Utslipp fra SpaceX- eller Virgin-raketter vil ha varige endringer i atmosfæren

Kommersielle romflyvninger fra selskaper som SpaceX og Virgin Galactic har popularisert bruken av gjenbrukbare romteknologier for å oppnå romtransport til lave kostnader. Det er imidlertid lite kjent om det utslipp av rakettdrift forårsake betydelig oppvarming og kjemiske endringer i atmosfæren.

Å gjøre dette, forskere ved universitetet i Nicosia , Kypros, har simulert væskedynamikken til raketteksosgasser, har forskere vært i stand til å analysere de atmosfæriske utslippene av raketter.

Utslipp fra SpaceX- eller Virgin-raketter vil ha varige endringer i atmosfæren

Datasimulering av utslipp

Disse forskerne har tatt for seg virkningen av rakettgasser på luftforurensning gjennom høyoppløselige beregningssimuleringer av væskedynamikk. De har modellert eksosgassene og jeten som kastes ut fra en rakett under utvikling i forskjellige høyder langs en typisk nåværende rakettbane, som et prototypisk eksempel på en totrinnsrakett for å frakte mennesker og last til jordens bane. Jorden og utover.

Emisiones cohetes

rakettutslipp

Den modellerte raketten bruker RP-1 som drivmiddel og flytende oksygen som oksidasjonsmiddel for å generere ~6806 kN skyvekraft gjennom totalt ni eksos, matchende, så nært som mulig basert på tilgjengelige data, Thaicom lanseringsoppdragsspesifikasjoner. 8 av Falcon 9-raketten laget av SpaceX .

De potensielle effektene av en rakettoppskyting på luftforurensning ble evaluert ved å observere varme- og masseoverføring og rask blanding av forbrenningsbiprodukter i høyder opp til 67 kilometer i atmosfæren.

Effekter av rakettgasser i atmosfæren

Forskerne fant at produksjon av termiske nitrogenoksider (NOx) , komponenter av forbrenningseksos, kan forbli på høye nivåer opp til høyder med omgivende atmosfærisk trykk over eller til og med litt under eksosutløpstrykket, dvs. under en høyde på ca. 10 km.

I atmosfæren, nitrogenoksider kan bidra til dannelse av fotokjemisk ozon ( smog eller smog) og har helsemessige konsekvenser. Det bidrar også til global oppvarming og kan forårsake sur nedbør.

Falcon 9

Falcon 9

Massen av karbondioksid som slippes ut når raketten stiger 1 kilometer i høyden i mesosfæren (området av atmosfæren mellom termosfæren og stratosfæren, som ligger i en høyde på 50 til 80 kilometer) tilsvarer innholdet i 26 kilometer kubikkmeter av atmosfærisk luft i samme høyde.

Mellom begge variablene er det vist at rakettforurensning ikke bør undervurderes, da fremtidige hyppige rakettoppskytinger kan ha en betydelig kumulativ effekt på klimaet. Mens luftstrømmer gradvis vil transportere og blande avgass-CO2 gjennom atmosfæren, og til slutt bringe CO2 tilbake til sine naturlige nivåer, er tidsskalaen dette skjer over uklar.

I verste fall kan det produseres nok NOx i løpet av tiden det tar for raketten å nå en høyde på 10 kilometer for å forurense mer enn 2 kubikkkilometer med atmosfærisk luft med en konsentrasjon av NOx som ifølge World Helse Organisasjon, det ville være kl et farlig nivå for menneskers helse .

"Vi håper at kommersielle flyselskaper, som SpaceX, Virgin Galactic og New Shepard, og deres tilknyttede motorprodusenter, vil vurdere disse effektene i fremtidige design," sa Dimitris Drikakis, medforfatter av forskningen sammen med Ioannis Kokkinakis.