Выбросы парниковых газов на уровне земли наносят ущерб верхним слоям атмосферы, что потенциально может привести к столкновению спутников на низкой.
Термосфера Земли простирается далеко на низкую околоземную орбиту, и изменения в структуре верхних слоев атмосферы, вызванные парниковыми газами, необходимо учитывать при планировании будущих спутниковых операций, пишут авторы нового исследования, недавно опубликованного в журнале Nature Sustainability.
Уильям Паркер, ведущий автор статьи и докторант Массачусетского технологического института по аэронавтике и астронавтике, сообщил, что парниковые газы нагревают нижние слои атмосферы Земли, но охлаждают ее верхние слои, что приводит к тревожному глобальному сокращению.
Изменение климата меняет термосферу, уменьшая естественное атмосферное сопротивление, от которого мы зависим, чтобы очищать космический мусор, сказал Паркер. По мере сжатия атмосферы последствия разрывов спутников, столкновений и испытаний противоспутникового оружия (ASAT) становятся еще более серьезными, усиливая растущие опасности на НОО, говорит он.
Когда термосфера сжимается, уменьшающаяся плотность уменьшает атмосферное сопротивление — силу, которая тянет старые спутники и другой мусор вниз на высоты, где они встретятся с молекулами воздуха и сгорят, говорят в MIT. Таким образом, меньшее сопротивление означает более продолжительную жизнь космического мусора, который будет засорять востребованные регионы десятилетиями и увеличит вероятность столкновений на орбите, отмечают в MIT.
Переполненные орбиты
За последние пять лет мы запустили больше спутников, чем за предыдущие 60 лет, говорит Паркер. Таким образом, этот новый уровень космической активности в сочетании с компонентом изменения климата делает орбитальную емкость важной темой для обеспечения долгосрочной устойчивости космоса, говорит он.
По данным MIT, более 10 тыс. спутников дрейфуют по низкой околоземной орбите, которая охватывает область космоса до 2000 км от поверхности Земли. В своем новом исследовании ученые смоделировали различные сценарии выбросов парниковых газов в течение следующего столетия, чтобы изучить влияние на плотность и сопротивление атмосферы, отмечает MIT.
Спутники LEO
По данным Массачусетского технологического института, к концу этого столетия количество спутников, безопасно размещаемых на высоте от 200 до 1000 км, может сократиться на 50–66 процентов.
Но насколько серьезную проблему представляют созвездия Starlink? Сегодня созвездие Starlink Илона Маска управляет более чем 60% всех активных спутников на околоземной орбите, говорит Паркер. Только за последний год они выполнили 100 000 маневров по предотвращению столкновений, уклоняясь от других спутников и мусора от прошлых столкновений, взрывов и испытаний противоспутникового оружия, говорит он.
Насколько мы далеки от полномасштабного синдрома Кесслера — момента, когда столкновения приводят к образованию мусора быстрее, чем он может быть удален естественным путем?
Недавние исследования показывают, что на определенных орбитальных высотах мы, возможно, уже превзошли порог синдрома Кесслера, говорит Паркер. Даже если бы в этих диапазонах высот не было запущено ни одного нового спутника, уровень мусора продолжал бы расти, поскольку столкновения опережают атмосферное сопротивление, которое в противном случае убрало бы объекты с орбиты, говорит он.
Что нужно сделать, чтобы предотвратить крах Кесслера?
Авторы отмечают, что Федеральная комиссия по связи США недавно приняла правило, которое требует от операторов сводить космические аппараты с орбиты как можно скорее, но не позднее, чем через пять лет после окончания миссии.
Но в настоящее время отдельные операторы спутников и страны быстро расширяют свою деятельность, заявляя права на различные регионы космоса с небольшой координацией, говорит Паркер. Нам нужны международные соглашения для эффективного управления космическим трафиком и обеспечения эффективного использования низкой околоземной орбиты, конечного и все более перегруженного ресурса, говорит он.
Итог
«Мы были удивлены неожиданной связью между изменением климата и проблемой космического мусора», — говорит Паркер. «Хорошая новость заключается в том, что решение одной проблемы может помочь решить другу. Сокращение выбросов парниковых газов не только полезно для планеты; оно также помогает обеспечить долгосрочную устойчивость космоса».
Оригинал статьи можно прочитать здесь.
Больше информации о самых интересных научных открытиях и удивительных исторических фактах читайте на нашем сайте «Совятня».
Интересные новости, советы по здоровью, ответы на популярные вопросы и цитаты великих ученых ищите в Telegram
