İnsanlığın yıldızlara giden yolunun ardından kalan uzay aracı metalleri

Uzay Çağı, gezegenin en uzak kısımlarından biri olan stratosferde parmak izleri bırakıyor; bu bölgenin iklim, ozon tabakası ve Dünya’nın devam eden yaşanabilirliği üzerinde potansiyel etkileri var.

Araştırmacılar, araştırma uçaklarının burun konisine takılan araçları kullanarak ve gezegenin yüzeyinin 18 kilometreden fazla yukarısında örnekleme yaparak, muhtemelen uzay aracı ve uyduların giderek daha sık fırlatılıp geri dönmesinden kaynaklanan, atmosferdeki aerosollerde önemli miktarda metal keşfettiler. Bu metal kütlesi atmosferin kimyasını, Dünya’nın atmosferini ve ozon tabakasını etkileyebilecek şekilde değiştiriyor.

Bu sonuçlar üzerine bir çalışma yayınlayan bilim adamlarından oluşan bir ekipten Dan Cziczo, “Bu insan yapımı materyali, atmosferin el değmemiş bir bölgesi olarak kabul ettiğimiz bir yerde buluyoruz” dedi. Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı. “Ve eğer stratosferde (atmosferin bu istikrarlı bölgesi) bir şeyler değişiyorsa, bu daha yakından bakmayı hak ediyor.”

Purdue Bilim Koleji’nde profesör ve Dünya, Atmosfer ve Gezegen Bilimleri Bölümü başkanı olan Cziczo, bu nadir bölge üzerinde onlarca yıl çalışmış bir atmosfer bilimi uzmanıdır.

Dünya, Atmosfer ve Gezegen Bilimleri Bölümü’nde yardımcı profesör ve Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi’nde araştırmacı olan Dan Murphy liderliğindeki ekip, uzay aracı alaşımlarında kullanılanları yansıtan oranlarda 20’den fazla element tespit etti.

Uzay aracının yeniden girişinden kaynaklanan lityum, alüminyum, bakır ve kurşun kütlesinin, doğal kozmik tozda bulunan metallerden çok daha fazla olduğunu buldular. Büyük sülfürik asit parçacıklarının (ozon tabakasını korumaya ve tamponlamaya yardımcı olan parçacıklar) neredeyse %10’u alüminyum ve diğer uzay aracı metallerini içeriyordu.

Bilim adamları, 2030 yılına kadar 50.000 kadar uydunun daha yörüngeye ulaşabileceğini tahmin ediyor. Ekip bunun, önümüzdeki birkaç on yılda stratosferik sülfürik asit parçacıklarının yarısına kadarının yeniden girişten kaynaklanan metalleri içereceği anlamına geldiğini hesaplıyor. Bunun atmosfere, ozon tabakasına ve Dünya’daki hayata ne gibi bir etkisi olabileceği henüz anlaşılamadı.

Bilim adamları uzun süredir uzay araçlarının ve uyduların atmosferin üst katmanını değiştirdiğinden şüpheleniyorlardı, ancak yaşamadığımız ve en yüksek uçuşların bile çok kısa bir süreliğine girebildiği stratosferi incelemek zorlu bir iş.

NASA’nın Havadan Bilim Programının bir parçası olarak Murphy ve grubu, kutup çevresi bulutlarının oluşma eğiliminde olduğu Alaska’da yerden 11,8 mil (19 km) yüksekteki atmosferi örneklemek için WB-57 uçağıyla uçuyor. Benzer ölçümler Cziczo ve grubu tarafından Amerika Birleşik Devletleri kıtasındaki bir ER-2 uçağından yapıldı. Her iki grup da yalnızca en taze, en bozulmamış havanın örneklenmesini sağlamak için burun konisine bağlanan aletleri kullanır.

Korunan gökyüzü

Okyanusun pürüzsüz yüzeyi gibi, stratosfer de en azından insan gözüne sorunsuz görünüyor. Yaşam ve uygarlık çoğunlukla gezegenin yüzeyinde ve atmosferin en alt katmanı olan troposferde gerçekleşir. Stratosfer, atmosferin şaşırtıcı derecede istikrarlı ve görünüşte sakin bir katmanıdır.

