Нова космічна гонка може перетворити нашу атмосферу на «крематорій для супутників»

(MENAFN- The Conversation) Коли ми дивимося на нічне небо і бачимо, як супутник пролітає повз, ми можливо не задумуємося про зміну клімату або озоновий шар.

Космос може здаватися відокремленим від екологічних систем, що підтримують життя на Землі. Але все більше спосіб, яким ми будуємо, запускаємо і утилізуємо супутники, починає змінювати цю картину.

За останні кілька років кількість запусків супутників стрімко зросла. Зараз у орбіті навколо Землі знаходиться майже 15 000 активних супутників, більшість з яких є частиною «мега-констеляцій», де кожен супутник має термін служби лише кілька років.

Нові супутники потрібно швидко запускати як заміну. Щоб уникнути залишення старих, мертвих супутників у вже переповнених низьких орбітах Землі, більшість операторів навмисно виводять їх з орбіти у верхні шари атмосфери.

Там вони згоряють або розпадаються на менші частки: процес, відомий як «демісибіліті». Фактично, супутники стали частиною культури одноразового використання.

Цей підхід тепер застосовується у набагато масштабнішому масштабі. Ми стурбовані наслідками для клімату та атмосфери Землі.

Ризик для нашого клімату та озонового шару

Минулого місяця SpaceX подала заявку до Федеральної комісії з зв’язку США (FCC) на дозвіл запустити ще мільйон супутників для неперевірених «AI дата-центрів».

Це не лише кількість є проблемою. Супутники Starlink V2 «міні» важать близько 800 кілограмів — приблизно стільки ж, скільки маленький автомобіль — а пізніші версії очікується важитимуть близько 1250 кг. Плановані супутники V3 ще більші, порівняно з масштабом з Boeing 737.

Запуски ракет вже сприяють зміні клімату та руйнуванню озонового шару. Масштабування їх для розгортання мільйона супутників, схожих за розміром з літак, значно підвищить нагрів у верхніх шарах атмосфери та втрату озону, що перевищить попередні оцінки, а постійне згоряння мертвих супутників ще більше посилить ці впливи.

Вже зараз у атмосфері виявляється пил від згорілих супутників. У 2023 році вчені, що досліджують аерозолі у верхніх шарах атмосфери, знайшли метали від повторно входящих у атмосферу космічних апаратів. Нещодавно було виявлено літій від неконтрольованого входу ракети Falcon 9.

Це лише частина того, що очікує, якщо мега-констеляції будуть реалізовані — і SpaceX не є єдиним гравцем. Інші оператори по всьому світу вже подали заявки на понад мільйон супутників.

Водночас, повні екологічні наслідки залишаються погано зрозумілими, оскільки виробники супутників рідко розкривають, з яких матеріалів вони зроблені.

Вчені припускають, що значна частина — це алюміній, який згоряє до частинок алюмінату, але точний склад матеріалів і розмір частинок залишається невизначеним.

Ми знаємо, що найдрібніші частки, менше людського волосся, можуть залишатися у повітрі роками, сприяючи руйнуванню озонового шару та зміні клімату.

За аналогією з попередніми дослідженнями, ми оцінюємо, що мільйон супутників може призвести до накопичення у верхніх шарах атмосфери одного тераграма (один мільярд кілограмів) алюмінату — достатньо, щоб разом із викидами під час запуску значно змінити хімічний склад атмосфери та її нагрівання у спосіб, який ми ще не розуміємо.

Для однієї країни або однієї компанії немає публічного мандату на таке масштабне впливання атмосфери планети.

Наслідки не обмежуються атмосферою. Не всі згорілі супутники згоряють повністю; уламки вже потрапляють на землю, і ризик людських жертв від входу мега-констеляцій у атмосферу становить близько 40% за п’ятирічний цикл — зростаючи для людей і літаків із додаванням нових супутників.

У космосі ситуація не менш тривожна: годинник CRASH Інституту космічного простору показує, що зіткнення станеться за 3,8 днів, якщо супутники перестануть уникати один одного.

Багато експертів погоджуються, що ми перебуваємо на початковій стадії Кесслерового синдрому: каскадної ланцюгової реакції зіткнень, що множить космічний сміття.

Наші небо — не сміттєзвалище

Наше нічне небо, особливо цінне у Новій Зеландії, є однією з небагатьох речей, якими ще ділиться весь світ.

За моделями астрономів, констеляції у масштабі, запропонованому SpaceX, заповнили б небо тисячами супутників, видимих неозброєним оком будь-де на Землі. З часом кількість видимих супутників може перевищити кількість видимих зірок.

Для вчених спостереження за зірками і пошук нових планет стане набагато складнішим. Спостереження за зірками, астротуризм і культурна астрономія також зазнають глобальних порушень.

Все це означає, що рішення FCC щодо пропозиції SpaceX, яке тепер відкрито для громадських обговорень, може вплинути на всіх — через зміни в атмосфері, зростаючий ризик зіткнень на орбіті або втрату незайманого нічного неба.

Одним із обговорюваних рішень є утилізація мертвих супутників у орбітах, далеких від Землі. Але для цього потрібно більше палива на кожен супутник, щоб подолати гравітацію Землі, що збільшує вантаж і екологічний вплив запусків ракет. Деякі уламки все одно повернуться на Землю.

З планами швидкого розширення SpaceX та інших, потрібне глобальне регулювання: у системі без обмежень регулювання однієї компанії просто переносить проблему на іншу. Як найбільший оператор, SpaceX має найкращі можливості для лідерства у пошуку екологічно сталого рішення, так само як Du Pont у 1980-х роках поступово відмовився від CFC.

Першим кроком є визначення безпечної атмосферної здатності для запусків і входів супутників. Екологічні оцінки мають охоплювати весь життєвий цикл, включаючи вплив на атмосферу, і враховувати як безпеку орбіти, так і вплив на культурну та дослідницьку астрономію.

Яким би не був регуляторний результат, використання атмосфери як крематорію для супутників у такому масштабі не може бути рішенням.