La tecnologia spaziale riutilizzabile ha portato ad un aumento del trasporto spaziale a un costo inferiore, come reso evidente dai voli spaziali commerciali di aziende come SpaceX e Virgin Galactic. Cio’ che e’ poco compreso, tuttavia, sono le emissioni di propulsione dei razzi che creano un riscaldamento significativo e cambiamenti di composizione nell’atmosfera. Ora in un nuovo studio, pubblicato su Physics of Fluids di AIP Publishing, i ricercatori dell’Universita’ di Nicosia, a Cipro, hanno valutato il potenziale impatto del lancio di un razzo sull’inquinamento atmosferico, studiando il trasferimento di calore e massa e la rapida miscelazione dei sottoprodotti della combustione per altitudini fino a 67 chilometri nell’atmosfera terrestre.
“Una migliore comprensione delle emissioni dei razzi richiede la modellazione e la simulazione della dinamica dei fluidi dei gas di scarico dei razzi nell’atmosfera“, ha affermato il coautore Dimitris Drikakis. Il team ha modellato i gas di scarico e lo sviluppo del pennacchio a diverse altitudini lungo una traiettoria tipica di un razzo standard di oggi. È stato preso in esempio un prototipo di razzo a due stadi per trasportare persone e carichi utili nell’orbita terrestre e oltre.
I ricercatori hanno scoperto che la produzione di ossidi di azoto termico (NOx), componenti dello scarico della combustione, puo’ rimanere elevata fino ad altitudini con una pressione atmosferica ambiente superiore o anche leggermente inferiore alla pressione di uscita degli ugelli, cioe’ al di sotto di un’altitudine di circa 10 km. “Dimostriamo che l’inquinamento dei razzi non deve essere sottovalutato poiche’ i frequenti lanci futuri di razzi potrebbero avere un effetto cumulativo significativo sul clima terrestre”, ha dichiarato il coautore Ioannis Kokkinakis. “Ci auguriamo che le compagnie di volo commerciale, come SpaceX, Virgin Galactic e New Shepard, e i loro produttori di motori associati, considerino questi effetti nei progetti futuri“, ha concluso Drikakis.