|
Новая космическая гонка вредит атмосфере
|
|
|
|
Когда мы смотрим в ночное небо и видим, как мимо пролетает спутник, мы можем не задумываться об изменении климата или озоновом слое. Космос может казаться отделенным от экологических систем, поддерживающих жизнь на Земле. Но все чаще то, как мы создаем, запускаем и утилизируем спутники, начинает менять это положение вещей.
|
|
|
|
За последние несколько лет количество запусков спутников резко возросло. В настоящее время на орбите вокруг Земли находится около 15 000 активных спутников, большинство из которых являются частью "мега-созвездий", в которых срок службы каждого спутника составляет всего несколько лет.
|
|
|
|
Новые спутники должны быть быстро запущены на замену. Чтобы не оставлять старые, вышедшие из строя спутники на и без того перегруженных низких орбитах Земли, большинство операторов спутниковой связи намеренно выводят их с орбиты в верхние слои атмосферы Земли.
|
|
|
|
Здесь они сгорают или распадаются на более мелкие части: процесс, известный как "утилизация". По сути, спутники стали частью культуры одноразового использования.
|
|
|
|
В настоящее время этот подход применяется в гораздо более широком масштабе. Мы обеспокоены последствиями для климата и атмосферы Земли.
|
|
|
|
|
|
|
Повышенный риск для нашего климата и озонового слоя
|
|
|
|
В прошлом месяце SpaceX обратилась в Федеральную комиссию по связи США (FCC) за разрешением на запуск еще одного миллиона спутников для непроверенных "центров обработки данных с искусственным интеллектом".
|
|
|
|
Проблема не только в этом количестве спутников. Так получилось, что "мини" спутники Starlink V2 от SpaceX весят около 800 килограммов, что примерно равно массе небольшого автомобиля, а более поздние версии, как ожидается, будут весить около 1250 кг. Планируемые спутники V3 будут еще крупнее и сравнимы по масштабам с авиалайнером Boeing 737.
|
|
|
|
Запуски ракет уже способствуют изменению климата и разрушению озонового слоя. Увеличение их масштабов до миллиона спутников размером с самолет приведет к тому, что нагрев верхних слоев атмосферы и потеря озонового слоя значительно превысят предыдущие оценки, а постоянное сгорание вышедших из строя спутников усугубит последствия.
|
|
|
|
Это связано с тем, что в атмосфере уже обнаруживается пыль от сгоревших спутников. В 2023 году ученые, изучающие аэрозоли в верхних слоях атмосферы, обнаружили металлы, оставшиеся после возвращения космических аппаратов. Совсем недавно литий был обнаружен в результате неконтролируемого возвращения ракеты Falcon 9.
|
|
|
|
Это лишь малая часть того, что может произойти, если запланированные мегасоединения будут запущены, и SpaceX — далеко не единственный участник. Другие операторы по всему миру уже запросили в общей сложности более 1 миллиона спутников.
|
|
|
|
Все это время последствия для окружающей среды остаются малоизученными, поскольку разработчики спутников редко раскрывают, из чего сделаны их космические аппараты.
|
|
|
|
Ученые предполагают, что большая часть материала — алюминий, который при сгорании превращается в частицы оксида алюминия, но точное сочетание материалов и размер получаемых частиц остаются неизвестными.
|
|
|
|
Но мы знаем, что мельчайшие частицы, тоньше человеческого волоса, могут годами оставаться во взвешенном состоянии в атмосфере, способствуя разрушению озонового слоя и изменению климата.
|
|
|
|
Исходя из предположений, аналогичных результатам предыдущего исследования, мы подсчитали, что миллион спутников может означать накопление в верхних слоях атмосферы тераграммы (одного миллиарда килограммов) оксида алюминия — достаточного количества, наряду с выбросами при запуске, для существенного изменения химического состава атмосферы и ее нагрева кардинальными способами, которые мы пока не понимаем.
|
|
|
|
У одной компании в одной стране нет государственного мандата на внесение таких масштабных изменений в атмосферу планеты.
|
|
|
|
Последствия сказываются не только на атмосфере. Не все возвращающиеся спутники сгорают; обломки уже падают на землю, и вероятность несчастных случаев в результате повторных заходов на орбиту мегаконстанций в настоящее время составляет около 40% за пятилетний цикл, увеличиваясь как для людей, так и для самолетов по мере того, как на орбиту выводится все больше спутников.
|
|
|
|
В космосе картина не менее мрачная: часы аварийности Института космического пространства показывают, что столкновение произойдет в течение 3,8 дней, если спутники перестанут избегать друг друга.
|
|
|
|
Многие эксперты сходятся во мнении, что мы находимся на ранней стадии синдрома Кесслера: каскадной цепной реакции столкновений, которая приводит к увеличению количества космического мусора.
|
|
Наше небо - это не свалка мусора.
|
|
|
|
Наше ночное небо, которым особенно дорожат в Новой Зеландии, - это одна из немногих вещей, которые все еще есть у всех на Земле.
|
|
|
|
Согласно расчетам, проведенным астрономами, созвездия в масштабе, предложенном SpaceX, заполнили бы небо многими тысячами спутников, видимых невооруженным глазом в любой точке Земли. В конечном счете, видимых спутников могло бы быть больше, чем видимых звезд.
|
|
|
|
Ученым стало бы намного сложнее наблюдать за гибелью звезд и искать новые планеты. Наблюдение за звездами, астротуризм и культурная астрономия также были бы нарушены во всем мире.
|
|
|
|
Все это означает, что решение FCC по предложению SpaceX, которое теперь открыто для публичного рассмотрения, может повлиять на всех — будь то изменения в атмосфере, растущий риск столкновений на орбите или потеря нетронутого ночного неба.
|
|
|
|
Одним из обсуждаемых решений является утилизация вышедших из строя спутников на орбитах, удаленных от Земли. Но для этого потребуется гораздо больше топлива для каждого спутника, чтобы избежать земного притяжения, что увеличит как полезную нагрузку, так и воздействие запусков ракет на окружающую среду. Часть обломков все равно вернется на Землю.
|
|
|
|
Поскольку SpaceX и другие компании планируют быстрое расширение, необходимо глобальное регулирование: в системе без ограничений регулирование одной фирмы просто переносит проблему на другие компании. Являясь крупнейшим оператором, SpaceX имеет все возможности для того, чтобы возглавить разработку экологически устойчивого решения, подобно тому, как это сделала компания Du Pont, постепенно отказываясь от ХФУ в 1980-х годах.
|
|
|
|
Первым шагом является определение безопасной пропускной способности атмосферы для запуска и повторного входа спутников в атмосферу. Экологические оценки должны охватывать весь жизненный цикл, включая атмосферные воздействия, и учитывать как безопасность на орбите, так и воздействие на культурную и исследовательскую астрономию.
|
|
|
|
Каким бы ни был результат регулирования, использование атмосферы в качестве крематория для спутников такого масштаба не может быть решением проблемы.
|
|
|
|
Источник
|
