人类首次直接测量到太空垃圾重返大气层造成的污染股票配资论坛大全网，这一污染正是由大家熟悉的 SpaceX 公司导致。整个地球大气层每天接收的天然锂只有大约 80 克，而一枚 SpaceX 公司的猎鹰 9 号火箭光锂就有 30 公斤。这 30 公斤锂在 100 公里高处被释放处理，一部分立马和氧气反应变成氧化锂，沉入更低的大气层。但还有一小部分以原子形态漂浮在中间层随风飘荡。
2026 年 2 月 19 日，关于这一研究的论文正式发布在地球环境期刊 Communications Earth & Environment，论文作者是德国莱布尼茨大气物理研究所的研究人员。研究中，他们使用激光在 96 公里高空抓到一团锂云，那是在抓到这团锂云的 20 小时之前猎鹰 9 号解体留下来的痕迹。
这一切要从 2025 年 2 月 19 日也就是一年前说起，当天凌晨欧洲上空出现了一幕奇观。一枚 SpaceX 的猎鹰 9 号火箭第二级失控重返大气层，拖着长长的火焰划过爱尔兰、英国和德国的夜空。无数人抬头仰望，有人拍下视频，有人捡到碎片。一个小镇居民甚至在一个仓库后面发现了一块 1.5 米长的燃料罐残骸。
这件事当时上了新闻，然后就被遗忘了。但是，德国莱布尼茨大气物理研究所的研究人员在新闻里看到了另一件事，他们连夜打开激光雷达对准天空并开始等待。20 小时后，他们等到了一个信号。这个信号最终变成了本次论文，并首次告知世人：他们真的测到了太空垃圾造成的空气污染。
那天夜里到底发生了什么？先来说说猎鹰 9 号。这枚火箭的第二级在完成任务后，没能按照计划坠入南太平洋，而是失控掉头并以大约每小时 2.8 万公里的速度扎进大气层。这个速度有多快？从爱尔兰西海岸到波兰累计 1,500 公里，它只用了两分半钟。
火箭在距离地面 100 公里左右的高度开始解体。这个高度被称为中间层，再往上就是太空，再往下就是人类生活的天空。100 公里处的空气虽然稀薄，但对于以如此高速冲进来的金属物体来说，已经足够把它烧成火球。
火箭的壳体由铝锂合金制成，还搭载了锂离子电池。当温度升到 933 开氏度也就是大约 660 摄氏度，铝开始融化，里面的锂原子被释放出来。
锂是一种很特殊的金属。它在自然界大气层里极少存在。每天从外太空坠入地球的流星体，也会带来一些金属元素，比如钠、铁、镁，但是锂的含量微乎其微。
前面提到，猎鹰 9 号火箭释放出来的一小部分锂以原子形态漂浮在中间层随风飘荡。研究人员盯上的就是这一小部分。他们使用的设备叫做共振荧光激光雷达，背后原理可以简单理解为向天空发射一束特定波长的激光，如果空气中存在某种元素，它的原子会吸收激光能量再发射回来，就像回声一样。通过分析回声的强度和时间，就能知道这种元素有多少以及在多高的地方。
研究人员选择锂作为目标，就是因为它在天上几乎不存在，只要有信号就一定是人造的。2025 年 2 月 20 日凌晨 0 点 21 分，信号来了。在 96 公里的高度，锂原子的密度突然飙升到平时的 10 倍。这个异常区域的厚度只有两公里多，宽度为几十公里，在激光雷达的屏幕上一清二楚。信号持续了至少 40 分钟，直到准备的燃料用完研究人员才停止观测。
但是问题来了：如何证明这团锂云真的来自猎鹰 9 号？毕竟火箭在爱尔兰西海岸烧毁，研究人员在德国东部测到信号，中间隔着 1,600 公里。后来，他们使用了反向追迹这一方法。
具体来说，他们使用一款名为 UA-ICON 的大气环流模型，模拟出来了过去 20 个小时之间 96 公里高度风的流向和速度。然后，从德国上空开始往回倒推，看看这团空气 20 小时之前到底在哪里。
计算结果显示：2025 年 2 月 19 日凌晨 3 点 42 分左右，这团空气正好位于爱尔兰西海岸处的 100 公里高处。同一时刻，猎鹰 9 号的残骸正拖着火焰穿过那个点。时间吻合，位置吻合，高度相差不到两公里。
为了排除其他可能性，研究人员还检查了所有自然原因。比如，会不会是流星雨带来的？然而当时并没有大型流星雨。那么，会不会是电离层异常形成的金属层？为此，他们调用了附近地区的离子探空仪数据，结果却发现过去几个小时里根本没有明显的电离层扰动。再比如，会不会是电磁暴导致的？地磁指数却显示那几天非常安静。
所有证据都指向同一个结论：那团锂云就是猎鹰 9 号的遗骸。这意味着人类第一次直接测量到了太空垃圾重返大气层造成的污染。而且这个污染不是微量的，是可测的、清晰的、能够追踪到具体来源的。
这会带来什么影响？猎鹰 9 号只是一枚火箭。而 SpaceX 的星链计划要部署 4.2 万颗卫星，每颗卫星在 5 到 7 年后就要退役重返大气层。亚马逊的柯伊伯计划也要发射 3,000 多颗。再加上其他国家的，一共有实际十几万颗左右。
这些卫星绝大多数由铝合金制成，有些还包含铜、钛、银甚至金。每颗卫星重几百公斤，十几万颗就是几万吨金属。它们最终都要回到大气层，烧成金属蒸汽，飘散在全球的天空里。
几年前，就有科学家在高空飞机上采集平流层气溶胶，发现直径大于 120 纳米的颗粒里，有大约 10% 含有卫星烧蚀留下来的金属成分。之前研究用的是飞机，飞不到 60 公里以上，只能测到已经沉降下来的颗粒。而本次研究人员使用的是激光雷达，直接测到了在 100 公里高处漂浮的原始污染。
更让人担心的是铝。铝和氧会生成氧化铝，氧化铝是消耗臭氧的催化剂。当年人们使用氟利昂捅穿了臭氧层，花了三十年才补上。现在每年几百吨氧化铝被注入平流层，会产生什么后果，目前没人能够说得清。
还有那些稀有金属，比如电子设备里的金、银、铂，火箭发动机里的铌、钼，电池里的锂和钴。这些元素在自然界大气层里几乎不存在，现在却开始以每年几十吨的量被倾倒进来。它们会参与什么化学反应？会不会改变高云的形成？会不会影响地球反射阳光的能力？这一切全是未知数。
正因此，研究人员认为他们现在做的，有点像 20 世纪 70 年代科学家刚开始监测氟利昂时做的事。那时没人会预见到南极上空会出现臭氧洞，等发现了再行动已经晚了二十年。因此，研究人员希望从现在就开始监测太空垃圾的污染，在问题变得严重之前，给人类争取到一些反应时间。
参考资料：
相关论文https://doi.org/10.1038/s43247-025-03154-8
https://www.space.com/space-exploration/launches-spacecraft/scientists-measure-air-pollution-from-reentering-spacex-rocket-in-real-time-its-never-been-done-before
https://www.bbc.com/news/articles/cpd8z4eqlxno
排版：胡巍巍
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