Emise raket a znečišťující látky z opětovného vstupu hrozí zpožděním zotavení ozonu, ale koordinované působení a čistší pohon by mohly zabránit dlouhodobému poškození.
Ostré nárůst v globální raketě může bránit zotavení vrstvy ozonu a varuje Sandro Vattioni. Přestože je riziko podceňováno, poznamenává, že by se mohlo snížit prostřednictvím proaktivních a koordinovaných opatření.
V posledních letech se rozšíření satelitních souhvězdí na nízké oběžné dráze země změnilo noční oblohu, poháněnou rychlým růstem kosmického průmyslu. Tento pokrok vytváří hlavní příležitosti, ale také zvyšuje environmentální výzvy. Znečišťující látky uvolňovány během raketového vypouštění a z pálení zbytků během opětovného vstupu se hromadí ve střední atmosféře, kde mohou poškodit ozonovou vrstvu-zemský štít před škodlivým ultrafialovým zářením. Vědci teprve začínají plně posoudit rozsah této hrozby.
Vyšetřování toho, jak emise raket ovlivňují ozon, začalo před více než třemi desetiletími, ale po mnoho let byl dopad považován za minimální. Jak se frekvence startu neustále zvyšuje, tento pohled se mění. V roce 2019 bylo po celém světě zaznamenáno pouze 97 orbitálních startů, ale do roku 2024 se toto číslo vyšplhalo na 258, přičemž projekce směřovaly k pokračujícímu rychlému růstu.
Dlouho zavedený obava
Na rozdíl od znečišťujících látek na úrovni půdy mohou emise z raket a opětovného vstupu do satelitů přetrvávat ve střední a horní atmosféře až 100krát delší, protože procesy odstraňování, jako je srážení, se v těchto nadmořských výškách nevyskytují. Zatímco většina startu se koná na severní polokouli, atmosférická cirkulace nakonec distribuuje znečišťující látky po celém světě.
Abychom prozkoumali dlouhodobé účinky, vědci z ETH Curychu a fyzikální meteorologické observatoře v Davosu (PMOD/WRC) ve spolupráci s mezinárodním týmem Laury Revell na University of Canterbury použili model chemie-klima k simulaci toho, jak budou budoucí emise ovlivnit ozonovou vrstvu do roku 2030.
Ve scénáři s vysokým růstem s 2 040 ročními uvedenými na trh do roku 2030-zhruba osminásobek celkem 2024-model předpovídá, že globální průměrná tloušťka ozonu by se snížila o téměř 0,3%. Sezónní ztráty by mohly dosáhnout až 4% nad Antarktidou, kde se ozonová díra každé jaro znovu objevuje.
I když se tato redukce může zdát malá, kontext je kritický. Vrstva ozonu se stále zotavuje z dřívějšího vyčerpání způsobeného chlorofluorokarbony s dlouhou životností (CFC), které byly zakázány podle Montrealského protokolu z roku 1989. Dokonce i dnes globální tloušťka ozonu zůstává asi o 2% pod úrovní předindustriálních úrovní a úplné zotavení se neočekává až do roku 2066. Studie naznačuje, že nekontrolované emise raket-které v současné době zůstávají neregulované-by mohly tuto časovou osu vrátit o několik let nebo dokonce desetiletí, v závislosti na tom, jak rychle se kosmická odvětví rozšíří.
Také s raketami, výběr palivových záležitostí
Hlavními přispěvateli k vyčerpání ozonu z emisí raket jsou plynné částice chloru a sazí. Chlor katalyticky ničí molekuly ozonu, zatímco částice sazí zahřívají střední atmosféru a zrychlují chemické reakce deplece ozonu.
Zatímco většina raketových hnacích látek vydává saze, emise chloru pocházejí především z pevných raketových motorů. V současné době jsou jediným pohonným systémem, které mají zanedbatelný účinek na ozonovou vrstvu, ty, které používají kryogenní paliva, jako je kapalný kyslík a vodík. Vzhledem k technologické složitosti manipulace s kryogenními palivy však tuto technologii v současné době používají pouze asi 6% raketových startu.
Opětovné účinky jsou stále nejisté
Chtěli bychom zmínit, že naše studie zvažovala emise uvolněné z raket během výstupu do vesmíru. Ale to je pouze část obrázku. Většina satelitů na nízké oběžné dráze Země znovu vstoupí do atmosféry na konci svého operačního života a v tomto procesu hoří.
Tento proces generuje další znečišťující látky, včetně různých kovových částic a oxidů dusíku, v důsledku intenzivního tepla generovaného při opětovném vstupu. Zatímco je známo, že oxidy dusíku katalyticky vyčerpávají ozon, mohou kovové částice přispívat k vytvoření polárních stratosférických mraků nebo sloužit jako reakční povrchy samotné, které mohou zintenzivnit ztrátu ozonu.
Tyto opětovné vstupy jsou stále špatně pochopeny a dosud nejsou začleněny do většiny atmosférických modelů. Z našeho pohledu je zřejmé, že se zvyšující se satelitní souhvězdí se emise opětovného vstupu budou častější a celkový dopad na ozonovou vrstvu bude pravděpodobně ještě vyšší než současné odhady. Věda je vyzvána, aby tyto mezery v našem porozumění zaplnila.
Potřebné: předvídavost a koordinovaná akce
Ale to samo o sobě nebude stačit. Dobrá zpráva: Věříme, že odvětví zahájení, které se vyhýbá účinkům poškozujícím ozon, je zcela možné: sledování emisí raket, minimalizace využití chlorových a sazech, které podporují paliva, podporuje alternativní pohonné systémy a implementace nezbytných a vhodných předpisů je klíčem k zajištění toho, aby ozonová vrstva pokračovala v jejím zotavení. Tím bude vynakládat koordinované úsilí mezi vědci, tvůrci politik a průmyslem.
Montrealský protokol úspěšně prokázal, že i celosvětově spolupráci lze řešit i environmentální hrozby v planetárním měřítku. Když vstupujeme do nové éry vesmírné činnosti, bude zapotřebí stejného druhu předvídavosti a mezinárodní koordinace, aby se zabránilo škodlivým účinkům na ozonovou vrstvu – jednu z nejdůležitějších přírodních štítů Země.
Reference: „Zahájení raket v blízkosti by mohlo zpomalit zotavení ozonu“ od Laury E. Revell, Michele T. Bannister, Tyler FM Brown, Timofei Sukhodolov, Sandro Vattioni, John Dykema, David J. Frame, John Cater, Gabriel Chiodo a Eugene Rozanov, 9. června 2025, NPJ klima a atmosférická věda.
Dva: 10.1038/S41612-025-01098-6
Nikdy nezmeškáte průlom: Připojte se k zpravodaji Scitechdaily.
