Kenaikan cepat dalam peluncuran roket global dapat memperlambat pemulihan lapisan ozon vital, kata Sandro Vattioni. Masalahnya sedang diremehkan – namun bisa dikurangi dengan tindakan terkoordinasi yang berwawasan ke depan.
Dalam beberapa tahun terakhir, langit malam telah dipenuhi dengan satelit dari rasi bintang yang berkembang pesat di orbit rendah bumi, didorong oleh industri ruang angkasa yang booming. Sementara perkembangan ini membawa peluang menarik, ini juga menimbulkan kekhawatiran lingkungan baru. Roket meluncurkan dan memasuki kembali puing -puing luar angkasa melepaskan polutan ke atmosfer tengah, di mana mereka dapat merusak lapisan ozon yang melindungi kehidupan di bumi dari radiasi UV yang berbahaya – kekhawatiran yang berkembang yang baru mulai dipahami oleh para ilmuwan.
Tentang penulis
Sandro Vattioni adalah postdoc dalam kelompok fisika atmosfer dan meneliti interaksi mikrofisika partikel padat di stratosfer dan efeknya pada lapisan ozon dan iklim.
Penelitian tentang efek emisi roket pada lapisan ozon dimulai lebih dari 30 tahun yang lalu, tetapi untuk waktu yang lama, efek ini dianggap kecil.1 Persepsi ini mulai berubah saat aktivitas peluncuran berakselerasi. Pada 2019, hanya ada 97 peluncuran roket ruang angkasa orbital secara global. Pada tahun 2024, jumlah itu telah melonjak menjadi 258, dan diperkirakan akan terus meningkat dengan cepat.2
Kekhawatiran yang telah lama dibesarkan
Di atmosfer tengah dan atas, emisi dari roket dan puing-puing ruang yang masuk kembali dapat tetap hingga 100 kali lebih lama dari emisi dari sumber berbasis darat karena tidak adanya proses penghapusan seperti pencucian yang digerakkan oleh awan. Sementara sebagian besar peluncuran terjadi di belahan bumi utara, sirkulasi atmosfer menyebarkan polutan ini secara global.
Untuk lebih memahami dampak jangka panjang dari peningkatan emisi roket, kami berkolaborasi dengan tim peneliti internasional yang dipimpin oleh Laura Revell dari University of Canterbury. Menggunakan model iklim kimia yang dikembangkan di ETH Zurich dan Observatorium Meteorologi Fisik di Davos (PMOD/WRC) kami mensimulasikan bagaimana proyeksi emisi roket akan mempengaruhi lapisan ozon pada tahun 2030.3
Dengan asumsi skenario pertumbuhan dengan 2.040 peluncuran tahunan pada tahun 2030 – sekitar delapan kali angka untuk 2024 – ketebalan ozon rata -rata global akan menurun hampir 0,3%, dengan pengurangan musiman hingga 4% dibandingkan Antartika, di mana lubang ozon masih terbentuk setiap musim semi.
Sementara angka-angka ini mungkin tampak sederhana pada pandangan pertama, penting untuk diingat bahwa lapisan ozon masih pulih dari kerusakan masa lalu yang disebabkan oleh klorofluorokarbon (CFC) yang berumur panjang, yang berhasil dilarang oleh protokol Montreal pada tahun 1989. Namun hari ini, ketebalan level ozon global yang diharapkan masih sekitar 2% di bawah level tahun 1989.4 Temuan kami menunjukkan bahwa emisi dari roket – saat ini tidak diatur – dapat menunda pemulihan ini selama bertahun -tahun atau dekade, tergantung pada pertumbuhan industri roket.
Dengan roket juga, pilihan bahan bakar penting
Kontributor utama penipisan ozon dari emisi roket adalah gaseous klorin dan partikel jelaga. Klorin secara katalitik menghancurkan molekul ozon, sedangkan partikel jelaga menghangatkan atmosfer tengah, mempercepat reaksi kimia yang mengalami ozon.
