Az űrszemét láthatatlanul szennyezi a Földet, és csak most tudtuk meg

Még az ártalmatlanítást szem előtt tartva is szennyező jelenlét a Föld körül az űrszemét, állapította meg egy új tanulmány. Azok a rakéta- é...

Még az ártalmatlanítást szem előtt tartva is szennyező jelenlét a Föld körül az űrszemét, állapította meg egy új tanulmány. Azok a rakéta- és űrállomásdarabok, valamint halott műholdak, amelyek a légkörbe való visszatéréskor elégnek, apró fémnyomokat hagynak bolygónk légkörében.

Jelenleg nem ismert, hogy ezeknek a nyomoknak milyen hatása lehet. De a dolgok űrbe történő indításának növekvő ütemével a sztratoszférában lévő fémgőz mennyisége várhatóan csak növekedni fog.

Ez egy új felfedezés, mondja Daniel Murphy, a Nemzeti Óceán- és Légkörkutatási Hivatal (NOAA) fizikusa által vezetett kutatócsoport, amely a fémgőz légköri hatásainak vizsgálatára szólít fel, és annak előrejelzésére, hogy ez hogyan változik az idő múlásával.

"Jelenleg a sztratoszférikus részecskék tűzálló anyaga többnyire vas, szilícium és magnézium a természetes meteorikus forrásból," - írják a kutatók új tanulmányukban. (1)

"Azonban a felső fokozatú rakéták és műholdak visszatéréséből származó anyag mennyisége az előrejelzések szerint drámaian növekedni fog a következő 10-30 évben. Ennek eredményeként a sztratoszférikus kénsav részecskékben lévő alumínium mennyisége várhatóan összehasonlíthatóvá válik, vagy akár meg is haladja a meteorikus vas mennyiségét, ami ismeretlen következményekkel jár a zárványokra és a jégmagképződésre nézve."

Bár sok szemét van Föld körüli pályán az emberi űrkorszak korai éveiből, az újabb indítások korlátozott élettartamot szem előtt tartva történtek. Olyan űrhajókat terveznek, amelyek végül letérnek a pályáról és visszaesnek a Földre, olyan anyagok felhasználásával, amelyek a felső légkörben égnek el, ahelyett, hogy a felszínre zuhannának.

De nem világos, hogy mi történik a visszatérés elpárolgott melléktermékeivel. Murphy és kollégái azt akarták kideríteni, hogy az ezen deorbitákból származó gőz megmarad-e a sztratoszférában. Mintákat vettek a sztratoszférikus aeroszolokból, és elemezték azokat a NASA WB-57 nagy magasságú repülőgépének fedélzetén lévő Particle Analysis by Laser Mass Spectrometer (PALMS) műszerrel.

A sztratoszférában lévő aeroszolok többnyire kénsavcseppek, amelyek a karbonil-szulfid gáz oxidációjával keletkeznek, amely természetesen és szennyező anyagként is előfordul a légkörben. Ezek a cseppek fémek és szilícium nyomait tartalmazhatják, amelyek a meteorok légköri belépéséből származnak, amelyek felülete elpárolog, amikor zuhannak.

A csapat mintegy 500 000 egyedi aeroszolcseppet elemzett, és az űrhajók gyártásában használt fémek nyomait kereste. Körülbelül 20 fémet észleltek.

Néhány ilyen fém aránya megegyezett a párolgó meteorokkal, de mások, mint a lítium, az alumínium, a réz és az ólom, meghaladták a meteorok ablációjából várt mennyiséget. A csapat megállapította, hogy a többlet összhangban van az űrhajók gyártásától elvárt arányokkal.

Más fémek, mint például a nióbium és a hafnium, gyakoriak az űrhajókban, de egyáltalán nem gyakoriak a meteorokban. Összességében a csapat azt találta, hogy a sztratoszférikus aeroszolok mintegy 10 százaléka egy bizonyos méret felett megtartotta az elpárolgott űrhajók részecskéit.

Ennek számos hatása lehet a Földre és a légkörre. Ezeknek a részecskéknek a jelenléte befolyásolhatja, hogy a víz jéggé fagy a sztratoszférában, és befolyásolhatja a sztratoszférikus aeroszolrészecske méretét is. Sólerakódást is előidézhetnek az aeroszol részecskéken, és megváltoztathatják a sztratoszférikus fénytörést.

Ezek finom változásoknak tűnhetnek, de nem kívánt következményekkel járhatnak, amelyeket valóban meg kell vizsgálnunk, mondják a kutatók.

"Az űripar a gyors növekedés korszakába lépett. Mivel több tízezer kis műholdat terveznek alacsony Föld körüli pályára állítani, ez a megnövekedett tömeg sokkal több visszatérési eseményre oszlik," - vonták le a következtetést.

"Tekintettel arra, hogy a sztratoszférikus részecskék 10 százaléka most fokozott mennyiségű alumíniumot tartalmaz, és sokkal több visszatérési esemény történik, valószínű, hogy a következő néhány évtizedben az alumíniumot és más fémeket tartalmazó sztratoszférikus kénsav részecskék aránya összehasonlítható lesz a meteorikus fémeket tartalmazó nagyjából 50 százalékkal." (2)

(1) - https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/p
(2) - https://www.sciencealert.com/space-junk