Μεταλλικά κομμάτια διαστημικού σκάφους μολύνουν την ατμόσφαιρα

Οι άνθρωποι αλλάζουν την ατμόσφαιρα από την επιφάνεια της Γης για σχεδόν δύο αιώνες – αλλά τώρα στη Διαστημική Εποχή, την αλλάζουμε και από το διάστημα. Οι επιστήμονες της ατμόσφαιρας βρήκαν πρόσφατα ίχνη απροσδόκητων μετάλλων στη στρατόσφαιρα, το δεύτερο χαμηλότερο στρώμα της ατμόσφαιρας όπου βρίσκεται το όζον και οι μετεωρίτες καίγονται σε πεφταστέρια. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι αυτή η ρύπανση προήλθε από διαστημόπλοια καθώς εισέρχονταν ξανά στην ατμόσφαιρα της Γης, σε έρευνα που δημοσιεύτηκε την περασμένη εβδομάδα στο περιοδικό


Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών


.

Αυτή η μελέτη είναι «η πρώτη παρατηρητική απόδειξη ότι οι διαστημικές δραστηριότητες είναι μια πολύ σημαντική πηγή σωματιδιακής ρύπανσης στη στρατόσφαιρα», λέει

Slimane Bekki,

ένας επιστήμονας της ατμόσφαιρας στο

ΛΑΤΜΟΣ

δεν συμμετέχει στη νέα δουλειά. «Το πιο σημαντικό, κανείς δεν γνωρίζει τις επιπτώσεις αυτών των σωματιδίων στο στρώμα του όζοντος», προσθέτει, επισημαίνοντας τη σημασία αυτού του μορίου για την προστασία των ανθρώπων από την επικίνδυνη υπεριώδη

ακτινοβολία

.

Συνήθως, το κύριο μέλημα των σχεδιαστών αποστολών είναι να διασφαλίσουν ότι τα διαστημικά σκουπίδια δεν θα χτυπήσουν στο έδαφος, όπου θα μπορούσαν να βλάψουν ανθρώπους ή κατασκευές – αλλά, όπως επισημαίνει αυτή η έρευνα, αυτό που εξατμίζεται στη στρατόσφαιρα θα μπορούσε να έχει αντίκτυπο, ακόμα και αν δεν είναι κυριολεκτικό. Αυτό το υλικό πρέπει να υπάρχει κάπου, και φαίνεται σαν να παραμένει στη στρατόσφαιρα. «Βρίσκουμε αυτό το ανθρωπογενές υλικό σε αυτό που θεωρούμε παρθένα περιοχή της ατμόσφαιρας. Και αν κάτι αλλάζει στη στρατόσφαιρα – αυτή η σταθερή περιοχή της ατμόσφαιρας – αξίζει μια πιο προσεκτική ματιά», δήλωσε ο συν-συγγραφέας και ατμοσφαιρικός επιστήμονας Purdue

Dan Cziczo


σε δελτίο τύπου

.

[Related on PopSci+: Rocket fuel might be polluting the Earth’s upper atmosphere]

Η ερευνητική ομάδα πέταξε μέσω της στρατόσφαιρας σε όλη την ηπειρωτική Αμερική με αεροσκάφη ειδικά σχεδιασμένα για να πετούν σε μεγάλα ύψη, εξοπλισμένα με όργανα ανάλυσης αέρα στους κώνους της μύτης τους. Αυτά τα μοναδικά αεροπλάνα-

ER-2 της NASA

και

WB-57

— κρουαζιέρα σε περίπου 65.000 πόδια, σχεδόν διπλάσιο από το ύψος των τυπικών επιβατικών αεροσκαφών. Πετώντας σε ύψος έως και 70.000 πόδια, το ερευνητικό σκάφος μπορεί να φτάσει πάνω από το 99 τοις εκατό της μάζας της ατμόσφαιρας της Γης.

Μέσα στη στρατόσφαιρα, ο συλλεκτικός εξοπλισμός σε αυτά τα επίπεδα κατέγραψε ίχνη των βαρέων μετάλλων

νιόβιο

και

άφνιο

. Αυτά τα στοιχεία δεν βρίσκονται φυσικά στην ατμόσφαιρα, αλλά συνήθως χρησιμοποιούνται σε πυραύλους και κελύφη διαστημικών σκαφών. Η ομάδα μέτρησε επίσης υψηλότερες από τις αναμενόμενες συγκεντρώσεις σε περισσότερα από 20 μέταλλα, συμπεριλαμβανομένου του χαλκού, του λιθίου, του αλουμινίου και του μολύβδου. Συνολικά, περίπου το 10 τοις εκατό των σωματιδίων αερολύματος στη στρατόσφαιρα περιέχουν μέταλλα.

