Ученые впервые измерили загрязнение атмосферы от падающей ступени ракеты Falcon 9

Сама ракета-носитель стартовала 1 февраля 2025 года и вывела одну из партий спутников Starlink. Однако двигатель второй ступени ракеты не запустился и не свёл ступень с орбиты. Более двух недель она оставалась на околоземной орбите. 19 февраля ступень сошла с орбиты и сгорела над Европой, а ее обломки упали на территории Польши.

Немецкие ученые из Института физики атмосферы им. Лейбница использовали этот инцидент для проведения эксперимента: им впервые удалось измерить загрязнение, которое такой объект оставляет в труднодоступных слоях атмосферы – так называемой «термосфере» на высоте 50-100 км над Землей. Результаты опубликованы в журнале Nature.

Исследователи применили технологию LIDAR, которая измеряет загрязнение атмосферы, посылая множество лазерных импульсов и наблюдая, как они отражаются. На высоте около 100 км они зафиксировали резкий всплеск содержания лития – в 10 раз выше обычного уровня. Затем команда проследила шлейф ровно до того места, где ракета вошла в атмосферу, к западу от Ирландии. Это доказывает, что можно изучать загрязнение от ракет, входящих в атмосферу, прежде чем оно рассеется, подчеркивают авторы работы.

В то же время, последствия этого загрязнения остаются неизвестными. «Что мы точно знаем, так это то, что одна тонна выбросов на высоте 75 км эквивалентна 100 тыс. тоннам на поверхности», – добавили ученые. Это означает, что даже относительно небольшое событие может иметь значительный эффект на атмосферу и окружающую среду.

В масштабе планируемых пусков такие выводы вызывают опасения. Сейчас на орбите уже находится около 14 тыс. активных спутников, в середине февраля Китай подал заявку на развертывание около 200 тыс. спутников, а в конце января SpaceX и вовсе запросила разрешение на вывод 1 млн аппаратов. Каждый полет и каждая ступень, сгорающая в атмосфере, будет приводить к еще большему загрязнению атмосферы.

Профессор атмосферной химии Университетского колледжа Лондона Элоиза Марэ, не участвовавшая в исследовании, в комментарии AFP назвала работу «очень важной». «В настоящее время не существует подходящего регулирования, направленного на загрязнение верхних слоев атмосферы. Хотя эти слои находятся далеко от нас, они потенциально могут оказать существенное влияние на Землю: загрязняющие вещества способны влиять на климат Земли и разрушать озоновый слой, защищающий нас от вредного ультрафиолетового излучения», – сказала она.

Ранее Европейское космическое агентство (ЕКА) представило новую метрику – «индекс здоровья космической среды». Показатель должен помочь оценить, насколько человечество засоряет орбиту и как быстро растут риски столкновений и образования нового мусора.

На обложке след от ракеты в небе Берлина. Источник: Daniel Lawler / phys.org