فهم مخططات الغلاف الجوي لصواريخ الإطلاقات

ومن ثم فإن محركات الصواريخ لا غنى عنها لاستكشاف الفضاء ونشر السواتل وعلوم الكوبالت، بيد أن عددا صغيرا من عمليات الإطلاق - ما يتراوح بين 100 و200 عملية إطلاق في السنة على نطاق العالم - تنتج انبعاثات تراكمت في الغلاف الجوي العلوي مع آثار تختلف اختلافا كبيرا عن آثار المصادر الأرضية، وخلافا للطائرات التي تُجرى في الغلاف الجوي السفلي ودرجة الغلاف المتدني، فإن الصواريخ التي تُودع منتجات التكاثر في الغلاف الجوي المتوسط والقرنسفيري.

مسارات الانبعاثات المباشرة وتوقيت الإقامة الكيمائية

(أ) أن تكون المادة ([FLT) من المادة (H[FLT) هي ثاني أكسيد الكربون (CO2[[FLT:]) من المواد الكيميائية (H(H([FLT)) (H)))

Ozone Depletion Mechanisms Specific to Rocket Exhaust

(أ) إن أكثر ما يتعلق بتأثيرات الأوزون هو استنفاد أجهزة الدفع بالصواريخ الصلبة، مثل تلك المستخدمة في مكوك الفضاء وبعض أجهزة الإطلاق ذات الرفع الثقيل، وإطلاق مركبات الكلور مباشرة في طبقة الستراتوسفير، وطرد برنامج المكوك الفضائي وحده ما يقرب من 200 طن من الكلور لكل عملية الإطلاق، وحتى مع القيود الحديثة على المواد المستنفدة للأوزون بموجب بروتوكول مونتريال، فإن الصواريخ من السحب بواسطة الصاروخي تتعدى على الأنظمة الدولية لأنه لا يصنف على الإطلاق الكيميائي.

Propellant Typology and Environmental Trade-Offs

ولا يوجد محرك واحد نظيف تماما؛ ويشمل كل نظام المفاضلات بين الأداء والتكلفة والأثر البيئي، ويستخدم الجيل الحالي من مركبات الإطلاق واحدا من ثلاث أسر دافعة عامة، وكل منها له صورة مميزة للانبعاثات.

Liquid Hydrogen and Liquid Oxygen (LH2/LOX)

(أ) إنَّ مُنتَج العادم الأولي هو بخار الماء - 2.5 طن من H2]O لكل طن من الوقود المحروق.

Kerosene (RP-1) and LOX

(أ) أن تكون هذه الصواريخ ذات الأشعة المميتة (الصواريخ) المستخرجة من الغلاف الجوي (الصواريخ) (الصواريخ)) المكررة (الطلقات الحرارية) (الطلقات الحرارية) (الصواريخ) (الطلقات الحرارية) (الطلقات الحرارية) (الصواريخ الصاروخية الدوارة) (الصواريخ الصاروخية المضغوطة)) (الأشعة السينية))

Solid Propellants (APCP and HTPB)

المادة 5: المادة 5 من المادة 5 من النظام العالمي لمراقبة المناخ

تحديد كمية الآثار العالمية والإقليمية

أما معدلات الإطلاق الحالية فهي منخفضة بما يكفي لأن التأثيرات العالمية هي ضئيلة، ولكن الاحتمالات الإقليمية الساخنة والسيناريوهات المستقبلية تستدعي الاهتمام، وتتركز مواقع الإطلاق بين 28 درجة شمالاً و35 درجة شمالاً من خط العرض (القدرات الإجمالية، بايكونور، كورو، فاندنبرغ، وينشانغ) وترتفع معدلات الانبعاث من هذه المواقع إلى القطبية الجنوبية، وتظهر القياسات على مستويات مرتفعة من جرعات المياه(22).

مقارنة انبعاثات الصواريخ بطرائق النقل الأخرى

On a per-kilogram-of-payload basis, a rocket launch produces far more greenhouse gases than air or sea cargo. For example, a Falcon 9 emits about 200 tons of CO2 and 300 tons of water vapor for a payload of 22 tons to low Earth Airport. This is roughly 15 kg CO

استراتيجيات خفض الانبعاثات

ويتبع مجتمع الفضاء الجوي نُهجا متوازية متعددة تتراوح بين التغييرات التشغيلية الفورية وإصلاح نظام الدفع الطويل الأجل.

تنمية الأعمال التجارية الخضراء

وهناك عدة بدائل كيميائية لمركبات RP-1 وقود صلب قيد التطوير. Liquid methane (CH) [محرك محرك مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مبتدئ] [محرك مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب مركب

كفاءة المهندسين وما بعد المعالجة

(أ) التقدم في تصميم حجرات الاحتراق - ضغط حجرات أعلى، وتحسين أنماط الحقن، والحرق التدريجي - يمكن أن يقلل إنتاج الهيدروكربونات السامة وغير المحترقة.() وعلى سبيل المثال، فإن نظام " فلورين " (S SpaceX Merlin) (Le-He)() يُستخدم في 97 من ضغطات قاعات الشوائب التي تنتج عن تحلل كامل تقريباً.()

القدرة على الاسترجاع والبدء

(د) خفض عدد المراحل الأولى القابلة للتداول، التي يقودها الفضاء (الحيز الفضائي)، وعدد المراحل المصنعة والكربون المحتوي على مواد مصنّعة، غير أن إعادة الاستخدام وحدها لا تقلل مباشرة من انبعاثات المركب الواحد من حيث الحرق؛ والواقع أن الوقود الإضافي اللازم للهبوط يمكن أن يزيد من الاستهلاك الإجمالي للوقود بنسبة 5 إلى 10 في المائة، والفوائد الحقيقية هي: انخفاض التكلفة لكل عملية إطلاق يمكن أن تُخفض نسبة الحمولة إلى أقل.

