📄 earth_science

Inventory of global emissions by launchers for 2024

تقدم هذه الورقة IGEL 2024، وهي مجموعة بيانات عالمية شبكية شاملة تقيس 131 كيلوطن من انبعاثات إطلاق الصواريخ من 223 مهمة في عام 2024، مع تفصيل تركيبها الكيميائي وتوزيعها الرأسي عبر الطبقات الغلاف الجوي لدعم نمذجة المناخ وكيمياء الغلاف الجوي.

المؤلفون الأصليون: Moritz Herberhold, Jascha Wilken, Steffen Callsen, Matthias Nützel, Hiroshi Yamashita, Martin Sippel, Simona Silvestri

نُشر 2026-08-10

📖 3 دقيقة قراءة☕ قراءة في استراحة قهوة

CC BY 4.0

المؤلفون الأصليون: Moritz Herberhold, Jascha Wilken, Steffen Callsen, Matthias Nützel, Hiroshi Yamashita, Martin Sippel, Simona Silvestri

البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل

تخيل السماء فوقنا كمحيط عملاق غير مرئي. تماماً كما يمتلك المحيط تيارات، وطبقات حرارية، وأنظمة بيئية دقيقة، فإن غلافنا الجوي هو نظام معقد وحي يحافظ على صلاحية الأرض للسكن. لفترة طويلة، كنا نعلم أن السيارات والمصانع ومحطات الطاقة تفرغ الملوثات في هذا المحيط، مما يغير كيمياءه ويزيد من حرارة كوكبنا. ولكن هناك مصدر جديد ومتنامٍ بسرعة للتلوث كان من الصعب تتبعه: الصواريخ. في كل مرة ينطلق فيها صاروخ، فإنه يطلق سحابة ضخمة من العادم مباشرة إلى الأعلى، مخترقاً الهواء السفلي، والطبقات الوسطى، وحتى الهواء الرقيق بالقرب من الفضاء. بدأ العلماء يشعرون بالقلق من أن عوادم هذه الارتفاعات الشاهقة قد تعبث بطبقة الأوزون (واقي الشمس الخاص بنا) وبالمناخ بطرق لا نفهمها تماماً بعد. ولكي نفهم هذا، نحتاج أولاً إلى خريطة جيدة جداً لما يتم إطلاقه بالضبط، وأين، وكم كميته.

هنا يأتي دور دراسة جديدة، تعمل بمثابة محاسب كوني لعام 2024. فقد أنشأ الباحثون، وهم فريق من مركز الفضاء الألماني (DLR) وجامعة في براونشفايغ، ما يسمى بـ "جرد الانبعاثات العالمية حسب مركبة الإطلاق" (IGEL) لعام 2024. فكر في الأمر كخريطة ثلاثية الأبعاد عالية الدقة لكل عملية إطلاق صاروخي حدثت في ذلك العام. فبدلاً من مجرد التخمين، قاموا بإعادة بناء الصواريخ والمحركات ومسارات الطيران لـ 25 مركبة إطلاق مختلفة على جهاز كمبيوتر لمحاكاة كمية الوقود التي احترقت بالضبط وما خرج من ذيولها. لقد تتبعوا 223 عملية إطلاق، غطت أكثر من 95% من إجمالي الوقود المحترق في المهمات الفضية لذلك العام.

وجد الفريق أنه في عام 2024، أفرغت الصواريخ ما مجموعه 110 كيلوطن من "العادم الأولي" (الأشياء الخارجة مباشرة من المحرك) في السماء. وبعد أن يختلط هذا العادم بالهواء ويتغير قليلاً، يصبح 131 كيلوطن من "الانبعاثات النهائية". الجزء الأكبر من هذا التلوث هو ثاني أكسيد الكربون (CO2) وبخار الماء (H2O)، اللذان يشكلان ما يقرب من 90% من الإجمالي. ومع ذلك، فإن المواد الأكثر خطورة موجودة أيضاً: حوالي 700 طن من الكربون الأسود (السخام)، و720 طناً من أكاسيد النيتروجين، و810 أطنان من أكسيد الألومنيوم (مسحوق أبيض ناتج عن الصواريخ الصلبة).

ما يجعل هذه الخريطة مميزة هو أنها لا تكتفي بالقول إن "الصواريخ تلوث"، بل توضح بدقة أين يستقر هذا التلوث. حوالي 40% من العادم ينطلق في طبقة التروبوسفير (الطبقة الدنيا حيث نعيش وحيث يحدث الطقس)، و30% في طبقة الستراتوسفير (الطبقة الوسطى التي تحتوي على الأوزون)، والـ 30% المتبقية تذهب إلى مستويات أعلى. كما تسلط الدراسة الضوء على أن نوع الصاروخ أمر بالغ الأهمية؛ فعلى سبيل المثال، كانت صواريخ "ستارشيب" (Starship) الضخمة والجديدة، رغم أنها لم تقم إلا بأربع رحلات تجريبية فقط، مسؤولة عن جزء كبير من الوقود المحترق في ذلك العام.

يعترف الباحثون بأن هذه المحاكاة مبنية على أفضل البيانات التي استطاعوا العثاً عليها، وليست قياساً مباشراً لكل نفخة دخان. فقد اضطروا لاستخدام نماذج رياضية وفيزيائية لتخمين كيفية تغير العادم أثناء صعوده، لأننا لا نملك مستشعرات تطفو في الفضاء لقياس ذيل كل صاروخ. ومع ذلك، فقد تحققوا من عملهم مقابل بيانات الطيران الحقيقية ووجدوا أن خرائطهم تتطابق مع الواقع بشكل جيد جداً. ومن خلال توفير مجموعة البيانات التفصيلية هذه والمفتوحة المصدر، فإنهم يقدمون لعلماء المناخ أداة قوية جديدة. الآن، بدلاً من التخمين حول كيفية تأثير الصواريخ على غلافنا الجوي، يمكن للعلماء إدخال هذه البيانات المحددة والدقيقة في نماذجه المناخية لرؤية كيف يمكن لهذه العوادم عالية السرعة أن تغير كيمياء عالمنا. إنها خطوة أولى حاسمة لفهم التكلفة البيئية لرحلتنا نحو النجوم.

أبحاث مشابهة