Toda vez que um foguete é lançado, ele produz uma nuvem de escape que deixa uma marca no ambiente. Essas plumas estão cheias de materiais que podem se acumular no ar ao longo do tempo, potencialmente alterando a atmosfera de maneiras perigosas. É um fenômeno que não é bem compreendido, e alguns cientistas dizem que precisamos começar a estudar essas emissões antes que o número de lançamentos de foguetes aumente significativamente.
Não é o gás nessas plumas que é mais preocupante. Alguns foguetes produzem gases do efeito estufa, como o dióxido de carbono, mas essas emissões são insignificantes, de acordo com especialistas. “O negócio de foguetes poderia crescer por um fator de 1.000 e as emissões de dióxido de carbono e vapor d’água ainda seriam pequenas se comparadas a outras fontes industriais”, disse Martin Ross, engenheiro sênior de projetos da Aerospace Corporation, que estuda os efeitos de foguetes na atmosfera , diz a beira .
Em vez disso, são pequenas partículas que são produzidas dentro da trilha que precisamos observar, diz Ross. Pequenos pedaços de fuligem e uma substância química chamada alumina são criados no despertar de lançamentos de foguetes. Eles então são injetados na estratosfera, a camada da atmosfera da Terra que começa a seis milhas de altura e termina em 32 milhas de altura. Pesquisas mostram que esse material pode se acumular na estratosfera ao longo do tempo e levar lentamente ao esgotamento de uma camada de oxigênio conhecida como ozônio. O ozônio age como um grande escudo, protegendo a Terra contra a radiação ultravioleta prejudicial do Sol. No entanto, a magnitude dessa depleção de ozônio não é totalmente conhecida, diz Ross.
É por isso que ele e outros na Aerospace Corporation, uma organização sem fins lucrativos que fornece pesquisas e orientação sobre missões espaciais, estão pedindo mais estudos. Eles dizem que é especialmente importante agora, já que a indústria espacial privada está nos estágios iniciais de uma revolução no lançamento. Atualmente, o número de lançamentos a cada ano é relativamente pequeno, em torno de 80 a 90, então o impacto da indústria aeroespacial na atmosfera não é muito preocupante. Mas em um novo artigo publicado em abril , Ross e seu colega Jim Vedda argumentam que à medida que os lançamentos aumentam, os formuladores de políticas acabarão querendo saber que tipo de dano esses veículos estão causando ao meio ambiente e se os regulamentos são necessários. Quando chegar a hora, será melhor ter o máximo de dados possível para tomar as melhores decisões.
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“É uma chamada para mais pesquisas nesta área para saber exatamente o que estamos colocando na atmosfera superior e em que quantidades”, diz Vedda, analista sênior de políticas da Aerospace Corporation, aimprensa . “Então, quando os debates começam, temos os bons dados que dizem: ‘Aqui está um modelo bem definido do que realmente está acontecendo’”.
Até agora, a pesquisa que temos sobre essas emissões vem principalmente de experimentos de laboratório, modelagem e algumas detecções diretas de plumas de foguetes. Na virada do século, alguns aviões de grande altitude equipados com sensores voaram através de plumas criadas pelo Ônibus Espacial e outros veículos para descobrir o que havia dentro.
Acontece que todos os tipos de foguetes produzem essas emissões, mas alguns tipos de veículos produzem mais do que outros. Foguetes que funcionam com propelentes sólidos produzem uma quantidade maior de partículas de alumina, uma combinação de alumínio e oxigênio que é branco e reflexivo. A maioria dos foguetes orbitais não funcionam com propelentes sólidos nos dias de hoje, embora algumas empresas lançadoras como a United Launch Alliance realmente acrescentem propulsores de foguetes sólidos aos veículos para lhes dar impulso extra. Enquanto isso, os foguetes movidos a querosene líquido, um tipo de óleo refinado, produzem mais partículas escuras de fuligem, o que é conhecido como carbono negro. O querosene é usado como um propelente para foguetes como o Atlas V da ULA e o Falcon 9 da SpaceX.
