地球高层大气的天然锂补给,每天仅有约80克,全部来自流星体消融;而一枚SpaceX猎鹰9号火箭再入大气层时,仅箭体铝锂合金与锂电池就能释放约30公斤锂,相当于375天的天然输入总量。德国莱布尼茨大气物理研究所的实测数据证实,这一释放直接让96公里高空锂原子浓度暴涨10倍,成为人类首次精准锁定的太空残骸大气污染事件。

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天然锂在高层大气中是痕量元素,主要由微小陨石与宇宙尘埃高速烧蚀产生,每日补给仅50—80克,维持着亿万年稳定的自然背景浓度。猎鹰9号二级箭体采用AA2198铝锂合金制造燃料舱壁,搭配大量锂离子电池,在失控再入时,高速摩擦产生约660℃高温,使锂从合金中汽化、从电池中释放,以原子形态注入中间层大气。部分锂迅速氧化下沉,另一部分则长期悬浮,随大气环流扩散上千公里,污染可存留数月至数年。

2025年2月19日,一枚猎鹰9号二级箭体在爱尔兰西海岸上空解体,科研团队在事发约20小时后,于96公里高度捕捉到显著锂蒸汽云,浓度达到背景值的10倍,这是人类首次将高层大气化学污染,直接追溯到单次航天器再入事件。该研究已发表于《通讯-地球与环境》,为商业航天爆发式增长敲响环境警钟。

随着星链等低轨星座密集部署,全球火箭发射频次逐年攀升,铝锂合金与锂电池已成为航天器标配。单枚火箭30公斤的锂释放量,看似总量不大,却在极度稀薄的高层大气中形成不可逆扰动,可能改变大气化学成分、影响电离层稳定,进而干扰卫星通信、气象观测与空间环境安全。

科学界指出,锂天然存量极低、人工释放量极高,是理想的大气污染示踪剂。此次实测不仅戳破“太空发射零污染”的认知误区,更暴露出全球航天活动缺乏统一的高层大气环保规范。当商业航天进入规模化时代,一枚火箭相当于数百倍自然输入的“锂投放”,正在悄然改写地球高空环境的平衡。

目前,SpaceX尚未就此次锂污染事件公开回应,国际民航组织与联合国外空司均未出台针对性限制标准。在发射需求与生态保护的平衡中,这场发生在万米高空的“锂失衡”,正成为全人类必须面对的新环境命题。