Kiedy byłem mały, marzyłem o podboju kosmosu. W piwnicy dziadka, uzbrojony w kartony, rolki po papierze toaletowym i klej, budowałem swoje pierwsze rakiety. Oczywiście, te konstrukcje nigdy nie opuściły piwnicy, ale marzenia pozostały. Dziś, po latach, te marzenia powracają, ale z nową perspektywą. Perspektywą ekologiczną. Bo o ile sama idea budowania rakiet jest fascynująca, to już wpływ, jaki te projekty mają na środowisko, jest tematem, który nie daje mi spać po nocach. Czy możemy realizować nasze kosmiczne ambicje, nie niszcząc przy tym naszej planety? Myślę, że tak. Ale wymaga to przemyślenia wielu aspektów i poszukiwania alternatywnych rozwiązań.

Paliwo – największy wróg środowiska?

Zacznijmy od paliwa. Tradycyjne paliwa rakietowe, takie jak nafta rakietowa czy mieszanki utleniaczy, są niestety bardzo szkodliwe. Spalanie tych substancji uwalnia do atmosfery ogromne ilości dwutlenku węgla, przyczyniając się do efektu cieplarnianego. Do tego dochodzą inne gazy cieplarniane i zanieczyszczenia, które negatywnie wpływają na jakość powietrza. To problem, który dotyczy nie tylko wielkich, komercyjnych startów, ale również, a może nawet szczególnie, amatorskich projektów. Bo o ile starty dużych rakiet są rzadkie i podlegają regulacjom, o tyle amatorzy często działają na własną rękę, bez pełnej świadomości konsekwencji.

Pamiętam, jak kiedyś, za czasów studenckich, zorganizowaliśmy z kolegami pokaz startu rakiety amatorskiej. Wszystko poszło zgodnie z planem, rakieta poleciała, ale po starcie unosił się gęsty, duszący dym. Wtedy po raz pierwszy uświadomiłem sobie, jak bardzo szkodliwe może być to, co robimy, nawet w dobrej wierze.

Co więc możemy zrobić? Odpowiedzią jest oczywiście poszukiwanie alternatywnych, bardziej ekologicznych paliw. Jednym z obiecujących kierunków jest wykorzystanie biopaliw, czyli paliw pochodzących z odnawialnych źródeł, takich jak rośliny. Biopaliwa, choć wciąż wymagają dopracowania, mają potencjał, by znacznie zmniejszyć emisję dwutlenku węgla. Inną opcją jest wykorzystanie wodoru, który podczas spalania wytwarza jedynie wodę. Niestety, wodór jest trudny i kosztowny w przechowywaniu i transporcie, ale technologia rozwija się w szybkim tempie i być może wkrótce stanie się bardziej dostępna.

Kolejnym pomysłem jest wykorzystanie utleniaczy, które są mniej szkodliwe dla środowiska. Na przykład, zamiast nadchloranu amonu, można użyć podtlenku azotu (N2O), znanego również jako gaz rozweselający. Podtlenek azotu jest mniej toksyczny i generuje mniej szkodliwych spalin. Oczywiście, każda zmiana paliwa wiąże się z koniecznością modyfikacji konstrukcji silnika rakietowego, ale myślę, że warto podjąć ten wysiłek.

Materiały konstrukcyjne – plastikowy problem

Poza paliwem, kolejnym aspektem, który wymaga uwagi, są materiały konstrukcyjne. Tradycyjnie, rakiety buduje się z metali, takich jak aluminium, oraz z tworzyw sztucznych, takich jak włókno szklane czy włókno węglowe. Produkcja tych materiałów jest energochłonna i generuje dużo odpadów. Co więcej, po zakończeniu lotu rakiety, jej elementy często lądują w niekontrolowanych miejscach, zanieczyszczając środowisko. Szczególnie problematyczne są tworzywa sztuczne, które rozkładają się bardzo wolno i mogą stanowić zagrożenie dla zwierząt i roślin.

Przez długi czas sam używałem rur PVC do budowy kadłubów rakiet. Były tanie, łatwo dostępne i wytrzymałe. Dopiero później uświadomiłem sobie, jak bardzo szkodliwy jest to materiał. PVC jest trudny w recyklingu i podczas spalania uwalnia toksyczne substancje. Wtedy zacząłem szukać alternatyw.

