Легко понять, как пламя и мощность запусков ракет могут привести к загрязнению воздуха. Менее очевидным является загрязнение воздуха, вызванное возвращением в атмосферу частей ракет, космических аппаратов и спутников.
В новом глобальном реестре содержится информация о загрязнении воздуха в результате космической деятельности за период с 2020 по 2022 год. Инвентаризация включает время, местоположение и загрязнение от 446 пусковых установок во время их подъема, а также следы повторных заходов на посадку, когда объекты нагреваются до экстремальных температур и разрушаются или сгорают в верхних слоях атмосферы.
В нем содержится информация о загрязнении от 63 000 тонн ракетного топлива, использованного в 2022 году, и от 3622 объектов, включая детали ракет и спутников, которые вновь попали в атмосферу в период с 2020 по 2023 год, что составляет около 12 000 тонн.
Доктор Коннор Баркер (Connor Barker) из команды UCL сказал: «Многие производители ракет и космические агентства строго скрывают эту информацию. Нам пришлось творчески подойти к выбору различных источников, к которым мы обращались, — от прямых трансляций запусков на каналах до онлайн-баз данных, которые энтузиасты космонавтики ведут в свободное время».
В период с конца 1960-х по 2016 год в космос запускалось от 100 до 200 объектов в год, но появление мегасоединений спутников связи установило новые рекорды. Такие системы, как Starlink, OneWeb, Starshield и Thousand Sails, состоят из спутников, которым требуются низкие орбиты для уменьшения задержек сигнала. Они объединяются для обеспечения глобального покрытия.
Баркер сказал: «Мы были больше всего удивлены увеличением количества материалов, падающих обратно на Землю – выброшенных частей ракет и утилизированных спутников в конце срока их службы – и тем, как быстро растут выбросы от мегакосмических систем, учитывая, что первые запуски были произведены только в 2019 году».
Типы загрязняющих веществ при запуске зависят от используемого топлива, но могут включать частицы сажи и оксидов алюминия, а также оксиды азота, хлора, водяного пара и углекислого газа. При сильном нагреве при возвращении в атмосферу кислород и азот соединяются, образуя больше оксидов азота, а также образуются крошечные частицы оксидов металлов, когда предметы разрушаются и сгорают.
Выбросы сажи в атмосферу могут сохраняться в течение нескольких лет, что приводит к потеплению климата, которое в 500 раз превышает воздействие такого же количества сажи, поступающей из авиационных или наземных источников. Частицы оксида алюминия, оксиды азота и хлориды могут поглощать озон в стратосфере, который защищает нас от ультрафиолетового излучения солнца. Они могут оставаться в атмосфере десятилетиями.