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亿万富翁们的太空竞赛正在破坏地球

我们正经历历史上的革命性时代，亿万富翁们正在推动太空前沿，而非政府。大多情况下，他们似乎做得很棒。太空旅游、火星任务、美国宇航局月球基地、卫星开发等等，都变得成本低廉普及。新型火箭可用碳中和燃料发动，不必破坏地球探索太空。但最近研究显示，即使这些“善意”火箭，也破坏我们宝贵的星球。如何影响太空竞赛？

首先把事情弄清楚；要了解太空竞赛带来的环境危害，我们需要知道哪些火箭使用何种燃料，以及它们排放多少碳。

首先是埃隆-马斯克的SpaceX。它们的猎鹰9火箭使用煤油燃料，每次发射排放约425吨二氧化碳，以及水蒸气、烟灰、一氧化碳和氮氧化物。它们即将推出的星际飞船也运行甲烷，每次发射将排放2683吨二氧化碳，以及更多的水蒸气、烟灰、一氧化碳和氮氧化物。煤油和甲烷都可以制造成碳中和生物燃料，但SpaceX尚未这么做。

杰夫-贝佐斯的蓝色起源则有所不同：新Shepard和新Glenn火箭以纯氢氧运行，发射时只产生水蒸汽和氮氧化物，无碳排放。但由于氢精炼需耗能，大多数来源存在较大碳足迹。相较之下，绿色氢精炼采用碳中性电力，更环保。但不幸的是，蓝色起源未使用绿色氢，即使发射时无碳排放，仍存在一定碳足迹。

如果有人告诉你这些新时代的火箭是碳中立的，你可以礼貌地提醒他们它们还没有，而这一事实应该引起警觉。如果能轻松减少数千吨碳排放，为什么不这么做？可悲的是，最可能的答案是成本。为了获得最低的发射成本(以获得最多的发射合同)，他们正转向污染更严重的燃料，在我们宝贵的大气层中释放大量的碳。

然而，最近的一项研究表明，尽管每次发射会释放大量碳，但由于发射频率低，以及相比总碳排放量微不足道，因此不成为问题。真正的问题是那些在大气层中浓度高的其他排放物，比如一氧化碳、氮氧化物、二氧化碳和水蒸气，它们在低层和中层大气中的作用已知，但在上层大气中的作用却很少被研究，因为通常排放水平不够高，而且这些气体不会自然存在。而发射大量物质到外层大气层，这项研究最终揭示了它们对地球的巨大影响。

那么发现这些排放物有什么作用？让我们从水蒸气开始，因为这可能是最有趣的一个。我们经常忘记，水蒸气是最有力的温室气体，锁住了大量的热量，因为云(由水蒸气组成)消散得非常快。但是水蒸气在高层大气中变成了细小的冰晶，并且消散得很慢，在上面停留的时间比它应该停留的时间长得多，并在我们已经变暖的世界中锁住热量。

这与二氧化碳情况相同。但由于在更高高度时大气密度低得多，它们的排放量可以覆盖更大区域，影响比低层大气中的二氧化碳大。这意味着即使火箭使用碳中性燃料，也可能无法抵消火箭产生的碳对气候变化的影响。接着是一氧化碳和氮氧化物。一氧化碳会与氧和其它气体反应，影响大气组成。由于密度较低，此影响在上层大气中放大，因为每克一氧化碳可以搅乱更大体积的气体，带来更大伤害。但氮氧化物也是可反应的，是有效的温室气体。但由于上层大气与下层大气混合程度较低，此气体会在那里停留得更久，造成更大破坏。

但该研究也指出，丰富的温室气体会影响大气层层间混合方式，因为它们在高层吸收更多热量，使其"漂浮"至顶层，从而避免向下沉降。这可能对天气模式和全球气候造成巨大影响。尽管火箭排放的二氧化碳量微乎其微，但其影响可能毁灭性且深远。这也提出了一个相当有力的论点：即使太空公司声称使用碳中性燃料，也可能对地球造成重大损害。而这项研究远不止于此。

太空行业正在大规模增长，各政府、火箭制造商、卫星提供商都想每年发射更多火箭，但每年发射次数少，环境影响相对较小。但如果空间旅游、火星殖民地、新空间站发展起来，发射次数需要指数级增加，而研究表明大气层可能无法承受如此巨大发射增加。

如果考虑到我们尚未达到将气候变化限制在1.5°C的目标，那么很容易看到，为了拯救地球，必须大幅限制未来的太空产业以及新时代的太空竞赛。

不要相信炒作。即使是碳中和和氢能的火箭也会污染环境。我们才刚刚开始了解这些上层大气排放如何改变我们的星球，但到目前为止看起来肯定是不好的，范围也很广。这会暂停马斯克的火星野心或者贝佐斯的太空站计划吗？可能吧，至少我希望他们正在讨论如何缓解这些问题，但看他们的记录让人怀疑。反之，责任落在我们身上，公众和监管这些太空公司的政府机构，来确保到达天堂的代价不是地球。

本文译自 Medium，由 八里 编辑发布。

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