Выбросы парниковых газов уменьшат количество спутников, которые могут безопасно вращаться на земле, согласно новому исследованию.
В настоящее время около 11 900 спутников представляют собой орбита по Земле, предоставляя основные услуги, такие как подключение к Интернету, возможности коммуникации, прогнозирование погоды и технология навигации.
Тем не менее, исследователи в Соединенных Штатах и Соединенном Королевстве теперь говорят, что выбросы парниковых газов могут резко сократить количество спутников, которые человечество может безопасно вступить на орбиту к концу столетия. Их работа подробно описана в исследовании, опубликованном в понедельник в журнале Природа устойчивостиПолем
Горящий уголь, нефть и газ высвобождает парниковые газы, такие как углекислый газ (CO2) в атмосферу. «По мере роста концентрации парниковых газов они согревают тропосферу, где мы живем, но охлаждаются и сокращают верхнюю атмосферу — стратосферу, мезосферу и термосферу», — говорит ведущий автор исследования Уильям Паркер, эксперт по устойчивости космоса в Массачусетском технологическом институте (MIT). ГизмодоПАССАНТ РАБИ.
Международная космическая станция и многие низкоземные орбиты-спутники окружают планету в термосфере, атмосферный слой, который «играет решающую роль в создании перетаскивания орбитального мусора», добавляет Паркер. Перетаскивание похоже на воздушное трение, и оно тянет космический мусор и старые спутники вниз до нижних высот, где они в конечном итоге сжигают, удаляя их с орбиты.
«Мы полагаемся на атмосферу, чтобы очистить наш мусор. Нет другого способа удалить мусор», — объясняет Паркер Сет Боренштейну Ассошиэйтед Пресс. «Это мусор. Это мусор. И есть миллионы его кусочков».
Проще говоря, больше парниковых газов приводят к менее плотной верхней атмосфере, которая оказывает меньше перетаскивания на спутниках, продлевая их жизнь на орбите. Это означает, что меньше космического мусора горит, создавая более высокий риск столкновений. Учитывая это, Паркер и его коллеги хотели точно рассчитать, как этот процесс может повлиять на «Спутниковую способность переноски низкоземной орбиты».
Низко-земляная орбита включает в себя орбитальные пути на уровне или ниже 1200 миль от поверхности. Команда изучила высоты в термосфере примерно в 125 и 620 милях над землей.
Ученые использовали компьютерные модели для моделирования того, как CO2 будет влиять на динамику термосферы и спутниковой орбиты в разных сценариях выбросов. В конечном итоге они пришли к выводу, что в зависимости от будущих выбросов CO2, спутниковая пропускная способность самых загруженных регионов с низкой земной орбитой может снизиться примерно на 50-66 процентов к 2100 году-или до 82 процентов в худшем случае.
«Наше поведение с парниковыми газами здесь, на Земле за последние 100 лет, влияет на то, как мы работаем спутниками в течение следующих 100 лет»,-говорится в заявлении Ричард Линарес, соавтор исследования и инженер аэрокосмического инженера в MIT. И в то же время количество запускаемых спутников резко возросло.
«Не проверяя это пролиферацию, мы находимся в опасности ввести« синдром Кесслера », где цепная реакция столкновений заставляет пространство становиться непригодным для использования»,-говорит Мэтью Браун, соавтор исследования и физика космического университета из Университета Бирмингема в Англии, в другом заявлении.
Исследователи говорят, что запуски должны быть сделаны с учетом долгосрочной способности к спутниковым вопросам. Фактически, спутниковые операторы регулярно выполняют маневры уклонения от столкновений-Spacex провел около 50 000 из них всего за шесть месяцев в 2024 году.
Недавнее исследование, вероятно, является первым, кто измеряет изменяющееся влияние атмосферной плотности на спутниковую способность к грузоподъемности низкоземной орбиты, Петр Шача, физик атмосферы в Университете Чарльза в Чешской Республике, который не был связан с исследованием, рассказывает ГраницаДжастин Калма. Шача также отмечает, что другие факторы могут вызвать краткосрочные изменения в плотности термосфере, особенно из-за неопределенности, связанных с поведением гравитационных волн в атмосфере.
«Я думаю, что целью этой статьи было немного привлечь общественность… устойчивости космоса влияет на них», — говорит Паркер ГраницаПолем «И чтобы убедиться, что в сообществе операторов спутников люди знают, что этот ресурс конечен и меняется».
