Blue Origin, SpaceX 및 Virgin Galactic 종족이 대기에 미치는 영향

억만장자 사업가 제프 베조스와 3명의 승무원이 2021년 7월 20일 텍사스주 반 혼 근처 블루 오리진 1 발사장에서 세계 최초의 무인 준궤도 비행을 하는 뉴 셰퍼드 로켓에 탑승하고 있습니다.

조 스키퍼 | 로이터

우주 산업은 수십 년의 침체를 딛고 도약하고 있습니다.

Elon Musk의 SpaceX와 중국의 빠르게 발전하는 우주 프로그램에 크게 힘입어 2018년에는 세계에서 114회의 궤도 발사가 이루어졌습니다. 이는 1990년 이후 처음으로 세 자리 숫자를 표시한 것입니다. 올해 궤도 발사는 처음으로 130개를 돌파할 예정입니다. 궤도 발사 이후. 칠십. 그리고 이 숫자는 Jeff Bezos의 최근 아열대 관광 여행을 포함하지 않습니다. 블루 오리진 그리고 리처드 브랜슨 처녀자리 은하.

NASA에 대한 계획 사이 달로 돌아가기SpaceX는 거대한 “거대한 블록”을 구축하고 있습니다. 인터넷 위성, 중국 우주 정거장 승무원 그리고 우주 끝으로 관광객 승무원을 보내는 준궤도 회사의 경우 발사가 곧 일상이 될 수 있습니다.

그러나 새로운 우주 붐이 지구상에서 대가를 치르게 될까요?

영국 노팅엄 트렌트 대학의 우주물리학 강사인 이안 휘태커(Ian Whitaker)는 “우주 발사와 인공위성이 분명히 필요하지만 우주 관광과 같은 일에 관해서는 환경적 영향에 대해 생각하기 시작합니다.”라고 말합니다.

연구원들은 다양한 로켓에서 집합적으로 방출되는 이산화탄소, 그을음, 알루미나 및 기타 입자의 전체 혼합물을 연구함으로써 지구가 로켓 배기가스의 더 많은 연기에 어떻게 반응할 수 있는지 알아보기 위해 분주히 움직이고 있습니다.

지금까지 초기 우주 산업은 환경을 심각하게 위협하지 않으며 성장할 여지가 있습니다. 그러나 새로운 우주 경쟁이 가속화됨에 따라 이것이 바뀔지 아무도 추측하지 못합니다.

Aerospace Corp의 대기 과학자인 Martin Ross는 “이 시점에서 우리가 이 미래가 어떠해야 하는지 정확히 말할 만큼 충분히 알지 못한다고 생각합니다. 우리는 아직 그 정보를 갖고 있지 않습니다”라고 말했습니다.

이산화탄소와 기후변화에 미치는 영향

세계가 화석 연료에서 벗어나기 위해 고군분투하면서 새로운 산업, 특히 강력한 엔진에서 쏟아져 나오는 거대한 구름과 관련된 산업의 출현은 놀라운 것처럼 보일 수 있습니다.

대부분의 로켓은 많은 항공기보다 더 많은 지구 온난화 탄소를 방출합니다. Virgin Galactic의 우주선에서 몇 분 동안 무중력 상태를 경험하면 대서양을 가로지르는 비즈니스 클래스와 유사한 탄소 발자국이 생성될 것이며 SpaceX의 완전히 재사용 가능한 우주선의 궤도 발사는 장기간 계속해서 비행기를 타는 것과 같은 CO2 배출을 초래할 것입니다. 거의 3년. , Whitaker의 봉투 뒷면 계정에 따르면.

Virgin Galactic 대변인은 회사가 “미래의 고객 여정을 위해 탄소 배출량을 상쇄할 기회를 찾고 있다”고 말했습니다. SpaceX는 탄소 배출에 대해 직접적으로 언급하지 않았지만, 사향 그녀는 가지고있다 탄소세 지원 정책. Blue Origin은 New Shepard 로켓이 수소와 산소와 같은 무탄소 연료를 사용한다고 말했습니다.

그러나 우주 비행보다 훨씬 더 큰 상업 비행이 있습니다. 3900만 뒤집다 114 2018년에 연속 – 우주 산업이 가장 야심찬 시나리오에서도 따라잡기에는 너무 많습니다. 오늘은 미사일이 일제히 불타고 있다 약 0.1% 비행기만큼 많은 연료를 사용하므로 탄소 배출량을 비교하면 대략적인 오차가 발생합니다.

그러나 Whitaker는 그러한 계산이 우주 발사에 사용되는 톤의 연료를 생산, 운송 및 냉각하는 알려지지 않았지만 잠재적으로 상당한 탄소 발자국을 무시한다는 점에 주목합니다.

“비행에 잘 맞지는 않지만 여전히 큰 장점입니다.”라고 그는 말합니다.

탄소 중립을 달성하기 위해 그는 업계가 Blue Origin의 리드를 따르고 재생 가능한 에너지원에서 현지에서 연료를 생산함으로써 탄소 중립 연료와 녹색 프로세스를 사용하기를 희망합니다.

로켓은 대기에 무엇을 남길까요?

배출이 환경에 미치는 영향을 수십 년 동안 연구해 온 Ross는 “이산화탄소가 작업장에 없다면 그것은 입자상 물질입니다.

로켓 엔진에서 나오는 빛나는 불꽃은 자동차의 연소가 기술적으로 “카본 블랙”으로 알려진 그을음을 생성한다는 것을 나타냅니다. 등유나 메탄과 같은 탄소 기반 연료를 태우는 로켓은 그 입자를 대기 상층으로 직접 펌핑하여 4~5년 동안 공전할 것입니다.