Οι επιστήμονες της ατμόσφαιρας δεν είναι σίγουροι πώς ακριβώς αυτές οι αλλαγές θα επηρεάσουν τη Γη. Η στρατόσφαιρα περιέχει μικροσκοπικές σταγόνες θειικού οξέος, οι οποίες είναι τώρα εμποτισμένες με μέταλλα από παλιά διαστημόπλοια. Η παρουσία αυτών των μετάλλων θα μπορούσε να αλλάξει τη

χημεία

της στρατόσφαιρας, συμπεριλαμβανομένου του πόσο μεγάλες μεγαλώνουν οι σταγόνες θειικού οξέος. Ακόμη και μικρές αλλαγές ψηλά θα μπορούσαν να επηρεάσουν τον τρόπο που κάμπτεται το φως, τη μεταφορά θερμότητας ή τον τρόπο με τον οποίο αναπτύσσονται οι κρύσταλλοι πάγου.

Το μεγάλο ερώτημα είναι πώς αυτές οι αλλαγές θα επηρεάσουν την ανθρώπινη ζωή στην επιφάνεια. Δυστυχώς, δεν υπάρχει σαφής απάντηση σε αυτό, αλλά στο παρελθόν μικρές στρατοσφαιρικές αλλαγές έχουν οδηγήσει σε μεγάλες επιπτώσεις—όπως η προσθήκη

CFC

που έφαγε το στρώμα του όζοντος. Τελικά, μπορεί να χρειαστεί να υπάρξουν πρόσθετες περιβαλλοντικές προφυλάξεις για τις διαστημικές πτήσεις για να αποφευχθεί η βλάβη στη στρατόσφαιρα.

[Related: This beautiful map of Earth’s atmosphere shows a world on

fire

]

«Ο μόνος τρόπος για να μην εμφανιστούν αυτά τα σωματίδια στην ανώτερη ατμόσφαιρα είναι να μην εκτοξευθούν εξαρχής οι δορυφόροι», εξηγεί ο ατμοσφαιρικός επιστήμονας του Πανεπιστημίου του Έξετερ.

Jamie Shutler,

που δεν ήταν μέλος της ερευνητικής ομάδας. «Οι πιθανοί τρόποι προς τα εμπρός είναι να εκτοξεύσουμε λιγότερο, να κάνουμε τους

δορυφόρους

να διαρκέσουν περισσότερο (άρα πρέπει να εκτοξεύουμε λιγότερα) ή να ενθαρρύνουμε τη βιομηχανία να κάνει τα συστατικά των δορυφόρων δημόσια γνώση (έτσι μπορούμε να καθοδηγήσουμε τους κατασκευαστές ως προς τις πιθανές επιβλαβείς επιπτώσεις). ” Προσθέτει ότι αυτό το νέο εύρημα «επιβεβαιώνει την ανησυχία μας» για τη μόλυνση της στρατόσφαιρας.

Αλλά προτού μπορέσουμε να λύσουμε αυτό το

πρόβλημα

, «πρέπει να σκεφτούμε την ιδέα ότι η επανείσοδος μπορεί να επηρεάσει τη στρατόσφαιρα», λέει ο επικεφαλής συγγραφέας

Ντάνιελ Μέρφι

, ατμοσφαιρικός επιστήμονας στο NOAA. Τόνισε ότι αυτή η ιδέα είναι ακόμα απίστευτα νέα και θα απαιτήσει πολύ περισσότερη έρευνα για να κατανοήσουμε την κλίμακα και τις πιθανές συνέπειες αυτής της ρύπανσης.

Οι πιθανές επιπτώσεις αναμένεται να αυξηθούν μόνο καθώς επιταχύνεται ο ρυθμός εκτοξεύσεων και επανεισόδου διαστημικών σκαφών. Τα τελευταία πέντε χρόνια, διαστημικές υπηρεσίες και ιδιωτικές εταιρείες έχουν εκτοξεύσει περισσότερους από 5.000 δορυφόρους, σημείωσε ο Μάρτιν Ρος, συν-συγγραφέας του έργου και επιστήμονας του κλίματος στην The Aerospace Corporation, σε δελτίο τύπου. «Τα περισσότερα από αυτά θα επιστρέψουν στις επόμενες πέντε και πρέπει να μάθουμε πώς αυτό μπορεί να επηρεάσει περαιτέρω τα αερολύματα της στρατόσφαιρας», είπε. Η ομάδα αναμένει ότι το ποσοστό των σωματιδίων που περιέχουν μέταλλο θα μπορούσε να αυξηθεί από 10 σε περισσότερο από 50 τοις εκατό τις επόμενες δεκαετίες, ειδικά χάρη στα επερχόμενα σχέδια για τη μείωση των διαστημικών σκουπιδιών εκτοξεύοντάς τα πίσω στην ατμόσφαιρα.

Αυτές οι προσπάθειες και οι επερχόμενες εκτοξεύσεις, ωστόσο, πρέπει να γνωρίζουν τις πιθανές επιπτώσεις στη Γη – και οι ερευνητές πρέπει να κάνουν περισσότερη δουλειά για να προσδιορίσουν την έκταση αυτών των επιπτώσεων. «Η κατανόηση του πλανήτη μας είναι μια από τις πιο επείγουσες ερευνητικές προτεραιότητες που υπάρχουν», είπε ο Cziczo.