دانشمندان اولین اندازه‌گیری مستقیم آلودگی ناشی از زباله‌های فضایی را منتشر کردند

جهانی - خبرگزاری اخباری

دانشمندان اولین اندازه‌گیری مستقیم آلودگی ناشی از زباله‌های فضایی را منتشر کردند

در یک پیشرفت علمی پیشگامانه، محققان اولین اندازه‌گیری مستقیم و قطعی آلودگی جوی ناشی از بازگشت زباله‌های فضایی را ارائه کرده‌اند. مقاله‌ای جدید که در نشریه «ارتباطات زمین و محیط زیست» (Communications Earth & Environment) منتشر شده است، به‌طور بی‌ابهام، یک نقص خاص در موشک اسپیس‌اکس فالکون ۹ در فوریه ۲۰۲۵ را به ستون عظیمی از لیتیوم در جو فوقانی مرتبط می‌کند و بحث‌های حیاتی را در مورد ردپای زیست‌محیطی فزاینده اکتشافات فضایی و استقرار ماهواره‌ها برمی‌انگیزد.

این حادثه در فوریه ۲۰۲۵ رخ داد، زمانی که یک موشک اسپیس‌اکس، پس از استقرار موفقیت‌آمیز ۲۲ ماهواره استارلینک در مدار، دچار یک نقص عملکرد حیاتی شد. این موشک نتوانست سوخت‌رسانی برنامه‌ریزی‌شده برای خروج از مدار را انجام دهد و پس از ۱۸ روز پرخطر در مدار، شروع به فرود کنترل‌نشده‌ای در حدود ۱۰۰ کیلومتری سواحل غربی ایرلند کرد. بخش‌هایی از موشک سرانجام در لهستان فرود آمدند و اگرچه خوشبختانه هیچ آسیبی گزارش نشد، اما نگرانی قابل‌توجهی در مورد عدم ارتباط فوری و شفافیت، لهستان را وادار کرد تا رئیس آژانس فضایی ملی خود را برکنار کند. با این حال، پیامدهای ژئوپلیتیکی تنها یکی از جنبه‌های تأثیر گسترده‌تر و پایدارتر این شکست بود.

این مطالعه پیشگامانه، به رهبری دکتر رابین وینگ و همکارانش در مؤسسه فیزیک اتمسفر لایبنیتس در آلمان، شواهد انکارناپذیری از آلودگی مستقیم جوی ارائه می‌دهد. این تیم از یک سیستم لیدار فلورسانس رزونانسی بسیار حساس، که به‌طور استراتژیک در کوهلونگسبورن آلمان قرار داشت، برای نظارت بر جو فوقانی استفاده کرد. نکته مهم این است که محققان به‌طور خاص مأمور مشاهده پیامدهای این پرتاب خاص نبودند. آن‌ها طبق روال استاندارد دانشمندان جوی، نظارت روتین جوی را انجام می‌دادند. با این حال، حدود نیمه‌شب ۲۰ فوریه ۲۰۲۵، ابزارهای آن‌ها افزایش بی‌سابقه و چشمگیری در سطوح بخار لیتیوم را ثبت کردند.

لیتیوم عنصری نیست که به‌طور طبیعی در جو زمین فراوان باشد؛ غلظت‌های معمول آن حدود ۳ اتم در هر سانتی‌متر مکعب است. به‌طور شگفت‌انگیزی، تنها ۲۰ ساعت پس از فرود کنترل‌نشده موشک فالکون ۹، چگالی لیتیوم جوی به ۳۱ اتم در هر سانتی‌متر مکعب افزایش یافت. این مشاهده حیاتی در محدوده ارتفاعی دقیق بین ۹۴.۵ تا ۹۶.۸ کیلومتر انجام شد. این افزایش ناگهانی، محلی و زمان‌مند به‌عنوان یک شاخص قدرتمند عمل کرد، به‌ویژه با توجه به اینکه لیتیوم جزء اصلی مرحله بالایی موشک فالکون ۹ است که حدود ۳۰ کیلوگرم از این عنصر را در باتری‌های لیتیوم-یون و پوشش بدنه آلیاژ آلومینیوم-لیتیوم خود دارد. برای افزودن وزن بیشتر به یافته‌هایشان، این مطالعه اشاره کرد که این پوشش بدنه خاص دقیقاً در ارتفاع ۹۸.۲ کیلومتری شروع به ذوب شدن می‌کند، رقمی که به‌طور چشمگیری با مشاهدات ایستگاه لیدار همخوانی دارد.

برای ارتباط قطعی این ستون غیرعادی لیتیوم با بازگشت خاص موشک، محققان از مدل‌سازی پیچیده جوی استفاده کردند. آن‌ها مجموعه‌ای گسترده از ۸۰۰۰ شبیه‌سازی مسیرهای باد معکوس را انجام دادند و حرکات هوا را از ایستگاه لیدار خود در آلمان تا نقطه بازگشت موشک بر فراز ایرلند به‌دقت ردیابی کردند. این فرآیند مدل‌سازی دقیق، به‌طور سیستماتیک تمام منابع احتمالی زمینی یا طبیعی لیتیوم را رد کرد و نتیجه‌گیری آن‌ها را مبنی بر اینکه موشک اسپیس‌اکس تنها منشأ این آلودگی جوی بوده، به‌طور قابل‌توجهی تقویت کرد. این واقعیت که شهاب‌سنگ‌ها، برای مثال، تنها حدود ۸۰ گرم لیتیوم در روز به کل سیاره کمک می‌کنند، مقیاس عظیم وارد کردن ۳۰ کیلوگرم از این عنصر به جو فوقانی توسط یک مرحله موشکی را برجسته می‌سازد.

این تحقیق محوری فراتر از حادثه فوری رفته و سؤالات گسترده‌تر و فوری‌تری را در مورد تأثیر بلندمدت چنین تزریقات شیمیایی بر شیمی جوی زمین مطرح می‌کند. از آنجایی که تعداد فزاینده‌ای از ماهواره‌ها برای پشتیبانی از ارتباطات جهانی در صورت فلکی‌های بزرگ پرتاب می‌شوند و فرکانس پرتاب موشک‌ها افزایش می‌یابد، درک پیامدهای زیست‌محیطی از اهمیت بالایی برخوردار می‌شود. تأثیر تجمعی این ورودی‌های لیتیوم بر لایه ازن، پایداری جوی یا حتی الگوهای آب‌وهوایی چه خواهد بود؟ علاوه بر این، با توجه به اینکه ماهواره‌ها به‌طور فزاینده‌ای عمداً از مدار خارج می‌شوند، آیا می‌توان راه‌حل‌های مهندسی و سیاستی برای کاهش خطر آلودگی مرتبط با بازگشت‌های کنترل‌شده توسعه داد؟ این سؤالات حیاتی در حال حاضر تا حد زیادی بی‌پاسخ مانده‌اند، اما این مقاله یک گام اولیه حیاتی در ردیابی تجربی پیامدهای زیست‌محیطی واقعی بازگشت ناخواسته زباله‌های فضایی است. بدون شک، این پیش‌درآمدی بر تحقیقات فشرده‌تر و بحث‌های سیاستی آتی در این زمینه رو به رشد و حیاتی خواهد بود.

خبرگزاری اخباری