Sementara sebagian besar propelan roket memancarkan jelaga, emisi klorin terutama berasal dari motor roket padat. Saat ini, satu -satunya sistem propulsi yang memiliki efek yang dapat diabaikan pada lapisan ozon adalah yang menggunakan bahan bakar kriogenik seperti oksigen cair dan hidrogen. Namun, karena kompleksitas teknologi menangani bahan bakar kriogenik, hanya sekitar 6% peluncuran roket yang saat ini menggunakan teknologi ini.5
Efek masuk kembali masih belum pasti
Kami ingin menyebutkan bahwa penelitian kami hanya menganggap emisi yang dilepaskan dari roket selama pendakian ke luar angkasa. Tapi ini hanya bagian dari gambar. Sebagian besar satelit di orbit Bumi rendah memasuki kembali atmosfer di akhir kehidupan operasional mereka, terbakar dalam proses.
Proses ini menghasilkan polutan tambahan, termasuk berbagai partikel logam dan nitrogen oksida, karena panas intens yang dihasilkan saat masuk kembali. Sementara nitrogen oksida diketahui menghabiskan ozon secara katalitik, partikel logam dapat berkontribusi untuk membentuk awan stratosfer polar atau berfungsi sebagai permukaan reaksi itu sendiri, yang keduanya dapat mengintensifkan kehilangan ozon.
Efek masuk kembali ini masih kurang dipahami dan belum dimasukkan ke dalam sebagian besar model atmosfer. Dari sudut pandang kami, jelas bahwa dengan meningkatnya rasi bintang satelit, emisi masuk kembali akan menjadi lebih sering, dan dampak total pada lapisan ozon cenderung bahkan lebih tinggi dari perkiraan saat ini. Sains dipanggil untuk mengisi celah -celah ini dalam pemahaman kita.6
Diperlukan: tinjauan ke depan dan tindakan terkoordinasi
Tapi itu saja tidak akan cukup. Kabar baiknya: Kami percaya industri peluncuran yang menghindari efek kerusakan ozon sangat mungkin: memantau emisi roket, meminimalkan penggunaan bahan bakar klorin dan memproduksi jelaga, mempromosikan sistem propulsi alternatif, dan menerapkan peraturan yang diperlukan dan tepat adalah kunci untuk memastikan bahwa lapisan ozon melanjutkan pemulihannya.4 Ini akan mengambil upaya terkoordinasi antara ilmuwan, pembuat kebijakan, dan industri.
Protokol Montreal berhasil menunjukkan bahwa bahkan ancaman lingkungan skala planet dapat diatasi melalui kerja sama global. Ketika kita memasuki era baru aktivitas ruang angkasa, jenis pandangan ke depan yang sama dan koordinasi internasional akan diperlukan untuk menghindari efek berbahaya pada lapisan ozon – salah satu perisai alami paling vital di bumi.
Sandro Vattioni telah menulis artikel ini bersama Timofei Sukhodolov dari Observatorium Meteorologi Fisik Davos .
1 Karol, IL, Ozolin, Ye, & Rozanov, EV, Efek peluncuran roket luar angkasa pada ozon. Dalam Annales Geophysicae, vol. 10, No. 10, hlm. 810-814, (1992).
2 McDowell, Laporan Luar Angkasa J. Jonathan (2025).
3 Revell, LE, Bannister, MT, Brown, TFM, Sukhodolov, T., Vattioni, S., Dykema, J., Frame, DJ, Cater, J., Chiodo, G. & Rozanov, E., Peluncuran roket yang dekat dapat memperlambat pemulihan ozon. NPJ Clim Atmos Sci 8, 212, Halaman Eksternal (2025).
4 Laporan Last World Meterological Organization (WMO) sudah menandai industri roket yang berkembang sebagai masalah yang meningkat: penilaian ilmiah WMO tentang penipisan ozon: 2022. Penelitian dan Pemantauan Ozon Global. Laporan Proyek. Organisasi Meteorologi Dunia. 278, 509 (2022).
5 Brown, TFM, Bannister, MT, Revell, LE, Sukhodolov, T., & Rozanov, E. E. Worldwide Rocket Launch Emision 2019: Inventaris untuk digunakan dalam model global. Ilmu Bumi dan Luar Angkasa, 11, E2024EA003668. https://doi.org/10.1029/2024ea003668 (2024)
6 Mulai tahun 2026, proyek Sclice yang didanai UE (dampak peluncuran ruang pada iklim dan lingkungan) akan menyatukan 30 lembaga penelitian dari seluruh Eropa, termasuk empat lembaga Swiss (ETH Zurich, PMOD/WRC, EPFL, dan PSI) yang akan berkontribusi dalam mengukur berbagai dampak pada lapisan ozon.
Sandro Vattioni
