Сверхзвуковые самолеты и ракеты могут помешать восстановлению озонового слоя

Dec 06, 2023

Озоновый слой восстанавливается, но еще не окончательно разрушен.

Озоновый слой атмосферы был разрушен в 20-м веке химическими веществами в аэрозольных баллончиках и холодильниках, но сейчас восстанавливается и может даже полностью восстановиться через несколько десятилетий, согласно новой научной оценке. Однако появляются новые технологии, которые могут помешать этому глобальному процессу исцеления.

Озон, молекула, состоящая из трех атомов кислорода, которая распределена в нижних частях стратосферы (второй нижний слой атмосферы Земли), блокирует разрушительное ультрафиолетовое излучение Солнца, которое может повредить живые ткани, вызвать рак и нанести вред зрению. С 1980-х годов, когда были впервые обнаружены истощение озона в стратосфере и зияющая дыра в озоновом слое над Антарктидой, мир прошел долгий путь к смягчению или устранению этого ущерба.

Монреальский протокол, принятый в 1987 году, привел к глобальному отказу от наиболее вредных озоноразрушающих веществ, хлорфторуглеродов, которые использовались в 1950-х годах в качестве пропеллента в аэрозольных химических распылителях и хладагента в системах кондиционирования воздуха, автомобилях. и холодильники.

В докладе Всемирной метеорологической организации (ВМО), опубликованном 9 января, говорится, что озоновый слой находится на пути к полному восстановлению в течение четырех десятилетий. Но в нем также названы четыре зарождающиеся технологии, которые могут вернуть процесс выздоровления в будущее.

Здесь ведущие мировые эксперты высказывают свое мнение о ситуации.

Связанный:Воздействие запусков ракет на окружающую среду: «грязное» и «зеленое»

В настоящее время на орбите Земли вращается около 6000 активных спутников — больше, чем когда-либо в истории человечества. По оценке Счетной палаты правительства США (GAO), к 2030 году это число может вырасти до ошеломляющих 58 000. Большинство этих спутников будут принадлежать операторам мегасозвездий, таким как Starlink от SpaceX, OneWeb или Kuiper от Amazon. Большинство этих спутников будут находиться на низкой околоземной орбите, в области космоса ниже 1200 миль (2000 километров), и будут регулярно заменяться более новыми, более совершенными моделями. Это означает, что в течение десятилетия огромное количество старых вышедших из строя космических кораблей будет гореть в атмосфере Земли, поскольку гравитация притянет старые ненужные спутники обратно на планету.

Эти спутники изготовлены из таких металлов, как алюминий и титан, и содержат другие потенциально токсичные вещества. Ученые обеспокоены тем, что при горении этих спутников они могут выделять вредные химические вещества, которые могут повредить восстанавливающийся озоновый слой.

«Удаление спутников из этих крупных низкоорбитальных группировок в атмосферу и их испарение при входе в атмосферу представляет собой очень существенное потенциальное воздействие как на климат, так и на озоновый слой», — Мартин Росс, исследователь Аэрокосмической корпорации в Калифорнии, изучающий последствия космических систем в стратосфере, сообщил Space.com. «На данный момент мы очень мало знаем о том, что происходит, когда эти спутники испаряются и превращаются в частицы и газы. Мы не знаем, насколько активны эти частицы и газы как в химическом, так и в радиационном отношении. Но мы знаем, что вскоре появятся тонны эта штука падает».

Оксиды алюминия, которые могут образовываться при сгорании корпусов космических кораблей на основе алюминия, в прошлом связывали с разрушением озона. При горении титана могут образовываться оксиды титана, которые, по словам Росс, могут изменить оптические свойства окружающего воздуха. В компонентах спутников присутствуют и другие спорные элементы — кобальт и литий в батареях, следы золота и свинца — все элементы, которые иначе не встречаются в верхних слоях атмосферы.

«Существует потенциал сюрприза с точки зрения химической реакции с озоном», — сказал Росс. «Вот что необходимо понять. Что это за частицы и какова их химическая активность».

Сверхзвуковые самолеты, такие как ныне вышедший на пенсию «Конкорд», курсируют на больших высотах, чем обычные реактивные лайнеры. Пролетая на высоте более 60 000 футов (18,3 километра) над поверхностью Земли, «Конкорды» и другие сверхзвуковые самолеты, например те, которые используются военными, выбрасывают загрязняющие вещества в нижние слои стратосферы, где находится защитный озоновый слой. По оценкам ВМО, если сверхзвуковая авиация станет массовым явлением, ее выбросы могут «уменьшить общий уровень озона на целых 10%».