Vědci poprvé přímo pozorovali a měřili znečištění atmosféry způsobené raketovým stupněm SpaceX vracejícím se na Zemi téměř v reálném čase. Tento průlom, dosažený pomocí specializovaného laserového přístroje zvaného LIDAR, znamená významný krok vpřed v pochopení dopadu rostoucího vesmírného odpadu na životní prostředí. Studie potvrzuje, že vracející se kosmické lodě uvolňují do atmosféry značné množství materiálů, zejména lithia, což vyvolává obavy z dlouhodobých účinků na klima a chemii atmosféry.
Pozorování: Falcon 9 nad Evropou
- února 2025 se nad Evropou rozpadl horní stupeň rakety SpaceX Falcon 9, který rozmetal trosky nad Polskem. Vědci z Leibnizova institutu pro fyziku atmosféry v Německu využili příležitosti a změřili výsledné znečištění. Pomocí LIDARu detekovali desetinásobný nárůst hustoty lithia ve výšce asi 96 kilometrů, asi 20 hodin poté, co se raketa vypařila u irského pobřeží.
Tým potvrdil svá zjištění pomocí modelů atmosférické cirkulace, což zajistilo, že pozorovaný oblak odpovídal předpokládané trajektorii vracejících se trosek. Tato metoda ověření je nezbytná, protože atmosférické podmínky mohou rychle rozptýlit znečišťující látky, což ztěžuje přesné sledování bez složitého modelování.
Proč Lithium? Jedinečný atmosférický indikátor
Vědci se zaměřili na lithium, protože je v atmosféře extrémně vzácné. To z něj dělá ideální marker pro identifikaci znečištění z antropogenních návratů. Podle hlavního autora Robina Winga mohou kosmické lodě, zejména ty, které jsou vybaveny těly ze slitiny hliníku a lithia a lithiovými bateriemi, přispět podstatně více lithia na událost než přírodní zdroje.
“Odhadujeme, že jedna raketa Falcon 9 by mohla uvolnit asi 30 kilogramů lithia, zatímco přírodní zdroje přispívají celosvětově jen asi 80 gramy denně.”
Problém rostoucího vesmírného odpadu
Více satelitů na oběžné dráze znamená častější návrat vesmírného odpadu na Zemi. Evropská kosmická agentura odhaduje, že se na Zemi každý den vrátí více než tři kusy trosek, které ročně uvolní do atmosféry stovky tun materiálu. I když je množství menší než z přírodních meteoritů, tyto uměle vyrobené trosky představují díky svému složení jedinečnou hrozbu.
Na rozdíl od přírodních vesmírných těles, kosmické lodě obsahují materiály jako hliník a lithium, které mohou narušit ozónovou vrstvu a změnit tepelnou rovnováhu atmosféry. Zejména hliník rychle reaguje s kyslíkem za vzniku oxidu hlinitého, známého ničitele ozonu. Přímé měření hliníku je obtížné kvůli jeho rychlé reakční rychlosti, ale vědci se snaží zlepšit své metody pro budoucí pozorování.
Budoucí výzkum a důsledky
Leibnizův tým nyní vyvíjí pokročilejší systém LIDAR schopný detekovat více kovových sloučenin současně. To jim umožní přesněji rozlišovat mezi znečištěním z kosmických lodí a přírodními zdroji.
Eloise Marai, profesorka atmosférické chemie na University College London, zdůrazňuje význam tohoto výzkumu pro zlepšení environmentálních modelů. Přesné modelování je zásadní pro posouzení skutečného globálního dopadu návratů kosmických lodí.
Studie potvrzuje to, co vědci dlouho tušili: návrat vesmírného odpadu není ekologicky neutrální. Toto přímé pozorování poskytuje kritický základ pro budoucí výzkum a zdůrazňuje potřebu udržitelných vesmírných postupů ke zmírnění dlouhodobých účinků orbitálního znečištění.
