圆梦太空旅行,或是地球气候的噩梦,这个锅谁来背?( 二 )


卡萨博斯基说 , 北方天空研究公司预测未来十年太空旅行的数量将激增 , 从不久的将来每年10次到2030年增至每年360次 。 但这一数字还远远低于维珍银河和蓝色起源等太空旅行公司对自己的预期增长率 。
卡萨博斯基还说道:“亚轨道旅行的需求异常高涨 。 实际上 , 这些公司已经有客户在排队 , 所以他们想扩大规模 。 最终 , 他们会想要在一天内飞行数次 , 就像短途飞机一样 。 ”
预计火箭发射卫星进入轨道的数量也会增长 。 但卡萨博斯基认为太空旅行有更大的增长潜力 。

他说:“这就像货机和客户的区别 。 有更多的乘客期待着飞向太空 。 ”
在罗斯看来 , 问题在于科学界不知道 , 也没有足够的数据来告诉我们 , 火箭发射将在什么时候开始对地球气候产生可衡量的影响 。 而与此同时 , 随着火箭发射次数默默地增加 , 平流层就已经在发生变化了 。
罗斯表示:“即使以10为单位 , 这些‘火箭产生’的颗粒所带来影响的数量级也尚不知晓 。 不确定性很大 , 而我们需要缩小范围 , 预测太空将会怎样影响大气层 。 ”

(图)固体火箭助推器 , 如过去用于发射NASA航天飞机的那些 , 会产生有害于臭氧层的物质(图片来源:NASA/比尔·英格斯)
航天飞机的臭氧空洞
截至目前 , 对于火箭发射对大气层中化学变化影响的唯一直接测量来自航天飞机时代 。 20世纪90年代 , 当全世界齐心协力拯救受损的臭氧层时 , 美国国家航空航天局(NSASA) 美国国家海洋和大气管理局(NOAA)以及美国空军联合开展了一项运动 , 旨在研究航天飞机固体燃料助推器排放的气体对平流层臭氧的影响 。
罗斯说道:“在20世纪90年代 , 人们对固体火箭助推器产生的氯极其担忧 。 氯有害于平流层臭氧 , 有些模型显示固体火箭助推器造成的臭氧消耗将是非常严重的 。 ”

科学家们在佛罗里达州使用NASA的WB57高空飞机飞越过由航天飞机火箭产生的羽状流 。 高度达到6万英尺(1万9千米) , 得以测量到火箭划过后平流层低处的化学反应 。
美国国家海洋和大气管理局(NOAA)化学科学实验室主任大卫·费伊领导了该研究 , 他告诉太空网说:“其中一个基本问题是 , 这些固体火箭推进器产生了多少氯以及以什么形式产生 。 我们经过多次测量并对结果进行了分析 。 当时 , 航天飞机的发射还不足以在全球范围内产生影响 , 但仅在当地则会因(火箭发射遗留下的)羽状流而消耗臭氧 。 ”
航天飞机在10年前退役 , 但产生破坏臭氧层物质的火箭今天还在源源不断地将人类和卫星送往太空 。
实际上 , 在2018年 , 世界气象组织在其每四年发布一次的最新臭氧消耗科学评估报告中 , 将火箭列为未来可能关注的问题 。

(图)火箭助推器在超高空产生污染(图片来源:维珍银河)
比地球工程还糟糕
罗森洛夫的团队利用NOAA强大的超级计算机研究了人造物质在大气层较高层的广泛影响 。 这项研究类似于预测众所周知的蝴蝶效应 , 即地球上空千尺处空气化学成分的微小变化对地球气候及天气模式产生的影响 。 在她看来 , 燃烧碳氢燃料的火箭排放出的黑炭或烟尘尤其令人担忧 。
罗森洛夫解释说:“烟尘的问题在于它会吸收紫外光 , 从而使平流层升温 。 当平流层温度开始升高 , 也就是(距离地表最近的)对流层上方的那一层 , 平流层的运动就会随之改变 , 也就是能量转移将会发生改变 , 从而可能会影响到地表上正在发生的一切 。 ”
罗森洛夫指出 , 火箭产生的粒子已经引起了科学家们的注意 , 因为它们可能会在不同的背景下对全球气候产生影响——地球工程 , 即有意干预大气以达到阻止或缓解全球变暖的目的 。

罗森洛夫最近与人合著了一篇论文 , 同样运用到了NOAA强大的超级计算机来模拟科学家们所谓的气候干预 。 该团队致力于研究二氧化硫颗粒与平流层下部的烟尘(火箭排放的一部分)一起扩散对气候的影响 。 众所周知 , 二氧化硫颗粒会反射光线远离地球 。 烟尘从阳光中吸收能量 , 并通过加热周围的空气将二氧化硫气溶胶颗粒推到更高的高度 。 在这个较高的高度 , 二氧化硫可以开始气候降温工作 。 该实验模拟了10天内当飞机在对流层上层释放110万吨反射阳光的二氧化硫和1.1万吨黑炭混合后会发生什么 。
该实验没有发现对地球气候有任何显著的负面影响 。 但是这些结果并没有打消罗森洛夫对火箭发射次数不断增加可能带来风险的担忧 。

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