Bilim insanları roketlerdeki artışın emisyon riskleri konusunda uyarıyor: Daha önce yapılmamış bir şey yapıyoruz

Her yıl yüzlerce, önümüzdeki yıllarda ise on binlerce uydu fırlatma planıyla uzay ekonomisi benzeri görülmemiş bir hızla büyüyor. Ancak bilim insanları, bu hızlı büyümenin Dünya’nın atmosferi üzerindeki çevresel etkileri konusunda ciddi uyarılar yapıyor. SpaceX’in Starlink gibi mega takımyıldızlarının oluşturduğu bu döngüsel sistem (fırlatma, konuşlandırma, yörüngeden çıkarma ve imha), roket yakıtlarından kaynaklanan emisyonlar ve uyduların atmosfere geri giriş sırasında yanmasıyla ortaya çıkan metalik kirleticiler nedeniyle Dünya’nın mezosfer ve stratosfer katmanlarını adeta bir “yakma tesisi”ne dönüştürüyor.

Peki, on yıl önce 1.200 olan aktif uydu sayısının bugün 12.000’i aşması ve 2040’a kadar 100.000’e ulaşma potansiyeli, gezegenimizin iklimi için ne anlama geliyor? Uzay enkazını azaltmak için tercih edilen “ölüm için tasarlama” yaklaşımı, neden “atmosfer açısından muhtemelen elde edilebilecek en zararlı çözümü” temsil ediyor? Uydulardan yayılan alüminyum oksit nanopartikülleri, Dünya’nın koruyucu ozon tabakasını nasıl tehdit ediyor ve bu durum küresel ısınma mücadelesini nasıl sekteye uğratabilir?

Döngüsel kirlilik: Atmosfer “yakma tesisi”ne dönüşüyor

Uzay ekonomisi, SpaceX, Blue Origin (Amazon Leo) ve Avrupa’dan Eutelsat gibi şirketlerin öncülüğünde rekorlar kırarak büyüyor; küresel yörünge fırlatma sayısı ilk kez 300’e yaklaşıyor. Ancak bu devasa makine filosu (Starlink’in 42.000’e kadar izinli ünitesi) sonsuza kadar yörüngede kalmıyor. Kullanım ömürleri yaklaşık beş yıl olduğu için, sürekli olarak yenileri fırlatılırken eskileri atmosfere geri sokulup yakılıyor.

University College London’dan atmosfer bilimci Eloise Marais, bu döngünün hem fırlatma hem de yeniden giriş aşamalarında atmosferin neredeyse her katmanına kirleticiler enjekte ettiğini belirtiyor. Bilim insanları, atmosfere daha önce hiç yapılmamış yeni bir şey yaptığımız bir düzende olduğumuzu ve bunun hava durumu, iklim ve gezegen üzerindeki etkilerini henüz tam olarak anlamadığımızı ifade ediyor.

Zehirli miras: Alüminyum oksit ve ozon tehlikesi

Uzay enkazını (hurda parçaları) Dünya’ya düşmekten korumak amacıyla benimsenen “ölüm için tasarlama” (atmosfere girerken tamamen yanma) prensibi, ironik bir şekilde büyük bir çevresel soruna yol açıyor. Birmingham Üniversitesi’nden astronotik profesörü Hugh Lewis, yanma yoluyla enkaz nüfusunu azaltmanın, “atmosfer açısından muhtemelen elde edilebilecek en zararlı çözümü” seçmek anlamına geldiğini söylüyor.

Yanan Uyduların Gizli Tehlikesi:

• Partikül Yoğunlaşması: Atmosfere yeniden giriş sırasında buharlaşan uyduların ve roket aşamalarının mezosferde bıraktığı çeşitli elementler, stratosfere inen aerosol parçacıklarına dönüşüyor.
• Metalik Bileşenler: Yüksek irtifa hava örneklemesiyle yapılan PNAS çalışması, bu küçük parçacıkların alüminyum, silikon, bakır, kurşun ve lityum gibi elementler içerdiğini gösterdi.
• Ozon Tabakası Riski: Özellikle büyük miktardaki alüminyum oksit nanopartikülleri endişe verici. Bir akademik çalışma, 240 kg’lık tek bir uydunun parçalanmasının yaklaşık 32 kg alüminyum oksit nanopartikül üretebileceğini tahmin ediyor. Bu metalik kirliliğin, Dünya’nın koruyucu ozon tabakalarına zarar verebileceği ve kloroflorokarbonların (CFC’ler) verdiği hasarı durdurma yolunda kaydedilen ilerlemeyi boşa çıkarabileceği düşünülüyor.

