水俣公约禁止使用水银卫星推进剂

水银便宜,重量重,在离子推进器中工作良好。但它也是有毒的。

阿波罗聚变离子推进器的图片
阿波罗聚变离子推进器。

R. Conversano /加州理工学院

联合国气候变化框架公约缔约方大会(COP)第四次会议水俣病公约刚刚结束在印度尼西亚巴厘岛的旅行。缔约方会议不仅仅是关于气候的:《水俣公约》是“一项保护人类健康和环境免受汞有害影响的全球性条约beplay体育官网电脑生物积累性神经毒素

在加拿大、欧盟和挪威的提议下,会议的一个主要成果是禁止在电动火箭发动机中使用汞卫星推进剂。根据公务员环保责任协会(PEER)beplay体育官网电脑该组织一直在努力阻止汞被用作推进剂自2018年以来

欧洲环境局零汞工作组协调员埃琳娜·莱姆贝里迪-塞蒂莫说:“《关于汞的水俣公约》寻求在技术上可实现的无汞替代品可用的情况下消除所有汞的用途。”beplay体育官网电脑“就卫星推进系统而言,无汞替代品已经可用并使用了几十年。”
Lloyd Alter建造了一个火箭发动机
Lloyd Alter建造了一个火箭发动机。

《环球邮报》

谈到电力推进系统,我感到有些自信,因为多年前我曾在一个科学展览项目中尝试建造过一个。所有火箭的工作原理都差不多,都是以高速的速度把东西从后面扔出去,以得到一个相等的反作用力,推动火箭前进。

在电卫星推进系统中,你电离推进剂,给它一个电荷,然后用磁场加速它,把它从后面射出去。水星在这方面很好;它很重,很容易电离。这只工作在一个严重的真空,所以有一个汞扩散泵在背景疏散钟罩罩发动机。我从来没有机会真正演示它;评委们对我提议煮沸水银感到震惊,并关闭了它。他们比我更清楚水银有多危险。

但是,虽然汞对离子推进器很有用,但对卫星环绕的行星却不那么有用。一些公司希望将其用于低轨互联网卫星;与氙或氪相比,汞真的很便宜埃隆·马斯克的星链卫星.根据挪威向会议提交的文件

“水星是最便宜、最容易储存的电力推进推进剂之一。虽然在近地轨道释放的一些汞可能会逃脱地球的重力场,但许多常见轨道机动产生的汞排放将返回地球。这种排放beplay体育官网电脑对环境和人类健康的影响尚未得到评估。利用大气化学运输模型,我们模拟了卫星推进系统释放的汞的全球沉积。我们估计,落回地球的汞中有75%将沉积在世界海洋中,这可能对商业鱼类和其他海洋生物产生负面影响。”
SERT-1的项目经理雷蒙德·j·鲁利斯正在检查航天器NASA / Wikimedia Commons / CC BY-SA 4.0

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SERT-1卫星及其项目经理雷蒙德·j·鲁利斯。

美国国家航空航天局/ Wikimedia Commons / CC BY-SA 4.0

NASA在60年代测试了离子驱动引擎。我的模型就是项目经理雷蒙德·鲁利斯面前那个小的。由于汞的毒性,他们放弃了它。根据提交《公约》

“早在60年代,汞就被用作推进剂,主要是因为它的存储密度高(很多公斤的汞可以存储在一个非常小的体积中),这对航天器很有吸引力。然而,在使用汞以及健康和安全方面存在大量技术困难,因此,主要开发商NASA放弃了使用汞,开始使用非汞替代品。”

彭博据报道,上图中氙气推进器的制造商阿波罗聚变公司已经提议使用它:“推进专家说,尽管存在安全隐患,但汞是一个诱人的选择,因为它的性能比氙气或氪气等替代品更好。”

布隆伯格仍在继续:

“阿波罗的案例研究网站该公司称低轨道卫星的理想“代表性配置”是携带20公斤一种未命名的推进剂。将这一数字乘以1000,这些卫星群可能会使用20,000公斤(或20公吨)汞,这些汞将在卫星估计的5到7年的轨道上释放出来。相比之下,整个美国每年排放约50公吨汞;全世界人口的产量约为2000公吨。”

难怪水俣大会想把这扼杀在萌芽状态。这条来自PEER的凯文·贝尔的推文在他们实现这一目标的工作历史中是非凡的。

我很欣慰那些法官多年前就把我拒之门外了。