近年来,低地球轨道的卫星数量迅速增加,刺激了太空产业的发展,同时也引发了新的环境问题。火箭发射和重返大气层的太空碎片会释放污染物,这些污染物在中层大气中停留的时间可达地面排放物的100倍,对臭氧层造成损害。臭氧层保护地球生命免受有害紫外线辐射,其受损将带来严重影响。尽管早在30年前就有关于火箭排放物对臭氧层影响的研究,但由于发射活动稀少,这一问题长期被低估。然而,随着发射活动的加速,这一观念开始改变。2019年全球轨道火箭发射次数仅为97次,到2024年已激增至258次,并预计将继续快速增长。
对此,我们与由坎特伯雷大学的劳拉·瑞维尔领导的国际研究团队合作,利用苏黎世联邦理工学院和达沃斯物理气象观测站开发的化学气候模型,模拟了预计的火箭排放对2030年臭氧层的影响。假设2030年的发射次数达到每年2,040次,全球平均臭氧厚度将减少近0.3%,南极地区春季臭氧空洞处的季节性减少幅度可达4%。尽管这些数字看起来微不足道,但需要提醒的是,臭氧层仍在从过去的损害中恢复。因此,持续的排放将对臭氧层的恢复构成威胁。