航天活动的增长催生了近期的数个重要里程碑。本月初，太空探索技术公司发射了第10000颗"星链"卫星，其中超过8700颗目前仍在轨运行。上周末，该公司还实现了"猎鹰9号"火箭一日双射，使其今年迄今的轨道发射总数达到136次。在不到十个月的时间里，"猎鹰9号"的发射次数已超过了航天飞机30年飞行生涯的总发射次数。

美国、中国及其他国家航天活动的激增，引发了对空间可持续性的关切。随着在轨卫星和碎片数量达到历史新高，物体间碰撞风险加剧了人们对"凯斯勒综合征"的担忧——即碎片连环碰撞可能导致某些轨道无法使用。

然而，发射与卫星数量的增加也对地球的可持续性提出了疑问。过去几年中，一些研究人员指出了发射活动对大气层的潜在影响，例如高层大气中烟尘的沉积。这些担忧持续存在，并与对数千颗卫星再入大气层时产生影响的忧虑交织在一起。

尽管发射与再入对大气的影响已受关注数年，但关于其对大气化学和气候的真实影响的数据仍然匮乏。学界仍在持续努力，以更准确地评估其重要性。

德国航空航天中心正在进行的一项工作，是模拟发射排放物进入大气后的行为。在本月初于悉尼举行的国际宇航大会最后一场下午会议中，DLR的莫里茨·赫伯霍德指出，自2019年以来，发射所消耗的推进剂总量已增长三倍，且随着更多大型运载工具投入使用，这一增长趋势将持续。

"此处的核心不确定性在于：到底排放了什么？在何处排放？排放量多少？"他提出。

他在报告中讨论的项目旨在对2024年所有发射任务的排放进行建模，目标是覆盖95%的推进剂消耗。截至演示时，该项目已基于200多次发射的公开数据，完成了对88%排放量的建模。

尽管对排放及其气候影响的研究尚不完善，但赫伯霍德指出了一个值得关注的领域：向高层大气排放黑碳。虽然发射产生的排放总量仅占航空排放的一小部分，但其在大气层中沉积的黑碳却远高于航空，从而产生更显著的影响。他指出，有分析估计，发射产生的黑碳单位影响可能高达航空的500倍。

根据对2025年发射模拟的现有数据，黑碳排放量已达到20年前航空业排放水平的10%至40%。他总结道，若发射产生的黑碳影响真是航空的500倍，"那么我们可能仅通过250次发射任务就已对大气产生了重大影响。"

他承认，这一评估仍需通过气候模型进一步验证——这将在项目后期进行，"但对我而言，这正表明了研究该问题的重要性。"

潜在的重大影响及现有模型中的不确定性，正吸引更多研究人员投身该领域。新西兰坎特伯雷大学高级讲师米歇尔·班尼斯特便是其中之一。

她研究了发射排放对臭氧层的影响。在本月初的新西兰航空航天峰会小组讨论中，她表示，随着为部署众多计划中的巨型星座而预计的发射量增长，"我们将看到臭氧层遭受破坏，且在新西兰等中高纬度地区影响最为严重。"

她指出，这项工作为工业界与学术界提供了合作契机。"我们应如何设计火箭，以确保在发展近地轨道经济的同时，保护我们所珍视的——例如确保地球宜居？"

"这是一个工程问题，"她总结道，"而工程问题必有工程解决方案。"

一个新兴的研究与关注焦点涉及卫星再入大气层的影响。SpaceX已发射超过10000颗"星链"卫星，其中逾1300颗已再入大气层。业界日益鼓励卫星运营商在卫星寿命结束后尽快使其离轨，既为避免加剧轨道碎片问题，也为确保再入时"完全燃尽"，不残留碎片危害地面。

然而，这也意味着越来越多物质被沉积到高层大气中，其对气候和大气化学的影响才刚刚开始被研究。

"这究竟是一个真问题，还是微不足道？"南加州大学研究员何塞·佩德罗·费雷拉在上周安全世界基金会空间可持续性峰会的演讲中发问。

他认为，卫星再入的影响至少不容忽视。他发现，2024年由卫星再入沉积到大气中的铝质量，首次以95%的置信度超过流星等自然来源的铝质量。"这并不必然意味着负面环境影响，"他表示，"但现状已然改变。"

