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유니버시티 칼리지 런던

오늘 Earth’s Future 저널에 게재된 UCL, 케임브리지 대학교 및 매사추세츠 공과대학교(MIT)의 연구원들은 3D 모델을 사용하여 2019년 로켓 발사 및 재진입의 영향과 예상되는 우주 관광 시나리오의 영향을 조사했습니다. 최근 억만장자 우주 경쟁을 기반으로 합니다.

팀은 로켓에서 방출되는 검은 탄소(검댕) 입자가 다른 모든 그을음 발생원(표면 및 항공기)을 합친 것보다 대기에서 열을 유지하는 데 거의 500배 더 효율적이라는 것을 발견했습니다. 결과적으로 기후 효과가 향상됩니다.

또한, 연구에 따르면 로켓으로 인한 현재 총 오존 손실은 적지만 우주 관광을 둘러싼 현재 성장 추세는 봄에 북극의 성층권 상부 오존층이 향후 고갈될 가능성이 있음을 나타냅니다. 고체연료 로켓의 오염물질과 귀환 우주선의 재진입 가열 및 파편이 성층권 오존에 특히 해롭기 때문이다.

연구 공동 저자인 Dr Eloise Marais(UCL Geography)는 다음과 같이 말했습니다.

“로켓 발사로 인한 그을음 입자는 항공기 및 기타 지구 관련 소스보다 훨씬 더 큰 기후 영향을 미치므로 유사한 영향을 미치기 위해 국제 항공편만큼 많은 로켓 발사가 필요하지 않습니다. 지금 우리에게 정말로 필요한 것은 빠르게 성장하는 이 산업을 규제하기 위한 최선의 전략에 대해 전문가들 사이에서 논의하는 것입니다.”

연구 결과를 계산하기 위해 연구원들은 2019년에 전 세계에서 103번의 로켓 발사에서 나온 화학 물질에 대한 정보와 재사용 가능한 로켓 및 우주 쓰레기 재진입에 대한 데이터를 수집했습니다. 그들은 또한 우주 관광 기업인 Virgin Galactic, Blue Origin 및 SpaceX의 최근 시연을 사용하고 Virgin Galactic의 연간 최소 일일 발사 제안을 제안하여 미래의 강력한 우주 관광 산업의 시나리오를 구축했습니다.

그런 다음 이 데이터를 3D 대기 화학 모델에 통합하여 기후와 오존층에 미치는 영향을 조사했습니다.

팀은 그을음으로 인한 온난화가 등유 연료 로켓의 배출에 의해 지배되는 10년 간의 현대 로켓에서 3.9mW m-2임을 보여줍니다. 그러나 SpaceX의 등유 사용과 Virgin Galactic의 하이브리드 합성 고무 연료 사용으로 인해 우주 관광을 시작한 지 불과 3년 만에 이 수치는 두 배 이상(7.9mW m-2)이 되었습니다.

연구원들은 그을음 ​​입자가 상층 대기로 직접 주입될 때 다른 그을음 발생원보다 기후에 훨씬 더 큰 영향을 미치기 때문에 이것이 특히 우려된다고 말합니다. 입자는 열을 유지하는 데 500배 더 효율적입니다.

팀은 매일 또는 매주 우주 관광 로켓이 발사되는 시나리오에서 성층권 오존층에 대한 영향이 몬트리올 의정서의 성공적인 이행 후 경험한 회복을 약화시킬 위협이 있음을 발견했습니다.

1987년에 채택된 몬트리올 의정서는 오존층을 파괴하는 물질에 대한 전 세계적인 금지 조치로 가장 성공적인 국제 환경 정책 개입 중 하나로 간주됩니다.

연구 공동 저자인 로버트 라이언(Robert Ryan) 박사는 “몬트리올 의정서 이후 강력한 오존 회복을 보여주는 대기의 유일한 부분은 성층권 상부이며, 바로 그곳이 로켓 방출의 영향이 가장 큰 타격을 받는 곳입니다. 우리는 오존 회복의 진행을 위협하는 이 정도의 오존 변화를 예상하지 못했습니다.

“로켓 발사와 재진입 배출이 대기에 미치는 영향, 특히 산업의 미래 규모, 액화 메탄과 바이오 같은 새로운 연료의 종류와 부산물에 대해 알아야 할 것이 여전히 많이 있습니다. – 파생 연료.

“이 연구를 통해 우리는 잠재적 영향에 대해 눈을 크게 뜨고 우주 관광의 새로운 시대에 진입할 수 있습니다. 성층권 오존층과 기후에 대한 피해를 최소화할 수 있도록 우주 발사 산업이 환경에 미치는 영향을 규제하는 것에 대한 대화가 지금 시작되어야 합니다.”

이 문서의 DOI는 다음과 같습니다. 10.1029/2021EF002612

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DOI

10.1029/2021EF002612

기사 제목

로켓 발사 및 우주 잔해 대기 오염 물질 배출이 성층권 오존 및 지구 기후에 미치는 영향

기사 발행일

2022년 6월 25일

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