Bagaimana perlombaan ruang angkasa Blue Origin, SpaceX, Virgin Galactic dapat memengaruhi atmosfer

Pengusaha miliarder Jeff Bezos diluncurkan dengan tiga anggota awak di atas roket New Shepard pada penerbangan suborbital tanpa pilot pertama di dunia dari Situs Peluncuran Blue Origin 1 dekat Van Horn, Texas, 20 Juli 2022.

Joe Kapten | Reuters

Industri luar angkasa lepas landas setelah beberapa dekade mengalami stagnasi.

Sebagian besar didorong oleh program luar angkasa yang berkembang pesat dari SpaceX dan China milik Elon Musk, dunia melihat 114 peluncuran orbital pada 2018 — tiga digit pertama yang ditampilkan sejak 1990. Tahun ini, peluncuran orbital berada di jalur yang melampaui 130 untuk pertama kalinya sejak 1970-an. Dan jumlah itu tidak termasuk kunjungan wisata suborbital baru-baru ini dari Jeff Bezos’ Asal Biru dan Richard Branson Galaksi Perawan.

Antara NASA merencanakannya kembalinya bulan, SpaceX membangun “megakonstelasi” raksasa satelit internet, Cina mengawaki stasiun luar angkasa dan perusahaan suborbital yang mengirim awak turis ke tepi luar angkasa, peluncuran akan segera menjadi kejadian sehari-hari.

Tetapi apakah ledakan ruang angkasa baru akan berdampak pada planet ini?

“Meskipun kita jelas membutuhkan peluncuran luar angkasa dan satelit, ketika datang ke hal-hal seperti wisata luar angkasa, Anda mulai berpikir tentang dampak lingkungan,” kata Ian Whittaker, dosen fisika luar angkasa di Nottingham Trent University di Inggris.

Para peneliti berusaha keras untuk mencari tahu bagaimana Bumi dapat bereaksi terhadap asap knalpot roket yang lebih mengepul dengan mempelajari campuran keseluruhan karbon dioksida, jelaga, alumina, dan partikel lain yang secara kolektif dimuntahkan oleh berbagai jenis roket yang berkembang biak.

Sejauh ini, industri antariksa yang masih baru belum secara serius mengancam lingkungan dan kemungkinan masih memiliki ruang untuk berkembang. Apakah itu akan berubah saat perlombaan ruang angkasa baru dipercepat, bagaimanapun, adalah dugaan siapa pun.

“Saya rasa kita tidak cukup tahu pada saat ini untuk menjelaskan dengan tepat seperti apa masa depan itu,” kata Martin Ross, seorang ilmuwan atmosfer di The Aerospace Corp. “Kami hanya belum memiliki informasi itu.”

Dampak pada karbon dioksida dan perubahan iklim

Saat dunia bergulat dengan transisi dari bahan bakar fosil, kebangkitan industri baru — terutama yang melibatkan awan raksasa yang memancar dari mesin yang hebat — mungkin tampak meresahkan.

Kebanyakan roket memang mengeluarkan lebih banyak karbon yang menghangatkan planet daripada banyak pesawat. Mengalami beberapa menit tanpa bobot di pesawat luar angkasa Virgin Galactic akan menghasilkan jejak karbon yang sebanding dengan terbang kelas bisnis melintasi Atlantik, dan satu peluncuran orbital dari Starship SpaceX yang sepenuhnya dapat digunakan kembali akan mengeluarkan karbon dioksida sebanyak menerbangkan pesawat terus menerus selama sekitar tiga tahun. , menurut perhitungan back-of-the-amplop oleh Whittaker.

Seorang juru bicara Virgin Galactic mengatakan perusahaan “sedang memeriksa peluang untuk mengimbangi emisi karbon untuk penerbangan pelanggan di masa depan.” Sementara SpaceX belum berkomentar langsung tentang emisi karbon, Musk memiliki mendukung pajak karbon aturan. Blue Origin mengatakan roket New Shepard-nya menggunakan bahan bakar bebas karbon seperti hidrogen dan oksigen.

Tetapi ada lebih banyak penerbangan pesawat komersial daripada peluncuran luar angkasa — 39 juta melawan 114 pada tahun 2018, masing-masing — terlalu banyak untuk dikejar oleh industri luar angkasa bahkan dalam skenario yang paling ambisius sekalipun. Hari ini, roket secara kolektif terbakar sekitar 0,1% bahan bakar sebanyak pesawat, membuat emisi karbon mereka kesalahan pembulatan dibandingkan.

