Зміна клімату загрожуватиме запускам супутників

Викиди парникових газів можуть вплинути на запуски супутників у майбутньому, свідчать нові дослідження. Накопичуючись, забруднення призводить до стиснення верхніх шарів атмосфери Землі, що потенційно підвищує ризик зіткнення супутників на орбіті.

Це ще один спосіб, як викиди викопного палива відчутно впливають на речі, на які люди покладаються щодня, особливо коли телекомунікаційні компанії запускають на орбіту мегасузір’я супутників. Космос, виявляється, є обмеженим ресурсом, і ним потрібно буде краще управляти, оскільки зміна клімату робить його ще більш обмеженим, стверджують автори дослідження.

“Ми дійсно досягли кінця епохи “космос великий”, і я думаю, що ми повинні припинити це говорити”, – говорить Вільям Паркер, провідний автор дослідження, яке було опубліковане сьогодні в журналі Nature Sustainability, аспірант Массачусетського технологічного інституту. “Люди не усвідомлюють, що питання космічної сталості – це питання, яке впливає на них безпосередньо”.

Викиди парникових газів затримують тепло в нижніх шарах атмосфери, підвищуючи середню глобальну температуру на Землі. Інший побічний ефект полягає в тому, що менше тепла потрапляє у верхні шари атмосфери Землі, а те, що потрапляє, легше розсіюється в космос. Це призводить до охолодження і стиснення верхніх шарів атмосфери. За словами Паркера, це можна уявити як повітряну кульку, що стискається, якщо покласти її в морозильну камеру.

Люди покладаються на сильну атмосферу, щоб врешті-решт притягнути вниз мертві супутники та інше орбітальне сміття, більшість з якого згодом згорає, коли падає крізь атмосферу. Але коли атмосфера стає менш щільною, вона зменшує опір космічного сміття, дозволяючи йому довше залишатися на орбіті – і подовжуючи термін його життя, необхідний для зіткнення з іншими об’єктами.

Згідно з дослідженням, вантажопідйомність супутників може знизитися від 50 до 66 відсотків на висоті від 200 до 1000 км над Землею. Це станеться через 75 років, за найгіршого сценарію з високими викидами парникових газів через продовження видобутку викопного палива і все більш енергоємного способу життя на Землі. На щастя, це означає, що ще є час обмежити ризики, які викиди парникових газів можуть становити для супутників. За середнім сценарієм, який вважається найбільш вірогідним, при помірних викидах парникових газів до кінця століття вантажопідйомність на тих самих висотах зменшиться від 24 до 33 відсотків.

Це все одно буде значною зміною, до якої супутникові оператори повинні будуть підготуватися, особливо з огляду на те, що нижня навколоземна орбіта стає все більш переповненою. З 1957 року люди запустили в космос близько 20 650 супутників, близько 11 100 з яких досі функціонують. Ці цифри стрімко зросли за останнє десятиліття з появою супутникового інтернету. За повідомленнями, лише компанія SpaceX Starlink планує відправити на орбіту 42 000 супутників.

Зіткнення викликають дедалі більше занепокоєння через накопичення сміття в космосі. Лише за першу половину 2024 року супутникам SpaceX довелося виконати 50 000 маневрів для уникнення зіткнень з іншими космічними апаратами та сміттям. А оскільки викиди парникових газів зростають, їм, можливо, доведеться маневрувати навколо ще більшої кількості перешкод.

Раніше вже проводилися дослідження того, як викиди парникових газів спричиняють стиснення і охолодження верхніх шарів атмосфери. Опубліковане сьогодні дослідження, ймовірно, є першою спробою кількісно оцінити вплив зменшення щільності атмосфери на пропускну здатність нижньої навколоземної орбіти, за словами Петра Шаха, дослідника кафедри фізики атмосфери Карлового університету, який не брав участі в роботі над новою статтею. Паркер і його колеги використовували атмосферні моделі, щоб оцінити, скільки супутників можуть безпечно працювати на орбіті за різних сценаріїв викидів парникових газів. Шача зазначає, що існують й інші фактори, які можуть спричинити короткочасні аномалії щільності, особливо з огляду на те, як мало вчені розуміють, як гравітаційні хвилі реагуватимуть на атмосферні зміни, спричинені викидами парникових газів.

Паркер хоче переконатися, що ми зможемо уникнути переломного моменту, коли весь трафік на нижній навколоземній орбіті спровокує каскадні зіткнення, які можуть призвести до втрати людьми доступу до певних частин космосу, на кшталт перекриття доріг після аварії на шосе. Наразі люди покладаються на супутники для отримання повсякденних послуг – від GPS до прогнозів погоди.

“Ми всі хочемо переконатися, що майбутні покоління зможуть скористатися перевагами, які ми отримуємо з космосу”, – каже Паркер. “Я думаю, що метою цієї статті було трохи привернути увагу громадськості… до того, як космічна стійкість впливає на них. І переконатися, що в спільноті супутникових операторів люди усвідомлюють, що цей ресурс є обмеженим і він змінюється”.