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Uma missão recente do Reino Unido para lançar satélites ao espaço a partir do Spaceport Cornwall, no oeste da Inglaterra, falhou em colocar os satélites em órbita. Mas o foguete LauncherOne conseguiu liberar poluentes perigosos nas camadas média e superior da atmosfera, onde muitos permanecerão por anos.
A missão deu início a uma nova era de lançamentos de foguetes no Reino Unido e faz parte do crescimento global do setor espacial. O número de lançamentos aumentou acentuadamente de 102 em 2019 para um recorde de 178 em 2022. Espera-se que esse crescimento continue. Por exemplo, a bolsa de valores americana Nasdaq previu que o setor valerá US$ 1,4 trilhão (£ 1,1 trilhão) até 2030.
Mas à medida que a indústria cresce, o impacto ambiental dos lançamentos de foguetes inevitavelmente aumentará.
As avaliações do impacto ambiental do setor espacial tendem a se concentrar nas emissões de dióxido de carbono (CO₂). Um relatório da Universidade de Exeter sobre o impacto do carbono no Spaceport Cornwall é um exemplo. Concluiu-se que as emissões totais de CO₂ geradas em todo o “ciclo de vida” de um foguete, desde sua fabricação até o lançamento, são significativamente menores do que o total emitido por todas as outras fontes na Cornualha.
Mas o impacto do carbono não é o aspecto mais preocupante do lançamento de um foguete.
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Baixas emissões, alto impacto
A energia necessária para impulsionar foguetes como o LauncherOne para o espaço é produzida a partir da reação entre combustível de querosene para foguetes e oxigênio líquido. Durante esse processo, os poluentes atmosféricos são gerados e, à medida que o foguete sobe, são liberados diretamente em várias camadas da atmosfera. Os principais poluentes produzidos incluem carbono negro ou partículas de fuligem e nitrogênio gasoso reativo ou óxidos de nitrogênio (NOx).
As partículas de fuligem absorvem eficientemente os raios solares e, portanto, aquecem a atmosfera. O NOx liberado na camada de ozônio converte o ozônio em oxigênio. Isso afina a camada de ozônio e reduz sua capacidade de nos proteger dos raios nocivos do sol.
As avaliações de impacto ambiental também comparam a quantidade de emissões de poluentes atmosféricos de lançamentos de foguetes com fontes de poluição do ar na Terra, como atividades industriais e carros. Os foguetes emitem muito menos partículas de fuligem do que essas fontes, portanto, essa abordagem leva à conclusão de que as emissões de foguetes não são uma preocupação ambiental e, portanto, não valem a pena regulamentar.
Por exemplo, o LauncherOne produziu cerca de 800 kg de partículas de fuligem (obtidas multiplicando a quantidade de propelente pela quantidade de fuligem produzida por 1 kg de propelente queimado). Isso equivale a apenas 0,1% da fuligem emitida por carros no Reino Unido a cada ano. Mas comparar as emissões de fuligem de um foguete com outras fontes mascara o verdadeiro impacto ambiental.
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O verdadeiro pedágio ambiental
Meus colegas e eu realizamos pesquisas, publicadas no ano passado, para determinar o efeito real dos lançamentos de foguetes no clima e na camada de ozônio. Calculamos e mapeamos as emissões de poluentes atmosféricos de todos os 102 foguetes lançados em 2019. Em seguida, inserimos esses valores em um modelo que considera os complexos processos físicos e químicos que ocorrem na atmosfera da Terra.
O modelo estimou a mudança na quantidade de energia que entra e sai da atmosfera devido às partículas adicionais de fuligem dos lançamentos de foguetes. Usamos essa informação para determinar que a fuligem emitida por foguetes tem um efeito de aquecimento 400 a 500 vezes maior do que a fuligem emitida por fontes mais próximas da Terra.
Isso ocorre porque os foguetes liberam fuligem na atmosfera, até altitudes de cerca de 80 km. As partículas de fuligem nessas alturas permanecem suspensas na atmosfera por mais de dois anos, em comparação com apenas algumas semanas para a fuligem produzida mais perto da Terra. Quanto mais tempo as partículas ficam suspensas na atmosfera, maior seu efeito no clima.
A chuva remove as partículas de fuligem que estão mais baixas na atmosfera. Mas as camadas superiores da atmosfera estão secas e a fuligem é removida ao se depositar muito lentamente na Terra. A atração da gravidade da Terra também diminui em força quanto mais longe as partículas estão da Terra. Isso significa que quanto mais altas essas partículas são liberadas, mais tempo elas permanecem na atmosfera.
Por outro lado, nosso modelo descobriu que o efeito do NOx na camada de ozônio quando liberado durante o lançamento de um foguete é relativamente pequeno. Estimamos que cerca de 200 vezes menos moléculas de ozônio são destruídas pela poluição do escapamento de foguetes do que são atualmente destruídas pelas fontes industriais de substâncias destruidoras de ozônio proibidas pelo Protocolo de Montreal. Mas isso pode mudar devido ao crescimento excepcional do número de foguetes lançados nos últimos três anos e ao crescimento previsto do setor espacial global.
A indústria espacial fornece serviços vitais como comunicações, navegação e previsão do tempo e está ajudando os cientistas a entender nosso planeta. Mesmo minha própria pesquisa requer observações da poluição do ar de instrumentos lançados em órbita por foguetes. Mas seus benefícios precisam ser equilibrados com regulamentações que minimizem seus danos ao meio ambiente, principalmente porque o número de lançamentos de foguetes continua crescendo.
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