التكنولوجيات البديلة للإنتاج

وفيما عدا الصواريخ الكيميائية، فإن الدفع الكهربائي (مدافعات الأيوني، ومدافع الهالكة) يكاد يكون خالياً من الانبعاثات أثناء التشغيل، ولكنه ينتج دفعة منخفضة للغاية ولا يناسب الإطلاق من سطح الأرض. يمكن أن توفر الصواريخ الحرارية ذات الدفع العالي بمنتجات الوقود الهيدروجينية(2).

المبادرات التنظيمية والصناعية

(ج) إنَّ بروتوكول مونتريال يغطي المواد المستنفدة للأوزون، ولكنه يعفي " العادم الصارخ " من الإنتاج الثانوي غير المقصود، وفي عام 2019، بدأت [موقع الإطلاق الفضائي الدولي] (المعتمد على نظام المعلومات المالية الدولية) مناقشات أولية بشأن توسيع نطاق إصداره لرحلات جوية دون المدارية، ولكن لم تنشأ قواعد ملزمة.

معايير الصناعة الطوعية

وقد بدأت شركات شركة نيوزباس نشر تقارير الاستدامة.() وقد التزمت شركة الفضاء " وشركة " أزرق أوريغين " وشركة روكيت لاب " بتتبع النطاق 1 و2 انبعاثات، ولكن النطاق 3 (حمولات الزمر) وسلسلة الإمداد " () لا يزال منعدماً، وقد قامت مجموعة صناعية، وهي مبادرة " Space Sustainability Initiative() بإصدار مشروع " ، وهي عبارة " ، وهي عبارة عن إطار معتمد على نطاق واسع النطاق النهائي.

التوقعات المستقبلية: تحقيق التوازن بين التنقيب والوصاية

كما أن توسيع نطاق النشاط البشري إلى الفضاء سيزيد حتما من معدلات الإطلاق، إذ أن تركيبات الغاز المميتة من أجل الوصول إلى الإنترنت، وقواعد القمر، وبعثات المريخ تستند جميعها إلى خفض تكاليف الإطلاق، مما يؤدي بدوره إلى زيادة تواتر الإطلاق، وقد بدأت الأوساط البيئية في اعتبار انبعاثات الصواريخ عاملا غير جدير بالثقل في الكيمياء في الغلاف الجوي، كما أن عوامل الارتداد الرئيسية في كمية الوقود هي:

دور الطاقة الشمسية الفضائية والصناعة المدارية

وفي حين أن استراتيجية طويلة الأجل مثيرة هي خفض عدد الإطلاقات كلياً من خلال التجمع الفضائي، وإذا أمكن بناء هياكل كبيرة من المواد المستخرجة من القمر أو الكويكبات، فإن تدفق الكتلة الأرضية إلى المدار وما يرتبط به من انبعاثات يمكن أن يهبط بشكل كبير.() وقد أثبتت ]] [الطباعة الوطنية للملاحة الجوية والإدارة الفضائية [FLT: add]()

التوعية العامة وضغط السياسات

وقد بدأت المنظمات غير الحكومية البيئية في التركيز على الأنشطة الفضائية، ونشرت منظمة غرين بيس واتحاد العلماء المعنيين تقارير تدعو إلى وقف اختياري لعمليات إعادة تشكيل جديدة من الغازات المصغرة إلى أن يتم إجراء تقييم كامل للأثر البيئي، وفي عام 2022، أصدر البرلمان الأوروبي قرارا يحث وكالة الفضاء الأوروبية على اعتماد سياسة " الفضاء الأخضر " ، بما في ذلك الحدود الإلزامية للانبعاثات على مركبات الإطلاق المستخدمة في الموانئ الفضائية الأوروبية، ومن المرجح أن يزداد الضغط كلما زاد وضوح الرؤية.

خاتمة

إن انبعاثات محركات الصخور هي مساهم صغير ولكن متنام في التغير الجوي، إذ أن الكيمياء الفريدة من نوعها من العادم العالي، ولا سيما الكلور من الوقود الصلب والفولاذ من الكيروسين، لا تُحدِد مخاطر على طبقة الأوزون ونظام المناخ غير متناسبة مع الكتلة التي تحترق فيها أجهزة الدفع، بل توجد استراتيجيات لتخفيف الانبعاثات: يستعاض عن أجهزة الدفع الصلبة ببدائل السائلة، واعتماد ميثان أو الوقود الهيدروجين.