W ostatnich dekadach ludzkość z sukcesem ograniczyła emisję szkodliwych substancji niszczących warstwę ozonową. Dzięki międzynarodowym wysiłkom, takim jak Protokół montrealski, ozon nad naszymi głowami zaczął się stopniowo odbudowywać. Jednak nowa fala zagrożeń nadchodzi z kierunku, który dotąd nie budził większych obaw – z przemysłu kosmicznego.
Gwałtowny wzrost liczby startów rakiet może zagrozić trwającej odbudowie warstwy ozonowej – ostrzegają naukowcy w nowym badaniu opublikowanym w czasopiśmie npj Climate and Atmospheric Science. Według ich analiz, jeśli liczba startów wzrośnie dziesięciokrotnie – z obecnych kilkuset do około dwóch tysięcy rocznie – może to zatrzymać, a nawet cofnąć dekady postępu w ochronie atmosfery.
Obecnie na świecie odbywa się około 250 startów rocznie, głównie z około 20 lokalizacji na półkuli północnej – w USA, Chinach, Rosji i Nowej Zelandii. W 2019 roku odnotowano 102 starty, a już w 2024 roku liczba ta wzrosła do 258. Przewiduje się, że do 2028 roku tylko w samych Stanach Zjednoczonych ta liczba może się potroić.
Nie powinno to nikogo dziwić. Wiele firm i krajów zabrało się w ostatnich latach za budowę tzw. megakonstelacji satelitów. Tworzenie takich konstelacji wymaga rozmieszczenia tysięcy satelitów, a następnie stałego uzupełniania satelitów, które albo zakończyły swoją misję, albo uległy awarii lub zostały ściągniętę w atmosferę. Trend ten wzmacnia intensywnie rozwój narodowych i komercyjnych programów kosmicznych na całym świecie.
Aby ocenić wpływ tej rosnącej aktywności na atmosferę, naukowcy stworzyli bazę danych związków chemicznych emitowanych przez współczesne rakiety. Następnie wprowadzili te dane do zaawansowanego modelu klimatycznego i atmosferycznego. Symulacje pokazały, że przy 2000 startach rocznie warstwa ozonowa może się przerzedzić nawet o 3%, z największymi ubytkami nad Antarktydą. Co istotne, zjawisko to występuje w okolicach Antarktydy nawet mimo tego, że większość startów odbywa się na półkuli północnej. To doskonały dowód na to, że szkodliwe substancje w atmosferze roznoszą się po całym świecie.
Warto tutaj jednak nadmienić, że redukcja ozonu o 3% nie stanowi bezpośredniego zagrożenia dla zdrowia ludzi czy funkcjonowania ekosystemów, ale niszczy efekty trwającej od lat polityki ochrony atmosfery. Warstwa ozonowa wciąż nie wróciła do poziomu sprzed epoki przemysłowej – globalnie jest wciąż o około 2% cieńsza – a dodatkowe obciążenie ze strony sektora kosmicznego może ten proces zatrzymać lub odwrócić.
W raporcie zaznaczono jednak, że umiarkowany rozwój sektora kosmicznego może być możliwy bez szkody dla warstwy ozonowej. Symulacje wykazały, że przy około 900 startach rocznie, z użyciem obecnych technologii rakietowych, poziom ozonu pozostanie w zasadzie stabilny.
Kluczowym czynnikiem wpływającym na degradację ozonu są rodzaje używanych paliw. Największe szkody powodują rakiety emitujące związki chloru i cząstki sadzy. Problem pogłębia się także w wyniku ponownego wejścia w atmosferę zużytych satelitów i elementów rakiet, choć dokładny mechanizm chemiczny tych interakcji nie jest jeszcze dobrze poznany.
Badanie kończy się umiarkowanym optymizmem: degradacja warstwy ozonowej nie jest nieunikniona. Przejście na czystsze technologie napędowe, ograniczenie emisji sadzy oraz współpraca między przemysłem, nauką i regulatorami może pozwolić na dalszy rozwój sektora kosmicznego w sposób zrównoważony. Jednak działania muszą zostać podjęte już teraz – zanim negatywne skutki staną się nieodwracalne.