Исследователи из Массачусетского технологического института подсчитали, что по мере продолжения глобального потепления, вызванного сжиганием угля, нефти и газа, к концу столетия доступное пространство для спутников на низкой околоземной орбите может сократиться на величину от одной трети до 82 процентов, в зависимости от объема выбросов углерода.
Это связано с тем, что космическое пространство будет становиться все более засоренным мусором, поскольку изменение климата ослабляет способность природы его очищать. Часть парникового эффекта, который нагревает воздух у поверхности Земли, также охлаждает верхние слои атмосферы, где начинается космос и где на низкой орбите вращаются спутники.
Охлаждение также делает верхние слои атмосферы менее плотными, что снижает сопротивление миллионов фрагментов искусственного мусора и спутников.
Это сопротивление тянет космический мусор вниз к Земле, сжигая его по пути. Но более холодная и менее плотная верхняя атмосфера означает, что космос меньше очищается, в результате чего космос становится более переполненным, согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Sustainability в понедельник.
«Мы полагаемся на атмосферу, которая убирает наш мусор. Другого способа убрать мусор нет», — сказал ведущий автор исследования Уилл Паркер, исследователь астродинамики в Массачусетском технологическом институте. «Это мусор. Это мусор. И его миллионы».
Плотность на высоте 400 километров над Землей уменьшается примерно на 2 процента за десятилетие, сказала Ингрид Кноссен, специалист по космической погоде в Британской антарктической службе, которая не принимала участия в исследовании. Это уменьшение также, вероятно, усилится, поскольку общество выбрасывает больше парниковых газов в атмосферу.
Кноссен написал в электронном письме, что новое исследование «совершенно логично» и именно поэтому ученым следует знать об орбитальных эффектах изменения климата, «чтобы можно было принять соответствующие меры для обеспечения его долгосрочной устойчивости». Вокруг Земли вращаются миллионы обломков размером около 3 миллиметров и больше — ширина двух сложенных друг на друга пенни — и они сталкиваются с энергией пули.
По данным The Aerospace Corporation, которая отслеживает орбитальный мусор, существуют десятки тысяч кусков космического мусора размером со сливу, которые падают с силой падающего автобуса. Этот мусор включает в себя результаты старых космических аварий и части ракет, большинство из которых слишком малы, чтобы их можно было отследить.
По данным сайта Orbiting Now, вокруг Земли вращается 11 905 спутников, из которых 7 356 находятся на низкой орбите. Спутники имеют решающее значение для связи, навигации, прогнозирования погоды и мониторинга проблем окружающей среды и национальной безопасности. «Раньше существовала эта мантра, что космос огромен. И поэтому мы можем быть хорошими распорядителями окружающей среды, потому что окружающая среда по сути безгранична», — сказал Паркер.
Но крушение двух спутников в 2009 году создало тысячи кусков космического мусора. Также измерения НАСА показывают измеримое снижение сопротивления, поэтому ученые теперь понимают, что «компонент изменения климата действительно важен», сказал Паркер.