Whittaker menunjukkan, bagaimanapun, bahwa perhitungan semacam itu mengabaikan jejak karbon yang tidak diketahui tetapi kemungkinan besar dalam memproduksi, mengangkut, dan mendinginkan berton-ton bahan bakar yang digunakan dalam peluncuran luar angkasa.

“Meskipun tidak cocok dengan penerbangan, itu masih merupakan tambahan besar,” katanya.

Untuk mencapai netralitas karbon, ia berharap industri akan mengikuti jejak Blue Origin dan menggunakan bahan bakar bebas karbon serta operasi penghijauan dengan memproduksi bahan bakar secara lokal dari sumber energi terbarukan.

Roket apa yang tertinggal di atmosfer

“Jika CO2 bukan tempat aksinya, itu adalah partikelnya,” kata Ross, yang telah menghabiskan puluhan tahun mempelajari dampak lingkungan dari peluncuran.

Api menyala yang keluar dari mesin roket menunjukkan bahwa luka bakar kendaraan menghasilkan jelaga, yang secara teknis dikenal sebagai “karbon hitam.” Bahan bakar berbasis karbon yang membakar roket seperti minyak tanah atau metana menyuntikkan partikel-partikel itu langsung ke hulu atmosfer, di mana mereka kemungkinan beredar selama empat hingga lima tahun.

Di sana, lapisan jelaga yang tumbuh bertindak seperti payung hitam halus. Ini menyerap radiasi matahari dan secara efektif menghalangi sinar matahari mencapai permukaan planet, seperti yang diusulkan skema geoengineering dimaksudkan untuk mendinginkan bumi sementara mungkin berhasil. Partikel alumina mengkilap yang dipancarkan dari motor roket padat yang digunakan oleh Sistem Peluncuran Luar Angkasa NASA yang akan datang dan kendaraan Long March 11 China memperburuk fenomena tersebut dengan memantulkan sinar matahari.

Efek dari eksperimen yang tidak disengaja ini tidak diketahui — selain itu, efeknya mungkin cukup besar. A simulasi sederhana oleh Ross dan seorang rekan pada tahun 2014 menemukan bahwa efek pendinginan utama dari lusinan peluncuran roket sudah sesuai dengan efek pemanasan dari karbon dioksida yang dilepaskan oleh jutaan penerbangan komersial.

Itu tidak berarti bahwa industri luar angkasa membatalkan konsekuensi lingkungan dari terbang. Menanamkan atmosfer dengan partikel baru memiliki efek kompleks, kata Ross. Model kasar mereka menemukan, misalnya, bahwa peluncuran roket mendinginkan beberapa lokasi sebesar 0,5 derajat Celcius sambil memanaskan Kutub Utara lebih dari 1 derajat Celcius. Dan simulasi tidak mencoba untuk memasukkan efek samping, seperti apakah peluncuran akan membuat atau mematikan awan. Pemodelan yang lebih canggih dapat mengungkapkan bahwa partikel knalpot pada akhirnya membuat pemanasan lebih buruk pada keseimbangan, kata Ross.

Emisi dan ozon lainnya

Peluncuran luar angkasa juga mengkhawatirkan beberapa peneliti karena roket mengeluarkan gas buangnya langsung ke stratosfer, rumah dari lapisan ozon pelindung yang menghalangi sinar ultraviolet yang berbahaya.

Kebanyakan motor roket padat memancarkan partikel alumina dan gas klorin, yang mendorong reaksi kimia yang memecah ozon menjadi oksigen molekuler. SpaceX dan Blue Origin telah beralih ke bahan bakar cair, yang cenderung tidak terlalu merusak, tetapi masih memiliki produk sampingan, termasuk uap air dan nitrogen oksida yang dapat menguras ozon selama bertahun-tahun beredar di atmosfer atas.

“Mereka tidak berbahaya,” kata Eloise Marais, peneliti atmosfer di University College London. “Mereka memiliki efek pada atmosfer.”

