Illusztráció egy műholdról, amelyet űrszemét semmisít meg.
A légkör csökkentése a felső légkörben növeli a műholdak űrszennyezéssel való ütközésének kockázatát.
A British Antarktic Survey friss tanulmánya szerint a Föld légkörének CO2-szintjének emelkedése a levegő sűrűségének hosszú távú csökkenését okozza nagy magasságban. Ez a csökkentett sűrűség csökkenti a 90 és 500 km között keringő objektumok ellenállását a felső légkörben, meghosszabbítja az űrszemét élettartamát és növeli a törmelék műholdakkal való ütközésének lehetőségét.
Az ütközések komoly problémákat okozhatnak, ha a több milliárd dollárba kerülő műholdak megsemmisülnek, mivel a társadalom egyre inkább a műholdakra támaszkodik a navigációs rendszerekben, a mobilkommunikációban és a Föld megfigyelésében.
A tanulmány, amely nemrég jelent meg a folyóiratban Geophysical Research Letters, kínálja az első reális becslést a következő 50 év során a felső légkörben bekövetkező klímaváltozásról. Bár számos tanulmány vizsgálta az alsó és középső légkörben bekövetkező változásokat, sokkal kevesebb kutatás foglalkozott a magasabb magasságokban előforduló helyzetekkel.
A Tudományos jelentései A tanulmány kimutatta, hogy 5,000 márciusában körülbelül 2,000 aktív és megszűnt műhold volt alacsony Föld körüli pályán – 2021 km magasságig –, és ez a szám 50%-kal nőtt az előző két évhez képest. Különböző cégek terveznek további ezrekkel bővíteni a következő évtizedben. A leszerelést követően a műholdak tovább keringenek, de a légköri ellenállás miatt fokozatosan lelassulnak, csökkentve keringési magasságukat, amíg el nem égnek az alsó légkörben. Az Ügynökségközi Űrszemét Koordinációs Bizottság által meghatározott jelenlegi iránymutatások azt tanácsolják, hogy a műholdak üzemeltetői gondoskodjanak arról, hogy a leszerelt műholdak 25 éven belül kivonuljanak a pályáról, de a csökkent légsűrűség hibákat okoz a tervezésben és a számításokban.
Az alsó légkörrel ellentétben a középső és felső légkör lehűl. Ez a sűrűség csökkenéséhez vezet, ami gyakorlati következményekkel jár az olyan tárgyak, mint például az elhagyott műholdak és az űrmisszióval kapcsolatos törmelék húzódása az ilyen magasságokban. A csökkentett légellenállás révén ezeknek az objektumoknak az élettartama meghosszabbodik, az objektumok tovább maradnak pályán, és nagyobb az aktív műholdakkal, valamint más űrtörmelékekkel való ütközés veszélye.
Ingrid Cnossen, a British Antarktic Survey NERC független kutatója a teljes légkör globális modelljét használta 500 km magasságig, hogy szimulálja a felső légkör változásait 2070-ig. Előrejelzéseit az elmúlt 50 év adataival hasonlította össze. azt találta, hogy még egy mérsékelt jövőbeli kibocsátási forgatókönyv esetén is az átlagos lehűlés és a felső légkör sűrűségének csökkenése körülbelül kétszer olyan erős, mint a múltban.
Cnossen azt mondja: „Az elmúlt 50 év felső légkörének klímája és a következő 50 évre vonatkozó előrejelzéseink közötti változások a CO2-kibocsátás eredménye. Egyre fontosabb annak megértése és előrejelzése, hogy az éghajlatváltozás milyen hatással lesz ezekre a régiókra, különösen a műholdipar és azon politikai döntéshozók számára, akik részt vesznek az iparágra vonatkozó szabványok meghatározásában.”
Így folytatja: „Az űrszemét gyorsan növekvő problémává válik a műholdak üzemeltetői számára az ütközések veszélye miatt, amelyet a felső légkör sűrűségének hosszú távú csökkenése tovább ront. Remélem, hogy ez a munka segít a megfelelő lépések megtervezésében az űrszennyezés problémájának szabályozására, és biztosítja, hogy a felső légkör a jövőben is használható erőforrás maradjon.”
Az Európai Űrügynökség adatai szerint több mint 30,000 10 nyomon követhető törmelék található az alacsony Föld körüli pályán, amelyek átmérője meghaladja a 1 cm-t, és 1 millió darab XNUMX cm-nél nagyobb törmelék.
Az ionoszféra – a felső légkör töltött része – is várhatóan megváltozik, részben a növekvő CO2-koncentráció, de a Föld mágneses terének változása miatt is. Az elektronok ionoszférában való eloszlásának megértése fontos, hogy kijavítsuk azokat a hibákat, amelyeket az éghajlat-monitorozáshoz használt, műholdas alapú tengerszintmérésekben okoznak. Az elektronszám legnagyobb változása Dél-Amerikában, az Atlanti-óceán déli részén és Nyugat-Afrikában várható. A tanulmány azt javasolja, hogy további tanulmányok kövessék nyomon ezeket a változásokat, és alkossanak képet a műholdalapú adatalkalmazásokra gyakorolt hatások ellenőrzése érdekében.
Hivatkozások: Ingrid Cnossen 21. szeptember 23. „Az éghajlatváltozás reális előrejelzése a felső légkörben a 2022. századba”, Geophysical Research Letters.
DOI: 10.1029 / 2022GL100693
Aaron C. Boley és Michael Byers 20. május 2021. „A műhold mega-konstellációi kockázatot jelentenek az alacsony Föld körüli pályán, a légkörben és a Földön” Tudományos jelentései.
DOI: 10.1038/s41598-021-89909-7
