بحران زباله‌های فضایی: ورود مجدد فالکون 9 به جو، دود عظیمی از لیتیوم را منتشر کرد؛ دانشمندان نسبت به تشدید آلودگی جو هشدار می‌دهند

اروپا - خبرگزاری اخباری

بحران زباله‌های فضایی: ورود مجدد فالکون 9 به جو، دود عظیمی از لیتیوم را منتشر کرد؛ دانشمندان نسبت به تشدید آلودگی جو هشدار می‌دهند

یک افشاگری نگران‌کننده از سوی تیمی بین‌المللی از دانشمندان، یک تهدید زیست‌محیطی نوظهور را آشکار کرده است: آلودگی جو فوقانی زمین توسط زباله‌های فضایی که مجدداً وارد جو می‌شوند. مطالعه اخیر آن‌ها که در مقاله‌ای منتشر شده در پنجشنبه گذشته به تفصیل آمده است، شواهد قانع‌کننده‌ای ارائه می‌دهد که یک موشک فالکون 9 اسپیس‌ایکس، که سال گذشته یک ورود مجدد کنترل‌نشده را بر فراز اروپا تجربه کرد، دود عظیمی از لیتیوم را به شکلی بی‌سابقه منتشر کرده است. به گفته محققان، این رویداد صرفاً یک حادثه منفرد نیست، بلکه به عنوان یک هشدار جدی، از پیامدهای زیست‌محیطی بالقوه حکایت دارد، زیرا مسیرهای مداری زمین به یک بزرگراه فزاینده شلوغ برای ماموریت‌های فضایی تبدیل می‌شوند.

این تحقیق پیشگامانه یک نقطه عطف مهم را نشان می‌دهد و به گفته دانشمندان، اولین اندازه‌گیری مستقیم آلودگی جو فوقانی است که به طور خاص به ورود مجدد زباله‌های فضایی نسبت داده می‌شود. نکته حیاتی این است که این تحقیق همچنین کارایی فناوری تشخیص و اندازه‌گیری نور (لیدار) مبتنی بر زمین را در شناسایی و کمی‌سازی فرسایش – تجزیه فرسایشی – اشیاء فضایی نشان می‌دهد. این پیشرفت تکنولوژیکی یک ابزار حیاتی برای نظارت بر مشکلی ارائه می‌دهد که تا کنون تا حد زیادی کمی‌سازی نشده بود.

این حادثه مورد بررسی شامل یک مرحله بالایی از موشک اسپیس‌ایکس فالکون 9 بود. تقریباً یک سال پیش، این مرحله دچار نشت اکسیژن شد که منجر به سقوط مارپیچی و سپس ورود مجدد کنترل‌نشده آن به جو زمین شد. موشک بر فراز لهستان متلاشی شد و بقایای آن بر روی زمین‌های کشاورزی بارید. با این حال، تأثیر زیست‌محیطی بسیار فراتر از صرفاً زباله‌های فیزیکی بود. رویداد ورود مجدد، مقدار قابل توجهی لیتیوم را به مزوسفر و ترموسفر پایینی (MLT) تزریق کرد، که لایه‌های حیاتی جو ما هستند و در تنظیم آب و هوا و شیمی جوی نقش دارند. حسگرهای زمینی حدود 20 ساعت پس از نفوذ موشک به جو، افزایش ده برابری در غلظت لیتیوم را در ارتفاع 96 کیلومتری تشخیص دادند.

انتخاب لیتیوم به عنوان محور این مطالعه عمدی بود، به دلیل حضور گسترده آن در فضاپیماهای مدرن. این عنصر هم در باتری‌های لیتیوم-یون با عملکرد بالا که ماهواره‌ها را تغذیه می‌کنند و هم در آلیاژهای لیتیوم-آلومینیوم مستحکم که به طور گسترده در ساخت فضاپیماها، به ویژه در دیواره‌های مخازن، استفاده می‌شوند، یک جزء کلیدی است. دانشمندان تخمین می‌زنند که یک مرحله بالایی فالکون 9، مانند آن که بر فراز لهستان متلاشی شد، می‌تواند تا 30 کیلوگرم لیتیوم را تنها در اجزای آلیاژی خود داشته باشد. برای درک بهتر این موضوع، ورود طبیعی لیتیوم به جو زمین از ذرات غبار کیهانی تنها 80 گرم در روز است. حجم عظیم تزریق لیتیوم آنتروپوژنیک از یک رویداد ورود مجدد، تأثیر نامتناسب فعالیت‌های فضایی انسانی را برجسته می‌کند.

