Как изстрелването на ракети от космодрумите влияе върху околната среда?

Космическите изстрелвания се увеличават и ракетите стават все по-големи. Какво е въздействието върху околната среда,  особено когато нещата се объркат, разказва BBC. 

Когато Starship на SpaceX бавно се измъкна от стартовата площадка и в небето на Тексас на 20 април 2023 г., малко хора очакваха първият полет на най-мощната ракета в света да продължи толкова дълго.

Аплодисменти избухнаха сред тълпата, наредила се по близките пътища, когато Starship се отлепи  от кулата и нейните 33 двигателя я изстреляха в безоблачно небе. След това – три минути и 57 секунди след планирания 90-минутен полет – космическият кораб експлодира, потапяйки се обратно в морето в дъжд от отломки. Инженерите от SpaceX описаха експлозията като „бързо непланирано разглобяване“; Собственикът на SpaceX Илон Мъск каза, че е "вълнуващо". Мисията беше обявена за успешна.

Със сигурност беше вълнуващо и, от инженерна гледна точка, определено беше успех. Starship разширява границите на ракетната технология и след последния си полет през юни 2024 г., някои смятат, че космическият кораб е на път да се превърне в жизнеспособно средство за изпращане на сателити и един ден хора в орбита и отвъд Луната. Но след като прякото предаване на първия полет приключи, инженерите направиха шокиращо откритие: изстрелването не само е унищожило стартовата установка, но и самата стартова площадка. Мястото за изстрелване на SpaceX в Бока Чика е на южната граница на Съединените щати, с изглед към Мексиканския залив. Компанията изстрелва на изток, за да се възползва от въртенето на Земята, с допълнителното предимство, че всички останки от ракети падат в океана (въпреки че до голяма степен не е известно какъв ефект имат тези ракетни катастрофи върху морската среда). Районът е заобиколен от държавни паркове и национални убежища за диви животни – важна зона за защитени растения и мигриращи птици.

Когато двигателите на пусковата установка се запалиха, площадката беше обвита в облак прах и дим. Това скри експлозивен облак от отломки – ракетата изгори кратер в конструкцията и изпрати пясък, пръст, парчета метал и бетон, летящи във въздуха, за да се приземи на разстояние до 10 километра (6,2 мили).
За щастие никой не е пострадал, но дистанционни камери са заснели част от щетите, местното обществено радио съобщи, че "пепел" пада върху близките общности и по-късно, че околните защитени зони са осеяни с останки. Ефектът беше официално документиран от правителствената Служба за риба и дива природа на САЩ и Starship беше спрян.
Преди изстрелването SpaceX се съгласи да се придържа към строгите условия на околната среда и тества стартовата площадка със завинтена ракета и работещи двигатели, но не с пълна тяга. В публикация на X след изстрелването Мъск призна, че „масивна стоманена плоча с водно охлаждане“, предназначена да мине под ракетата при излитане, не е била готова навреме.

Оттогава компанията преустрои стартовата площадка до подобрен дизайн. Но експлозията подчерта това, което изглежда нарастващо безпокойство сред екологичните групи. Тъй като броят на обектите, изстреляни в космоса, нараства всяка година – вече достига хиляди – и с разработването на нови ракети-носители, много екологични организации са загрижени за нежеланото въздействие на ракетната технология. Особено когато нещата се объркат.

„Трудно е да се гледат тези огромни експлозии“, казва Сара Гейнс Бармайер, заместник-вицепрезидент на програмите за опазване в Асоциацията за опазване на националните паркове (NPCA) в САЩ. „Размерът на унищожаването на околната среда, което причиняват с отломките, и потенциалът за пожари, замърсяване на въздуха и водата – бихме искали да видим повече сигурност и тестове, преди да изстреляме космически кораби близо до защитени зони.“

След експлозията в Бока Чика няколко природозащитни групи подадоха иск срещу правителствените регулатори за разрешаване на изстрелването. Междувременно NPCA предупреждава за по-широкия риск за крайбрежните райони. В момента се води кампания срещу развитието на комерсиална площадка за изстрелване на брега в щата Джорджия близо до защитена пустиня. Групата също е сред загрижените относно плановете за разширяване на Кейп Канаверал във Флорида.

САЩ оценяват въздействието върху околната среда около Кейп Канаверал

Известно като база за изстрелвания на НАСА, Министерството на военновъздушните сили на САЩ в момента оценява въздействието върху околната среда от изграждането на нова стартова площадка в Кейп Канаверал за Starship и наскоро проведе серия от публични срещи в района, за да оцени местното мнение. Едно от предложените места за ракетата ще включва преустройство на съществуваща стартова площадка, но другото – потенциално по-противоречив план – ще означава изграждане на изцяло нова, по-близо до периметъра.

Тези места са свикнали с въздействието на космическата индустрия", казва Бармайер. "Но това, което виждаме в момента с новите предложения е, че те започват да се доближават все повече и повече до защитените зони и това е, за което имаме опасения ."
Носът е заобиколен от растения и диви животни с международно значение, включително Националния резерват за диви животни на остров Мерит – един от районите с най-голямо биологично разнообразие в света.

