Цивилизация
Первые успешные полеты миллиардеров Джеффа Безоса и Ричарда Брэнсона в ближний космос заставили весь мир аплодировать предпринимателям и говорить о начале новой эпохи доступного многим космического туризма. Если не по комсомольской путевке, как мечтали в СССР, то за довольно крупную сумму в скором времени многие желающие совершить суборбитальных полет и испытать невесомость смогут реализовать свою мечту.
Однако на фоне общего ликования все громче звучат слова скептиков, которые не только критикуют миллиардеров за бездумную трату денег, но и за то, что их игрушки могут стать новым источником загрязнения атмосферы и причиной глобального потепления.
И об этом все чаще говорят отдельные ученые. Например, Элоиз Маре – профессор физической географии из Университетского колледжа Лондона, которая давно изучает, как сжигание различных видов топлива влияет на загрязнение атмосферы.
Выбросы углекислого газа при ракетных пусках куда меньше, чем углеродный след от мировой авиации, однако ракетные выбросы увеличиваются на 5,6% в год, и Маре проводит компьютерное моделирование, чтобы вычислить, когда их воздействие в глобальном масштабе окажется сравнимо.
«Для одного дальнемагистрального самолета на одного пассажира приходится 1-3 тонны углекислого газа, — говорит Маре. – При одном запуске ракеты 200-300 тонн углекислого газа приходится на 4 или около того пассажиров. Так что тут не требуется сильного роста, чтобы конкурировать с другими источниками».
Пока темпы ракетных пусков действительно остаются на низком уровне – по данным NASA, в 2020 году в мире таких пусков было 114 (при этом ежедневно в мире совершается 100 тыс. авиарейсов).
Однако ракетные выбросы производятся в верхних слоях атмосферы, а значит, могут оставаться там подолгу – от двух до трех лет. При этом даже вода от водородных ракет может образовывать облака, которые в свою очередь так же оказывают парниковый эффект.
Запуск любой космической ракеты требует сжигания в окислителе огромного объема топлива. В случае с ракетами Falcon 9 это керосин, ракет SLS – жидкий водород. Большинство ракетных выхлопов сопровождается выбросами углекислого газа, воды, хлора и других загрязняющих веществ.
В случае Ричарда Брэнсона, например, его суборбитальные ракетопланы имеют гибридные двигатели, которые работают на твердом топливе на основе полибутадиена HTPB, от сжигания которого образуется много сажи.
«Гибридные двигатели могут использовать разные виды топлива, но они всегда производят много сажи», — пояснил Space.com Филиппо Магги, профессор Миланского технического университета, участвовавший ранее в оценках экологического вредя от ракетных пусков. – Эти двигатели работают, как свеча, и процесс горения в них создает условия, благоприятные для образования копоти».
По расчетам Далласа Касабоски, аналитика компании Northern Sky Research, один туристический вояж от компании Virgin Galactic сопровождается выбросами в атмосферу, сопоставимыми с выбросами от 10-часового трансатлантического рейса. Некоторые ученые считают, что это тревожный момент, учитывая планы компании запускать в будущем туристов в космос по несколько раз в день.
«Даже если рынок суборбитального туризма стартует пока с малой доли всех запусков, каждый полет вносит куда больший вклад, и это проблема», — считает Касабоски.
Сажу образуют все ракетные двигатели, работающие на углеводородном топливе, говорит Магги. Твердотопливные ускорители, ранее применявшиеся при запусках американских шаттлов, выбрасывали в атмосферу частицы оксидов алюминия и соляной кислоты, которые пагубно воздействуют на атмосферу.
С другой стороны, двигатель BE-3 ракеты Безоса, работающий на водороде, выбрасывает по большей части лишь воду, поэтому может считаться относительно экологичным.
По словам Карен Розенлоф, эксперта из Национального управления океанических и атмосферных исследований США (NOAA), то, что большая часть ракетных выбросов остается именно в стратосфере, которая начинается с высоты 10 километров, представляет наибольшую угрозу и неопределенность.
«Вы выбрасываете загрязнения там, где обычно этого не делаете, — пояснила она. – Нам действительно надо понять, если их становится больше, чем это грозит?». По словам Мартина Росса, исследователя атмосферы из компании Aerospace Corporation, пока запусков ракет и выбросов от них действительно относительно мало.
«Количество сжигаемого в космической отрасли топлива составляет менее 1% от топлива, сжигаемого в авиации, — считает он. – И пока на этот счет проведено мало исследований. Но ситуация меняется, и мы должны больше узнавать о деталях этого процесса».