그곳에서 자라나는 그을음 층이 멋진 검은 캐노피 역할을 합니다. 제안된 대로 태양 복사를 흡수하고 햇빛이 행성 표면에 도달하는 것을 효과적으로 방지합니다. 지구 공학 청사진 일시적으로 땅을 식히는 것이 효과가 있을 수 있습니다. NASA의 다가오는 우주 발사 시스템과 중국의 장정 11호 우주선이 사용하는 고체 로켓 엔진에서 방출되는 밝은 알루미나 입자는 햇빛을 반사하여 이 현상을 악화시킵니다.

이 의도하지 않은 경험의 효과는 알 수 없습니다. 그 외에는 상당할 수 있습니다. NS 간단한 시뮬레이션 Ross와 동료는 2014년 수십 번의 미사일 발사의 초기 냉각 효과가 수백만 개의 상업용 비행에서 방출되는 이산화탄소의 온난화 효과와 실제로 일치한다는 사실을 발견했습니다.

이것은 우주 산업이 항공의 환경적 영향을 제거한다는 의미는 아닙니다. 새로운 입자를 대기에 주입하는 것은 복잡한 효과가 있다고 Ross는 말합니다. 예를 들어, 그들의 대략적인 모델은 로켓 발사가 일부 지역을 0.5°C만큼 냉각시키는 반면 북극을 1도 이상 가열한다는 것을 발견했습니다. 그리고 시뮬레이션은 발사가 구름을 만들거나 없애는 것과 같은 부작용을 포함하려고 하지 않았습니다. 더 복잡한 모델링은 배기 입자가 평형 상태에서 온난화를 악화시킨다는 것을 드러낼 수 있다고 Ross는 말합니다.

기타 배출 및 오존

우주 발사는 또한 로켓이 유해한 자외선을 차단하는 보호 오존층의 고향인 성층권으로 배기 가스를 직접 방출하기 때문에 일부 연구자를 걱정합니다.

대부분의 고체 로켓 엔진은 오존을 분자 산소로 분해하는 화학 반응을 향상시키는 알루미나 및 염소 가스 입자를 방출합니다. SpaceX와 Blue Origin은 덜 해로운 경향이 있지만 여전히 상층 대기에서 순환하는 수년 동안 오존을 고갈시킬 수 있는 수증기 및 질소 산화물을 포함한 부산물이 있는 액체 연료로 이동했습니다.

University College London의 대기 연구원인 Eloise Marais는 “무해한 것은 아닙니다. “그들은 대기에 영향을 미칩니다.”

Marais는 현재 로켓 연료 포트폴리오가 멀지 않은 미래에 오존층을 어떻게 약화시킬 수 있는지 예측합니다. 나는 현재 발사의 효과와 우주 관광이 하루에 두 번의 하위 궤도 발사와 일주일에 한 번의 궤도 발사를 지원할 만큼 인기 있고 신뢰할 수 있는 것으로 입증된 투기 시나리오의 효과를 연구했습니다.

Marais는 발표 전에 계정을 확인해야 하지만 예비 결과에 따르면 오늘의 발사가 오존에 거의 영향을 미치지 않지만 급성장하는 우주 관광 산업이 이를 바꾸기 시작할 수 있음을 시사합니다.

“산업이 우리가 기대하는 것 이상으로 성장할 경우 우려할 수 있을 만큼 충분히 큰 영향입니다.”라고 그녀는 말합니다.

앞으로 회사가 얼마나 자주 출시될지는 여전히 불확실합니다. Virgin Galactic은 그것이 결국 효과가 있기를 희망한다고 말합니다. 연간 400회 여행. SpaceX 개념 여객 우주선 상업 항공사와 경쟁하여 1시간 이내에 주요 도시 사이를 이동합니다.

환경 문제와 우주의 균형 발전

우주에 대한 접근은 기상 예보, 통신 기술, 그리고 인간 활동이 지구의 기후를 어떻게 변화시켰는지 이해하는 연구원의 능력에 혁명을 일으켰습니다. 국제 우주 정거장과 우주 망원경과 같은 우주 시설도 혁신적인 기초 연구를 가능하게 했습니다.

미래에 호황을 누리는 항공 우주 산업은 청정에서 실용적인 프로젝트를 시작할 수 있습니다. 우주 태양 에너지 나에게 소행성 채굴, 태양계에서의 생명체 탐색 및 기타 과학적 노력을 지원합니다.

Ross와 같은 연구원들은 이러한 진전을 막고 싶어하지 않습니다. 대신 잠재적인 환경 문제를 조기에 식별하여 이를 가능하게 하는 데 도움이 되기를 바랍니다. 오늘날의 배아 우주 산업은 대부분 무해하며 Ross는 환경 연구 프로그램이 성숙함에 따라 그런 방식으로 생존하는 데 도움이 될 수 있다고 제안합니다.

성층권은 로켓 기둥을 직접 샘플링하여 그들이 분출하는 것을 정확히 볼 수 있으며 위성과 지상 관측소는 단거리, 중거리 및 장거리 발사 효과에 대해 대기를 모니터링합니다. 또한 소멸된 위성을 “불태워” 많은 양의 금속 입자를 상층 대기로 던지는 알려지지 않은 영향도 있습니다. 슈퍼컴퓨터는 광범위한 시뮬레이션을 실행하여 안전하게 수행할 수 있는 우주 활동의 수준과 유형을 결정할 수 있습니다.

Ross는 “갑작스러운 미래를 피하고 싶습니다. “이제 우리는 우주 산업이 지속 가능한 방식으로 나아갈 수 있다고 말하고 싶습니다.”

READ  과학자들은 15 년 전에 발견 된 공룡에 대해 특별한 것을 깨달았습니다.

답글 남기기

이메일 주소는 공개되지 않습니다. 필수 항목은 *(으)로 표시합니다