Изменения климата могут привести к столкновению спутников

Сейчас на орбите Земли вращается около 11 900 спутников, предоставляющих необходимые услуги, такие как подключение к Интернету, коммуникационные возможности, прогнозирование погоды и навигационные технологии.

• Тестовый запуск лунной ракеты Starship потерпел неудачу

Детали

Однако исследователи из США и Великобритании теперь говорят, что выбросы парниковых газов могут резко сократить количество спутников, которые человечество сможет безопасно вывести на орбиту до конца века. Их работа подробно описана в исследовании, опубликованном в журнале Nature Sustainability.

Сжигание угля, нефти и газа высвобождает в атмосферу парниковые газы, такие как углекислый газ (CO2). Когда растет концентрация парниковых газов, они нагревают тропосферу (нижний слой атмосферы), но охлаждают и сжимают верхние слои атмосферы (стратосферу, мезосферу и термосферу).

Международная космическая станция и многие спутники на низкой околоземной орбите вращаются вокруг планеты в термосфере, слое атмосферы, играющем решающую роль в создании сопротивления для орбитального мусора. Сопротивление похоже на трение воздуха, и оно тянет космический мусор и старые спутники на низшую высоту, где они впоследствии сгорают, устраняя их с орбиты. По сути мы утилизируем космический мусор с помощью атмосферы, и другого способа убрать наш задний двор пока нет.

Но большее количество парниковых газов приводит к менее плотным верхним слоям атмосферы, что меньше тормозит спутники, продлевая их срок службы на орбите. Это означает, что меньше космического мусора сгорает, создавая больший риск столкновений. Учитывая это, исследователи рассчитали, как процесс может повлиять на пропускную способность спутника на низкой околоземной орбите.

Низкая околоземная орбита включает орбитальные пути на расстоянии 2 тысяч километров от поверхности или ниже. Команда исследовала высоту в термосфере примерно от 200 до 1000 км над Землей.

Ученые использовали компьютерные модели, чтобы смоделировать, как CO2 будет влиять на термосферу и орбитальную динамику спутника при разных сценариях выбросов. В конце концов они пришли к выводу, что в зависимости от будущих выбросов CO2 пропускная способность спутников в самых загруженных регионах околоземной орбиты может снизиться примерно на 50–66 процентов к 2100 годам или до 82 процентов в худшем случае.

Ричард Линарес, соавтор исследования и аэрокосмический инженер из Массачусетского технологического института отмечает, что наше поведение с парниковыми газами здесь, на Земле за последние 100 лет, влияет на то, как мы будем управлять спутниками в течение следующих 100 лет. Другой автор исследования, космический физик Мэтью Браун отмечает:

Без контроля над этим распространением мы рискуем попасть в "синдром Кесслера", когда цепная реакция столкновений приводит к тому, что космос становится непригодным для использования.

Исследователи говорят, что запуски следует производить с учетом долгосрочной пропускной способности спутника. На самом деле операторы спутников регулярно выполняют маневры во избежание столкновений – SpaceX провела около 50 000 таких маневров всего за шесть месяцев в 2024 году.

Мы также писали, что вероятность существования разумной жизни на других планетах выше, чем считалось ранее.