太空旅游会不会毁了我们的星球？

 

编者按：前有理查德·布兰森，后有杰夫·贝索斯，这些亿万富翁先后亲自开启了太空之旅。但他们的目的不是为了探索太空，因为所采用的推进技术都是几十年前的。他们的目的主要是为了赚钱，面向一群有钱的富豪提供太空旅行业务，让他们体验几分钟短暂的失重感，以及从空中俯瞰地球的独特体验。尽管对地球的贡献和受众有限，这种飞行对地球造成的潜在环境影响却巨大。Bruno Candeias对此进行了分析。原文发表在Medium上，标题是：Will Space Tourism Ruin Our Planet?

 

划重点：

 

 

他们想用安全且具有成本效益的方式把人类发射到“太空边缘”，计划主要是为了赚钱

 

 

维珍银河每年发射1000 次对气候和臭氧的影响与当今全球航空所造成的影响相当

 

 

蓝色起源发射排放的水蒸气足以让气候变暖效应加倍

 

 

我们应该推动对这个刚刚起步的行业的监管，提高透明度

 

 

不管我们喜不喜欢，太空旅游正在慢慢火起来。继理查德·布兰森的维珍银河首航与杰夫·贝索斯的蓝色起源发射升空之后，这些公司距离把太空旅行作为一种休闲活动提供给少数能负担得起的人已经越来越近了。

 

 

我不想讨论“这玩意儿”有什么用——因为这个话题值得单独写一篇文章来分析其利弊，尤其是跟 NASA 的工作以及对研究和太空探索的长期承诺相比。但我觉得更重要的是要着眼全局，理解排放问题，分析一下减少这个行业对我们星球造成的损失需要哪些举措。

 

 

一项新的激烈运动？

 

 

要想解决排放问题，先了解一下这些公司打算给客户提供什么非常重要。

 

 

这两个项目都是想用安全且具有成本效益的方式把人类发射到“太空边缘”，计划主要是为了赚钱。为此，他们从 60 年代 NASA 的设计（尤其是 X-15 和水星计划）中汲取灵感，并升级了这些概念，用于实现有利可图的旅游事业。飞船现在已经可以重复使用，甚至可以自行着陆，但核心技术以及推进方式跟50多年前使用的那些类似。

 

 

为了进入太空，两个项目均使用了由火箭推动的飞行器，从而获得极快的速度向上推进速度。然

 

 

“这不是飞，这是有型有款地下坠!” —— 巴斯光年

 

 

这种“零重力”的体验可持续约 5 分钟，但失重感并不是因为没有重力引起的——相反，乘客是在以与所乘坐的宇宙飞船相同的速度自由下坠到地球上。要想获得这种体验还有一种更便宜的方法，那就是乘坐零重力飞机，它可以在 90 分钟的时间内提供 6 到 7 分钟的失重体验——只不过，你没法从上方俯瞰地球。

 

 

燃料是关键

 

 

在评估这些火箭对地球大气层的影响时，各公司/火箭的燃料选择非常关键，这意味着把这两家区别看待对这个问题是有好处的。

 

 

维珍银河

 

 

维珍银河飞行的第一部分，太空船会由一架“标准”运输机来运输——这是有史以来最大的一种飞行器，由全碳复合材料制成，也是同尺寸中最轻、最省油的飞机。

 

 

不过当火箭点火时，麻烦就开始了。

 

 

据该公司称，在火箭点火的1 分钟时间里，其每乘客二氧化碳排放量与一次跨大西洋飞行相当。但计算这些数字是正确的，到目前为止，二氧化碳并不是这枚火箭最严重的排放问题。

 

 

该航天器采用的是单发动机（叫做RocketMotorTwo），燃烧的是一氧化二氮和端羟基聚丁二烯的混合物——这种固体火箭燃料有望提供更高的性能和可靠性，但却要以牺牲排放为代价。

 

 

这种固体燃料的燃烧会将氧化铝、烟灰（黑碳）、二氧化碳、氯化氢、氮氧化物、氢气和微量气体释放到大气里。众所周知，氧化铝和氮氧化物会侵蚀臭氧层，美国环保署（EPA）已将氮氧化物、硫氧化物视为污染物。2010 年发表的一项研究突出显示了这些固体火箭发动机所产生的黑烟尘存在的潜在破坏性影响。根据预测，每年 1000 次这样的发射对气候和臭氧的影响可能就与当今全球航空所造成的影响相当。

