12 太空探索對環境的影響

太空探索是當前的熱門話題。現在,也許是自阿波羅 11 號歷史性登月以來,太空旅行再次達到歷史最高水準。

然而,現在的重點已經轉向太空探索計畫的可持續性和環境影響,因為預計未來十年發射頻率將大幅增加。

太空探索對環境的影響

即使火箭對氣候的影響尚未被充分研究和理解,在幾分鐘內燃燒數百萬磅推進劑的過程也必然會對環境產生影響。

  • 太空碎片
  • 資源開採
  • 太空船燃料洩漏
  • 對天體的影響
  • 光污染
  • 能源消耗
  • 射頻干擾
  • 太空旅遊的影響
  • 二氧化碳排放量增加
  • 對全球暖化的貢獻
  • 鹽酸生產
  • 太空梭的臭氧層空洞 

1. 太空碎片

太空垃圾是地球軌道上衛星、廢火箭級和其他碎片數量不斷增加的結果。運作中的衛星面臨這些碎片的風險,這些碎片也有可能引起碰撞,從而將更多垃圾釋放到大氣中。

2. 資源開採

提取建造火箭和太空船所需資源的過程可能會影響地球的生態系統。 礦物和金屬開採 太空探索所需的資源可能會對環境產生影響,特別是如果不負責任地進行的話。

3. 太空船燃料洩漏

太空船在起飛或在軌道期間可能會發生意外燃料洩漏,危及其他衛星和太空任務,並可能污染太空環境。

4. 對天體的影響

太空探索任務,特別是那些登陸器或漫遊車的任務,有可能無意中將微生物從地球傳播到其他天體,因此 污染並改變它們的棲息地.

5. 光污染

天文觀測受到太空作業造成的光污染的影響。衛星和太空基礎設施照明可能會幹擾地面望遠鏡,從而影響業餘和專業天文學。

6. 能源消耗

太空探索系統的製造和運作需要大量能源。總的環境影響包括 碳足跡 從航天器的建造和發射。

7. 射頻干擾

衛星和太空船發射的無線電波有可能破壞地面通訊網路以及天文觀測。通訊網路和電波望遠鏡的運作可能會受到這種幹擾的阻礙。

8. 太空旅遊的影響

太空旅遊是一個不斷發展的產業,但也引發了一系列環境問題。用於商業太空探索的定期火箭發射可能會加劇太空探索的一些負面環境影響,例如噪音和空氣污染。

9. 二氧化碳排放量增加

大多數火箭的質量中 95% 都是燃料。更大的火箭需要更多的燃料才能起飛。 SpaceX 的獵鷹重型火箭使用煤油燃料 (RP-1),而 NASA 太空發射系統 (SLS) 的核心級「液體引擎」則使用液態氧和液態氫。

在發射過程中,RP-1和氧氣結合燃燒產生大量二氧化碳。每枚獵鷹火箭含有約440噸煤油,RP-1的碳含量為34%。儘管與相比,這可以忽略不計 CO2排放 如果 SpaceX 每兩週發射一次的目標得以實現,這可能會在全球範圍內引發問題。

10. 對全球暖化的貢獻

美國太空總署固體助推火箭使用的主要燃料是高氯酸銨和鋁粉。在燃燒過程中,這兩種分子結合生成氧化鋁以及幾種其他產物。

根據一個 批判性研究,這些氧化鋁顆粒——最初被認為是透過將太陽通量反射到太空中來冷卻地球——可以透過吸收發射到太空中的長波輻射來加劇全球暖化。

11. 鹽酸生產

固體助推火箭中使用的高氯酸鹽氧化劑可以產生大量鹽酸,為燃燒提供氧氣。這種腐蝕性極強的酸也溶於水。鹽酸會降低周圍溪流中水的 pH 值,使其酸度過高,導致魚類和其他物種無法生存。

根據甘迺迪中心討論太空發射對環境影響的技術手冊,美國太空總署發現鹽酸等污染物也會減少發射場植物物種的多樣性。

12. 太空梭的臭氧層空洞 

迄今為止,太空梭時期提供了唯一直接測量火箭發射如何影響大氣化學過程的方法。 NASA、NOAA 和美國空軍在 1990 年代組織了一項計劃,研究太空梭固體燃料助推器排放對平流層臭氧的影響,當時各國聯合起來修復臭氧層。

「在 1990 世紀 XNUMX 年代,人們對固體火箭引擎中的氯存在嚴重擔憂,」羅斯說。 “氯對平流層中的臭氧是有害的,一些模型表明固體火箭發動機對臭氧的消耗將非常嚴重。”

科學家使用 NASA 的 WB 57 高空飛機飛過佛羅裡達州太空梭火箭產生的羽流。他們能夠在火箭通過後立即分析平流層下部的化學過程,到達高度高達 60,000 英尺(19 公里)。

「主要詢問之一是這些固體火箭引擎中產生的氯的數量和類型,」該研究的首席研究員兼 NOAA 化學科學實驗室負責人 David Fahey 向 Space.com 表示。

「在分析數據之前,我們進行了多次測量。這種分散的羽流(火箭留下的)可能會局部 降低臭氧層,儘管當時沒有足夠的太空梭發射來影響地球。

儘管太空梭已於十年前退役,但用於將人員和有效載荷送入太空的火箭仍然會產生消耗臭氧層化合物。

事實上,2018 年世界氣象組織在其最新的四年期臭氧消耗科學評估中強調火箭是未來潛在的問題。該組織要求進行額外的研究,因為預計發射次數將會增加。 

結論

我們的好奇心是有道理的。然而,請記住,是同一個人摧毀了地球的生活品質。身為人類,我們是否認真對待我們的地球,無論其他星球上是否存在生命?

鑑於我們的大部分海洋仍處於未知狀態,太空探索是否值得承受來自地球及其他地方的所有這些污染?地球尚未被外星生命殖民。我們不應該在月球上尋找土地,而應該努力改善地球上的生命。外星人之間可能存在和諧。

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一個充滿激情的環保主義者。 EnvironmentGo 的首席內容作家。
我努力教育公眾了解環境及其問題。
它一直是關於自然的,我們應該保護而不是破壞。

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