他的演讲是一场关于卫星再入环境影响小组讨论的开场，来自工业界与学术界的专家共同探讨了潜在负面影响及相关不确定性。

英国航天局空间可持续性高级主管克里斯·杨表示："在谈及再入及其影响时，我们实际上并不清楚这些影响具体是什么。"

该机构委托的数项相关研究近期已完成，并在峰会前一天的研讨会上进行了讨论。这些研究并未缓解该议题的不确定性。其中一项是关于该主题的大气化学文献综述。"总体结论是，我们实际上一无所知。我们对再入的大气影响知之甚少，"他表示。

其他研究聚焦于如何在实验室模拟航天器材料的大气烧蚀，以及如何优化再入过程以最小化这些影响。另一项引人关注的研究发现，有证据表明航天器金属材料正沉积在极地地区。"有证据显示，受大气条件影响，太空活动正在对极地环境造成损害，"他指出。

这些有限的信息几乎无法为卫星运营商提供明确指导。一方面，他们被鼓励尽快使航天器离轨以避免产生轨道碎片，同时确保再入时不产生地面碎片风险；另一方面，这些做法又可能破坏臭氧层或加剧气候变化。

"作为负责任的操作者，我面临的困境是，在这种特定情况下，我不知该如何应对，"运营着规模仅次于"星链"的"一网"星座的欧洲通信卫星组织工程部门技术权威维杰·塔库尔表示。

在小组讨论中，他将卫星发射与再入对大气影响的不确定性与另一个环境问题——即卫星反射阳光和无线电发射对天文学的干扰——进行了对比。他指出，在所谓"黑暗而宁静的天空"方面，存在明确要求运营商采取减光等措施以减少影响，公司可据此实施缓解方案。

"但在大气影响领域，情况要复杂得多，"他表示。公司虽有明确要求使卫星离轨并确保地面安全，且有具体指标与合规方法，但"可能是我将过多不当材料——铝及其他物质——抛洒到了大气中的某些地方，"而他几乎不了解多少是"过多"，也不清楚应寻求何种替代材料。

在小组讨论及其他场合中，即使那些担忧潜在负面影响的人士，也鲜有推动对高层大气排放或再入制定监管法规。各方普遍呼吁更多研究——从大气与实验室数据收集到改进建模。

例如，塔库尔建议，公司可在不泄露设计专有信息的前提下，提供卫星所用材料的数据。他还提出，航天器可携带专用于测量再入条件的传感器，类似用于测量轨道条件的辐射传感器。

不过，一些举措可能最终引向监管。本月初，欧盟委员会发布了一份名为《航天部门产品环境足迹类别规则》的文件，简称PEFCR4Space。这是欧洲更广泛努力的一部分，旨在制定评估产品从原材料获取到废弃全生命周期环境影响的方法。

欧盟委员会国防工业和航天局局长维拉·平托在空间可持续性峰会上的讲话中强调："可持续性并非止于大气层边缘。帮助我们应对气候变化的卫星，其自身也成了问题的一部分。"

PEFCR4Space指南是长期应对该问题努力的一部分。"若能度量太空活动的影响，我们便能管理它们。若能管理，便能使太空活动更加可持续，"她表示。

该草案文件将于12月1日前公开征询公众意见，内容涵盖发射排放、再入卫星在高层大气中沉积的物质等主题。它还涉及更广泛的影响范围——从卫星原材料的获取方式到卫星或火箭制造员工的通勤排放——试图量化单个卫星或运载火箭的全面环境影响。

该文件并未规定限制排放或其他影响的具体规则，而是提供了一套公认的影响计算方法。"这确保我们所有人以统一方式衡量产品或服务的环境绩效，"参与制定PEFCR4Space指南的Vito咨询公司顾问卡洛琳·斯平林克斯在关于该草案的周五网络研讨会上表示。

平托在讲话中指出，这些规则还可帮助企业和政策制定者做出"更明智、更可持续的选择"，并与欧盟更广泛的倡议（如2050年实现"气候中和"）保持一致。

她强调，这项工作旨在与行业协同推进，包括进行中的公众咨询及明年计划开展的试点研究，以探索如何应用这些规则。"我们并非向航天领域强加可持续性。我们正与航天领域共同推进可持续性，与你们携手并进。"

她表示，PEFCR4Space最终指南预计要到2027年底才能发布。对于那些有意最小化其环境影响（包括发射与再入影响）的公司而言，目前他们几乎缺乏可用的数据或指导。

塔库尔在小组讨论中坦言："顺便提一句，我必须在2026年前发射下一个星座。"