亿万富豪纷纷发射火箭，这是将人类送往最后疆域的勇敢尝试，还是膨胀自我之间的虚荣之战？
无论答案是什么，两项独立的研究已经量化了这些太空项目对大气的危害。
文| David Vetter
来源：福布斯中文网
来自伦敦大学学院、剑桥大学和麻省理工学院的研究人员，以及美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的一个独立团队的研究人员已经表明，马斯克(Elon Musk)、布兰森(Richard Branson)和贝索斯(Jeff Bezos)各自运营的太空项目正在以两种截然不同的方式破坏大气层：加剧全球变暖，以及消耗保护地球的臭氧层。
但并不是所有火箭对大气层的破坏都是一样的——有些火箭的危害比其他火箭更大。
伦敦-剑桥-麻省理工学院的研究小组研究了2019年发生的所有火箭发射和返回情况，发现火箭释放的黑碳烟尘的全球变暖效应是地球表面和飞机释放的相同物质的500倍。美国国家海洋和大气管理局的研究小组还发现，黑碳排放产生的热量导致平流层高处气流发生变化，从而导致臭氧流失。
研究人员还研究了火箭重新进入大气层时产生的氮氧化物以及火箭燃料本身产生的氮氧化物是如何进一步消耗臭氧的。他们说，这一过程直接破坏了国际协议在保护臭氧层方面所取得的进展，而臭氧层可以保护生物免受太阳有害的中波紫外线的伤害。
该报告的作者、伦敦大学学院自然地理学副教授Eloise Marais说：“最让我们惊讶的是，与包括飞机在内的地表来源的烟尘颗粒相比，火箭产生的烟尘颗粒对气候的影响要大400-500倍。这意味着，火箭发射的大幅增长将对气候产生重大影响。”
研究人员还发现，与其说更大的额外变暖影响是由火箭排放的物体成分造成的，不如说是由排放发生的地点造成的。
Marais告诉笔者：“火箭对气候的影响比地球表面的排放源大得多，这是因为火箭发射所产生的烟尘颗粒的释放高度较高。”这些烟尘颗粒在海拔大约10到50英里的地方被释放出来，虽然它们会逐渐沉降到地球，但这需要很长时间。
“这是一个非常缓慢的过程，所以这些颗粒物对环境的影响会持续两年或更长时间。相比之下，地球表面或接近地表的污染物只会持续一到两周，因为降雨可以非常有效地从大气中清除这些颗粒。”Marais说道。
但研究人员还指出，虽然埃隆·马斯克旗下的SpaceX和理查德·布兰森的维珍银河(Virgin Galactic)发射火箭使用的燃料中含有碳元素，在发射时会产生黑碳，但杰夫·贝索斯的蓝色起源(Blue Origin)公司的火箭没有产生黑碳，因为后者是由液态氢驱动的，这意味着它们对全球变暖的影响要小得多。
图源：视觉中国
另一方面，Marais也告诉笔者，“蓝色起源公司的火箭会产生水蒸气和氮氧化物。氮氧化物会消耗平流层的臭氧，而水蒸气是一种温室气体，会在中间层（平流层上方的一层大气）产生云，而中间层的云是很罕见的。整个太空产业的供应链也会产生其他污染物，比如在制造火箭和生产火箭燃料的时候。”
由研究科学家Christopher Maloney领导的NOAA报告进一步强调了火箭黑碳在提高平流层温度和改变全球大气环流中所扮演的角色，“这两者都会导致臭氧总量的减少，主要是在北部高纬度地区。”因此，SpaceX和维珍银河的火箭发射产生的黑碳具有“双重打击”效应。
尽管如此，研究人员认为，火箭造成的大部分臭氧损耗是源于火箭组件在重新进入大气层时产生的排放。Marais解释说：“在这些火箭当中，造成臭氧损耗最多是SpaceX，因为它使用的是大型二级火箭，第一级被重复使用，第二级被丢弃。”
事实上，这种现象是任何进入地球大气层的碎片都会有的：进入大气中间层的陨石会提供一种持续的、“天然”的氮氧化物来源。“但如果我们继续用燃烧太空垃圾的方式来处理太空垃圾，人类造成的排放将很快超过这种自然来源。”Marais补充说。
尽管在讨论发现时，Marais和她的同事们小心翼翼地避免做出价值判断，但Marais说，人类迫切需要制定法规来限制这一快速发展的行业对环境的危害。
“这真的是一个跨学科的专家群体的问题，他们可以根据我们的研究结果提供可行的建议。”Marais说。“与为有意义的研究而设计的发射，以及为社会提供电信和气象等服务的卫星相比，太空旅游显然不是必须开展的活动。”
在搭载富人和年迈演员的维珍银河或蓝色起源和运载星链卫星(Starlink)的SpaceX之间做一下区分或许是有用的。但对地球大气层来说，这是一个没有区别的区别。■
