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太空发射正在增加,一种新的空气污染也在增加

返回地球大气层时,航天器部件和卫星会留下大量悬浮在空气中的金属颗粒。

作者:Matt Hrodey
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一颗卫星在重返地球大气层时燃烧。图片来源:PaulFleet/Getty

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您听说过海洋中的塑料。现在,请准备好应对天空中的金属。

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一项新研究发现在平流层(大气层最高层之一,臭氧层在此保护地球免受紫外线辐射)中存在广泛的金属颗粒。研究人员表示,这些污染物通常不会以如此异常的浓度存在,并且很可能是在卫星、火箭部件和其他航天器重返大气层时泄漏出来的。

对臭氧层或整个人类造成的威胁仍然未知,但科学家表示,任何对正常洁净平流层的改变都应引起重视。臭氧层受到严重破坏将威胁到我们物种的生存,而较轻的削弱将导致各种疾病并加剧皮肤癌的发病率。

太空中的金属来自何处?

据联合国外层空间事务厅(United Nations Office for Outer Space Affairs)统计,随着私人航天产业的兴起,发射次数从 2016 年的 221 次增加到 2022 年的 2,478 次。数以吨计的 SpaceX、Arianespace 和俄罗斯火箭已经飞入太空。

“大部分材料最终都会落回地面,”来自美国国家海洋和大气管理局、普渡大学和其他机构的研究人员在一份声明中指出。

根据航空航天公司(The Aerospace Company)维护的数据库,仅在 2023 年 9 月,就有 24 个不同的部件返回地球,包括火箭体和碎片。

研究团队通过驾驶一架 WB-57 研究飞机飞到 11.8 英里高空,并使用鼻部安装的设备对空气进行采样,从而测量了平流层中的金属。科学家们还使用了 ER-2 飞机进行了类似的设置,总共发现了 20 多种金属,其比例与航天器合金中的比例相似。锂、铝、铜和铅之所以不会落到地面,是因为它们像烟尘颗粒一样悬浮在气溶胶中。


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我们应该担心太空金属颗粒吗?

这些金属甚至附着在对臭氧层健康至关重要的硫酸盐颗粒上。目前约有 10% 的颗粒受到影响,但研究人员预计在未来几十年内,这一比例将上升至 50%。

“这对大气层、臭氧层和地球生命可能产生的影响尚不清楚,”声明称。

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每天有数百颗流星撞击地球高层大气,导致金属颗粒落下,形成科学家称之为“流星烟”(meteor smoke)的现象。但这些金属的特征与研究发现的不同。

普渡大学大气科学家 Daniel Cziczo 在一份声明中表示:“这项研究告诉我们,人类活动和人类太空飞行对地球的影响可能非常显著,甚至可能比我们迄今为止想象的更为显著。了解我们的地球是我们最紧迫的研究重点之一。”

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  • Matt Hrodey

    Matt是DiscoverMagazine.com的特约撰稿人,他关注人类意识研究的新进展和太空科学中的重要问题——包括我们的宇宙是否存在于黑洞之中。Matt之前曾发表在PCGamesN、EscapistMagazine.com和Milwaukee Magazine上,他在后者担任了六年的编辑。

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