Впервые обнаружено металлическое загрязнение от сгорания ракеты в атмосфере

Германия - Информационное агентство Эхбари

Впервые обнаружено металлическое загрязнение от сгорания ракеты в атмосфере

В ходе беспрецедентного научного наблюдения исследователи успешно обнаружили и подтвердили выброс металлических загрязнителей из космического мусора во время его огненного спуска сквозь земную атмосферу. Это прямое наблюдение, сфокусированное на верхней ступени ракеты SpaceX Falcon 9, знаменует собой важный этап в понимании потенциального воздействия на окружающую среду постоянно растущего количества космического мусора, вращающегося вокруг нашей планеты.

Результаты этого важного исследования, опубликованные 19 февраля 2025 года в авторитетном журнале Communications Earth and Environment, предоставляют убедительные доказательства того, что разрушающиеся космические аппараты могут высвобождать металлы, способные нанести вред защитному озоновому слою. Это открытие сделано в критический момент, когда растут опасения по поводу накопления космического мусора и его долгосрочных последствий как для космической среды, так и для Земли.

На протяжении почти 70 лет человечество запускало металлические объекты на орбиту, от небольших спутников до больших ракетных ступеней. Однако за последнее десятилетие наблюдается экспоненциальный рост космических запусков, во многом обусловленный частными компаниями, стремящимися расширить свои глобальные услуги. Ярким примером является система Starlink от SpaceX, целью которой является обеспечение глобальной интернет-связи с помощью созвездия из десятков тысяч спутников на низкой околоземной орбите. В настоящее время на орбите находится почти 10 000 спутников, и, по прогнозам, их число значительно возрастет в ближайшие годы.

Как правило, эти космические аппараты имеют запланированный срок службы около пяти лет. По истечении этого срока они постепенно теряют высоту и сгорают при возвращении в верхние слои атмосферы. Во время этого процесса горения высвобождаются такие металлы, как литий, алюминий и медь. Хотя эти металлы естественным образом присутствуют в атмосфере в следовых количествах, их высвобождение из возвращающегося мусора может действовать как катализаторы химических реакций, которые истощают молекулы озона, приводя к неблагоприятным последствиям для атмосферного щита. Исследование 2023 года показало, что примерно 10% стратосферных частиц могут содержать загрязнители, происходящие от сгоревших спутников и ракетных ступеней.

Эти данные побудили исследовательскую группу изучить, могут ли они напрямую отследить эти металлические загрязняющие частицы до конкретного объекта космического мусора, возвращающегося на Землю. 19 февраля 2025 года ученым удалось наблюдать шлейф лития на высоте около 100 километров над Германией. Последующий анализ показал, что этот шлейф исходил от верхней ступени ракеты Falcon 9, которая разрушалась над Ирландией и Соединенным Королевством.

«Через несколько часов после входа этой ракеты в атмосферу мы смогли увидеть в 10 раз больше лития, чем наблюдали бы в обычных условиях», — заявила Клаудия Штолле, метеоролог Института атмосферной физики Общества Лейбница в Германии. Это наблюдение предоставляет четкую количественную оценку события загрязнения.

Измерения проводились с использованием технологии Lidar (Light Detection and Ranging), которая использует лазерные импульсы, настроенные на определенные длины волн. Эти импульсы отражаются от конкретных материалов, таких как литий, что позволяет их обнаружить и количественно оценить. Исследовательская группа дополнила эти измерения сложными атмосферными симуляциями. Эти модели помогли подтвердить, что преобладающие ветры перенесли шлейф лития из точки разрушения ракеты над Северной Атлантикой к месту наблюдения недалеко от Кюлунгсборна, Германия, где находилось оборудование Lidar.

Хотя метеориты вносят естественный приток металлов в атмосферу, исследователи предупреждают, что совокупная нагрузка от всего космического мусора, возвращающегося на Землю, может в будущем увеличить загрязнение атмосферы металлами до 40%. По мере того как все больше компаний и стран занимаются освоением космоса и развертыванием спутников, отслеживание таких загрязнителей и оценка их воздействия будут становиться все более критически важными.

«Рано или поздно все они сгорят», — отметила Штолле, подчеркнув неизбежность этого процесса. Это открытие является важным шагом к более глубокому пониманию экологических проблем, порожденных бурно развивающейся космической эрой, и настоятельной необходимости разработки эффективных стратегий управления космическим мусором для смягчения его пагубных последствий.

Ссылка на источник