Környezeti terhelés
(Rovat: Környezetünk védelme, Űrpolitika , Űrturisták és magánűrhajók - 2023.03.01 08:15.)

Rohamosan nő az évenkénti űrindítások száma. Elhanyagolhatók-e továbbra is a startok okozta környezeti károk?

Tavaly 186 űrindítás történt, és az idén januári 16 alapján várható, hogy év végére hasonló számot könyvelhetünk el. A pályára állított mesterséges égitestek nagy száma elsősorban a világűrben okoz problémákat, az alacsony Föld körüli pályák (LEO) zsúfoltsága, az űrszemét mennyiségének növekedése előrevetíti, hogy legrosszabb esetben egyes pályák használhatatlanná is válhatnak. A zavaró tényezők közé tartozik a műholdseregek hatása a csillagászati megfigyelésekre, amiről az elmúlt években többször írtunk.

Emellett az űrindítások növekvő száma a Földön is környezeti problémákat okozhat, amelyeket Jeff Foust főszerkesztő a Space Review portálon megjelent cikke alapján mutatunk be. Egyre több légkörkutató tudós mutat rá, hogy a felbocsátások okozta szennyezés – elsősorban a felsőlégkörben – hatással van a légkör kémiájára és hőháztartására. Emellett felhívják a figyelmet arra is, hogy ugyancsak kedvezőtlen hatása lehet a légkörben egyre nagyobb számban elégő, visszatérő űreszközöknek. A NOAA Kémiai Tudományos Laboratóriumának kutató meteorológusa egy konferencián arról beszélt, hogy a startok számának előrevetített növekedése miatt az éghajlatra és az ózonrétegre gyakorolt hatással már most foglalkozni kell.

A konferencián is elhangzott a szokásos érv, miszerint az évi 186 űrindítás elenyésző a repülőgépek repüléseihez képest, a környezeti terhelés mégsem azonos. Különösen aggasztó a kerozint égető hordozórakéták esetében a korom kibocsátása. Ennek egy része rárakódik a rakétatestre, ami megfigyelhető a Falcon-9 induláskor fehér visszatérő fokozatánál, amely a rárakódó koromrétegtől szürkére színeződik, mire a fokozat leszáll. A légkörbe kerülő korom viszont lokálisan felmelegíti a légkört, ami hatással lehet a légkörzésre és a sugárzásos hőátadásra, bár a folyamatok részleteit egyelőre nem ismerjük. Az viszont biztos, hogy a rakéták arányosan (a felhasznált üzemanyag arányában) több kormot bocsátanak ki, mint a repülőgépek, különösen a felsőlégkörben, ahol az égés nem tökéletes. Az arány akár ezerszeres is lehet, vagyis 1 kg üzemanyag elégetése nyomán a rakétahajtómű ezerszer több kormot enged a légkörbe, mint egy utazómagasságon állandó sebességgel haladó repülőgép sugárhajtóműve. A rakéták működése következtében a különböző magasságokban a légkörbe kerülő korom évekig ott marad, ami önmagában nagyságrendekkel növeli a káros hatásokat. Kedvező fejlemény viszont, hogy egyre több rakétánál (például SpaceX: Starship, Relativity: Terran-1 és Terran-R, ULA: Vulcan Centaur és Blue Origin: New Glenn) térnek át kerozin helyett metán üzemanyagra, amelynek égetésekor kevesebb korom képződik. Mások viszont a metán káros hatásaira is rámutattak, elsősorban arra, hogy a metán tökéletlen égésekor szén-monoxid képződik.

Föld körüli pálya felé tartó Falcon-9 rakéta. Egyes légkörkutatók aggályosnak tartják a rakétaindítások során a légkörbe kerülő korom mennyiségét. (Kép: SpaceX)

A műholdaknak nemcsak az indítása, hanem a visszatérése, elégése is szennyezi a légkört, főként különböző fémekkel. Az elmúlt két évtizedben például nagy magasságban repülő kutató-repülőgépek mérései alapján kimutatták, hogy 20 km körüli magasságban megnőtt a lítium, a réz és az alumínium mennyisége, amiért egyértelműen a légkörben elégő űreszközöket teszik felelőssé. A kimutatott növekedés – egyelőre legalábbis – nem okoz komoly zavart a légkörben, de a visszatérő űreszközök számának nagyságrendi növekedése esetén a hatások észrevehetővé válhatnak.

