В середине января произошло незапланированное разрушение верхней ступени ракеты Starship компании SpaceX, что привело к выбросу значительного количества вредных веществ в верхние слои атмосферы Земли. Инцидент произошёл на высоте около 146 километров, когда 85-тонная конструкция взорвалась и начала падать обратно на Землю.

По предварительным оценкам Коннора Баркера, исследователя атмосферной химии из Университетского колледжа Лондона, при падении ступени могло образоваться около 45,5 метрических тонн оксидов металлов и 40 метрических тонн оксидов азота. Особую озабоченность вызывают оксиды азота, известные своим потенциалом повреждения озонового слоя Земли.

Обломки IFT-7 в небе.  Источник: Dean Olson (Twitter)

Баркер, недавно опубликовавший в журнале Nature исследование о выбросах ракет и загрязнениях от повторного входа спутников в атмосферу, подчеркнул, что эти цифры являются приблизительными и требуют дальнейшего уточнения. Тем не менее, он отметил, что количество металлического загрязнения воздуха, потенциально произведённого в результате аварии, равно одной трети материала метеоритов, сгорающих в атмосфере Земли за год.

Точное количество загрязнения, произведённого в результате инцидента со Starship, определить сложно. Учёные не уверены, какая часть массы ракеты сгорела, а какая упала на Землю. Джонатан Макдауэлл, астроном и эксперт по космическому мусору, предполагает, что «многие тонны» обломков, вероятно, упали в океан.

Верхняя ступень Starship изготовлена из нержавеющей стали, а не из алюминия, как многие другие спутники и ракеты, включая Falcon 9 SpaceX. Именно сгорание алюминия вызывает наибольшее беспокойство учёных. При высокотемпературном сгорании образуются оксиды алюминия, или глинозём, — белое порошкообразное вещество, известное своим потенциалом повреждения озона и изменения отражательной способности атмосферы Земли.

В последние годы количество спутников на орбите Земли и последующих атмосферных повторных входов. Вместе с этим стремительно увеличивается количество глинозёма, выбрасываемого в мезосферу и верхнюю стратосферу — в остальном нетронутые средние слои атмосферы. Загрязнение воздуха на этих высотах вызывает особое беспокойство учёных, так как загрязняющие вещества остаются в воздухе очень долгое время.

Учёные полагают, что количество глинозёма от сгоревших спутников уже приближается к уровням, возникающим в результате естественного разрушения космических объектов, таких как астероиды или метеороиды, которые содержат лишь следовые количества алюминия. Количество оксидов азота, образующихся при повторном входе, также приближается к количеству, образующемуся при сгорании естественных космических тел.

С ожидаемым увеличением количества запусков ракет и ростом спутниковых группировок, а также последующей частотой повторных входов, концентрация этих вредных газов и частиц может быстро возрасти. Загрязняющие вещества могут помешать восстановлению озонового слоя планеты, усугубляя ущерб, нанесённый озоноразрушающими веществами, использовавшимися в прошлом в аэрозольных баллончиках и холодильниках. Загрязнение воздуха от сгоревших спутников также может изменить количество тепла, удерживаемого атмосферой Земли, что может привести к серьёзным последствиям для климата планеты.

Подробнее на iXBT