Por que as viagens espaciais comerciais podem agravar a poluição atmosférica

A missão privada Axiom-1 para enviar quatro astronautas à Estação Espacial Internacional (ISS, na sigla em inglês) é a primeira de muitas missões planejadas pela Nasa, a agência espacial americana, para o uso comercial da ISS — como parte do que está sendo chamado de economia da órbita baixa da Terra.

O comandante da missão Axiom-1 afirmou enfaticamente que este não é um exemplo de turismo espacial, uma vez que a tripulação passou por treinamento, e a missão inclui planos para realizar pesquisas biomédicas.

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Os membros da tripulação — todos homens com idades entre 52 e 71 anos — pagaram supostamente US$ 55 milhões por cada passagem, quantia que sem dúvida financiaria um formidável programa de pesquisa biomédica aqui na Terra.

Mas, tirando o preço absurdo da passagem, estou preocupada com os possíveis impactos ambientais destas voltinhas no espaço.

A missão está usando um foguete SpaceX Falcon 9 Block 5, com a tripulação localizada na espaçonave Crew Dragon em seu topo.

O foguete tem dois níveis: o booster reutilizável que contém a maior parte (cerca de quatro quintos) do combustível e que retorna à Terra para ser reutilizado, e um segundo nível descartável.

O booster atinge uma altitude de cerca de 140 km antes de retornar à Terra.

A energia necessária para impulsionar a espaçonave até a ISS é obtida a partir da reação de combustão entre querosene e oxigênio líquido, liberando subprodutos perigosos para o meio ambiente.

Os lançamentos de foguetes e o retorno de componentes reutilizáveis ​​liberam poluentes e gases de efeito estufa em várias camadas atmosféricas.

Nas camadas médias e altas da atmosfera, eles podem persistir por anos em comparação com poluentes equivalentes liberados na superfície da Terra ou perto dela, que permanecem por semanas no máximo.

Isso acontece porque há menos reações químicas ou eventos climáticos para eliminar poluentes das camadas médias e altas.

Poluentes potentes

O combustível querosene usado pelos foguetes Falcon da SpaceX é uma mistura de hidrocarbonetos, composta por átomos de carbono e hidrogênio.

Estes reagem com o oxigênio líquido para formar dióxido de carbono (CO₂), vapor d'água (H₂O) e carbono negro ou partículas de fuligem que são liberadas do escape do foguete.

CO₂ e H₂O são gases de efeito estufa potentes, e as partículas de fuligem negra são muito eficientes na absorção dos raios solares. Isso significa que todas estas substâncias químicas contribuem para o aquecimento da atmosfera da Terra.

Os óxidos de nitrogênio (NOx), poluentes atmosféricos reativos, também se formam durante o lançamento do foguete devido a temperaturas muito altas, causando uma reação de ligação entre moléculas de nitrogênio e oxigênio geralmente estáveis.

O NOx também é produzido quando os componentes reutilizáveis ​​do foguete retornam à Terra, devido a temperaturas extremas provocadas pelo atrito em seus escudos de calor à medida que passam pela mesosfera a 40 km-70 km.

Quando estas partículas entram em contato com a camada de ozônio (na estratosfera), elas convertem o ozônio em oxigênio, exaurindo o frágil revestimento que protege o planeta da nociva radiação ultravioleta (UV) do Sol.

Embora as emissões totais de CO₂ deste lançamento sejam pequenas em comparação com as da indústria aeronáutica global, as emissões por passageiro serão cerca de 100 vezes as de um voo de longa distância.

As emissões de fuligem também são muito menores do que as da indústria aeronáutica, mas quando lançada nas camadas médias e altas da atmosfera, a fuligem tem um efeito de aquecimento 500 vezes maior do que em níveis mais próximos da Terra.

Isso acontece em parte porque normalmente não há nuvens e poucos ou nenhum aerossol competindo com a fuligem para absorver os raios de Sol.

As oportunidades potenciais de criação de redes industriais e comerciais na órbita baixa da Terra foram comparadas por um cofundador da Axiom aos primeiros dias de desenvolvimento da internet, hoje uma tecnologia quase universalmente acessível.

Se estendermos esta analogia para imaginar níveis igualmente altos de acesso à economia da órbita baixa da Terra, os lançamentos de foguetes provavelmente vão se tornar muito mais comuns do que os meros 146 realizados em 2021.

Um cenário deste tipo alteraria substancialmente o clima da Terra e prejudicaria nosso significativo avanço na reparação da camada de ozônio.

No mínimo, pesquisas são urgentemente necessárias para avaliar as consequências da promissora economia da órbita baixa da Terra para o nosso planeta aqui embaixo.

* Eloise Marais é professora associada de geografia física da University College London (UCL), no Reino Unido.

Este artigo foi publicado originalmente no site de notícias acadêmicas The Conversation e republicado aqui sob uma licença Creative Commons. Leia aqui a versão original (em inglês).

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