پرتاب موشک ها چه تاثیری بر آلودگی جو دارد؟

تبلیغات

از سده نوزدهم میلادی که روند صنعتی شدن اغلب کشورها شدت یافت، کم کم جنبه تاریک این تحولات برای مردم و دانشمندان نمایان شد. آلودگی ناشی از سوخت های فسیلی کارخانه ها و قطارها به شکلی ملموس زندگی انسان ها را تحت تاثیر قرار داد. اما تاثیرات عمیق تر این آلودگی ها مانند اثر آن بر لایه ازون از اوایل سده بیستم و با پیشرفت دانش طیف سنجی ممکن شد. رفته رفته آلودگی های خودروها و صنعت هوایی هم به جمع این آلاینده ها اضافه شد. اما در این میان موشک ها که فقط چند دهه از ظهور آنها می گذرد، اغلب کم اهمیت در نظر گرفته می شوند.

تعداد محدود پرتاب ها و همچنین ناآگاهی دقیق از نحوه تاثیر موشک ها بر لایه های مختلف جو، از دلایل اصلی این کم توجهی است. امروزه با پیشرفت شبیه سازی ها، تاثیرات این صنعت بر جو زمین بیش از پیش آشکار شده است. اگرچه توده های خروجی موشک ها درصد ناچیزی از آلودگی های ناشی از فعالیت انسانی را شامل می شوند، اما تاثیرات جوی آن را باید با احتیاط بیشتری بررسی کرد. ترافیک فضایی، بویژه گردشگری فضایی نیز که انتظار می رود در دهه های پیش رو افزایش چشمگیری داشته باشند بر اهمیت بررسی های دقیق تر تاکید دارد.

پرتاب موشک ها نزدیک سایت های پرتابی، اثر زیاد اما کوتاه مدتی بر کیفیت هوا می گذارد که قابل اندازه گیری است. اما تاثیرات آن هنگام عبور از لایه های مختلف جو، از جمله تغییر در ماهیت تروپوسفر (پایین ترین لایه جو زمین)، تاثیرات بلندمدت بر استراتوسفر (لایه بالایی تروپوسفر) و از همه مهم تر تاثیر بر ازون، به راحتی قابل اندازه گیری نیست و نیازمند تحقیقات پیشرفته تر و بکارگیری شبیه سازی های دقیق تر است.

با توجه به اینکه موشک ها تنها ساخته های دست بشر هستند که آلودگی ها را مستقیم وارد لایه های بالایی جو می کنند، نوع پیشرانه آنها اهمیت پیدا می کند. آلاینده های موشک های گازسوز مونواکسید کربن، دی اکسید کربن، نیتروژن، هیدروژن و بخار آب است. موشک های سوخت جامد که نیروی محرکه آن از سوختن یک ماده جامد تامین می شود، علاوه بر اینها، مقدار زیادی اکسید آلومینیوم (Al۲O۳)، آمونیوم پرکلرات (NH۴ClO۴) و ذرات به جو تزریق می کند.

در این مقاله شما می توانید با تاثیر پرتاب موشک ها بر آلودگی هوا و مواد خروجی از موشک ها آشنا شوید.

تبلیغات
خرید شارژ تلفن همراه، شارژ مستقیم، کارت شارژ ، شارژ وایمکس ایرانسل، گیفت کارت، آنتی ویروس و پرداخت قبوض

گازهای گلخانه ای

دی اکسید کربن و بخار آب خروجی از موشک ها جزئی از گازهای گلخانه ای محسوب می شوند، اما طول عمر دی اکسید کربن بیشتر از بخار آب است. البته در این میان شاخصی با عنوان پتانسیل گرمایشی جهانی نیز اهمیت دارد. یعنی علاوه بر طول عمر، به بازده گاز گلخانه ای بستگی دارد. با توجه به اندازه گیری های صورت گرفته، گازهای گلخانه ای خارج شده از موشک ها در مقایسه با صنعت هوانوردی، درصد بسیار ناچیزی هستند.