Alumina e carbono negro de foguetes podem permanecer na estratosfera por três a cinco anos, de acordo com Ross. Como esses materiais se acumulam acima da Terra, eles podem ter efeitos interessantes no ar. O carbono negro forma uma fina camada que intercepta e absorve a luz solar que atinge a Terra. “Funcionaria como um guarda-chuva fino e preto”, diz Ross. Isso pode ajudar a manter a atmosfera inferior fresca, mas a energia interceptada do Sol não desaparece; Ele é depositado na estratosfera, aquecendo-o. Esse aquecimento acaba causando reações químicas que podem levar ao esgotamento da camada de ozônio.
As partículas de alumina refletivas também podem afetar o ozônio, mas de maneira diferente. Enquanto a fuligem age como um guarda-chuva preto, a alumina age como uma branca, refletindo a luz solar de volta ao espaço. No entanto, reações químicas ocorrem na superfície dessas partículas brancas, que, por sua vez, destroem a camada de ozônio, diz Ross.
O carbono negro e a alumina têm sido propostos pelos cientistas como possíveis agentes ou ferramentas de geoengenharia para resfriar nosso clima de aquecimento. Mas enquanto eles podem manter a atmosfera mais baixa fresca, os agentes de geoengenharia também podem ter outros efeitos colaterais indesejados. Eles podem interagir com correntes de jato, causando secas ou mais tempestades tropicais. É por isso que muitos cientistas criticaram a idéia da geoengenharia para combater as mudanças climáticas.
No entanto, os foguetes estão colocando essas partículas no ar, não importa o que aconteça, e este subproduto da perda de ozônio é particularmente preocupante para Ross e Vedda. À medida que o ozônio diminui, mais radiação nociva do Sol pode atingir o solo. Esses raios UVB podem causar câncer de pele e catarata. “É isso que precisamos entender – o aspecto de destruição do ozônio, porque a proteção da camada de ozônio é um imperativo internacional”, diz Ross. O Protocolo de Montreal de 1987, por exemplo, é um acordo internacional para eliminar gradualmente os materiais que destroem o ozônio.
Neste momento, Ross estima que lançamentos de foguetes ao redor do mundo injetam 10 gigagramas, ou 11.000 toneladas, de partículas de fuligem e alumina na atmosfera a cada ano. Mas esse número pode estar aumentando. A SpaceX prometeu aumentar o número de lançamentos a cada ano e várias outras empresas começarão a lançar seus próprios veículos em breve. Que tipo de impacto que terá na atmosfera não é claro. É por isso que Ross e Vedda sugerem que o governo e as universidades invistam em uma série de programas de pesquisa, nos quais os cientistas coletam mais dados sobre partículas de foguetes de aviões e satélites.
“Tudo isso contribui para o cenário em que estamos prevendo um aumento muito significativo no número de lançamentos, uma vez que essas grandes constelações de satélites são implantadas e à medida que mais nações se envolvem em atividades espaciais”, diz Vedda. “As emissões de foguetes têm sido uma parte minúscula das emissões na atmosfera, mas isso vai mudar à medida que a atividade acelere.”
Vedda e Ross argumentam que devemos nos antecipar à questão da poluição antes que ela tenha consequências mais drásticas, como deveríamos ter feito com detritos espaciais. Nos primeiros dias do vôo espacial, ninguém estava realmente preocupado com quantas espaçonaves foram colocadas no espaço. Mas logo os especialistas reconheceram que esse entulho espacial poderia colidir e se acumular ao longo do tempo, tornando a órbita baixa da Terra inutilizável algum dia. Então, agora, existem regulamentações para evitar que o problema piore, mas muitos dos danos já haviam sido causados.
Os pesquisadores esperam estar muito mais preparados para essas emissões de foguetes: estudem o máximo que pudermos agora, para que possamos tomar as melhores decisões políticas no futuro. “Em algum momento, haverá um ponto de inflexão onde, de repente, todo mundo diz: ‘Espere um minuto, precisamos entender isso melhor'”, diz Ross. “Queremos ser proativos antes que esse ponto de inflexão ocorra”.
