Специалисты Массачусетского технологического института (MIT) выяснили, что верхние слои атмосферы постепенно истончаются. Это вызвано увеличением концентрации парниковых газов, которые нагревают нижние слои атмосферы, но одновременно охлаждают верхние. В результате этого процесса термосфера сокращается, а спутники и космический мусор остаются на орбите дольше, чем раньше.
Обычно атмосфера действует как естественный очиститель: ее сопротивление помогает со временем выводить объекты с орбиты. Однако сокращение термосферы снижает этот эффект. Если этот процесс продолжится, к 2100 году количество активных спутников, которые могут безопасно функционировать в низкой околоземной орбите, сократится на 50−66%.
Почему это опасно
Сейчас в низкой околоземной орбите находится более 10 000 спутников. Каждый год запускаются новые аппараты, а плотность космического трафика только растет. Если атмосфера не сможет эффективно удалять мусор, столкновения между спутниками станут более вероятными, что приведет к цепной реакции — так называемому синдрому Кесслера. В этом сценарии столкновения создадут огромное количество обломков, которые сделают некоторые орбитальные зоны непригодными для использования.
Что говорят ученые
«Парниковые газы работают как тепловое одеяло: они нагревают нижние слои атмосферы, но при этом верхние начинают остывать и сжиматься», — объясняет Уильям Паркер, один из авторов исследования. Он сравнивает этот процесс с тем, что происходит с воздушным шаром в холодильнике — он сжимается из-за понижения температуры.
Исследователи использовали компьютерные модели, чтобы спрогнозировать возможные сценарии. Даже если уровень выбросов останется на уровне 2000 года, сокращение термосферы продолжится. Если же выбросы продолжат расти, то сокращение орбитального пространства ускорится, а число спутников, которые могут безопасно работать, уменьшится.
Как избежать катастрофы
Эксперты считают, что решение заключается в более строгом регулировании запусков спутников и разработке методов активного удаления космического мусора. Сейчас космическая индустрия развивается быстрыми темпами — за последние пять лет количество запущенных спутников превысило число всех запусков за предыдущие 60 лет. Если не контролировать этот процесс, низкая околоземная орбита может оказаться перегруженной.
Ученые предлагают несколько стратегий:
- Разработка технологий для удаления старых спутников с орбиты;
- Использование материалов, которые быстрее разрушаются в атмосфере;
- Улучшение прогнозов для эффективного управления орбитальным пространством.
Исследование подчеркивает, что космос — это не бесконечное пространство. Как и на Земле, его ресурсы ограничены, а изменения в атмосфере могут повлиять на доступность орбитального пространства для будущих поколений. Решения, принятые сегодня, определят, насколько безопасно спутники смогут работать через несколько десятилетий.