„[Нос] има приблизително 1133 вида растения, 141 вида риби, 74 земноводни и влечуги, 318 птици и 29 различни бозайници в своите граници“, казва Дон Данкерт, който ръководи екипа за управление на околната среда в космическия център Кенеди на НАСА в Кейп Канаверал. „Двадесет и един от тези видове са федерално защитени, като морски крави, морски костенурки и американски белоглави орли.“

НАСА наблюдава въздействието на изстрелванията от района повече от 40 години, като се започне с ранните полети на космическата совалка. В изявление НАСА каза пред BBC, че след 135 изстрелвания за период от 30 години, основните въздействия са били "натрупване на алуминиеви частици, увреждане на растителността и временно намалено рН в съседните води".

НАСА приписва тези ефекти на горивото, изгорено в твърдите ракетни ускорители на совалката, и казва, че подобни резултати са регистрирани след изстрелването на Artemis през ноември 2022 г. (което използва същата технология за твърди ракети). Агенцията казва, че също така наблюдава водата, качеството на въздуха и че "острите въздействия от изстрелванията на космически совалки върху популациите на дивата природа са минимални".

Всички превозни средства, използвани при изстрелванията на НАСА, се тестват обстойно, преди да им бъде разрешено да излетят", казва Данкерт. „Част от този процес е да се гарантира, че въздействието върху околната среда от тези изстрелвания е минимално и няма да причини дългосрочни щети на екосистемата."

Обширни райони край космодрума в Байконур са отровени от ракетно гориво

Не може да се каже същото за руския еквивалент – първият в света космодрум в Байконур в Казахстан. Предупредителна история за нерегулирана космическа амбиция, обширни райони от равнинната степ са били отровени от канцерогенно гориво, което се е разляло от изхвърлени ракети (можете да прочетете повече за това тук).
Всъщност може да се твърди, че разполагането на комплекса за изстрелване на Кейп Канаверал там, където се намира, всъщност е помогнало за опазването на околната среда. Голяма част от близкото крайбрежие на Флорида е пренаселено с хотели, ресторанти и апартаменти – олицетворение на „асфалтирания рай за поставяне на паркинг“, както веднъж пееше Джони Мичъл – но поради опасения за сигурността и риска от експлозии, никой може да се изгради твърде близо до стартовата площадка.

Ракетната площадка в Куру влияе най-малко на природата 

Междувременно, в Куру във Френска Гвиана, Европейската космическа агенция (Esa) се подготвя за първото изстрелване на собствената си гигантска ракета Ariane-6 . Европейският космодрум с площ от 650 кв. км (251 кв. мили) се намира точно на север от екватора и граничи с мангрови блата и е заобиколен от тропически гори, дом на богато биоразнообразие от растения и животни, включително ягуари – третият по големина вид в света котка и се счита за "почти застрашен" вид.
„Той е много добре запазен“, казва Люс Фабрегет, ръководител на инфраструктурата на дирекцията за космически транспорт на ESA. „[В периметъра на космодрума] няма земеделие, така че няма химикали или пестициди, а ловът в района е забранен.“

Космодрумът се наблюдава постоянно за качеството на въздуха, почвата и водата с мерки около сградите и инфраструктурата за защита на дивата природа. Неотдавнашна слънчева ферма, например, е построена с ограда, която има дупки, през които да преминават жаби. Но точно както при Кейп Канаверал, когато става въпрос за въздействието на изстрелванията, те също са регистрирали повишени нива на алуминий и киселинност от изгорелите газове на ракети с твърдо гориво.

Има много слабо въздействие, то е много преходно и се простира само на около 500 м (1650 фута) около мястото за изстрелване“, казва Фабрегет.
Окончателното сглобяване на първия Ariane 6 се извършва на стартовата площадка в подготовка за изстрелване през юли. Както Мъск несъмнено ще свидетелства, когато става дума за първи полети, провалът винаги е опция. И ветераните от програмата за стартиране на Esa със сигурност ще бъдат нервни.

Лошите сценарии са отиграни предварително 

Първата ракета Ariane 5, изстреляна през юни 1996 г., издържа само 39 секунди, преди да експлодира, резултат от софтуерна грешка. Докато очакванията остават високи за полета на неговия наследник, планиращите мисията вече са работили върху най-лошите сценарии. Освен че се изстрелва само с посока на вятъра, за да изнесе отломки в морето, ако ракетата се разпадне, тя е проектирана да се разпадне на малки парчета, за да се сведат до минимум щетите, когато се ударят в земята.

От първите изображения на нашата крехка синьо-зелена планета от космоса до днешните сателити, които наблюдават нашето време и променящия се климат, космосът преобрази представата ни за околната среда на Земята. Но неконтролираното развитие на космодруми или бързане за разработване на нови системи за изстрелване, без да се отчита въздействието на повредата, рискува да подкопае тези усилия.

Въпреки това Бармайер е оптимист: „Ние наистина вярваме, че можем да намерим баланс тук и че индустрията и опазването могат да съществуват рамо до рамо.“