L’industrie du tourisme spatial en plein essor pourrait annuler des décennies de régénération de la couche d’ozone

Le tourisme spatial pourrait avoir de graves conséquences négatives pour l’environnement. (Image : Pixabay)

La récente accélération du tourisme spatial a été saluée comme une énorme progression pour l’humanité et la science. L’étoffe de la science-fiction devient réalité. Cependant, à quel prix pour l’environnement et notre planète ? Une équipe de l’University College London (UCL), de l’Université de Cambridge et du Massachusetts Institute of Technology (MIT) a entrepris de le découvrir dans une étude publiée dans la revue L’avenir de la Terre.

À l’aide d’un modèle 3D pour explorer l’impact des lancements et des rentrées de fusées sur l’environnement en 2019, les chercheurs ont projeté ces impacts sur le futur tourisme sur la base des ambitions spatiales déclarées de milliardaires comme Elon Musk, Richard Branson et Jeff Bezos.

Ce qu’ils ont découvert, c’est que même si les impacts sont actuellement faibles en termes de perte d’ozone, compte tenu de la projection de ce qui est à venir dans la course des milliardaires vers l’espace, cela pourrait ne pas rester une somme insignifiante pendant longtemps. L’étude a révélé que bien qu’il n’y ait actuellement qu’une perte mineure d’ozone total due aux fusées, les modèles de croissance actuels du tourisme spatial indiquent la possibilité d’un futur trou d’ozone au printemps dans l’Arctique. Cela est dû au fait que l’ozone stratosphérique est particulièrement vulnérable aux contaminants des fusées à combustible solide, à la chaleur de rentrée des engins spatiaux qui reviennent à la surface et aux débris.

“Les particules de carbone noir (suie) dans l’atmosphère absorbent le rayonnement à ondes courtes entrant. Cela signifie que la suie retient le rayonnement dans l’atmosphère », a déclaré le co-auteur de l’étude, Robert Ryan, de l’UCL. Sciences ZME. “Le résultat sera un réchauffement là où se trouve la suie, cependant, le résultat net en termes de changement de température globale ou de surface reste incertain car il y aura probablement de nombreux autres processus de rétroaction.”

Les chercheurs ont recueilli des données sur les émissions produites par les 103 lancements de fusées en 2019 dans le monde entier, ainsi que des informations sur la rentrée réutilisable de fusées et de débris spatiaux pour calculer leur modèle. En outre, ils ont projeté un avenir hypothétique pour une industrie du tourisme spatial forte sur la base des réalisations récentes des entreprises de tourisme spatial Virgin Galactic, Blue Origin et SpaceX, ainsi que des offres annuelles prévues de Virgin Galactic de lancements au moins quotidiens. Les données ont ensuite été intégrées dans un modèle de chimie atmosphérique 3D pour explorer l’impact sur le changement climatique et la couche d’ozone.

“Plus la suie est élevée dans l’atmosphère, plus elle est efficace, par masse émise, pour retenir le rayonnement dans l’atmosphère”, a déclaré Ryan. “C’est parce que la suie élevée dans l’atmosphère reste à la fois plus longtemps dans l’atmosphère et intercepte plus de rayonnement entrant. Notre étude calcule que parce qu’une telle quantité est placée directement dans la stratosphère, la suie de fusée est 400 à 500 fois plus efficace pour retenir la chaleur que la suie de toutes les autres sources. Le forçage radiatif annuel de la suie des fusées est déjà plus important que celui de l’industrie aéronautique.

Les chercheurs ont démontré que les émissions des fusées alimentées au kérosène représentent la majorité du réchauffement de 3,9 milliwatts par mètre carré causé par la suie d’une décennie de fusées modernes. En raison de l’utilisation de kérosène par SpaceX et de carburants hybrides en caoutchouc synthétique par Virgin Galactic, ce chiffre a plus que doublé (7,9 milliWatt par mètre carré) après seulement trois ans d’émissions supplémentaires provenant des lancements de tourisme spatial.

Blue Origin affirme que sa fusée New Shepard est plus respectueuse de l’environnement car elle n’émet que de l’eau en tant que sous-produit, mais cela ne la rend pas propre, a expliqué Ryan. L’eau est le seul sous-produit direct de la combustion d’hydrogène liquide, mais toutes les fusées, y compris New Shepard, produisent des émissions indirectes d’oxydes d’azote en raison du réchauffement de l’atmosphère et de la fusée elle-même. Cela se produit à la fois lorsque les fusées traversent l’atmosphère pendant le décollage et à nouveau lorsqu’elles ou leurs composants rentrent.

“Les oxydes d’azote appauvrissent l’ozone stratosphérique et donc dans un grand scénario de tourisme spatial, même les fusées à hydrogène liquide sont préoccupantes”, a déclaré Ryan. “De plus, la production d’hydrogène liquide est énergivore et a donc actuellement une empreinte carbone importante. Bien qu’il brûle un peu plus proprement dans un moteur de fusée, ce n’est en aucun cas un carburant magique propre et vert pour l’industrie des lancements spatiaux.

Les résultats sont particulièrement préoccupants avec l’efficacité accrue des particules à retenir la chaleur. L’équipe a découvert que l’impact sur la couche d’ozone stratosphérique dans un scénario de lancements quotidiens ou hebdomadaires de missiles de tourisme spatial menace d’annuler la reprise observée après l’adoption réussie du Protocole de Montréal, une initiative de 1987 qui a interdit tous les composés qui affaiblissent la couche d’ozone, et l’une des politiques environnementales mondiales les plus efficaces de l’histoire.

“C’est un scénario très préoccupant d’envisager une modification aussi importante du bilan radiatif dans la stratosphère supérieure autrement vierge, si les lancements spatiaux devenaient un événement régulier”, a déclaré Ryan.

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