Gaisa piesārņojums no atkārtotiem megakonstelācijas satelītiem var izraisīt ozona caurumu 2.0

Atmosfēras atgriešanās process rada ārkārtēju karstumu un mehāniskas slodzes, kas noved pie satelīta

Atmosfēras atgriešanās process rada ārkārtēju karstumu un mehāniskas slodzes, kas noved pie satelīta sadalīšanās aptuveni 45 jūdžu augstumā. (Attēla kredīts: ESA)





Zinātnieki brīdina, ka ķīmiskās vielas, kas izplūst atmosfērā, kad deg nederīgi satelīti, var sabojāt Zemes aizsargājošo ozona slāni, ja plāni veidot desmitiem tūkstošu satelītu, piemēram, SpaceX Starlink, megakonstellācijas.

Pētnieki arī brīdina, ka slikti izprotamie atmosfēras procesi, ko izraisa šīs ķīmiskās vielas, var izraisīt nekontrolētu ģeoinženierijas eksperimentu, kura sekas nav zināmas.

Kosmosa sabiedrība gadiem ilgi bija apmierināta ar to, ka materiāla daudzums, kas deg atmosfērā Zemes sastapšanās ar meteoroīdiem rezultātā, krietni pārsniedz tādu pašu likteni saturošu satelītu masu. Pat megakonstellāciju pieaugums to nemainīs. Tomēr problēma ir dabisko meteoroīdu atšķirīgajā ķīmiskajā sastāvā, salīdzinot ar mākslīgajiem satelītiem, uzskata Ārons Bolijs, Kanādas Britu Kolumbijas universitātes astronomijas un astrofizikas asociētais profesors.



'Mums katru dienu nāk 54 tonnas (60 tonnas) meteoroīdu materiāla,' sacīja Bolejs, viens no raksts, kas publicēts 20. maijā žurnālā Scientific Reports , pastāstīja guesswhozoo.com. Ar pirmās paaudzes Starlink mēs varam sagaidīt aptuveni 2 tonnas (2,2 tonnas) mirušu satelītu, kas katru dienu atgriežas Zemes atmosfērā. Bet meteoroīdi pārsvarā ir ieži, kas sastāv no skābekļa, magnija un silīcija. Šie pavadoņi pārsvarā ir alumīnijs, ko meteoroīdi satur tikai ļoti nelielā daudzumā, aptuveni 1%. ”

Saistīts: Fotoattēlos tiek atklāta SpaceX satelīta megakonstelācija

Nekontrolēta ģeoinženierija

Zinātnieki saprata, ka megakonstellācijām ir ievērojams potenciāls mainīt atmosfēras augšējās daļas ķīmiju, salīdzinot ar tās dabisko stāvokli. Bet ne tikai tas. Ir zināms, ka, sadedzinot alumīniju, rodas alumīnija oksīds, kas pazīstams arī kā alumīnija oksīds, kas var izraisīt vēl neizpētītas blakusparādības.



'Alumīnija oksīds atstaro gaismu noteiktos viļņu garumos, un, ja atmosfērā izgāžat pietiekami daudz alumīnija oksīda, jūs radīsiet izkliedi un galu galā mainīsit planētas albedo,' sacīja Bolejs.

Albedo ir gaismas daudzums, ko atspoguļo materiāls. Faktiski Zemes albedo palielināšana, sūknējot noteikta veida ķīmiskas vielas atmosfēras augstākajos slāņos, ir ierosināta kā iespējamais ģeoinženierijas risinājums, kas varētu palēnināt globālo sasilšanu. Tomēr Boley teica, ka zinātnieku aprindas ir noraidījušas šādus eksperimentus, jo nav pietiekami daudz zināms par to iespējamām blakusparādībām.

'Tagad izskatās, ka mēs veiksim šo eksperimentu bez jebkādas uzraudzības vai regulējuma,' sacīja Bolejs. 'Mēs nezinām, kādi ir sliekšņi un kā tas mainīs atmosfēras augšējo daļu.'



