מחקר מדאיג: לוויינים וחלליות יוצרים זיהום באטמוספרה

במאתיים השנים האחרונות, האנושות משנה את האטמוספרה של כדור הארץ באמצעות פליטה של גזים מסוגים שונים. כעת מתברר שגםהלווייניםוהחלליות שאנו משגרים לחלל פועלים על האטמוספרה סביב כדור הארץ, על ידי השארת חלקיקי ברזל שונים בסטרטוספרה, השכבה האמצעית של האטמוספרה.

במחקר חדש שפורסם בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences, מתואר כי בסטרטוספרה נמצאו עקבות מתכות שלא היו אמרות להימצא בה באופן טבעי. הדאגה שמחולל הממצא הזה היא בעקבות העובדה שגז האוזון שמגן על כדור הארץ מקרינת ה-UV, המגיעה מהשמש לכדור הארץ, מצוי בסטרטוספרה. הימצאות חלקיקי מתכת באזור הזה עלולה לגרום להם להגיב למגע עם האוזון, ולפגוע בו.

עד המחקר האחרון, הדאגה המרכזית של משגרי חלליות ולוויינים לחלל נבעה מכך שחלקיקי פסולת מהשיגורים האלו או לוויינים לא פעילים יפלו על כדור הארץ, ויפגעו בבני אדם או במקומות יישוב. כעת מתברר שמעבר לדאגה הזו, האנושות צריכה להגן על האטמוספרה של כדור הארץ מחלקיקי המתכת שנותרים בה כתוצאה משריפת חלקיקי הפסולת המתכתיים, בעת שאלו עוברים ומתכלים בסטרטוספרה.

"מצאנו חומרים מעשי ידי אדם באזור של האטמוספרה שאמור להיות בתולי ונקי מהמגע שלנו. אם משהו משתנה בסטרטוספרה - האזור היציב הזה של האטמוספרה - זה ראוי לבדיקה מקרוב", מסביר אחד מעורכי המחקר, מדען האטמוספרה דן צ'יצ'ו.

החוקרים ערכו את המחקר על ידי טיסה במטוסים מיוחדים של נאס"א, שתוכננו כך שהם יכולים לשייט בגובה גדול מאד. גובה הטיסה היה בין 65-70 אלף רגל, כפול מהגובה שבו טסים מטוסי נוסעים. המכשירים שהותקנו בחזית המטוסים יכלו לסנן את החומרים השונים שמצויים בשכבת האוויר הזו.

התוצאות הראו שנמצאו בתוך הסטרטוספרה עקבות של המתכות הכבדות ניאוביום והפניום. מולקולות של שתי המתכות הכבדות האלו לא מצויות באופן טבעי באטמוספרה של כדור הארץ, אולם כן מצויות ברקטות השונות שמשוגרות לחלל, עקב עמידותן.

כמו כן נמצאו חלקיקים של יותר מ-20 סוגי מתכות שאמנם קיימות באטמוספרה, אך נמצאו בריכוזים גבוהים מהצפוי. בין המתכות נחושת, ליתיום, אלומיניום ועופרת.

לדברי מדען האטמוספרה סלימאן בקי, שלא היה מעורב במחקר הנוכחי, המחקר הזה הוא "הראייה התצפיתית הראשונה לכך שפעילויות החלל של האנושות מהוות מקור משמעותי לזיהום האטמוספרה שלנו. נקודה חשובה יותר היא העובדה שאנחנו בכלל לא יודעים איך החלקיקים האלו ישפיעו על האוזון", הוא מציין.

החוקרים מוסיפים כי בעבר אפילו שינויים קטנים בסטרטופרה, בדמות התווספות של כלורופלואורופחמנים (CFCs), הביאו לפגיעה קשה בשכבת האוזון. העלייה בכמות חלקיקי המתכת האלו יכולה להשפיע על תהליכים טבעיים שמתחוללים בחלק הזה של האטמוספרה, שעלולים להביא לפגיעה באנושות.

בסטרטוספרה ישנן מולקולות של חומצה גופרתית, שעלולה להגיב בצורות שונות על הימצאות חלקיקי המתכות השונים. ההשפעות יכולות להתבטא בדרך מעבר האור לכדור הארץ, במעבר החום בחלק זה של האטמוספרה וכן קיים חשש מפני שינוי בצורת ההיווצרות של גבישי הקרח.

"הדרך היחידה שבה חלקיקים אלה ייעלמו מהאטמוספרה העליונה היא שהלוויינים לא ישוגרו", מסביר מדען האטמוספירה של אוניברסיטת אקסטר, ג'יימי שאטלר, שלא היה חלק מצוות המחקר. "בפועל, מה שיש ביכולתנו לעשות זה לגרום לשיגורם של פחות לוויינים באמצעות כך שאלה המשוגרים יחזיקו מעמד תקופה ארוכה יותר. המחקר מאשש דאגות שכבר היו לנו על זיהום האזור הזה באטמוספירה על ידי האדם", הוא מסכם.

דניאל מרפי, מחברו הראשי של המחקר, מדען האטמוספרה במנהל האוקיינוסים והאטמוספרה הלאומי בארה"ב (NOAA), ציין עם פרסום המחקר שלפני העיסוק במספר הרקטות והלוויינים שמשוגרים לחלל, יש לעסוק באופן משמעותי יותר בהשלכות האפשריות של זיהום כזה. הוא הדגיש שהמחקר ומשמעותו חדשים להפליא, ולכן דרוש עוד מחקר רב בנושא.

מרטין רוס, מדען האקלים ב-The Aerospace Corporation ומחבר שותף של המחקר, מציין עם זאת, שההשפעות הפוטנציאליות על האטמוספרה צפויות רק לגדול ככל שקצב השיגורים והכניסות החוזרות של חלליות מואץ. בחמש השנים האחרונות, סוכנויות חלל וחברות פרטיות שיגרו יותר מ-5,000 לוויינים. "רוב הלוויינים ששוגרו צפויים לחזור לאטמוספרה בחמשת העשורים הבאים", הוא מבהיר, "וחשוב לדעת כיצד החלקיקים שיפוזרו מהם ישפיעו על אירוסולים סטרטוספריים".

הצוות צופה ששיעור החלקיקים המכילים מתכת עשוי לגדול מ-10 ליותר מ-50 אחוזים בעשורים הקרובים, בעיקר בעקבות התוכניות לצמצום פסולת החלל על ידי שריפתה והשלכתה חזרה לאטמוספרה, דבר שכאמור, נראה שיוצר בעיה חדשה.