 

 

此外，此次飞行阐明的二氧化碳排放量并没有考虑到制造固体燃料所涉及的污染：制造端羟基聚丁二烯（HTPB） 需要燃烧天然气，把丁二烯加热到极端温度（900º C），这一活动需要消耗大量能源，会在此过程中释放大量污染物。

 

 

蓝色起源

 

 

Blue Origin 的新谢泼德号火箭（New Shepard）采用的是他们的 BE-3 发动机，由Hydrolox提供动力——这是一种液态氢和液态氧的混合物。这种燃料非常清洁，不会排放二氧化碳，因为它的燃烧只会产生水蒸气和微量的氮氧化物（火箭火焰燃烧外部空气后产生的后燃烧效应）。

 

 

不过，选择这种燃料也有一些严重警告：

 

 

• 据美国宇航局称，其排放的水蒸气足以让气候变暖效应加倍，因为会提高空气的二氧化碳含量。那些被困在大气层较高层的水不会沉淀下来，导致温度升高，而这又会导致更多的水蒸气被吸收到空气中；

• 就算燃烧的产物是清洁的，火箭的排放也必须考虑火箭的生命周期以及与氢气生产、压缩和运输相关的能源消耗。如今，大部分的氢气都是来自于化石燃料，而每生产 1 公斤液态氢就会释放大约 14 公斤的二氧化碳。

 

 

尽管存在这些缺点，Hydrolox仍不失为固体火箭燃料的清洁替代品，从长远来看有可能成为碳中和的解决方案：氧气和氢气都可以通过电解方式从普通的水（H2O）里提取，而不是靠燃烧化石燃料，通过投资太阳能或风能等可再生能源，可以最大限度地减少与生产和储存相关的能源影响。

 

 

高海拔污染

 

 

在太空竞赛的初期，燃油的经济性和排放并不是紧迫问题——当时，为了证明美国在冷战中的主导地位，赶在俄罗斯人之前登月是才是美国的主要优先事项。

 

 

而在过去 60 年的时间里，火箭的发射是零星进行的，因此可供调查人员使用的排放数据非常少。

 

 

但最近情况已经发生了很大变化，出于娱乐和调查的目的，私人公司现在占据了太空运输的主要舞台。

 

 

平流层排放的影响仍在研究中，但我们已经知道拿火箭跟飞机来进行比较是不公平的，因为各自排放物释放的高度不一样——飞机是在 10 公里的高度（臭氧层以下）巡航，而火箭发动机在100公里以下左右才熄火。对于每一层大气层而言，气体的压力、浓度和类型都不一样，因此对污染的影响也大不相同。

 

 

而且，光是比较两种运输方式之间的二氧化碳排放量是不够的。水蒸汽对温室效应所扮演的角色，以及火箭排放对臭氧层的影响值得进行更透彻的和客观的分析。

 

 

怎么办？

 

 

为这篇文章而进行的研究比我预期的要困难得多，情况不应该是这样的：汽车广告要披露其平均消耗量和排放量；我预订机票时，航空公司会通知我此次航班的二氧化碳排放量，甚至让我可以选择付费在其他地方抵消这些排放量的影响。

 

 

但对于航天业来说，缺乏足够的法规、可靠的排放数据或生命周期分析来为相关主题提供明确信息。

 

 

作为这个星球的一名成员，羞辱那些沉迷于地外活动的亿万富翁或要求这些公司洗手不干（让在此过程中数十年的研究和开发打水漂）是不够的。

 

 

公众的压力主要应该施加在提供这些运输服务的公司身上。由于这项服务涉及到的成本和后勤保障程度很高，对于这个仍处于起步阶段且还需要很长时间来发展的行业，我们应该推动对它的监管，提高透明度。

 

 

作为这个提高透明度进程的一部分，应当鼓励公司开发更清洁的火箭燃料替代品，改进其制造方法。如果税收不是解决问题的有效方法的话，那就应该推动碳补偿，这种做法跟航空业正在尝试采用的方法类似。

 

 

为了弥补太空旅游所带来的利己主义，这些自称为“宇航员”的人不应该讲大话，而是用金钱和行动来证明，证明自己更关心那个他们那么渴望从上面看下去的星球。

 

 

译者：boxi。