Časté starty raket do vesmíru mohou ovlivnit klima naší planety. Co způsobují?

Starty raket jsou stále častější. Jen za minulý rok jich bylo posláno do vesmíru 133. Vymanit se ze zemské gravitace vyžaduje, aby raketa uvolnila obrovské množství energie v krátkém časovém úseku. Když opouští Zemi, produkuje horké plyny, které mají vliv na atmosféru.

Typický raketový start uvolní přibližně tolik CO₂, jako celodenní komerční let, který se pohybuje ve stovkách tun. To je mnohem více uhlíku, než průměrný člověk vyprodukuje za svůj život. 

Co je ale skutečně důležité, jsou částice obsažené ve výfukových plynech raket, hlavně oxid hlinitý a černý uhlík. „Tyto částice rozptylují a absorbují sluneční světlo, mění teplotu a cirkulaci stratosféry,“ říká výzkumník Martin Ross.

Bohužel vědci mají jen slabé pochopení pro dopad raketového startu na životní prostředí. „Současná úroveň dat o emisích raket neposkytuje výzkumníkům dostatek informací, aby mohli plně posoudit jejich dopad na globální životní prostředí,“ říká Martin Ross.

Výzkumníci proto vytvořili novou studii, zaměřující se na modelování výfukových plynů z devíti trysek rakety Falcon 9 při startu do vesmíru. Raketa Falkon 9 je nosná raketa společnosti SpaceX, vlastněná Elonem Muskem. Simulace zahrnují údaje o raketě a její pohonné látce (RP-1) s informacemi, jak se plyny chovají za různých podmínek. Díky serióznímu výpočetnímu výkonu, byli vědci schopni předpovědět, jak se výfukové plyny chovají po výstupu z trysek po startu, ve výšce zhruba 1 km nadmořské výšky.

Podle webu InterestingEngineering, výzkumníci analyzovali start porovnáním objemu výfukových plynů uvolněných během jednoho kilometru cesty vzhůru v určitém pásmu atmosféry (např. mezi 2 km a 2,99 km) s vlastnostmi atmosféry v dané výšce. Museli zvolit tuto poněkud matoucí metodu, protože fyzikální a chemické složení atmosféry se v různých výškách liší.

Zjistili, že při průletu rakety Falcon 9 se uvolňuje nezanedbatelné množství CO₂, které je vypouštěno do vyšších vrstev atmosféry. Jakmile raketa překročí výšku 43,5 km, začne vypouštět více než jeden kilometr krychlový CO₂ na každý kilometr, který vystoupá. V době, kdy Falcon 9 dosáhne výšky 70 km, vypustí více než 25krát vyšší množství CO₂, než jaké se nachází v jednom kilometru krychlovém vzduchu v této výšce.

„Možná ještě důležitější je, že množství oxidu uhelnatého (CO) a vody (H₂O) v raketových výfukových plynech je podobné jako oxidu uhličitého. To je znepokojivé, protože vysoko v atmosféře se oxid uhelnatý ani voda téměř nevyskytují. Proto emise těchto sloučenin ve velkých výškách vnášejí do již existujících významný nárůst,“ píší autoři.

Vodní pára v této výšce okamžitě zmrzne, ale vědci netuší, kde tyto ledové krystalky skončí. Oxid uhelnatý reaguje s hydroxidem (OH) za vzniku ještě většího množství CO₂.

„Jsme přesvědčeni, že problém znečištění atmosféry způsobeného starty raket je zásadní a je třeba se jím náležitě zabývat, neboť se očekává, že zejména komerčních letů do vesmíru bude stále přibývat,“ píší autoři studie. Ještě letos Světová meteorologická organizace a Program OSN pro životní prostředí vydají novou zprávu, která shrne, jak emise z raket poškozují ozon. Znečištění atmosféry by měla být věnovaná dostatečná pozornost a měla by se stát klíčovým faktorem při konstrukci budoucích raket.

Zdroj: interestingengineering.com, inverse.com, aip.scitation.org