Marais sedang mengerjakan perkiraan tentang bagaimana portofolio bahan bakar roket saat ini dapat menipiskan lapisan ozon dalam waktu yang tidak terlalu lama. Dia telah mempelajari efek peluncuran saat ini, dan skenario spekulatif di mana pariwisata ruang angkasa terbukti populer dan cukup andal untuk mendukung beberapa peluncuran suborbital setiap hari dan satu peluncuran orbital setiap minggu.

Perhitungan perlu diverifikasi sebelum publikasi, kata Marais, tetapi hasil awal menunjukkan bahwa sementara peluncuran hari ini memiliki sedikit efek pada ozon, industri pariwisata luar angkasa yang berkembang pesat dapat mulai mengubahnya.

“Ini adalah efek yang cukup besar sehingga saya pikir kita mungkin khawatir jika industri tumbuh melampaui apa yang kita duga,” katanya.

Seberapa sering perusahaan akan meluncurkan di masa depan masih belum pasti. Virgin Galactic mengatakan pihaknya berharap untuk akhirnya beroperasi 400 penerbangan per tahun. SpaceX membayangkan Penumpang antar-jemput kapal luar angkasa antara kota-kota besar dalam waktu kurang dari satu jam, bersaing dengan maskapai komersial.

Menyeimbangkan kemajuan ruang dengan masalah lingkungan

Akses ke luar angkasa telah merevolusi prakiraan cuaca, teknologi komunikasi, dan kemampuan peneliti untuk memahami bagaimana aktivitas manusia telah mengubah iklim Bumi. Ini juga memungkinkan fasilitas berbasis ruang angkasa seperti Stasiun Luar Angkasa Internasional dan armada teleskop ruang angkasa untuk melakukan penelitian dasar transformasional.

Di masa depan, industri luar angkasa yang berkembang dapat membuka proyek-proyek praktis dari bersih, tenaga surya berbasis ruang angkasa ke penambangan asteroid, serta mendukung pencarian kehidupan di tata surya dan upaya ilmiah lainnya.

Peneliti seperti Ross tidak ingin menghentikan kemajuan itu. Sebaliknya, mereka berharap untuk membantu mewujudkannya dengan mengidentifikasi potensi masalah lingkungan sebelumnya. Industri luar angkasa embrio saat ini sebagian besar tidak berbahaya, dan Ross menyarankan program penelitian lingkungan dapat membantunya tetap seperti itu saat dewasa.

Pesawat stratosfer dapat mengambil sampel gumpalan roket secara langsung untuk mempelajari dengan tepat apa yang mereka keluarkan, sementara satelit dan observatorium berbasis darat mengamati atmosfer untuk efek peluncuran jangka pendek, menengah, dan panjang. Ada juga efek yang tidak diketahui dari satelit yang mati “terbakar”, dan membuang berton-ton partikel logam ke atmosfer bagian atas. Superkomputer dapat menjalankan simulasi komprehensif untuk menentukan tingkat dan jenis aktivitas luar angkasa yang dapat dilakukan dengan aman.

“Kami ingin menghindari masa depan yang mengejutkan,” kata Ross. “Kami ingin mengatakan saat ini industri luar angkasa dapat bergerak maju secara berkelanjutan.”

We will be happy to hear your thoughts

Leave a reply

DETEKSIMALUT.COM PARTICIPE AU PROGRAMME ASSOCIÉ D'AMAZON SERVICES LLC, UN PROGRAMME DE PUBLICITÉ AFFILIÉ CONÇU POUR FOURNIR AUX SITES UN MOYEN POUR GAGNER DES FRAIS DE PUBLICITÉ DANS ET EN RELATION AVEC AMAZON.IT. AMAZON, LE LOGO AMAZON, AMAZONSUPPLY ET LE LOGO AMAZONSUPPLY SONT DES MARQUES COMMERCIALES D'AMAZON.IT, INC. OU SES FILIALES. EN TANT QU'ASSOCIÉ D'AMAZON, NOUS OBTENONS DES COMMISSIONS D'AFFILIATION SUR LES ACHATS ÉLIGIBLES. MERCI AMAZON DE NOUS AIDER À PAYER LES FRAIS DE NOTRE SITE ! TOUTES LES IMAGES DE PRODUITS SONT LA PROPRIÉTÉ D'AMAZON.IT ET DE SES VENDEURS.
Deteksimalut