Raumfahrt: Raketenabgase können die Atmosphäre schädigen

Das Raumfahrtunternehmen SpaceX hat für dieses Jahr 50 Raketenstarts geplant. Wissenschaftler warnen vor den Auswirkungen auf die Atmosphäre.

Artikel veröffentlicht am 19. Mai 2022, 13:45 Uhr, Werner Pluta

Start einer Falcon-9-Rakete von SpaceX: Die Luftverschmutzung durch Raketenstarts ist von entscheidender Bedeutung. (Bild: Mandel Ngan/AFP via Getty Images)

Raumfahrt ist eine echte Wachstumsbranche. Die Abgase der Raketen haben aber Auswirkungen auf die Atmosphäre, wie Wissenschaftler festgestellt haben.

Ioannis Kokkinakis und Dimitris Drikakis von der Universität Nikosia in Zypern untersuchten mögliche Auswirkungen eines Raketenstarts auf die Atmosphäre. "Wir zeigen, dass die Umweltverschmutzung durch Raketen nicht unterschätzt werden sollte, da häufige Raketenstarts in der Zukunft einen erheblichen kumulativen Effekt auf das Erdklima haben könnten", sagte Kokkinakis, der an der Studie beteiligt war. Sie ist in der Fachzeitschrift Physics of Fluids erschienen.

Das Team modellierte die Abgase und die sich entwickelnde Abgasfahne auf einer typischen Flugbahn einer Rakete bis in eine Höhe von 67 Kilometern. Diese nutzt den Treibstoff Rocket Propellant 1 (RP-1) und flüssigen Sauerstoff als Oxidationsmittel, um mit neuen Düsen einen Schub von etwa 6.800 Kilonewton zu erzeugen. Das entspricht den Spezifikationen der Falcon 9-Rakete von SpaceX beim Start des Satelliten Thaicom 8 im Jahr 2016.

Stickoxide bleiben in der Atmosphäre

So fanden Kokkinakis und Drikakis heraus, dass thermische Stickoxide (NOx), die Teil der Verbrennungsabgase sind, bis in eine Höhe von zehn Kilometern in der Atmosphäre bleiben. Im schlimmsten Fall könnte die Rakete, bis sie eine Höhe von zehn Kilometern erreicht, so viel NOx produzieren, dass mehr als zwei Kubikkilometer Luft mit einer NOx-Konzentration verschmutzt werden, die die Weltgesundheitsorganisation (World Health Organization, WHO) als gesundheitsgefährdend einstuft.

Zudem emittieren die Triebwerke Kohlendioxid: In einer Höhe von 70 Kilometern entspreche die emittierte Kohlendioxid-Äquivalentmasse der Menge, die 26 Kubikkilometer atmosphärischer Umgebungsluft in derselben Höhe enthalte.

"Wir sind der Meinung, dass das Problem der Luftverschmutzung durch Raketenstarts von entscheidender Bedeutung ist und angemessen angegangen werden muss, da insbesondere kommerzielle Raumflüge in Zukunft zunehmen dürften", resümieren die beiden Forscher in ihrer Studie. Raumfahrtunternehmen wie SpaceX, Virgin Galactic oder Blue Origin sowie die Triebwerkshersteller sollten das berücksichtigen, sagte Drikakis.

Die Forscher haben eine weitere Studie angekündigt. Darin wollen sie die Auswirkungen der Raketenabgase auf das atmosphärische Ozon untersuchen.