I znalazłem! Coraz popularniejsze stają się materiały biodegradowalne, takie jak biopolimery. Biopolimery są wytwarzane z odnawialnych źródeł, takich jak skrobia kukurydziana czy trzcina cukrowa, i rozkładają się w naturalnych warunkach. Oczywiście, biopolimery nie są tak wytrzymałe jak tradycyjne tworzywa sztuczne, ale w przypadku mniejszych rakiet amatorskich mogą stanowić dobrą alternatywę. Dodatkowo, można wykorzystać materiały naturalne, takie jak drewno czy bambus, które są lekkie, wytrzymałe i biodegradowalne.

Można również projektować rakiety w taki sposób, aby minimalizować ilość odpadów. Na przykład, zamiast używać jednorazowych spadochronów, można wykorzystać spadochrony wielokrotnego użytku. Można również projektować rakiety modułowo, tak aby uszkodzone elementy można było łatwo wymienić, zamiast wyrzucać całą rakietę. Ważne jest również, aby po każdym locie odzyskiwać i utylizować wszystkie elementy rakiety w sposób odpowiedzialny.

Dobrym przykładem zrównoważonego podejścia jest stosowanie drukarek 3D do tworzenia komponentów rakiet z recyklingowanych materiałów. Użycie filamentów powstałych z przetworzonego plastiku PET butelek obniża koszty produkcji i promuje gospodarkę obiegu zamkniętego.

Dźwięk i turbulencje – mniej oczywiste zagrożenia

Oprócz paliwa i materiałów, warto również zwrócić uwagę na inne, mniej oczywiste aspekty ekologiczne związane z budową rakiet. Jednym z nich jest hałas. Start rakiety generuje ogromny hałas, który może negatywnie wpływać na zwierzęta żyjące w pobliżu miejsca startu. Hałas może powodować stres, dezorientację, a nawet uszkodzenie słuchu. Dlatego ważne jest, aby wybierać miejsca startu oddalone od siedlisk zwierząt i unikać startów w okresach lęgowych.

Kolejnym aspektem jest wpływ startów rakiet na atmosferę. Start rakiety generuje turbulencje, które mogą wpływać na warunki pogodowe. Co więcej, spaliny rakietowe mogą zawierać substancje, które niszczą warstwę ozonową. Dlatego ważne jest, aby monitorować wpływ startów rakiet na atmosferę i podejmować działania mające na celu minimalizację negatywnego wpływu.

Ważne jest też edukowanie i podnoszenie świadomości ekologicznej wśród amatorów budujących rakiety. Im więcej osób będzie świadomych problemów i sposobów na ich rozwiązanie, tym lepiej dla środowiska. Można organizować warsztaty, szkolenia i konferencje, na których będą omawiane zagadnienia związane z ekologicznym budowaniem rakiet. Można również tworzyć platformy internetowe, na których będą dostępne informacje i porady na temat ekologicznych materiałów, paliw i technologii.

Ostatnio zastanawiałem się nad wpływem odzyskiwanych elementów rakiet na mikroplastik w glebie. Mało kto o tym myśli, a tarcie i wietrzenie powłok lakierniczych oraz plastikowych elementów może zanieczyścić glebę drobnymi cząstkami plastiku.

Można również pomyśleć o kompensacji emisji dwutlenku węgla związanej ze startami rakiet. Na przykład, można sadzić drzewa, które pochłaniają dwutlenek węgla z atmosfery. Można również wspierać projekty związane z energią odnawialną, które zmniejszają emisję dwutlenku węgla w innych sektorach gospodarki.

Tabela: Porównanie paliw rakietowych pod względem wpływu na środowisko

Lista: Materiały konstrukcyjne przyjazne dla środowiska

• Biopolimery
• Drewno
• Bambus
• Recyklingowane tworzywa sztuczne

Budowanie rakiet i dbałość o środowisko naturalne nie muszą się wykluczać. Wymaga to jedynie większej świadomości, odpowiedzialności i poszukiwania alternatywnych rozwiązań. Pamiętajmy, że realizując nasze kosmiczne marzenia, nie możemy zapominać o naszej planecie. To od nas zależy, czy przyszłe pokolenia będą mogły cieszyć się czystym powietrzem, wodą i ziemią.