Суборбиталните космически полети, които разчитат на базирано на гума ракетно гориво, ще доведат до намаляване на ледниковите шапки, ще променят озоновия слой и по такъв начин ще въздействат върху глобалните температури, твърди ново изследване.
Хипотезите в изследването за броя изстреляни годишно ракети и химията на отработеното ракетно гориво повдигат въпроси сред фирмите за космически туризъм и климатолози.
В изследването учените са проверявали ефектите на изсипване на изключително фини сажди високо в стратосферата, където - за разлика от тропосферата под нея - няма дъждове и ветрове, които бързо да филтрират саждите от въздуха.
Базираното на гумени материали ракетно гориво, изгаряно с азотен окис, е предпочитано сред бързо развиващата се индустрия за космически туризъм - и химиците смятат, че подобни хибридни двигатели изпускат примесен със сажди черен въглен. По-близо до Земята, той доказано поглъща допълнителна радиация от слъчването и допринася за климатичните промени.
"Изследването е естествено продължение на представата, която все повече се затвърждава сред общността на климатолозите, за въглена като глобално увеличаващ излъчването материал," твърди Мартин Рос, атмосферен учен в Aerospace Corporation в Ел Сегундо, Калифорния. Той е ръководител на изследването, което е частично финансирано и от неговия работодател. "Саждите са много сериозен проблем в тропосферата," казва Рос, но поведението им не е много добре анализирано на по-голяма височина.
За да моделират ефектите от изстрелването на космически туристически кораби върху земната атмосфера, Рос и неговите колеги са използвали базирания на отворен код Whole Atmosphere Community Climate Model Version 3, или WACCM3, един от най-съвършените съществуващи компютърни модели, изучаващи въздействието върху глобалния климат.
Те са направили две симулации чрез суперкомпютър в продължение на две седмици - една контролна и друга, моделираща въздействието на 1000 суборбитални полета годишно през следващите четири десетилетия. Толкова много полети, според изследването, годишно биха натрупали повече от 650 тона сажди в стратосферата.
"Разглеждахме публикуваните бизнеспланове на корпорации, които имат намерение да създават ракети за космически туризъм," обявява Рос. "Ако посетите техните уебсайтове, те заявяват неща като: "Планираме да изстрелваме по една ракета дневно". Така че преценихме, че 1000 ракети годишно е в границите на поставените цели за индустрията."
Според симулацията саждите ще повишат температурата на океаните на полюсите средно с 1.8 градуса по Фаренхайт, ще стопят между 5% и 15% от морските ледове и ще намалят с 1 на сто озона в тропиците (същевременно увеличавайки озона около полюсите с 6 процента).
"Не правим никакви конкретни предсказания за каквито и да е системи, просто правим разумни предположения на база как изглеждат саждите от ракетния двигател и какво ще прави ракетната индустрия в бъдеще," коментира Рос. "Когато вкараме тези данни в еталонен модел, ефектът върху Земята е изненадващо голям. Накратко смятаме, че черните частици въглен от ракетите са нещо, което заслужава специално внимание."
Тези предположения може и да не са съвършени, твърди Джералд Норт, атмосферен учен в университета "A&M" в Тексас, който не е участвал в изследването, но отчетеният ефект е достатъчно сериозен, за да направи оправдани допълнителни изследвания.
Рос и Майкъл Милс, специалисти по химия на атмосферата в Националния център по атмосферни изследвания в Колорадо и съавторш на изследването, казват, че точно това се очаква като следваща стъпка от изследователския екип. Целта им е да получат информация какви са емисиите на различните типове ракетно гориво при изгарянето им.
"Има малко директни измервания на изгаряно ракетно гориво на голяма височина. Необходимо е да стигнем с летателен апарат там и да получим отчитане на саждите и другите частици," твърди Милс. "Дотогава съвършенството на нашите модели е ограничено."
За да постигнат точно това Aerospace Corporation планират семинар, на който да съберат на едно място всички сериозни играчи в областта на науката, конструирането на ракети, фирмите за космически туризъм и държавните агенции.
"Необходимо е да се съберем всички заедно и да обменим идеи, след което да поканим хората, определящи политиката, да преценят какво да се прави, ако е необходимо, с тази информация," заявява Рос.
"Ние и останалите компании в индустрията ще приветстваме възможността да обсъдим всички тези въпроси," коментира Джордж Уайтсайдс, изпълнителен директор на фирмата за космически туризъм Virgin Galactic, която възнамерява да използва хибридни ракетни двигатели. Уайтсайдс обаче не е лишен от резерви спрямо изследването и изводите му.
"Честно казано, трябва да призная, че предпочитах да го обсъдят с нас, преди да го публикуват, но няма проблем. Климатичните проблеми са изключително важни за Virgin - и ги приемаме много сериозно," заключава Уайтсайдс.
Една от причините, поради които фирмата избира хибриден дизайн на ракетата за своя SpaceShipTwo, е "заради доста по-ниското екологично въздействие в сравнение с другите решения". Уайтсайдс също така твърди, че 1000 изстрелвания на кораби с космически туристи годишно са "догадки," тъй като индустрията е частна - и все още е в зората си.
"Мисля, че след като разгледаме този въпрос по-подробно, ще установим, че ефектът ще е много по-малък от посочения в резултатите от изследването," коментира той. "Но във всеки случай приветствам идеята за диалог по въпроса".
Без значение дали от това ще последва мирно сътрудничество, и Рос, и Милс твърдят, че въгленовите сажди са нещо, което зараждащата се индустрия за космически туризъм не може да игнорира.
"Изследването показва, че нов вид и ниво емисии се натрупват директно в стратосферата - и това би могло да има значим ефект," заявява Милс. "Фирмите, продължаващи с разработката на системите си, трябва да имат ясно съзнание за последиците върху планетата."