Stratosfer aynı zamanda ozon tabakasının da diyarıdır: gezegeni ve üzerindeki tüm yaşamı ultraviyole radyasyonun kavurucu, kavurucu ışınlarından koruyan küresel bir çadır görevi gören gaz harikası. Ozon tabakası olmasaydı Dünya’da yaşam muhtemelen asla ortaya çıkmayacaktı. Ve o olmadan hayatın devam etmesi pek mümkün değildir.

Son onyıllar stratosfer için olaylarla geçti. Ozon tabakası 1980’lerde kloroflorokarbonların tehdidi altına girdi ve hükümetlerin ve şirketlerin yalnızca koordineli, sürekli küresel çabaları onu onarmak ve yenilemek için meyve vermeye başladı.

Cziczo, “Kayan yıldızlar atmosferde ilerliyor” dedi.

“Meteor çoğu zaman atmosferde yanıyor ve göktaşı bile olup gezegene ulaşmıyor. Yani yapıldığı malzeme atmosferde iyon halinde kalıyor. Çok sıcak bir gaz oluşturuyorlar ve soğumaya başlıyorlar. moleküller halinde yoğunlaşıp stratosfere düşüyorlar.”

“Moleküller birbirini buluyor, bir araya geliyor ve göktaşı dumanı dediğimiz şeyi oluşturuyor. Bilim insanları yakın zamanda bu göktaşı parçacıklarının kimyasal parmak izinin değişmeye başladığını fark etmeye başladı ve bu da bize ‘Peki ne değişti?’ sorusunu yöneltti. çünkü göktaşı bileşimi değişmedi. Ama uzay aracı sayısı değişti.”

Ne ayak

Uzay aracının fırlatılması ve geri dönüşü bir zamanlar uluslararası olaylardı. Sputnik ve Merkür misyonlarının fırlatılışı ön sayfalarda yer alan haberlerdi. Artık hızlanan yenilik dalgası ve mevzuatın gevşemesi, düzinelerce ülke ve şirketin yörüngeye uydu ve uzay aracı fırlatabileceği anlamına geliyor. Tüm bu uyduların roketlerle gönderilmesi gerekiyor ve bu malzemenin çoğu eninde sonunda geri geliyor.

Okyanusta dolaşan büyük gemilerin dümen suyu gibi, roketler de arkalarında atmosferi bilim adamlarının henüz anlamadığı şekillerde değiştirebilecek bir metal izi bırakıyor.

Cziczo, “Bir şeyleri yörüngeye oturtmak için tüm bu yakıta ve yükü destekleyecek devasa bir gövdeye ihtiyacınız var” dedi. “O kadar çok roket yükselip geri dönüyor ve o kadar çok uydu atmosfere düşüyor ki, bunlar stratosferde bu aerosol parçacıkları olarak görünmeye başlıyor.”

Elbette kayan yıldızlar ilk uzay dağıtım sistemiydi. Meteorlar her gün atmosfere düşüyor. Atmosferin ısısı ve sürtünmesi, tıpkı insan yapımı eserlerde olduğu gibi, onların malzemelerini de soyar. Bununla birlikte, her gün yüzlerce meteor Dünya’nın atmosferine girerken, uzay aracını uzaya fırlatıp tekrar Dünya yüzeyine dönen tonlarca Falcon, Ariane ve Soyuz roketini oluşturan metal kütlesiyle giderek daha fazla rekabet halinde oluyorlar.

Cziczo, “Atmosferdeki değişikliklerin incelenmesi zor ve anlaşılması karmaşık olabilir” dedi. “Fakat bu araştırmanın bize gösterdiği şey, insan işgalinin ve insanlı uzay uçuşunun gezegen üzerindeki etkisinin önemli olabileceği, belki de şimdiye kadar hayal ettiğimizden daha önemli olabileceğidir. Gezegenimizi anlamak, var olan en acil araştırma önceliklerinden biridir.”