ترکیبات کلردار

یکی از معروف ترین ترکیبات که نقش زیادی در از بین رفتن نقاطی از لایه ازون داشته است، کلروفلوئوروکربن ها (CFC) هستند. کلر موجود در این مواد شیمیایی که در سده بیستم به صورت فراوان در یخچال ها و تهویه های هوا استفاده می شد، می تواند به مولکول های ازون واکنش بدهد و آنها را تبدیل به اکسیژن کند. داده های ۲۰ سال ناسا نشان داده که آمونیوم پرکلرات ناشی از موشک های سوخت جامد دارای کلرین که خطرناک ترین ترکیب برای ازون در لایه استراتوسفر است، می تواند حفره های کوچکی در ازون ایجاد کند که تا چند روز بعد از پرتاب نیز ماندگاری دارد. البته بنابر تحقیقات، دو ویژگی کلرین وارد شده به استراتوسفر از طریق موشک های سوخت جامد سبب می شود که خطر آن نسبت به کلروفلوئورکربن ها بسیار کمتر باشد. نخست آنکه میزان این کلرین در سال بسیار کم است، همچنین مدت ماندگاری آنها نیز در این لایه کوتاه مدت است.

با توجه به تحقیقات طولانی مدت پیرامون تاثیرات کلر، دی اکسید کربن و بخار آب ناشی از سوخت موشک ها، اطلاعات خوبی از نحوه تاثیر آنها بر لایه های مختلف جو داریم. همانطور که بالاتر گفته شد، تولید این گازها و ورود آنها به جو از طریق صنعت فضایی، نسبت به دیگر آلاینده ها بسیار ناچیز است و تا زمانی که تعداد پرتاب ها چند برابر تعداد کنونی هم شود، تهدید بزرگی محسوب نمی شوند.

ذرات خروجی

علاوه بر خروجی های گازی، از موشک ها ذرات ریز کربن سیاه نیز خارج می شود. کربن سیاه که گاهی به آن دوده نیز گفته می شود (البته باید دقت کرد که گاهی به ترکیبات بدون کربن نیز دوده گفته می شود) یکی از بزرگترین نگرانی های بشر است. این نگرانی فقط شامل موشک ها نمی شود، بلکه خطر تولید آنها با کامیون های دیزلی و نیروگاه ها هم جدی است، اما نگرانی اصلی این است که موشک ها، این ذرات را مستقیم وارد لایه های بالایی جو می کنند. این مواد که سیاه رنگ هستند، بطور موثری نور مرئی را جذب می کنند و به عنوان یک منبع گرمایی عمل می کند. تخمین زده شده که تاثیر کربن سیاه خروجی موشک ها در گرم کردن اتمسفر، یک میلیون برابر همان جرم از دی اکسید کربن است.

تبلیغات

در نزدیکی سطح زمین که میزان اکسیژن موجود زیاد است، کربن سیاه تولید شده با سیستم احتراقی نسبت به میزان کربن دی اکسید بسیار کم است (جز هند و قسمت هایی از آسیا که این ترکیبات غالب هستند). اما در لایه استراتوسفر به دلیل کاهش فشار در لایه های بالایی که میزان اکسیژن کم است، کربن سیاه، سهم بزرگتری پیدا می کند. کربن های سیاه که در نزدیکی سطح زمین ایجاد می شوند، از طرق مختلف مانند بارش باران در کمتر از یک ماه از بین می روند، به عنوان مثال می تواند به دوده های ناشی از آتش اشاره کرد. اما کربن های سیاه در لایه های بالایی اتمسفر طول عمری برابر ۵ تا ۱۰ سال یا حتی بیشتر دارند.

