Razzo spaziale
  • Categoria dell'articolo:Ambiente
  • Ultima modifica dell'articolo:10 Marzo 2022

I razzi emettono 100 volte più CO₂ per passeggero rispetto ai voli – immagina un intero settore

La corsa commerciale per portare i turisti nello spazio si sta scaldando tra il fondatore del Virgin Group Sir Richard Branson e l’ex CEO di Amazon Jeff Bezos. Domenica 11 luglio, Branson è salito di 80 km per raggiungere il confine dello spazio nel suo spazioplano pilotato Virgin Galactic VSS Unity. Il lancio del razzo autonomo Blue Origin di Bezos è previsto per il 20 luglio, in coincidenza con l’anniversario dello sbarco sulla Luna dell’Apollo 11.

Sebbene Bezos perda in tempo contro Branson, è destinato a raggiungere altitudini più elevate ( circa 120 km ). Il lancio dimostrerà la sua offerta ai turisti molto facoltosi: l’opportunità di raggiungere veramente lo spazio. Entrambi i pacchetti turistici forniranno ai passeggeri un breve gioco di dieci minuti a gravità zero e scorci della Terra dallo spazio. Per non essere da meno, SpaceX di Elon Musk fornirà da quattro a cinque giorni di viaggio orbitale con la sua capsula Crew Dragon più avanti nel 2021.

Quali sono le probabili conseguenze ambientali di un’industria del turismo spaziale? Bezos vanta che i suoi razzi Blue Origin sono più verdi del VSS Unity di Branson. Il Blue Engine 3 (BE-3) lancerà Bezos, suo fratello e due ospiti nello spazio utilizzando idrogeno liquido e propellenti di ossigeno liquido. VSS Unity ha utilizzato un propellente ibrido composto da un combustibile solido a base di carbonio, polibutadiene con terminazione idrossile (HTPB) e un ossidante liquido, protossido di azoto (gas esilarante). La serie di razzi riutilizzabili SpaceX Falcon spingerà il Crew Dragon in orbita utilizzando cherosene liquido e ossigeno liquido.

La combustione di questi propellenti fornisce l’energia necessaria per lanciare razzi nello spazio, generando anche gas serra e inquinanti atmosferici. Grandi quantità di vapore acqueo vengono prodotte bruciando il propellente BE-3, mentre la combustione di entrambi i combustibili VSS Unity e Falcon produce CO₂, fuliggine e un po’ di vapore acqueo. L’ossidante a base di azoto utilizzato da VSS Unity genera anche ossidi di azoto, composti che contribuiscono all’inquinamento atmosferico più vicino alla Terra.

Circa due terzi dei gas di scarico del propellente vengono rilasciati nella stratosfera (12 km-50 km) e nella mesosfera (50 km-85 km), dove può persistere per almeno due o tre anni. Le temperature molto elevate durante il lancio e il rientro (quando gli scudi termici protettivi dei mezzi di ritorno si bruciano) convertono anche l’azoto stabile nell’aria in ossidi di azoto reattivi.

Questi gas e particelle hanno molti effetti negativi sull’atmosfera. Nella stratosfera, gli ossidi di azoto e le sostanze chimiche formate dalla degradazione del vapore acqueo convertono l’ozono in ossigeno, impoverendo lo strato di ozono che protegge la vita sulla Terra dai dannosi raggi UV. Il vapore acqueo produce anche nuvole stratosferiche che forniscono una superficie affinché questa reazione avvenga a un ritmo più veloce di quanto farebbe altrimenti.

Turismo spaziale e cambiamento climatico

Le emissioni di scarico di CO e fuliggine intrappolano il calore nell’atmosfera, contribuendo al riscaldamento globale. Può anche verificarsi un raffreddamento dell’atmosfera, poiché le nuvole formate dal vapore acqueo emesso riflettono la luce solare in arrivo nello spazio. Uno strato di ozono impoverito assorbirebbe anche meno luce solare in arrivo e quindi riscalderebbe meno la stratosfera.

Capire l’effetto complessivo dei lanci di razzi sull’atmosfera richiederà una modellazione dettagliata, al fine di tenere conto di questi processi complessi e della persistenza di questi inquinanti nell’alta atmosfera. Altrettanto importante è una chiara comprensione di come si svilupperà l’industria del turismo spaziale.

Virgin Galactic prevede che offrirà 400 voli spaziali ogni anno ai pochi privilegiati che possono permetterseli. Blue Origin e SpaceX devono ancora annunciare i loro piani. Ma a livello globale, i lanci di razzi non dovrebbero aumentare di molto rispetto agli attuali circa 100 eseguiti ogni anno per indurre effetti dannosi che sono competitivi con altre fonti, come i clorofluorocarburi (CFC) che riducono lo strato di ozono e la CO₂ dagli aerei.

Durante il lancio, i razzi possono emettere da quattro a dieci volte più ossidi di azoto rispetto a Drax, la più grande centrale termica del Regno Unito, nello stesso periodo. Le emissioni di CO₂ per i circa quattro turisti su un volo spaziale saranno tra le 50 e le 100 volte superiori a quelle da una a tre tonnellate per passeggero su un volo a lungo raggio.

Affinché i regolatori internazionali possano tenere il passo con questa industria nascente e controllarne adeguatamente l’inquinamento, gli scienziati hanno bisogno di una migliore comprensione dell’effetto che questi astronauti miliardari avranno sull’atmosfera del nostro pianeta.

Autore

Eloise Marais, Associate Professor in Physical Geography, UCL