|
Влияние падающих спутников на климат Земли
|
|
|
|
Компания SpaceX Илона Маска объявила, что утилизирует 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, создавая угрозу для других космических аппаратов, SpaceX "сойдет с орбиты" этих спутников, чтобы они сгорели в атмосфере. Но ученые-атмосферники все больше обеспокоены тем, что такого рода очевидные нарушения космического сектора приведут к дальнейшему изменению климата на Земле. Недавно одна команда неожиданно обнаружила потенциально озоноразрушающие металлы с космических аппаратов в стратосфере, атмосферном слое, где формируется озоновый слой. Относительная "низкая околоземная орбита", на которой находятся спутники, осуществляющие мониторинг экосистем Земли, становится все более перегруженной — только у Starlink на орбите находится более 5000 космических аппаратов. Поэтому очистка от мусора является приоритетом для космического сектора. Вновь запущенные космические аппараты также должны быть сняты с орбиты в течение 25 лет (недавно США ввели более строгое пятилетнее правило) либо путем перемещения вверх на так называемую "орбиту кладбища", либо вниз, в атмосферу Земли.
|
|
|
|
Спутники, находящиеся на более низкой орбите, обычно сконструированы таким образом, чтобы использовать все оставшееся топливо и силу притяжения Земли для повторного входа в атмосферу. При контролируемом входе в атмосферу космический аппарат входит в атмосферу в заранее установленное время, чтобы приземлиться в самой отдаленной части Тихого океана в точке Немо (она же кладбище космических аппаратов). При неконтролируемом возвращении космический аппарат остается на "естественную гибель" и сгорает в атмосфере. НАСА и Европейское космическое агентство продвигают эту форму утилизации как часть философии дизайна под названием "дизайн для уничтожения". Создание, запуск и эксплуатация спутника, достаточно надежного, чтобы функционировать во враждебных условиях космоса, и в то же время способного легко разрушаться и сгорать при возвращении, чтобы избежать попадания опасных обломков на поверхность Земли, представляют собой экологическую проблему. Работа над этим все еще продолжается.
|
|
|
Операторы спутников должны доказать, что их конструкция и планы повторного входа в атмосферу имеют низкий уровень "человеческих жертв", прежде чем им будет выдана лицензия. Но существует ограниченная обеспокоенность по поводу воздействия на верхние слои атмосферы Земли на этапе повторного входа. Это не упущение. Первоначально ни космический сектор, ни сообщество астрофизиков не рассматривали сгорание спутников при возвращении в атмосферу как серьезную экологическую угрозу - по крайней мере, для атмосферы. В конце концов, количество частиц, выбрасываемых космическими аппаратами, невелико по сравнению с 440 тоннами метеоритов, которые ежедневно попадают в атмосферу, наряду с вулканическим пеплом и антропогенным загрязнением в результате промышленных процессов на Земле.
|
|
|
|
Итак, не слишком ли остро ученые-климатологи реагируют на присутствие частиц космических аппаратов в атмосфере? Их опасения основаны на 40-летних исследованиях причин возникновения озоновых дыр над южным и северным полюсами, которые впервые были широко обнаружены в 1980-х годах. Сегодня они знают, что потеря озона вызвана промышленными газами, выделяемыми человеком, которые смешиваются с природными полярными стратосферными облаками на очень большой высоте или перламутровыми облаками. Поверхности этих эфирных облаков действуют как катализаторы, превращая безвредные химические вещества в более активные формы, способные быстро разрушать озон. Дэн Чичцо - ученый-атмосферист из Университета Пердью в США и соавтор недавнего исследования, в ходе которого были обнаружены озоноразрушающие вещества в стратосфере. Он объясняет мне, что вопрос в том, помогут ли новые частицы с космических аппаратов образованию этих облаков и приведут ли к потере озона в то время, когда атмосфера Земли только начинает восстанавливаться.
|
|
|
|
Больше всего ученых—атмосферников, таких как Чиччо, беспокоит то, что всего несколько новых частиц могли бы создать больше таких типов полярных облаков - не только в верхних слоях атмосферы, но и в нижних слоях атмосферы, где образуются перистые облака. Перистые облака - это тонкие, полупрозрачные ледяные облака, которые вы можете заметить высоко в небе, на высоте более шести километров. Они, как правило, пропускают солнечное тепло, но затем задерживают его на выходе, так что теоретически увеличение количества перистых облаков может привести к дополнительному глобальному потеплению в дополнение к тому, что мы уже наблюдаем из-за парниковых газов. Но это неопределенно и все еще изучается. Чиччо 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 метеороиды или вулканический мусор, или неестественные частицы от космических аппаратов? Это то, что нам нужно знать.
|
|
|
|
Итак, как нам ответить на этот вопрос? У нас есть некоторые исследования ученых-атмосферников, конструкторов космических аппаратов и астрофизиков, но они недостаточно тщательны или сфокусированы, чтобы принимать обоснованные решения о том, в каком направлении двигаться. Некоторые астрофизики утверждают, что частицы оксида алюминия с космических аппаратов вызовут химические реакции в атмосфере, которые, вероятно, приведут к разрушению озона. Ученые-атмосферники, которые детально изучают эту тему, не совершили такого скачка, поскольку нет достаточных научных доказательств. Мы знаем, что частицы с космических аппаратов находятся в стратосфере. Но что это означает для озонового слоя или климата, до сих пор неизвестно. Возникает соблазн преувеличить результаты исследований, чтобы заручиться большей поддержкой. Но это путь в исследовательский ад — и отрицатели позже будут использовать плохие результаты, чтобы дискредитировать исследование. Мы также не хотим использовать популистские мнения. Но мы также узнали, что если мы будем ждать, пока не появятся неоспоримые доказательства, может быть слишком поздно, как в случае с потерей озона. Это постоянная дилемма.
|
|
|
|
Источник
|
