Heute in der Zeitschrift erschienen Die Zukunft der Erdeverwendeten Forscher der UCL, der University of Cambridge und des Massachusetts Institute of Technology (MIT) ein 3D-Modell, um die Auswirkungen von Raketenstarts und Wiedereintritten im Jahr 2019 sowie die Auswirkungen von projizierten Weltraumtourismusszenarien auf der Grundlage des jüngsten Milliardärs-Weltraumrennens zu untersuchen .
Das Team fand heraus, dass von Raketen ausgestoßene Rußpartikel fast 500-mal effizienter darin sind, Wärme in der Atmosphäre zu halten, als alle anderen Rußquellen zusammen (Oberfläche und Flugzeug) – was zu einem verstärkten Klimaeffekt führt.
Während die Studie außerdem ergab, dass der derzeitige Verlust an Gesamtozon durch Raketen gering ist, weisen aktuelle Wachstumstrends rund um den Weltraumtourismus auf das Potenzial für einen zukünftigen Abbau der oberen stratosphärischen Ozonschicht in der Arktis im Frühjahr hin. Denn Schadstoffe aus Festbrennstoffraketen und Wiedereintrittsheizungen zurückkehrender Raumfahrzeuge sowie Trümmer sind besonders schädlich für das stratosphärische Ozon.
Die Co-Autorin der Studie, Dr. Eloise Marais (UCL Geography), sagte: „Raketenstarts werden routinemäßig mit Treibhausgas- und Luftschadstoffemissionen aus der Flugzeugindustrie verglichen, was wir in unserer Arbeit als fehlerhaft nachweisen.
„Rußpartikel von Raketenstarts haben einen viel größeren Klimaeffekt als Flugzeuge und andere erdgebundene Quellen, daher müssen nicht so viele Raketenstarts wie internationale Flüge stattfinden, um eine ähnliche Wirkung zu erzielen. Was wir jetzt wirklich brauchen, ist eine Diskussion unter Experten über die beste Strategie zur Regulierung dieser schnell wachsenden Branche.“
Um die Ergebnisse zu berechnen, sammelten die Forscher Informationen über die Chemikalien von allen 103 Raketenstarts im Jahr 2019 aus der ganzen Welt sowie Daten über wiederverwendbare Raketen und den Wiedereintritt von Weltraumschrott. Sie nutzten auch die jüngsten Demonstrationen der Weltraumtourismusunternehmer Virgin Galactic, Blue Origin und SpaceX und schlugen jährliche Angebote von mindestens täglichen Starts von Virgin Galactic vor, um ein Szenario einer zukünftigen beeindruckenden Weltraumtourismusindustrie zu konstruieren.
Diese Daten wurden dann in ein 3D-Atmosphärenchemiemodell integriert, um die Auswirkungen auf das Klima und die Ozonschicht zu untersuchen.
Das Team zeigt, dass die Erwärmung aufgrund von Ruß 3,9 mW m-2 aus einem Jahrzehnt moderner Raketen beträgt, die von Emissionen von mit Kerosin betriebenen Raketen dominiert werden. Dies hat sich jedoch nach nur drei Jahren zusätzlicher Emissionen aus Weltraumtourismus-Starts mehr als verdoppelt (7,9 mW m-2), was auf die Verwendung von Kerosin durch SpaceX und Hybrid-Synthesekautschuk-Treibstoffen von Virgin Galactic zurückzuführen ist.
Die Forscher sagen, dass dies von besonderer Bedeutung ist, da die Rußpartikel, wenn sie direkt in die obere Atmosphäre injiziert werden, eine viel größere Auswirkung auf das Klima haben als andere Rußquellen – wobei die Partikel Wärme 500-mal effizienter zurückhalten.
Das Team stellte fest, dass die Auswirkungen auf die stratosphärische Ozonschicht in einem Szenario täglicher oder wöchentlicher Raketenstarts für den Weltraumtourismus die Erholung nach der erfolgreichen Umsetzung des Montrealer Protokolls zu untergraben drohen.
Das 1987 verabschiedete Montrealer Protokoll zum weltweiten Verbot von Stoffen, die die Ozonschicht abbauen, gilt als eine der erfolgreichsten internationalen umweltpolitischen Interventionen.
Der Co-Autor der Studie, Dr. Robert Ryan, sagte: „Der einzige Teil der Atmosphäre, der nach dem Montrealer Protokoll eine starke Ozonerholung zeigt, ist die obere Stratosphäre, und genau dort werden die Auswirkungen der Raketenemissionen am stärksten getroffen werden. Wir hatten das nicht erwartet Ozonveränderungen dieser Größenordnung sehen, die den Fortschritt der Ozonerholung bedrohen.
„Wir müssen noch viel über den Einfluss von Raketenstart- und Wiedereintrittsemissionen auf die Atmosphäre herausfinden – insbesondere über die zukünftige Größe der Industrie und die Arten und Nebenprodukte neuer Kraftstoffe wie flüssiges Methan und Bio -abgeleitete Kraftstoffe.
„Diese Studie ermöglicht es uns, mit offenen Augen für die potenziellen Auswirkungen in die neue Ära des Weltraumtourismus einzutreten. Die Diskussion über die Regulierung der Umweltauswirkungen der Raumfahrtindustrie muss jetzt beginnen, damit wir die Schädigung der stratosphärischen Ozonschicht minimieren können und Klima.“
Robert G. Ryan et al., Auswirkungen von Raketenstarts und Luftschadstoffemissionen aus Weltraumschrott auf das stratosphärische Ozon und das globale Klima, Die Zukunft der Erde (2022). DOI: 10.1029/2021EF002612