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火箭每名乘客排放的二氧化碳比飞机多100倍——想象一下整个行业
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火箭每名乘客排放的二氧化碳比飞机多100倍——想象一下整个行业

2021年7月20日,德克萨斯州,杰夫·贝佐斯和三名工作人员搭乘新谢泼德火箭进行无人驾驶亚轨道飞行。图片:路透社/乔队长

将游客到太空的商业竞赛在维珍集团创始人爵士爵士在Richard Branson和前亚马逊首席执行官Jeff Bezos之间升温。7月11日星期日,布兰森升到了80公里,以达到他试点的空间边缘维珍银河VSS Unity航天飞机。贝佐斯的自动蓝色起源火箭是由于7月20日推出这一天正值阿波罗11号登月的周年纪念日。

尽管贝佐斯最终输给了布兰森,但他注定要登上更高的高度。约120公里.).这次发射将向非常富有的游客展示他的产品:真正到达外层空间的机会。两种旅游套餐都将为乘客提供在零重力环境下短暂的10分钟嬉戏和从太空瞥见地球的机会。埃隆·马斯克(Elon Musk)的SpaceX也不甘落后,将提供4到5天的轨道旅游将于2021年晚些时候搭载Crew Dragon太空舱。

太空旅游业可能会对环境造成什么后果?贝佐斯吹嘘他的蓝色起源火箭更环保的而不是布兰森的VSS Unity。蓝色引擎3 (BE-3)将会发射使用液体氢气和液体氧气推进剂,Bezos,他的兄弟和两个客人进入空间。VSS Unity使用混合推进剂由固体碳基燃料,羟基封端的聚丁二烯(HTPB)和液体氧化剂,氧化二氮(笑气)组成。Spacex Falcon系列可重复使用的火箭将推动船员龙用液体煤油和液体氧气进入轨道。

燃烧这些推进剂提供了将火箭发射到太空所需的能量,同时也产生温室气体和空气污染物。燃烧BE-3推进剂会产生大量水蒸气,而VSS Unity和Falcon燃料的燃烧都会产生CO₂、烟尘和一些水蒸气。VSS Unity使用的氮基氧化剂也会产生氮氧化物,这种化合物会在更靠近地球的地方造成空气污染。

三分之二推进剂的废气被释放到平流层(12 -50公里)和中间层(50 -85公里),在那里它可以持续至少2 - 3年。在发射和重返大气层期间(返回飞船的防护热罩燃烧时),极高的温度也会将空气中的稳定氮转化为活性氮氧化物。

这些气体和微粒对大气有许多负面影响。在平流层中,由水蒸气分解而形成的氮氧化物和化学物质将臭氧转化为氧气,耗尽了保护地球生命免受有害紫外线辐射的臭氧层。水蒸气也会产生平流层云,为这种反应提供一个表面,使其比正常情况下更快地发生。

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太空旅游和气候变化

在大气中的CO 2和烟灰捕集热量的废气排放,有助于全球变暖。当由发射的水蒸气形成的云反射到空间时,也可以发生大气的冷却。耗尽的臭氧层也将吸收较少的入射阳光,因此加热平流层。

弄清楚火箭发射在大气中的整体效果将需要详细的建模,以便考虑这些复杂的过程和这些污染物在高层大气中的持久性。同样重要的是清楚地了解空间旅游业将如何发展方式。

维珍银河预计它将提供每年有400次太空飞行少数人能够负担得起的少数人。Blue Origin和Spacex尚未宣布他们的计划。但在全球范围内,火箭发射不需要从当前增加每年大约有100场演出引起有害的影响与其他资源竞争例如消耗臭氧层的氯氟烃(CFCs)和飞机上的CO₂。

在发射过程中,火箭释放的氮氧化物是火箭的四到十倍德拉克斯是英国最大的火电厂,在同一时期。四个左右游客的二氧化碳排放量将超过50 - 至100倍之间一至三吨每个乘客长途飞行。

为了让国际监管机构跟上这一新兴产业的步伐,并适当控制其污染,科学家们需要更好地了解这些亿万富翁宇航员将对我们星球的大气层产生的影响。谈话

Eloise Marais是UCL的物理地理学副教授。

本文首次发表于谈话并在创造性的公共许可证下在这里重新发布。

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