Быстрорастущая ракетная промышленность может свести на нет десятилетия работы по сохранению озонового слоя.

Согласно недавнему докладу ООН, озоновый слой восстановится в течение четырех десятилетий, но этот прогресс может быть сведен на нет из-за увеличения числа запусков ракет, ожидаемого в тот же период.

Озоновый слой защищает жизнь на Земле от вредных солнечных ультрафиолетовых (УФ) лучей. Разрушение озонового слоя стало серьезной международной проблемой в 1985 году, когда над Антарктидой была обнаружена «озоновая дыра».

Благодаря скоординированным глобальным усилиям в 1987 году вступил в силу Монреальский протокол, который привел к запрету на класс химических веществ, называемых хлорфторуглеродами (ХФУ), которые использовались в аэрозолях и холодильном оборудовании. В результате удалось избежать глобального кризиса.

Но мировая космическая отрасль быстро растет, с увеличением количества ежегодных запусков ракет. Как мы показываем в нашем новом обзоре, газы и частицы, выбрасываемые ракетами при прохождении через атмосферу, могут привести к задержкам в восстановлении озонового слоя.

Сегодня пусковая индустрия использует четыре основных типа топлива для ракетных двигателей: жидкий керосин, криогенное, гиперголическое и твердое. Сжигание этого топлива означает, что современные ракеты создают набор газообразных и твердых выхлопных газов, включая углекислый газ, водяной пар, черный углерод, глинозем, химически активный хлорид и оксиды азота. Известно, что эти продукты разрушают озон.

В стратосфере, верхнем уровне атмосферы, где находится защитный озоновый слой, выбросы задерживаются гораздо дольше, чем внизу. Небольшие количества побочных продуктов выхлопных газов могут иметь более серьезные разрушительные последствия в верхних слоях атмосферы, чем вблизи поверхности Земли.

Новым топливом является метан, который используется в реактивных двигателях залпового огня, разрабатываемых крупными пусковыми компаниями. Продукты выбросов метана пока еще плохо изучены.

Как мы отмечаем, выбросы ракет в верхние слои атмосферы могут влиять на озоновый слой, но не регулируются. Мы считаем, что этот пробел в политике необходимо заполнить, чтобы обеспечить устойчивый рост индустрии запуска ракет и защиты озонового слоя.

Твердое ракетное топливо содержит химическое вещество, которое выделяет хлор в верхние слои атмосферы и разрушает озон. ХФУ были запрещены, поскольку они содержат хлор.

К счастью, количество запусков на сегодняшний день настолько мало, что воздействие на озоновый слой в настоящее время незначительно. Однако в ближайшие десятилетия индустрия запуска значительно расширится. Финансовые оценки показывают, что к 2040 году мировая космическая отрасль может вырасти до 3,7 триллиона долларов США.

Ракеты обладают потрясающим потенциалом для обеспечения промышленного доступа к околоземному космическому пространству и исследования всей Солнечной системы. Это делает их «харизматической технологией», а обещание того, что могут дать технологии, вызывает глубокие эмоциональные вложения.

Очарование возможностей может помешать даже обсуждению того, как заставить ракеты достичь этих амбициозных целей без ущерба. Мы должны иметь возможность вести четкие дискуссии.

Многим сообществам – поставщикам ракетных запусков, органам экологического регулирования, ученым-исследователям атмосферы и правительственным учреждениям – необходимо вместе двигаться вперед на международном уровне. Дискуссии о том, как создать передовую практику устойчивого развития, не должны препятствовать росту космической отрасли, поскольку потенциальные действия вполне достижимы.

Самый большой вклад, который может внести каждое сообщество, — это, прежде всего, сбор данных и обмен ими. Например, те, кто строит и запускает ракеты, могут оценить выбросы во время проектных работ, а затем измерить фактические выбросы для своих ракет-носителей.

Работа с исследователями по отбору проб шлейфов выбросов в атмосфере поможет лучше понять реальное воздействие выбросов на озоновый слой. Текущее отсутствие этих измерений на современных ракетах-носителях ограничивает предсказательную силу атмосферного моделирования. Обеспечение легкого доступа к данным для исследователей необходимо для значимого прогресса.

Для оценки выбросов на ранних стадиях разработки ракет нам также нужны точные модели воздействия выбросов на атмосферу. Именно здесь необходима координация между космической отраслью и сообществом исследователей озона: каждое сообщество имеет взаимодополняющую часть головоломки, и оба они вместе служат источником информации для дискуссий по нормативным вопросам.