گرم شدن لایه استراتوسفر سبب تغییر چرخه اتمسفر جهانی می شود و چون غلظت ازون با گرما نسبت عکس دارد، با گرم تر شدن استراتوسفر، میزان ازون آن کاهش می یابد. در ارتباط با کربن سیاه، یکی از پیشنهادها استفاده از آلومینیوم بود. تصور بر این بود که ذرات روشن آلومینیوم نور خورشید را به فضا بازتاب می کند و می توانند به عنوان یک منبع برای خنک کردن زمین مورد استفاده قرار گیرند. اما متاسفانه آلومینیوم، یک جاذب فروسرخ قوی است. در واقع این ذرات با جذب طول موج های بلندی که از زمین خارج می شوند، باعث گرم شدن جو زمین می شوند. هر چند که میزان تاثیر دقیق این ذرات در لایه های مختلف جو نیازمند تحقیقات بیشتری است، اما در حال حاضر مطمئن هستیم که این ذرات، مانند ذرات کربن سیاه باعث گرم تر شدن استراتوسفر می شوند.

دو نوع ورود اجرام به جو داریم. حالت کنترل نشده مانند ورود شهاب و زباله های فضایی به جو، حالت کنترل شده که با برنامه ریزی دقیق ساخته های دست بشر برای ورود به جو همراه است. قطعات فضاپیماها نیز که به داخل جو بر می گردند می توانند روی جو زمین تاثیر بگذارند. به همین دلیل بررسی این قسمت از سفرهای فضایی نیز الزامی است. هنگام ورود قطعاتی از فضاپیماها به داخل جو زمین، در عرض چند ثانیه داغ، ذوب و تبخیر می شوند. تبخیر شدن از نظر عموم مردم به معنی ناپدید شدن است اما در واقع، تبخیر شدن به معنی تولید گرد و غبار است. هنگام ورود فضاپیما به جو، مقدار زیادی آلومینیوم و مواد دیگر در معرض گرمای بسیار شَدید قرار می گیرند. برخی از قسمت های آن به زمین می رسند، اما بیشتر آنها به محض ورود به گازهای داغ تبخیر می شوند و بلافاصله به صورت افشانه ای از ذرات جامد ریز در می آیند. برخلاف ذرات شیمیایی تولید شده هنگام خروج از جو، ذراتی که از ورود مجدد جرم به جو تشکیل می شوند، تنوع شیمیایی زیادی دارند. مخزن های سوخت، کامپیوترها، صفحه های خورشیدی و مواد دیگر، در ارتفاع ۸۵ کیلومتری تشکیل و سپس وارد جو می شوند و هنگامی که وارد استراتوسفر می شوند، با ذرات کربن سیاه و آلومینیوم که از مرحله پرتاب در آنجا قرار دارند ترکیب می شوند. شناسایی واکنش های شیمیایی که از این طریق انجام می گیرند نیازمند مطالعات بیشتر و پیشرفته تر است. برخی از این ذرات بسیار انفعالی هستند و مقدار کوچکی از آنها می تواند تاثیرات زیادی بر ماهیت شیمیایی جو بگذارد. در مجموع، با توجه به اندازه گیری ها و شبیه سازی هایی که تا امروز شده، پرتاب موشک ها تاثیر بسیار ناچیزی (بسیار کمتر از ۰/۱ درصد) بر ازون استراتوسفری دارد. اما این مسئله به معنی بی اهمیتی این موضوع نیست. با توجه به افزایش پرتاب ها در دهه اخیر و پیدایش گردشگری فضایی در دهه های پیش رو، نوع سوخت و موتورهای متفاوت موشک ها، ابعاد فضاپیماها، مکان فرودگاه های فضایی و ارتفاع پروازی موشک ها، همه و همه بر این نرخ آلودگی تاثیر خواهند داشت. به همین دلیل بررسی مرتب و دقیق آنها در آینده از اهمیت زیادی برخوردار است.

منابع

مقاله علمی و آموزشی «پرتاب موشک ها چه تاثیری بر آلودگی جو دارد؟»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری و نگارش هیئت تحریریه علمی پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد. در این راستا مقاله مینا قدسی از مجله دانستنیها، به عنوان منبع اصلی مورد استفاده قرار گرفته است.

نمایش بیشتر

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

مطالب مشابه

دکمه بازگشت به بالا