Inventory of global emissions by launchers for 2024
Dit artikel presenteert IGEL 2024, een uitgebreide, gegridde wereldwijde dataset die 131 kiloton aan emissies van raketlanceringen uit 223 missies in 2024 kwantificeert, waarbij de chemische samenstelling en verticale distributie over atmosferische lagen worden gedetailleerd om klimaat- en atmosferische chemie-modellering te ondersteunen.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van het onderstaande artikel. Het is niet geschreven of goedgekeurd door de auteurs. Raadpleeg het oorspronkelijke artikel voor technische nauwkeurigheid. Lees de volledige disclaimer
Stel je de lucht boven ons voor als een gigantische, onzichtbare oceaan. Net zoals de oceaan stromingen, temperatuurlagen en delicate ecosystemen heeft, is onze atmosfeer een complex, levend systeem dat de aarde leefbaar houdt. Al een lange tijd weten we dat auto's, fabrieken en elektriciteitscentralen vervuilende stoffen in deze oceaan lozen, waardoor de chemie verandert en onze planeet opwarmt. Maar er is een nieuwe, snel groeiende bron van vervuiling die moeilijker te volgen is: raketten. Elke keer dat een raket opstijgt, schiet hij een enorme pluim uitlaatgassen recht omhoog, die door de onderste lagen van de lucht, de middelste lagen en zelfs de ijle lucht nabij de ruimte snijdt. Wetenschappers beginnen zich zorgen te maken dat deze hooggelegen uitlaatgassen de ozonlaag (de zonnebrandcrème van de aarde) en het klimaat op manieren kunnen verstoren die we nog niet volledig begrijpen. Om dit te achterhalen, hebben we eerst een echt goede kaart nodig van wat er precies wordt uitgestoten, waar, en hoeveel.
Hier komt een nieuwe studie bij kijken, die fungeert als een kosmische accountant voor het jaar 2024. De onderzoekers, een team van het Duitse Lucht- en Ruimtevaartcentrum (DLR) en een universiteit in Braunschweig, hebben iets gecreëerd dat het "Inventory of Global Emissions by Launcher" (IGEL) voor 2024 wordt genoemd. Denk aan een high-definition, 3D-kaart van elke raketlancering die dat jaar heeft plaatsgevonden. In plaats van simpelweg te gokken, hebben ze de raketten, motoren en vliegroutes van 25 verschillende lanceervoertuigen nagebouwd op een computer om exact te simuleren hoeveel brandstof ze verbruikten en wat er uit hun staarten kwam. Ze volgden 223 lanceringen, die meer dan 95% van alle verbrande brandstof bij ruimtemissies dat jaar besloegen.
Het team ontdekte dat raketten in 2024 in totaal 110 kiloton aan "primaire uitlaatgassen" (het spul dat rechtstreeks uit de motor komt) in de lucht dumpden. Nadat die uitlaatgassen zich met de lucht mengen en enigszins veranderen, worden ze 131 kiloton aan "finale emissies". Het grootste deel van deze vervuiling is koolstofdioxide (CO2) en waterdamp (H2O), die bijna 90% van het totaal uitmaken. Echter, het gevaarlijkere spul is ook aanwezig: ongeveer 700 ton roet (black carbon), 720 ton stikstofoxiden en 810 ton aluminiumoxide (een wit poeder van vaste brandstoffen).
Wat deze kaart bijzonder maakt, is dat deze niet alleen zegt "raketten vervuilen". Het laat precies zien waar de vervuiling terechtkomt. Ongeveer 40% van de uitlaatgassen wordt vrijgelaten in de troposfeer (de onderste laag waar wij leven en waar het weer plaatsvindt), 30% in de stratosfeer (de middelste laag die de ozon bevat), en de resterende 30% gaat nog hoger. De studie benadrukt ook dat het type raket veel uitmaakt; de nieuwe, enorme Starship-raketten waren bijvoorbeeld, ondanks dat ze slechts vier testvluchten maakten, verantwoordelijk voor een enorm deel van de verbrande brandstof dat jaar.
De onderzoekers geven toe dat dit een simulatie is gebaseerd op de beste gegevens die ze konden vinden, en geen directe meting van elk enkel wolkje rook. Ze moesten wiskundige en natuurkundige modellen gebruiken om te voorspellen hoe de uitlaatgassen veranderen terwijl ze opstijgen, omdat we geen sensoren in de ruimte hebben zweven om elke raketstaart te meten. Ze hebben echter hun werk gecontroleerd aan de hand van echte vluchtgegevens en ontdekten dat hun kaarten de werkelijkheid heel goed benaderen. Door dit gedetailleerde, open-source dataset te verstrekken, overhandigen ze klimaatwetenschappers een krachtig nieuw instrument. Nu, in plaats van te gokken hoe raketten onze atmosfeer beïnvloeden, kunnen wetenschappers deze specifieke, nauwkeurige gegevens in hun klimaatmodellen invoeren om precies te zien hoe deze hooggesnelde uitlaatgassen onze wereldchemie veranderen. Het is een cruciale eerste stap in het begrijpen van de milieukosten van onze reis naar de sterren.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.