Atkārtoti piegādātais transportlīdzeklis Cygnus, kas nogādā kravas Starptautiskajā kosmosa stacijā, tās atgriešanās laikā deg atmosfērā.

Atkārtoti piegādātais transportlīdzeklis Cygnus, kas nogādā kravas Starptautiskajā kosmosa stacijā, tās atgriešanās laikā deg atmosfērā.(Attēla kredīts: ESA / Aleksandrs Gersts)

Ozona caurums 2.0

Alumīnijam, kas nāk no satelītiem, kas iekļūst atkārtoti, ir arī potenciāls sabojāt ozona slāni-cilvēcei labi zināmu problēmu, kuru veiksmīgi atrisina plaši aizliegti hlorfluorogļūdeņražu, ķimikāliju, ko agrāk izmantoja aerosola aerosolos un ledusskapjos, izmantošana.

Savā rakstā Bolejs un viņa kolēģis Maikls Bajerss atsaucas uz ASV bezpeļņas pētniecības organizācijas Aerospace Corporation kolēģu pētījumiem, kas atklāja vietējos bojājumus planētas ozona slānim, ko izraisīja piesārņojošo raķešu nokļūšana atmosfērā.

'Mēs zinām, ka alumīnija oksīds noārda ozonu tikai no raķešu palaišanas, jo daudzas cietā kurināmā raķetes izmanto vai ir alumīnija oksīds kā blakusprodukts,' sacīja Bolejs. 'Tas rada šos mazos pagaidu caurumus stratosfēras ozona slānī. Tā ir viena no lielākajām bažām par atmosfēras kompozīcijas izmaiņām, ko var izraisīt lidojumi kosmosā. ”

Ozona slānis aizsargā dzīvību uz Zemes no kaitīgā UV starojuma. Ozona slāņa samazināšanās stratosfērā, kas ir otrs zemākais atmosfēras slānis, kas atrodas starp aptuveni 7 līdz 40 jūdžu (10 līdz 60 kilometru) augstumu, palielināja vēža un acu bojājumu risku cilvēkiem uz Zemes.

Gerhards Drolshagens no Oldenburgas universitātes, Vācija, kurš ir publicējis dokumentus par meteoroīdu materiāla ietekmi uz Zemi, pastāstīja guesswhozoo.com, ka satelīti, kas atgriežas, parasti iztvaiko augstumā no 90 līdz 50 km (55 līdz 30 jūdzes), tieši virs ar ozonu bagāta stratosfēra. Tomēr viņš piebilda, ka satelītu dedzināšanas rezultātā radušās daļiņas galu galā nogrims zemākajos slāņos.

Boley teica, ka, alumīnija oksīdam iegrimstot stratosfērā, tas izraisīs ķīmiskas reakcijas, kas, pamatojoties uz esošajām zināšanām, iespējams, izraisīs ozona iznīcināšanu.

Drolshagens, kurš nesaistījās nesenajā pētījumā, piekrita, ka, tā kā 'satelīti lielākoties ir izgatavoti no alumīnija, atmosfērā nogulsnētā alumīnija daudzums noteikti palielināsies'.

ASV telekomunikāciju operators Viasat savā lūgumā ASV Federālajai sakaru komisijai ir minējis bažas par alumīnija oksīdu ietekmi uz atmosfēru. apturēt SpaceX megakonstelācijas Starlink palaišanu līdz brīdim, kad tiks veikts pienācīgs vides pārskats par tā iespējamo ietekmi.

Iespaidīgi stratosfēras mākoņi ir saistīti ar ozona iznīcināšanu.

Iespaidīgi stratosfēras mākoņi ir saistīti ar ozona iznīcināšanu.(Attēla kredīts: NASA / Lamont Poole)

Mācoties no pagātnes kļūdām

Savā pētījumā Bolejs un viņa kolēģi aplūkoja tikai Starlink megakonstelācijas pirmās paaudzes sekas, kuras, domājams, sastāvēs no 12 000 satelītiem. Vairāk nekā 1700 no tiem jau ir uzsāktas. SpaceX (un mazākā mērā citu zvaigznāju operatoru) darbību rezultātā aktīvo un nederīgo satelītu skaits zemā Zemes orbītā, kosmosa apgabalā zem 620 jūdžu (1000 km) augstuma, ir palielinājies par 50 % pēdējo divu gadu laikā, liecina papīrs.

