欧洲 - 艾赫巴里通讯社
SpaceX猎鹰9号火箭在欧洲上空制造巨型锂羽,科学家报告
在一项令人担忧的科学发现中,一个国际研究团队证实,去年在欧洲上空烧毁的SpaceX猎鹰9号火箭的上一级,在其身后留下了一个巨大的锂羽。这项近期公布的研究结果,凸显了日益增长的太空交通和碎片对环境日益严重的影响,并警告说,此类事件可能预示着一个我们尚未完全理解的大气污染新时代。
利用地面光探测和测距(lidar)技术进行的测量,首次证明了探测太空碎片烧蚀的能力。这些测量源于大约一年前的一次事件,当时猎鹰9号的一级发生氧气泄漏,导致其不受控制地再入地球大气层。当火箭解体时,其碎片散落在波兰的部分地区。除了污染农田外,该事件还向中间层(Mesosphere)和低热层(Lower Thermosphere - MLT)注入了大量的锂。
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根据已发表的研究,地面传感器在火箭重新进入大气层约20小时后,在约96公里的高度检测到锂浓度增加了十倍。选择锂作为研究重点,是因为它在航天器中大量存在,无论是锂离子电池还是其建造中使用的锂铝合金。据估计,像波兰上空解体的猎鹰9号一级火箭,仅在其油箱壁的合金中就含有约30公斤的锂。研究人员指出,与每天从宇宙尘埃颗粒中自然进入大气的约80克锂相比,这一数字形成了鲜明对比。
科学家们强调,这些发现加强了人们日益增长的担忧,即太空交通可能会以尚未完全理解的方式污染上层大气。与天然流星体相比,再入航天器和卫星的成分存在根本差异,这加剧了这些担忧。火箭和卫星的上一级会引入铝合金、复合结构以及来自机载电子设备的稀土元素等工程材料——这些物质在天然地外物质中很少发现。再入太空碎片造成的这种日益增长的污染对辐射传输、臭氧化学和气溶胶微物理的潜在影响在很大程度上仍然未知。
哈佛大学的天体物理学家乔纳森·麦克डॉवेल(Jonathan McDowell)等人对航天器和卫星再入大气层对地球大气层的影响日益关注。他曾表达过类似的担忧,称将高层大气用作“焚化炉”是一个巨大的盲点。尽管麦克डॉवेल尚未有机会审查关于猎鹰9号锂羽的特定论文,但他强调了此类研究对于加深我们对地球及其所有生命所面临的很大程度上未知的风险的理解的重要性。
美国国家海洋和大气管理局(NOAA)此前的报告显示,平流层中约10%的硫酸盐颗粒样品含有铝和其他与火箭和卫星燃烧相符的奇异金属。NOAA预计,随着发射频率和再入次数的增加,这一比例在未来几年可能会升至50%。
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研究人员在论文中得出结论,反复的再入可能会维持中层大气中人为金属和金属氧化物通量的升高水平,并可能导致与气候相关的累积后果。然而,这项最新的欧洲研究表明,尽管仍有许多未知因素,但至少可以追踪到太空发射产生的 Thus, the researchers concluded that recurring re-entries might sustain an elevated level of anthropogenic flux of metals and metal oxides into the middle atmosphere, potentially leading to cumulative, climate-relevant consequences. This latest European research, however, demonstrates that atmospheric aerosols from space launches can, at least, be traced to their source, irrespective of the remaining unknowns. The team urges the need for "coordinated, multi-site observations" and "whole-atmosphere chemistry-climate modelling" to better comprehend how re-entry emissions influence atmospheric chemistry and particle formation. Further inquiries were made to the authors regarding potential health effects, and updates will be provided upon receiving a response.大气气溶胶的来源。该团队敦促需要进行“协调的多站点观测”和“全大气化学-气候模型”,以更好地理解再入排放如何影响大气化学和颗粒物的形成。已就潜在健康影响向作者进行了进一步询问,并在收到答复后提供更新。