RW Space

Космический мусор, возвращающийся на Землю, вносит металлическое загрязнение в нетронутые верхние слои атмосферы, поскольку он сгорает при входе в атмосферу, показало новое исследование.

Опубликованное сегодня в журнале Communications Earth & Environment, исследование провел Робин Винг из Института физики атмосферы Лейбница в Германии.

С помощью высокочувствительных лазеров он и его команда международных исследователей наблюдали шлейф литиевого загрязнения, отслеживая Вернемся к неконтролируемому входу в атмосферу сброшенной верхней ступени ракеты SpaceX Falcon 9.

Это первое наблюдательное свидетельство того, что возвращение космического мусора оставляет обнаруживаемый антропогенный химический отпечаток в верхних слоях атмосферы. Кроме того, это был первый случай, когда шлейф загрязняющих веществ от конкретного случая возвращения космического мусора наблюдался с Земли.

Поскольку на будущее запланировано еще много запусков спутников, это событие не будет последним. Это подчеркивает острую необходимость того, чтобы правительства и космическая отрасль занялись этой проблемой, прежде чем она выйдет из-под контроля.

Часть атмосферы, которую мы едва понимаем

Регион, включающий верхнюю стратосферу, мезосферу и нижнюю термосферу (около 80–120 километров над Землей), является одной из наименее изученных частей земной системы. Он слишком высок для воздушных шаров, слишком низок для спутников и слишком суров для самолетов.

Тем не менее, этот регион имеет решающее значение для радио- и GPS-связи, погодных условий в верхних слоях атмосферы и стратосферного озона.

Верхние слои атмосферы практически не загрязняются людьми. Но новая космическая эра приводит к выбросу растущего количества металлов и других загрязняющих веществ со спутников, корпусов ракет и космического мусора.

Воздействие, которое это окажет на стратосферный озоновый слой, который имеет решающее значение для защиты жизни на Земле от вредного ультрафиолетового излучения, пока еще не подсчитано. Но первые результаты вызывают беспокойство.

Например, исследования 2024 года показывают, что выбросы алюминия и хлора, связанные с запусками ракет и повторными входами в атмосферу, могут замедлить восстановление озонового слоя.

Сажа от запусков ракет также может вызывать потепление в верхних слоях атмосферы.

Обнаружение лития с помощью лазеров

Для нового исследования исследователи использовали высокочувствительный лазерный датчик для обнаружения флуоресценции микроэлементов. в мезосфере и нижней термосфере. Это не готовая и легкодоступная система наблюдения, но она может быть такой.

20 февраля 2025 года они зафиксировали явное внезапное увеличение количества ионов лития в литиевых батареях и искусственных металлических корпусах, используемых в спутниках. Они совершенно отличаются от природного метеорного материала.

Используя моделирование траектории атмосферы, они проследили время и высоту литиевого шлейфа непосредственно до пути возвращения в атмосферу сброшенной ступени ракеты Falcon 9, когда она сгорела через нижнюю термосферу в мезосферу над Атлантическим океаном, к западу от Ирландии.

Проблема быстро обостряется

Количество спутников на орбите резко возросло с нескольких тысяч пару лет назад до примерно 14 000 прямо сейчас, в основном за счет мегасозвездий.

Планируется создание гораздо большего количества спутников. Фактически, SpaceX подала заявку на запуск мегагруппировки из миллиона спутников для питания центров обработки данных в космосе. Каждый из этих спутников в конечном итоге снова войдет в атмосферу. То же самое произойдет и с ракетами, которые их запускают.

По текущим оценкам, к 2030 году в верхних слоях атмосферы будет сгорать несколько тонн материалов космических кораблей каждый день.

Пока нет нормативной базы для этих выбросов, мало вариантов мониторинга и ограниченное научное понимание вероятных последствий.

Новое обнаружение лития демонстрирует, что загрязняющие вещества от возвращения в атмосферу поддаются измерению и могут быть отслежены до отдельных людей. события повторного входа. Это важный шаг, когда речь идет о привлечении компаний, занимающихся космосом, к ответственности.

По теме: В отчете ЕКА говорится, что в стволе околоземной орбиты слишком много мусора

Необходимо создать международные регулирующие органы, которые будут поддерживать связь с правительствами и учеными для создания сетей мониторинга и инструментов для отслеживания изменений в нашей атмосфере из-за этой возникающей угрозы.

Поскольку космическая отрасль стремительно развивается, наши усилия по пониманию, мониторингу и регулированию выбросов в верхние слои атмосферы должны быть созданы. не отставайте.

Робин Шофилд, профессор и заместитель декана (окружающая среда и устойчивое развитие факультета естественных наук) Мельбурнского университета, и Роберт Джордж Райан, научный сотрудник по составу атмосферы, Мельбурнский университет

Эта статья переиздана из журнала The Conversation под лицензией Creative Commons. лицензия. Прочтите оригинал статьи.