V současnosti startuje do vesmíru více raket než kdy dříve. Podle nové studie by to mohlo zpomalit obnovu životně důležité ozonové vrstvy. Problém je podle vědců zcela reálný a současně podceňovaný – zároveň ale řešitelný.
Země má v současné době poprvé fungující kosmický průmysl. Na oběžné dráze se pohybuje kolem dvanácti tisíc satelitů, nejčastěji na nízké oběžné dráze. Lidstvu to přináší obrovský prospěch, ale jsou s tím spojené také problémy.
Jedním z nich je možné narušení ozonové vrstvy raketami; vědci to předpokládali už delší dobu, teď přibývá důkazů, že se to opravdu děje. Není to tak, že by rakety samy o sobě nějak díru přímo „prorazily“, ale s ozonovou vrstvou reagují chemické látky, které jsou se starty, raketami a družicemi spojené.
Experti se výzkumu tohoto fenoménu věnují už více než tři desítky let, ale zpočátku se jim moc nedařilo – hlavně proto, že starty do vesmíru se na začátku tohoto století daly s nadsázkou spočítat na prstech. Například v roce 2004 proběhlo 55 startů na oběžnou dráhu, vloni jich bylo už 259. A očekává se, že letů do kosmu bude nadále rychle přibývat.
Dlouho podceňovaný problém
Ve středních a vyšších vrstvách atmosféry mohou emise z raket a opětovně dopadajících kosmických úlomků zůstat až stokrát déle než emise z pozemních zdrojů, a to hlavně proto, že na orbitě chybí atmosférické vlivy, které se projevují níž. Například odtamtud zmíněné substance nemůže vyplavit déšť z mraků. Švýcarští vědci teď popsali, že přestože většina startů probíhá ze severní polokoule, atmosférická cirkulace šíří tyto znečišťující látky po celém světě.
Výzkumníci simulovali pomocí chemického klimatického modelu vyvinutého na ETH v Curychu to, jak předpokládané raketové emise ovlivní ozonovou vrstvu do roku 2030. Pracovali se scénářem, že v té době bude startovat do kosmu ročně asi 2040 letů, tedy přibližně osmkrát více než nyní. To by znamenalo, že by se celosvětově průměrná tloušťka ozonové vrstvy snížila o téměř 0,3 procenta, přičemž nad Antarktidou, kde se ozonová díra stále tvoří každé jaro, by sezonní pokles činil až procenta čtyři.
I když se tato čísla mohou zdát na první pohled bezvýznamná, je podle autorů důležité si uvědomit, že ozonová vrstva se stále ještě zotavuje z dřívějších škod způsobených chlorofluorouhlovodíky (CFC), které byly zakázány Montrealským protokolem v roce 1989. Navzdory tomu je aktuálně tloušťka globální ozonové vrstvy stále zhruba dvě procenta pod úrovní před průmyslovou revolucí a očekává se, že se plně obnoví až kolem roku 2066. „Naše zjištění naznačují, že emise z raket – v současnosti neregulované – by mohly tuto obnovu zpozdit o několik let nebo dokonce desetiletí – v závislosti na růstu raketového průmyslu,“ varují autoři práce. Vzhledem k tomu, že narušená ozonová vrstva může například přispívat k množství případů rakoviny kůže, jde o důležitý poznatek.
Klíčem je palivo
K poškozování ozonové vrstvy z raketových emisí přispívají především plynný chlor a saze. Chlor přímo ničí molekuly ozonu, zatímco částice sazí zase ohřívají střední vrstvy atmosféry a urychlují tak chemické reakce poškozující ozon.
Zatímco většina raketových pohonných hmot vypouští saze, emise chloru pocházejí především z raketových motorů na tuhá paliva. V současné době mají naopak na ozonovou vrstvu pouze zanedbatelný vliv ty pohonné systémy, které používají kryogenní paliva, jako jsou kapalný kyslík a vodík. Vzhledem k technologické náročnosti manipulace s kryogenními palivy se ale v současné době tato technologie používá jen asi u šesti procent startů raket.
Ani to možná ale není kompletní obrázek. Vědci totiž dokázali modelovat pouze jednu část pohybu rakety – její cestu vzhůru. Chemické látky totiž vznikají také tehdy, když družice zanikají v atmosféře. Hořením se totiž uvolňuje do vzduchu velké množství chemikálií, jež mohou s ozonovou vrstvou nějak reagovat.
Problémem je, že tento aspekt se mnohem hůře modeluje; tyto účinky při návratu do atmosféry jsou navíc obecně špatně popsané a nepracuje se s nimi proto ve většině modelů atmosféry. „Z našeho pohledu je zřejmé, že s rostoucím počtem družic budou emise při návratu do atmosféry častější a celkový dopad na ozonovou vrstvu bude pravděpodobně ještě vyšší než (ukazují) současné odhady. Věda je ale povolána k tomu, aby tyto mezery v našem chápání zaplnila,“ jsou přesvědčení švýcarští experti.
