Зміни клімату можуть спричинити зіткнення супутників

Зараз на орбіті Землі обертається близько 11 900 супутників, які надають необхідні послуги, такі як підключення до Інтернету, комунікаційні можливості, прогнозування погоди та навігаційні технології.

• Тестовий запуск місячної ракети Starship зазнав невдачі

Деталі

Проте дослідники зі Сполучених Штатів і Великобританії тепер кажуть, що викиди парникових газів можуть різко скоротити кількість супутників, які людство зможе безпечно вивести на орбіту до кінця століття. Їхня робота детально описана в дослідженні, опублікованому в журналі Nature Sustainability.

Спалювання вугілля, нафти та газу вивільняє в атмосферу парникові гази, такі як вуглекислий газ (CO2). Коли концентрація парникових газів зростає, вони нагрівають тропосферу (нижній шар атмосфери), але охолоджують і стискають верхні шари атмосфери (стратосферу, мезосферу та термосферу).

Міжнародна космічна станція та багато супутників на низькій навколоземній орбіті обертаються навколо планети в термосфері, шарі атмосфери, який відіграє вирішальну роль у створенні опору для орбітального сміття. Опір схожий на тертя повітря, і він тягне космічне сміття та старі супутники на нижчу висоту, де вони згодом згорають, усуваючи їх з орбіти. По суті ми утилізуємо космічне сміття за допомогою атмосфери, і іншого способу прибрати наш "задній двір" поки немає.

Але більша кількість парникових газів призводить до менш щільних верхніх шарів атмосфери, що менше гальмує супутники, подовжуючи їх термін служби на орбіті. Це означає, що менше космічного сміття згорає, створюючи більший ризик зіткнень. Враховуючи це, дослідники розрахували, як процес може вплинути на пропускну здатність супутника на низькій навколоземній орбіті.

Низька навколоземна орбіта включає орбітальні шляхи на відстані 2 тисячі кілометрів від поверхні або нижче. Команда досліджувала висоту в термосфері приблизно від 200 до 1000 кілометрів над Землею.

Вчені використовували комп’ютерні моделі, щоб змоделювати, як CO2 впливатиме на термосферу та орбітальну динаміку супутника за різних сценаріїв викидів. Зрештою вони дійшли висновку, що залежно від майбутніх викидів CO2 пропускна спроможність супутників у найзавантаженіших регіонах навколоземної орбіти може знизитися приблизно на 50–66 відсотків до 2100 рок або до 82 відсотків у найгіршому випадку.

Річард Лінарес, співавтор дослідження та аерокосмічний інженер з Массачусетського технологічного інституту зазначає, що наша поведінка з парниковими газами тут, на Землі протягом останніх 100 років, впливає на те, як ми керуватимемо супутниками протягом наступних 100 років. Інший автор дослідження, космічний фізик Метью Браун зазначає:

Без контролю над цим розповсюдженням ми ризикуємо потрапити в "синдром Кесслера", коли ланцюгова реакція зіткнень призводить до того, що космос стає непридатним для використання.

Дослідники кажуть, що запуски слід проводити з урахуванням довгострокової пропускної здатності супутника. Насправді оператори супутників регулярно виконують маневри для уникнення зіткнень — SpaceX провела близько 50 000 таких маневрів лише за шість місяців у 2024 році.

Ми також писали, що ймовірність існування розумного життя на інших планетах вища, ніж вважалося раніше.