Шлейф больших амбиций: на Кипре выяснили, как частные ракеты могут навредить человечеству
Ракета SpaceX Falcon 9 с кораблем Crew Dragon во время запуска миссии SpaceX Demo-2 на Международную космическую станцию 30 мая 2020 г.
Фото
J Marshall - Tribaleye Images / Alamy

Исследователи из Университета Никосии (Кипр) изучили, как при запуске ракеты распространяется ее шлейф и выхлопные газы — в том числе те, которые создают парниковый эффект и нагревают планету. Скопление загрязняющих веществ в нетронутых слоях атмосферы оказалось критическим.

Космические технологии, которые сегодня разрабатывают частные компании — SpaceX Илона Маска, Blue Origin Джеффа Безоса, Virgin Galactic Ричарда Брэнсона, — позволяют делать космические перевозки менее дорогими и увеличить частоту «рейсов». Однако мало изучено, как популяризация такого транспорта влияет на нагревание верхних слоев атмосферы и изменение ее состава.

Специалисты использовали компьютерное гидродинамическое моделирование с высоким разрешением, чтобы посмотреть, какой эффект оказывают запуски ракет на нескольких высотах.

Прототипом в исследовании стала двухступенчатая ракета для доставки людей и грузов на орбиту Земли и за ее пределы, которая использует топливо RP-1 и жидкий кислород для создания тяги через сопла. По словам авторов, это описание составлено на основе имеющихся данных о ракете Falcon 9 производства SpaceX.

Ученые оценивали перенос тепла, массы и смешивание продуктов сгорания в процессе запуска и обнаружили, что даже локальное воздействие на мезосферу загрязняющих веществ от ракетных двигателей значительно.

По оценке авторов, при продвижении на каждый километр в мезосфере ракета выбрасывает углекислого газа столько, сколько содержится в 26 кубических километрах воздуха на этих высотах.

А термические оксиды азота из выхлопных газов могут сохраняться в атмосферных слоях и представлять угрозу для здоровья человека. При самом худшем сценарии одна ракета способна загрязнить до 2 кубических километров воздуха.

Постепенно воздушные потоки должны рассеивать эти выхлопы до возвращения к естественному уровню газов в атмосфере, однако неизвестно, сколько на это потребуется времени. Также рост количества запусков может привести к тому, что опасные выхлопы начнут накапливаться и менять климат. Ученые призывают компании обратить внимание на данные исследования и сделать двигатели более безопасными.