火箭的碳排危机

图╱路透

新闻提要■GPS、通讯等都离不开卫星，加上人类如火如荼追寻太空旅游梦，促使火箭频繁升空，引发的大气污染危机恐更胜飞机。

精句选粹■The world’s increasing reliance on satellites for everything from weather monitoring to communications services to GPS, as well as a burgeoning space-tourism industry, means rocket launches are growing rapidly.

气象观测、通讯服务、全球定位系统（GPS）都倚赖卫星，加上正蓬勃发展的太空观光，导致火箭发射升空次数愈来愈频繁，碳排放污染大气层，加剧气候变迁隐忧，也随之浮上台面。

研究人员指出，尽管太空活动的碳排放规模，与航空及其他产业一比相对较小，但其释出的污染物也会破坏大气臭氧层，致使全球暖化恶化。

根据哈佛－史密松天体物理中心天体物理学家麦克道威尔（Jonathan McDowell）搜集的数据，去年火箭成功发射升空180次，多于2021年的136次，他预期往后几年发射次数还会直线上升。

太空产业的碳排放常被拿来和航空业做比较，全球二氧化碳排放量航空业占了2.5％。这两个产业虽都是大气污染的来源，但制造污染的地点有所不同。

大部分飞机航班飞在对流层，是大气层最低一层。火箭的碳足迹则集中在较高的中间层和平流层，研究人员说，在平流层的污染物杀伤力较大。

美国政府资助的非营利组织航太公司（Aerospace Corporation）科学家罗斯（Martin N. Ross）指出，卡车柴油引擎或商业飞机产生的黑碳悬浮微粒，持续数日后散去，但火箭排出的黑碳悬浮微粒，会留在平流层达四、五年。

太空旅游 对环境冲击大

科学家提到，太空旅游虽刚起步，一旦起飞对环境的冲击相当可观。伦敦大学学院副教授马莱斯（Eloise Marais）指出，太空旅行的每位乘客碳排量，是长程商用客机的50倍到100倍。

一份太空旅游影响环境的研究报告发现，要是太空飞行成为日常，不出三年，火箭发射对气候冲击的程度，会是目前的2倍有余。马莱斯正是这份报告的共同作者。

马莱斯指出，大部分火箭燃料中的化合物破坏臭氧层，平流层中的臭氧会吸收太阳的紫外线。

研究人员说，火箭升空活动集中在北半球，北半球虽不像南半球上空出现臭氧层破洞，但既然地球大多数人口生活于此，有必要深入研究，评估火箭发射对北半球上空臭氧层的影响。

几十年来，美国航太总署（NASA）都以液态氢作为火箭推进燃料。马莱斯表示，液态氢很难保持在适当温度不易处理，不过燃烧时只产生水蒸气，污染问题没有煤灰来得大，尽管如此仍会使原本较干燥的平流层水分增加而影响气候。

更何况目前大部分液态氢经由碳密集过程生成，算不上是干净能源。解决之道是利用再生能源将氢从水分子分离，产生所谓的「绿氢」（green hydrogen）。

开发替代燃料 减少碳排

国际能源总署（IEA）指出，「绿氢」虽在美国氢产量占不到1％，但再生能源成本下降可改变现况。能源新创公司Green Hydrogen International计划在德州南部设新厂，专门提供绿氢给火箭公司。

另有科学家尝试开发替代的航太燃料，除了减少碳排放，且比现用燃料的推力更强。加州大学河滨分校发表研究报告指出，燃烧硼烷氨（ammonia borane）形成零碳燃料，可取代现今火箭使用的化石燃料。