да увредят озоновия слой, който предпазва живота на Земята от вредното ултравиолетово лъчение – проблем, който учените тепърва започват да разбират и изследват.

Озоновият слой е част от атмосферата на Земята, намираща се в стратосферата, на височина между 15 и 35 км. Озонът поглъща голяма част от ултравиолетовото излъчване на Слънцето – най-вече UV-B и UV-C лъчите. И всъщност прави живота на планетата възможен.

Без него бихме били изложени на значително по-висок риск от рак на кожата, увреждане на очите, отслабване на имунната система, както и от тежки последствия за екосистемите и земеделието.

Още през 70-те години учените откриват, че някои вещества – най-вече хлорфлуоровъглеводородите (ХФУ), използвани масово в хладилници, климатици и аерозолни спрейове – разрушават озоновия слой. Те се разграждат в стратосферата и освобождават хлор и бром, които каталитично унищожават озоновите молекули. През 1985 г. е установена и т.нар. озонова дупка над Антарктида, която всяка пролет се образува заради особените атмосферни условия там. В отговор на тази заплаха през 1987 г. международната общност подписва Монреалския протокол – едно от най-успешните споразумения за опазване на околната среда. С него се забранява производството и употребата на ХФУ, което спира по-нататъшното разрушаване на озона. Оттогава озоновият слой започва постепенно да се възстановява. Според прогнозите на ООН, ако сегашните тенденции се запазят, озонът над повечето части на света ще се възстанови напълно около 2040 г., над Арктика – около 2045 г., а над Антарктида – към 2066 г.

Но всъщност озоновият слой отново започва да изтънява. Дълго време ефектът на ракетните емисии върху него бе считан за незначителен. Това вече не е така, след като в последните години започна космическа надпревара. През 2019 г. е имало едва 97 орбитални изстрелвания на ракети в световен мащаб. До 2024 г. този брой вече достига 258 и се очаква да нараства бързо. Като основна роля има навлизането на частни предприемачи като Илон Мъск и Джеф Безос.

В средната и горната атмосфера емисиите от ракети и навлизащи обратно отломки могат да се задържат до 100 пъти по-дълго от замърсителите от наземни източници, тъй като липсват процеси на пречистване като дъждовно отмиване. Въпреки че повечето изстрелвания се извършват в Северното полукълбо, атмосферната циркулация разпространява тези замърсители в глобален мащаб.

За да разберем по-добре дългосрочния ефект от нарастващите ракетни емисии, международен изследователски екип, ръководен от Лора Ревел от Университета в Кентърбъри, работи по изследването му. С помощта на климатичен химически модел, разработен в ETH-Цюрих, и Физико-метеорологичната обсерватория в Давос (PMOD/WRC), учените симулираха как проектираните емисии от ракети ще се отразят на озоновия слой до 2030 г.

При сценарий с 2040 изстрелвания годишно през 2030 г. – около осем пъти повече от 2024 г. – средната глобална дебелина на озона би намаляла с почти 0,3%, със сезонни спадове до 4% над Антарктида, където всяка пролет все още се образува озонова дупка. Огромен проблем, като се вземе предвид, че дебелината на глобалния озонов слой все още е приблизително с 2% под прединдустриалните нива и не се очаква да се възстанови напълно преди 2066 г. Новите изследвания показват, че емисиите от ракети, засега нерегулирани, могат да забавят това възстановяване с години или дори десетилетия в зависимост от темповете на растеж на космическата индустрия.

Основните причинители на озоново разрушаване от ракетни емисии са газообразният хлор и саждите. Хлорът разрушава озоновите молекули, докато саждите затоплят средната атмосфера и ускоряват озоноразрушаващи химични реакции.

Докато повечето ракетни горива отделят сажди, хлорни емисии основно идват от твърдогоривните двигатели. В момента единствените двигателни системи с пренебрежимо въздействие върху озоновия слой са тези, които използват криогенни горива като течен кислород и водород. Но поради технологичната сложност при работа с криогени едва около 6% от изстрелванията днес използват тази технология.

Изследването разглежда само емисиите, отделяни по време на изкачването на ракетите в Космоса. Но това е само част от цялостната картина. Повечето сателити в ниска орбита навлизат обратно в атмосферата в края на своя жизнен цикъл и изгарят. Това генерира допълнителни замърсители, включително различни метални частици и азотни окиси поради интензивната топлина при навлизането. Азотните окиси са известни с това, че разрушават озона, а металните частици могат да подпомагат образуването на полярни стратосферни облаци или да служат като реакционни повърхности, които също засилват загубата на озон.

Ефектите от повторното навлизане все още са слабо изучени и не се включват в повечето атмосферни модели. Но е ясно, че с увеличаването на броя на сателитните съзвездия тези емисии ще стават все по-чести и общото въздействие върху озоновия слой вероятно ще е по-голямо от сегашното.

Това само по себе си няма да е достатъчно. Експертите вярват, че е напълно възможна космическа индустрия, която не уврежда озоновия слой - наблюдение на ракетните емисии, ограничаване на използването на горива, които отделят хлор и сажди, насърчаване на алтернативни системи за задвижване и въвеждане на подходящи регулации са ключови стъпки за гарантиране на възстановяването на озона. Това изисква координирани усилия между учени, политици и индустрия.

Монреалският протокол успешно доказа, че дори заплахи за околната среда в планетарен мащаб могат да бъдат овладени чрез глобално сътрудничество. С навлизането ни в нова ера на космическа активност ще е необходима сериозна международна координация, за да се защити един от най-важните щитове на Земята – озоновият слой.