Кредит: Pixabay/CC0 Public Domain
Компания SpaceX Илона Маска объявила, что избавится от 100 спутников Starlink в течение следующих шести месяцев после того, как обнаружила конструктивный недостаток, который может привести к их выходу из строя. Вместо того, чтобы рисковать представлять угрозу для других космических кораблей, SpaceX «сведет» эти спутники с орбиты, чтобы они сгорели в атмосфере.
Но учёные-атмосферники всё больше обеспокоены тем, что такого рода явный провал космического сектора приведёт к дальнейшему изменению климата на Земле. Одна команда недавно и неожиданно обнаружила потенциальные озоноразрушающие металлы с космических кораблей в стратосфере, атмосферном слое, где формируется озоновый слой.
Относительная «низкая околоземная орбита», где находятся спутники, контролирующие экосистемы Земли, становится все более перегруженной: только у Starlink на орбите находится более 5000 космических аппаратов. Поэтому очистка от мусора является приоритетом для космического сектора. Недавно запущенные космические корабли также должны быть убраны с орбиты в течение 25 лет (США недавно ввели более строгое пятилетнее правило) либо путем перемещения вверх на так называемую «кладбищную орбиту», либо путем спуска в атмосферу Земли.
Спутники на более низкой орбите обычно проектируются так, чтобы использовать оставшееся топливо и силу гравитации Земли для повторного входа в атмосферу. При контролируемом входе в атмосферу космический корабль входит в атмосферу в заранее установленное время и приземляется в самой отдаленной части Тихого океана в точке Немо (также известной как кладбище космических кораблей). При неконтролируемом входе в атмосферу космическому кораблю приходится следовать «естественной гибели» и сгорать в атмосфере.
НАСА и Европейское космическое агентство продвигают эту форму утилизации как часть философии дизайна, называемой «проектирование ради гибели». Создание, запуск и эксплуатация спутника, достаточно прочного, чтобы функционировать в агрессивном космическом пространстве, но при этом способного легко развалиться и сгореть при входе в атмосферу, является экологической проблемой, чтобы избежать попадания опасных обломков на поверхность Земли. Работа все еще продолжается.
Прежде чем получить лицензию, операторы спутников должны доказать, что их конструкция и планы возвращения в атмосферу имеют низкий уровень «человеческих потерь». Но существует ограниченное беспокойство по поводу воздействия на верхние слои атмосферы Земли на этапе входа в атмосферу. Это не упущение.
Первоначально ни космический сектор, ни астрофизики не считали сгорание спутников при входе в атмосферу серьезной угрозой для окружающей среды — по крайней мере, для атмосферы. В конце концов, количество частиц, выброшенных космическими аппаратами, невелико по сравнению с 440 тоннами метеоритов, которые ежедневно попадают в атмосферу вместе с вулканическим пеплом и антропогенными загрязнениями в результате промышленных процессов на Земле.
Плохие новости для озонового слоя?
Так неужели учёные, занимающиеся атмосферным климатом, слишком остро реагируют на присутствие частиц космического корабля в атмосфере? Их опасения основаны на 40-летних исследованиях причин образования озоновых дыр над южным и северным полюсами, которые впервые широко наблюдались в 1980-х годах.
Сегодня они знают, что потеря озона вызвана искусственными промышленными газами, которые сочетаются с естественными и очень высотными полярными стратосферными облаками или перламутровыми облаками. Поверхности этих эфирных облаков действуют как катализаторы, превращая безвредные химические вещества в более активные формы, способные быстро разрушать озон.
Дэн Чикзо — ученый-атмосферник из Университета Пердью в США и соавтор недавнего исследования, обнаружившего в стратосфере вещества, разрушающие озоновый слой. Он объясняет мне, что вопрос в том, помогут ли новые частицы с космического корабля формированию этих облаков и приведут ли к потере озона в то время, когда атмосфера Земли только начинает восстанавливаться.
Еще большее беспокойство у ученых-атмосферников, таких как Чицо, вызывает то, что всего несколько новых частиц могут создать больше подобных типов полярных облаков — не только в верхних слоях атмосферы, но и в нижних слоях атмосферы, где формируются перистые облака. Перистые облака — это тонкие, тонкие ледяные облака, которые можно увидеть высоко в небе, на высоте шести километров. Они имеют тенденцию пропускать солнечное тепло, но затем задерживают его на выходе, поэтому теоретически большее количество перистых облаков может привести к дополнительному глобальному потеплению в дополнение к тому, что мы уже наблюдаем из-за парниковых газов. Но это сомнительно и все еще изучается.
Чикзо также объясняет, что из неофициальных данных мы знаем, что высотные облака над полюсами меняются, но мы пока не знаем, что вызывает это изменение. Это естественные частицы, такие как метеориты или вулканические обломки, или неестественные частицы космических кораблей? Это то, что нам нужно знать.
Обеспокоен, но не уверен
Так как же нам ответить на этот вопрос? У нас есть некоторые исследования ученых-атмосферников, строителей космических кораблей и астрофизиков, но они недостаточно строгие и сфокусированные, чтобы принимать обоснованные решения о том, в каком направлении двигаться. Некоторые астрофизики утверждают, что частицы оксида алюминия (оксида алюминия) с космического корабля вызовут химические реакции в атмосфере, которые, вероятно, спровоцируют разрушение озона.
Учёные-атмосферники, детально изучающие эту тему, не сделали этого скачка из-за отсутствия достаточных научных доказательств. Мы знаем, что частицы космического корабля находятся в стратосфере. Но что это означает для озонового слоя или климата, пока неизвестно.
Соблазнительно преувеличить результаты исследований, чтобы получить больше поддержки. Но это путь в исследовательский ад, и отрицатели будут использовать плохие результаты позже, чтобы дискредитировать исследование. Мы также не хотим использовать популистские мнения. Но мы также поняли, что если мы будем ждать, пока не появятся неоспоримые доказательства, может быть слишком поздно, как в случае с потерей озона. Это постоянная дилемма.
Информация от: Разговором
