To, co jde nahoru, musí sestoupit: Jak Megaconstellations, jako je Spacex’s Starlink Network
V roce 2024 se muselo několik farmářů v kanadském Saskatchewanu vypořádat Bizarní situace: Na jejich zemi narazily kousky SpaceX Space Junk. Jak jsem pomohl několika z těchto zemědělců vyjednat divoký svět Mezinárodní vesmírný zákonOd doby Apollo jsem nebyl významně aktualizován, věděl jsem, že tato situace bude stále běžnější.
První generace megakonstellačních satelitů, vedená SpaceX Starlink počáteční spuštění 60 satelitů v roce 2019, nyní dosáhly konce jejich Neuvěřitelně krátké provozní životnosti.
Plán na konci života prakticky každé satelit na nízké oběžné dráze Země (LEO) je spálit je v zemské atmosféře. Ekonomicky to dává smysl: přivedení satelitu dolů na nižší oběžnou dráhu vyžaduje mnohem méně hnutí než na vyšší oběžnou dráhu, někdy nazývaný „hřbitov“ oběžné dráhy.
Ekonomický argument pro přivedení těchto satelitů zpět na Zemi však ignoruje skutečné environmentální důsledky atmosférické likvidace. Podvozek, zbývající hnutí, elektronika, antény a solární panely nezmizí, když satelitní „hoří“ – hmotnost kovů a plastů, které obsahují satelit, je v atmosféře uložena jako kovová pára.
Když je každý rok spáleno jen několik satelitů, není to významná změna atmosférické chemie. Samotný StarLink však plánuje mít 42 000 satelitů s pětiletým provozním životem, takže do atmosféry vstupující hmota kovové páry (zvláště vysoce reaktivní hliník a lithium) překročí přirozenou míru infalku 25krát nebo více.
Tato hodně kovová pára ve stratosféře může změnit atmosférickou chemii a může způsobit vyčerpání ozonu. Do roku 2023, 10% stratosférických aerosolů již zahrnovaly kovy z raketových a satelitních reentries.
Spálení satelitů Leo jsou zdrojem horního atmosférického znečištění, které se exponenciálně zvýší – a Vědci teprve začínají studovat Co by toto masivní zvýšení kovové páry mohlo udělat ve stratosféře.
Jakékoli části satelitů opětovného opětovného opětovného opětovného opětovného opětovného opětovného opětovného opětovného opětovného opětovného opětovného satelitu zasáhnou zem. Jen v posledních několika měsících padly kusy kosmické lodi na Polsko, Keňu, Severní Karolínu a Alžírsko, zatímco Vědci pečlivě sledovali Reentry sovětské Venuše sondy ze sedmdesátých let a spekulovala o rizicích pozemních obětí. Ta kosmická loď, Kosmos 482, narazil do Indického oceánu začátkem tohoto měsíce.
Zatímco identifikovatelné trosky pouze z Jeden satelit Starlink Dosud bylo získáno, je pravděpodobně na zemi na jiných místech, na nichž se vztahuje lesy nebo hory, pravděpodobně mnoho dalších kusů.
V určitém okamžiku někoho zabije trochu padajícího kosmického haraburdí. Vědci nedávno vypočítali Riziko oběti z jednoho z více než 2 000 raketových těl na oběžné dráze je v příštím desetiletí 10%, ale to nezahrnuje desítky tisíc satelitů, které se očekávají, že se ve stejném časovém období znovu začnou.
Jaké je tedy řešení?
Ponechání nepochopitelných, mrtvých satelitů na oběžné dráze není možnost. Představují bezpečnostní riziko pro jiné satelity, potenciálně obíhající po celá desetiletí při 16 000 mph (25 000 km/h).
Srážky při těchto rychlostech jsou katastrofické a produkují trosky, které se mohou narazit na jiné satelity a produkovat více zbytků. Scénář nejhoršího případu se nazývá Kesslerův syndromTam, kde se tyto srážky stanou samopropagováním a pole trosů činí Leo nepoužitelnými po celá desetiletí až staletí.
Starlink má nejvyšší hustotu operačních satelitů, které kdy existovaly na oběžné dráze. Má hlášeno Průměrně manévru jednoho manévru kolize v jejich megakonstellaci každé dvě minuty ve druhé polovině roku 2024 a od té doby již spustili stovky satelitů do této orbitální skořápky.
Doposud byl Starlink působivě úspěšný při vyhýbání se kolizím. Ale frekvence manévrů vyhýbání se kolizi znamená, že pokud existuje Velká sluneční světliceNebo se jejich systémy hackují, nebo je jednoduchá lidská chyba, žádné manévry nelze provést po žádné významné časové okno – zvyšují riziko kolize.
Mít méně satelitů na oběžné dráze přirozeně snižuje nebezpečí kolizí a nejhoršího scénáře Kesslerova syndromu. To také snižuje Světelné znečištění ze satelitůCož je důvod, proč jsem původně začal se bát megaconstellations. Satelity jsou již Ponižující výzkum astronomievčetně objevu potenciálně nebezpečné asteroidy. Méně satelitů umožní astronomům pokračovat v zkoumání prostoru s dalekohledy a Stargazery pokračovat v prozkoumání prostoru svými očima.
Leo je cenným zdrojem, který musí být chráněn a sdílen způsobem, který prospívá většině lidí a současně chrání Leo pro použití budoucími generacemi. Nemůžeme mít desítky tisíc satelitů v Leo bez závažných důsledků pro atmosféru a stále nejvyšší pravděpodobnost Kesslerova syndromu, který omezí naše používání satelitů po celá desetiletí na staletí.
To je naléhavá výzva, se kterou se nyní musí setkat satelitní inženýři a operátoři: pokud potřebují poskytovat služby z orbity méně, delší životností, jak to udělají? Bez dalekosáhlého, mezinárodního regulace nebo samostatně stanovených limitů od satelitních společností ohrožují současné postupy v Leo planetě a naši schopnost prozkoumat ji.
Názor O Live Science vám dává nahlédnutí o nejdůležitějších otázkách ve vědě, které dnes ovlivňují vás a svět kolem vás, napsané odborníky a předními vědci v jejich oboru.