'Problēma ir tā, ka tagad tiek plānots palaist aptuveni 55 000 satelītu,' sacīja Bolejs. 'Starlink otrā paaudze varētu sastāvēt līdz 30 000 satelītu, tad jums ir Starnet, kas ir Ķīnas atbilde uz Starlink, Amazon Kuiper, OneWeb. Tas varētu izraisīt nepieredzētas izmaiņas Zemes augšējā atmosfērā. ”

Megaconstellation operatori, iedvesmojoties no patērētāju tehnoloģiju modeļa, sagaida strauju jaunu satelītu attīstību un biežu nomaiņu, līdz ar to gaidāms, ka atmosfērā katru dienu sadegs liels satelītu daudzums.

'Cilvēki ārkārtīgi labi novērtē mūsu spēju mainīt vidi,' sacīja Bolejs. 'Pastāv uzskats, ka mēs nevaram izgāzt okeānā pietiekami daudz plastmasas, lai kaut ko mainītu. Mēs nekādā veidā nevaram atmosfērā izgāzt pietiekami daudz oglekļa, lai kaut ko mainītu. Bet šeit mēs esam. Mums ir plastmasas piesārņojuma problēma okeānā, mūsu darbības un atmosfēras sastāva izmaiņas ietekmē klimata pārmaiņas, un mēs esam gatavi pieļaut tāda paša veida kļūdas, izmantojot telpu. ”

Attēlā redzamas diagonālās līnijas, ko izraisa gaisma, ko atstaro 25 Starlink satelītu grupa, kas iet cauri teleskopa redzamības laukam Lowell observatorijā Arizonā, NGC 5353/4 galaktikas grupas novērojumu laikā 2019. gada 25. maijā.

Starlink satelītu vilcieni grauj astronomiskos novērojumus.(Attēla kredīts: Victoria Girgis/Lowell Observatory)

Astronomi, kosmosa atlūzas un citi

Megakonstelācijas rada nopietnas bažas kosmosa kopienai, jo tās palielina orbitālo sadursmju risku jau tā pārblīvētajā orbītas vidē.

Jo īpaši SpaceX Starlink tika aizdedzināts arī tāpēc, ka viņu satelītu redzamie vilcieni ietekmē astronomiskos novērojumus. SpaceX apņēmās sadarboties ar astronomijas aprindām un pārveidot savu satelītu dizainu mazināt problēmu . Tomēr šī gada sākumā Starptautiskā Astronomijas savienība lūdza specializētu Apvienoto Nāciju Organizācijas komiteju aizsargāt senatnīgās nakts debesis pret gaismas radīto piesārņojumu no megakonstelācijām.

Pagājušajā nedēļā Eiropas palaišanas pakalpojumu sniedzēja ArianeSpace vadītājs Stefans Izraēls apsūdzēja SpaceX organizatoru Elonu Musku telpas monopolizācija un izspiest konkurentus.

Papildus SpaceX, Musks ieguva atzinību arī ar saviem ilgtspējības projektiem Tesla un Solar City, kuru mērķis bija palīdzēt atradināt pasauli no fosilā kurināmā. Agrāk šajā gadā, Musks izsniedza 100 miljonu ASV dolāru balvu par oglekļa noņemšanu , bagātākā veicināšanas balva vēsturē. Balvas mērķis ir izstrādāt tehnoloģijas, kas var palīdzēt novērst cilvēku izraisīto klimata pārmaiņu sliktāko ietekmi.

SpaceX neatbildēja uz guesswhozoo.com komentāru pieprasījumu.

Sekojiet Terēzei Pultarovai vietnē Twitter @TerezaPultarova. Seko mums vietnē Twitter @Spacedotcom un tālāk Facebook .