این مقاله بیان می‌کند: «این یافته به طور unequivocal از نگرانی‌های فزاینده‌ای حمایت می‌کند که حجم رو به رشد ترافیک فضایی ممکن است جو فوقانی را به روش‌هایی آلوده کند که ما تازه شروع به درک آن‌ها کرده‌ایم.» ورود مجدد مداوم فضاپیماها و ماهواره‌ها به دلیل تفاوت شدید ترکیب مواد آن‌ها با شهاب‌سنگ‌های طبیعی، به ویژه نگران‌کننده است. برخلاف ماده فرازمینی طبیعی که عمدتاً از سیلیکات‌ها و آهن تشکیل شده است، ماهواره‌ها و مراحل موشک‌های مدرن مجموعه‌ای از مواد مهندسی شده را معرفی می‌کنند. این موارد شامل آلیاژهای آلومینیوم پیشرفته، ساختارهای کامپوزیتی پیچیده، و عناصر کمیاب خاکی حاصل از الکترونیک پیشرفته داخلی است. پیامدهای بلندمدت این آلاینده‌های جدید بر فرآیندهای حیاتی جوی، مانند انتقال تابشی، شیمی ازن، و میکروفیزیک آئروسل، تا حد زیادی ناشناخته باقی مانده و یک چالش علمی قابل توجه را ایجاد می‌کند.

نگرانی‌ها در مورد تأثیر جوی ورود مجدد فضاپیماها در جامعه علمی جدید نیست. اخترفیزیکدانانی مانند جاناتان مک‌داول از هاروارد، یک «ناظر آسمان» مشهور، بارها نگرانی‌های مشابهی را ابراز کرده‌اند. مک‌داول، در بحث‌های قبلی، عمل «استفاده از جو فوقانی به عنوان زباله‌سوز» را به عنوان یک نقطه کور حیاتی در درک زیست‌محیطی ما توصیف کرد. اگرچه او اذعان کرد که هنوز فرصتی برای بررسی آخرین مقاله دود لیتیوم فالکون 9 نداشته است، اما بر اهمیت آن به عنوان تحقیقات حیاتی برای تعمیق درک ما از یک خطر عمدتاً ارزیابی نشده برای سلامت سیاره و تمام اشکال حیات که از آن پشتیبانی می‌کند، تأکید کرد.

اداره ملی اقیانوسی و جوی ایالات متحده (NOAA) قبلاً گزارش داده بود که تقریباً 10 درصد از ذرات اسید سولفوریک نمونه‌برداری شده در استراتوسفر حاوی آلومینیوم و سایر فلزات عجیب و غریب است که با سوختن موشک‌ها و ماهواره‌ها مطابقت دارد. این یافته‌ها بیشتر این نگرانی‌ها را تأیید می‌کند. به طور هشداردهنده‌ای، NOAA پیش‌بینی می‌کند که این درصد ممکن است در سال‌های آینده تا 50 درصد افزایش یابد، که ناشی از افزایش پیش‌بینی‌شده در تعداد پرتاب‌ها و در نتیجه، رویدادهای ورود مجدد است. محققان پشت مقاله فالکون 9 هشدار می‌دهند: «فراتر از این رویداد منفرد، ورودهای مجدد مکرر ممکن است سطح افزایش یافته‌ای از شار آنتروپوژنیک فلزات و اکسیدهای فلزی را در جو میانی با پیامدهای تجمعی و مرتبط با آب و هوا حفظ کند.»

بنابراین، این آخرین تحقیق اروپایی، در میان نگرانی‌ها، بارقه‌ای از امید را ارائه می‌دهد و نشان می‌دهد که دانشمندان اکنون توانایی ردیابی آئروسل‌های پرتاب فضایی جوی را مستقیماً به منبع آن‌ها دارند. این توانایی بسیار ارزشمند است، حتی اگر ناشناخته‌های بی‌شماری در مورد گستره کامل مشکل باقی بمانند. تیم تحقیقاتی یک فراخوان قدرتمند برای اقدام صادر می‌کند و بر ضرورت «مشاهدات هماهنگ و چندسایتی» و «مدل‌سازی جامع شیمی-اقلیم کل جو» تأکید می‌کند. چنین تلاش‌های هماهنگی برای توسعه درکی قوی‌تر از چگونگی تأثیر عمیق انتشار گازهای گلخانه‌ای بر شیمی جوی و تشکیل ذرات جدید، و در نهایت تأثیر بر سیستم آب و هوایی سیاره ما، ضروری تلقی می‌شود.

خبرگزاری اخباری