増え続ける科学的研究によれば、宇宙打ち上げの急増は地球の重要なオゾン層に新たな脅威をもたらす可能性があるという。
私たちのオゾン層は、地球環境におけるサクセスストーリーとしてしばしば称賛されています。1987年にオゾン層保護のための国際条約であるモントリオール議定書が調印されて以来、世界各国は南極上空のオゾン層の劇的な薄化の一因となった化学物質の生産と排出を停止するために団結してきました。2010年代には一時的な後退が見られましたが、1月に発表された最新の国連報告書によると、2066年までにオゾン層は完全に回復する見込みです。
しかし、国連の評価には警告も含まれていた。オゾン層の回復に向かっているからといって、それが保証されるわけではない。新旧様々な危険が出現し、数十年にわたる地球規模の進歩を阻害する可能性がある。オゾン層に対するこうした潜在的な脅威の中には、気候変動の緩和を目的とした地球工学的提案も含まれる。気候変動そのものの脅威もある。エアロゾルや温室効果ガスの排出量の増加は、オゾン層の回復に悪影響を及ぼす可能性がある。そして国連が指摘するように、宇宙打ち上げもまた、私たちが考慮すべき事項の一つである。
「ロケット打ち上げは現在、成層圏オゾン層全体への影響は小さい」と科学者たちは報告書に記している。しかし、新たな推進剤、衛星群、そして宇宙打ち上げ数の継続的な増加により、今後この状況は変化する可能性があると報告書は指摘している。先月ニュージーランド王立協会誌に掲載されたレビュー研究によると、2022年には180機以上のロケットが宇宙に打ち上げられ、これは年間の打ち上げ数としては過去最多を記録した。一方、打ち上げられる衛星の数は指数関数的に増加している。
「ロケット打ち上げ時の排出物がオゾン層破壊につながる可能性があることは、1990年代初頭から知られていました。しかし、これまで大きな問題になったことはありませんでした。打ち上げ回数が非常に少なかったため、その影響はごくわずかだったからです」と、ニュージーランドのカンタベリー大学の大気化学者で、この研究の筆頭著者であるローラ・レベル氏は、ギズモードとのビデオ通話で述べた。
しかし、状況は変わり始めており、研究、監視、そして宇宙探査も変化する必要があるとレベル氏は指摘した。ロケット打ち上げが上層大気に与える影響は、ほとんど監視も規制もされていないと彼女は述べた。「しかし、世界中の打ち上げ数が本格的に増加する前に、今こそこの問題に取り組むべき時だと考えています。」
レベル氏が他の2人の研究者と共同で行った最近のレビューでは、宇宙打ち上げの脅威の高まりを評価しました。科学者たちが検討した数十件の過去の研究から、打ち上げから排出される複数の物質が、様々な化学反応やそれらが引き起こす温度変化を通じてオゾン層に悪影響を及ぼす可能性があるという証拠が見つかりました。これらの懸念される排出物には、水蒸気、窒素酸化物、黒色炭素、アルミナ粒子、水素ガス、塩化水素などが含まれます。さらに、打ち上げのメカニズム上、これらのオゾン層破壊物質は、最も被害を与える可能性のある場所、つまり大気中のオゾンの90%が存在する成層圏に直接放出されます。
一部の研究者は個々の打ち上げが現実世界に与える影響について検討を始めていますが、この分野は依然として研究が不十分であり、科学は真の観察よりもモデルに基づいています。レベル氏は、まだ分かっていないことがたくさんあると強調しました。「排気ガスの測定は限られており、現在のデータのほとんどは、排気ガスのモデル化や燃焼計算による最良の推定値に大きく依存しています。最も普及している燃料である液体灯油でさえ、排気ガス濃度のモデル化は依然として比較的不十分です」と研究著者らは述べています。
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研究者が個々の打ち上げの詳細を評価すると、しばしば憂慮すべき結果が明らかになる。2016年にファルコン9ロケットでタイコム6号衛星を打ち上げた際のモデル化を行った2022年の研究では、この1回の打ち上げでオゾン層破壊物質である窒素酸化物が1トン（自動車約1,400台の年間排出量に相当）排出された可能性が高いことがわかった。さらに、2022年のモデル化研究によると、包括的な研究が不足しているため、ロケット打ち上げによるオゾン層破壊の総量は、これまで想定されていた量の10倍以上になる可能性がある。
背景：地球上のほとんどの生物は、生存と繁栄のために、健全なオゾン層に依存しています。大気中のオゾン層は、皮膚がん、白内障、農作物への被害などを引き起こす、太陽の最も有害な紫外線（UVB）を吸収します。健全なオゾン層は、さらに深刻な気候変動からも私たちを守ってくれます。もしオゾン層がなければ、地球は現在よりも華氏4.5度（摂氏約2.3度）も気温が上昇していたでしょう。
しかし、ロケット打ち上げが増加しているからといって、オゾン層が減少するとは限りません。レベル氏と共著者らは、宇宙打ち上げの増加とオゾン層への潜在的な悪影響という問題を特定するだけでなく、大気研究者と民間宇宙企業がこの問題に取り組むための道筋も示しました。彼らの見解では、宇宙飛行の持続可能な未来は手の届くところにあり、変化を早ければ早いほど良いのです。
彼らが提案する改革には、打ち上げ時の排出量を把握するための研究と監視の強化、そして打ち上げ時の排出量に関するオープンデータへのアクセス拡大などが含まれています。また、打ち上げ事業者は設計・試験段階でロケットの成層圏への影響を考慮することも提言されています。
「これは悲観的な予測ではありません」と、カンタベリー大学の天体物理学研究者で、このレビュー論文の筆頭著者であるタイラー・ブラウン氏は、ギズモードへのメールで述べた。「将来、多くのことが変化する可能性があり、実際に変化するでしょう。私たちの主な目標は、人々が今、持続可能なロケット産業について、単なる認識ではなく、真剣な行動視点を持って議論できるようにすることです。」
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