12 太空探索对环境的影响

太空探索是当前的热门话题。现在,也许是自阿波罗 11 号历史性登月以来,太空旅行再次达到历史最高水平。

然而,现在的重点已经转向太空探索计划的可持续性和环境影响,因为预计未来十年发射频率将大幅增加。

太空探索对环境的影响

即使火箭对气候的影响尚未得到充分研究和理解,在几分钟内燃烧数百万磅推进剂的过程也必然会对环境产生影响。

  • 太空碎片
  • 资源提取
  • 航天器燃料泄漏
  • 对天体的影响
  • 光污染
  • 能源消费
  • 射频干扰
  • 太空旅游的影响
  • 二氧化碳排放量增加
  • 对全球变暖的贡献
  • 盐酸生产
  • 航天飞机的臭氧层空洞 

1. 太空碎片

太空垃圾是地球轨道上卫星、废火箭级和其他碎片数量不断增加的结果。运行中的卫星面临着这些碎片的风险,这些碎片也有可能引起碰撞,从而将更多垃圾释放到大气中。

2. 资源提取

提取建造火箭和航天器所需资源的过程可能会影响地球的生态系统。 矿物和金属开采 太空探索所需的资源可能会对环境产生影响,特别是如果不负责任地进行的话。

3. 航天器燃料泄漏

航天器在起飞或在轨期间可能会发生意外燃料泄漏,危及其他卫星和太空任务,并可能污染太空环境。

4. 对天体的影响

太空探索任务,特别是那些登陆器或漫游车的任务,有可能无意中将微生物从地球传播到其他天体,因此 污染并改变它们的栖息地.

5. 光污染

天文观测受到太空作业造成的光污染的影响。卫星和太空基础设施照明可能会干扰地面望远镜,从而影响业余和专业天文学。

6. 能源消费

太空探索系统的制造和运行需要大量能源。总的环境影响包括 碳足迹 从航天器的建造和发射。

7. 射频干扰

卫星和航天器发射的无线电波有可能破坏地面通信网络以及天文观测。通信网络和射电望远镜的运行可能会受到这种干扰的阻碍。

8. 太空旅游的影响

太空旅游是一个不断发展的行业,但也引发了一系列环境问题。用于商业太空探索的定期火箭发射可能会加剧太空探索的一些负面环境影响,例如噪音和空气污染。

9. 二氧化碳排放量增加

大多数火箭的 95% 都是燃料。更大的火箭需要更多的燃料才能起飞。 SpaceX 的猎鹰重型火箭使用煤油燃料 (RP-1),而 NASA 太空发射系统 (SLS) 的核心级“液体发动机”则使用液氧和液氢。

在发射过程中,RP-1和氧气结合燃烧产生大量二氧化碳。每枚猎鹰火箭含有约440吨煤油,RP-1的碳含量为34%。尽管与相比,这可以忽略不计 CO2排放 如果 SpaceX 每两周发射一次的目标得以实现,这可能会在全球范围内引发问题。

10. 对全球变暖的贡献

美国宇航局固体助推火箭使用的主要燃料是高氯酸铵和铝粉。在燃烧过程中,这两种分子结合生成氧化铝以及几种其他产物。

根据一个 批判性研究,这些氧化铝颗粒——最初被认为通过将太阳通量反射到太空中来冷却地球——可以通过吸收发射到太空中的长波辐射来加剧全球变暖。

11. 盐酸生产

固体助推火箭中使用的高氯酸盐氧化剂可以产生大量盐酸,为燃烧提供氧气。这种腐蚀性极强的酸也溶于水。盐酸会降低周围溪流中水的 pH 值,使其酸度过高,导致鱼类和其他物种无法生存。

根据肯尼迪中心讨论太空发射对环境影响的技术手册,美国宇航局发现盐酸等污染物也会减少发射场植物物种的多样性。

12. 航天飞机的臭氧层空洞 

迄今为止,航天飞机时期提供了唯一直接测量火箭发射如何影响大气化学过程的方法。 NASA、NOAA 和美国空军在 1990 世纪 XNUMX 年代组织了一项计划,研究航天飞机固体燃料助推器排放对平流层臭氧的影响,当时各国联合起来修复臭氧层。

“在 1990 世纪 XNUMX 年代,人们对​​固体火箭发动机中的氯存在严重担忧,”罗斯说。 “氯对平流层中的臭氧是有害的,一些模型表明固体火箭发动机对臭氧的消耗将非常严重。”

科学家们使用 NASA 的 WB 57 高空飞机飞过佛罗里达州航天飞机火箭产生的羽流。他们能够在火箭通过后立即分析平流层下部的化学过程,到达高度高达 60,000 英尺(19 公里)。

“主要询问之一是这些固体火箭发动机中产生的氯的数量和类型,”该研究的首席研究员兼 NOAA 化学科学实验室负责人 David Fahey 向 Space.com 表示。

“在分析数据之前,我们进行了多次测量。这种分散的羽流(火箭留下的)可能会局部 降低臭氧层,尽管当时没有足够的航天飞机发射来影响地球。

尽管航天飞机已于十年前退役,但用于将人员和有效载荷送入太空的火箭仍然会产生消耗臭氧层化合物。

事实上,2018 年世界气象组织在其最新的四年期臭氧消耗科学评估中强调火箭是未来潜在的问题。该组织要求进行额外的研究,因为预计发射次数将会增加。 

结论

我们的好奇心是有道理的。然而,请记住,是同一个人摧毁了地球的生活质量。作为人类,我们是否认真对待我们的地球,无论其他星球上是否存在生命?

鉴于我们的大部分海洋仍处于未知状态,太空探索是否值得承受来自地球及其他地方的所有这些污染?地球尚未被外星生命殖民。我们不应该在月球上寻找土地,而应该努力改善地球上的生命。外星人之间可能存在和谐。

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编者 at 环境去吧! | 普罗维登斯amaechi0@gmail.com | +帖子

一个充满激情的环保主义者。 EnvironmentGo 的首席内容作家。
我努力教育公众了解环境及其问题。
它一直是关于自然的,我们应该保护而不是破坏。

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