Nem most először merültek fel környezetvédelmi aggályok a rakéták indításával kapcsolatban. Az 1990-es években a szilárd hajtóanyagú rakéták (Space Shuttle, Titan IV gyorsítórakéták) betiltását kezdeményezték, azok az ózonréteget károsító klorinkibocsátása miatt. Akkor a Légierő alapos vizsgálatot kezdeményezett, és helyszíni mérésekkel megállapították, hogy a tényleges szennyezés sokkal kisebb a légköri modellek által megadottnál. Szakértők szerint most hasonló vizsgálatokat kellene elvégezni a rakétaindítások és a légköri visszatérések esetében. Hangsúlyozzák, hogy a földi ellenőrzések nem elegendők, a méréseket tényelegesen a légkör különböző magasságú rétegeiben, elsősorban a sztratoszférában kell elvégezni.

Az efféle kezdeményezések viszont az ipar képviselőit aggasztják, mert attól tartanak, hogy a vizsgálatok eredményeképpen olyan szabályozásokat vezethetnek be, amelyek lassítják a növekedést és/vagy növelik a költségeket. Bizonyos körökben felmerült annak az igénye, hogy a környezetvédelmi törvények hatókörét az űrtevékenységre is terjesszék ki. Eddig a szövetségi távközlési hatóság (FCC) az egyes rakétaindítások esetében nem tartotta szükségesnek a környezetvédelmi törvény előírásainak való megfelelés vizsgálatát, amiből az a következtetés vonható le, hogy az egyes indítások nem gyakorolnak számottevő hatást a környezetre. Egyesek szerint viszont ez a gyakorlat már nem folytatható a műholdseregek korában, amikor indítások tucatjaival vagy százaival műholdak ezreit állítják pályára. Komplex környezeti vizsgálatokat sürgetnek, amely az indításon és a visszatérésen kívül kiterjedne az űrszemét gyarapodására és a csillagászati megfigyelések zavarására is. Az USA szövetségi számvevőszéke tavaly novemberi jelentésében felszólította az FCC-t annak felülvizsgálatára, hogy fenntartható-e továbbra is az űrindítások kategorikus kizárása a környezetvédelmi törvény hatálya alól, elsősorban a műholdseregek teremtette új helyzetre való tekintettel.

Az FCC jelezte, hogy kész a felülvizsgálatra, ugyanakkor emlékeztettek arra, hogy a környezetvédelmi törvény előírásai szerint a vonatkozó döntéseket a „legjobb tudományos eredmények” alapján kell meghozni, az űrindítások esetében viszont éppen a környezeti hatásokra vonatkozó megbízható tudományos eredmények hiányoznak. További bizonytalanságot jelent, hogy tisztázatlan a légügyi hatóság (FAA) és a távközlési hatóság (FCC) illetékessége közötti határ, azaz melyik szövetségi hatóság dönt a távközlési műholdak, műholdseregek esetében a környezetvédelmi törvény előírásainak betartásáról.

Bizonyos mértékig ide tartozik a különböző űrtevékenységek adóztatásának kérdése is. Tavaly áprilisban Oregon republikánus képviselője a karbonemisszióval szembeni védelmet adó kivetésével biztosító (SPACE Tax Act, Securing Protections Against Carbon Emissions) törvényjavaslatot nyújtott be. Ennek értelmében mindazon emberes űrrepülésekre adó kivetését javasolja, amelyek során az űrrepülés résztvevői nem végeznek tudományos kutatómunkát. A javasolt adó mértéke 2 millió dollár orbitális, és 100 ezer dollár szuborbitális startok esetében, továbbá a viteldíjra 10% adót vetne ki. A törvényjavaslatot egyelőre nem tárgyalta a Kongresszus. Szakértők nem zárják ki, hogy a légi utasokra kivetett környezetvédelmi illetékhez hasonlóan a turisztikai célú űrrepüléseket is adó terhelje.

Szakértők véleménye szerint a fenti problémák mindegyikének gyökere az, hogy nemcsak a szabályozó hatóságok, de még a tudományos kutatás sem tud lépést tartani az ipar rohamtempójú fejlődésével.