Bilim insanları, yakılan makinelerin toplam kütlesi arttıkça, bu metalik ayak izinin, stratosferde doğal olarak yanan meteoritlerin etkilerini aşabileceği konusunda uyarıyor.

Kalkış emisyonları: Kara karbonun ısıtıcı etkisi

Atmosfer kirliliği yalnızca yukarıdan yağan metalik parçacıklarla ilgili değil; aynı zamanda roketlerin kalkış sırasında atmosfere yaydığı kirleticilerle de ilgili.

• RP-1 ve Kara Karbon: Şu anda en yaygın roket yakıtı olan RP-1 (yüksek oranda rafine edilmiş gazyağı), yakıldığında stratosfere siyah karbon parçacıkları (is) salar.
• Sıcaklık Artışı: Colorado Üniversitesi’nin modellemesi, uzay endüstrisinin birkaç on yıl sonraki büyüme projeksiyonlarına göre, siyah karbonun ısıtıcı etkisinin stratosferdeki sıcaklıkları 1,5 santigrat dereceye kadar artırabileceğini ve Kuzey Yarımküre’de ozon tabakasında önemli azalmalara yol açabileceğini gösteriyor.
• Geleceğin Yakıtı: Sıvı metan (LNG) gibi itici gazlar, RP-1’den %75 daha az kara karbon yayabilir. Ancak UCL’den Marais, Starship gibi bu yakıtı kullanacak roketlerin çok daha büyük olması ve fırlatma sıklığının artması nedeniyle çevresel avantajın zayıflayabileceğini belirtiyor.

Uzay etkilerinin geri dönüşü

Türkiye’nin kendi uydu ve uzay programlarını (TÜRKSAT, İMECE) hızlandırması ve küresel uzay ekonomisinin bir parçası olma hedefi göz önüne alındığında, bu emisyon uyarıları Türkiye için de dolaylı ancak ciddi riskler taşımaktadır.

Uzmanlar şu noktaya dikkat çekiyor: Ozon tabakasındaki herhangi bir azalma veya stratosferdeki sıcaklık artışı, küresel iklim sistemini etkileyeceği için Türkiye’yi de kuraklık, düzensiz yağışlar ve sıcaklık anormallikleri şeklinde vuracaktır. Türkiye’nin, kendi uzay fırlatma altyapısını kurarken (eğer kurulursa) veya uluslararası ortaklıklar kurarken, ABD ve Avrupa’da tartışılan “uzay sürdürülebilirliği” ilkelerini, özellikle temiz yakıt teknolojilerini ve sorumlu yörüngeden çıkarma yöntemlerini önceliklendirmesi gerekmektedir. Türkiye’nin, küresel yönetim anlaşmaları ve kotalar tartışılırken aktif rol alması, çevresel ve teknolojik çıkarları açısından elzemdir.

Kapitalizm ve korumacılık arasındaki mücadele

Uzay endüstrisindeki bu kontrolsüz büyüme, çevresel sorumlulukların teknolojik ilerlemeyle nasıl çatıştığını gösteren bir örnektir. Gökbilimci Andrew Lawrence’ın da belirttiği gibi, “uzay sürdürülebilirliği” kavramı, genellikle bu büyüme oranını sürdürme isteğini maskelemektedir. Uydular için “hayatta kalmak için tasarlama” (atmosfere yanmadan girebilen ısı kalkanlı uydular, ahşap gibi güvenli malzemeler) ve Moriba Jah’ın öngördüğü “yörünge dairesel ekonomisi” gibi çözümler teknik olarak mümkün olsa da, bunlar ek maliyetler getirmekte ve “tek kullanımlık” tüketici elektroniği sektörüne benzeyen bir yapının ekonomisini temelden değiştirmeyi gerektirmektedir. Eğer uluslararası yönetim anlaşmaları ve kotalar hızla devreye alınmazsa, gezegenimiz hem uzay enkazıyla hem de ozon tabakasına zarar veren metalik kirleticilerle boğuşmak zorunda kalacaktır. Bilim insanlarının uyarısı nettir: Güvende olduğumuzu sanıyorduk, ama hayır, değiliz.

Kaynak: University College London (UCL) Eloise Marais, Harvard ve Smithsonian Enstitüsü Jonathan MacDowell, Birmingham Üniversitesi Hugh Lewis, PNAS (Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri), Geophysical Research Letters, NASA araştırmacıları.