Старі супутники підвищать на 646% повітряний рівень оксидів, що руйнують озон.
Американські вчені з Університету Південної Каліфорнії вивчили зв’язок між космічним сміттям і станом озонового шару Землі, що захищає життя на планеті від сонячного ультрафіолету. Дослідження опубліковано в науковому журналі Geophysical Research Letters (GRL).
Як показав новий аналіз, концентрація цих оксидів збільшилася у вісім разів у період із 2016 до 2022 року і продовжить наростати в міру виведення нових супутників на низьку навколоземну орбіту (ННО).
З 8,1 тис. активних апаратів на низькій навколоземній орбіті 6 тис. – це супутники системи Starlink, запущені за останні роки. Оператор Starlink – компанія SpaceX – отримала дозвіл на запуск ще 12 тис. супутників і в майбутньому планує вивести на ННО нових 42 тис. пристроїв. Amazon та інші компанії по всьому світу мають намір створити угруповання від 3 тис. до 13 тис. супутників.
Супутники інтернет-зв’язку недовговічні, служать близько п’яти років. Коли уламки старих космічних апаратів згорають у земній атмосфері, вони залишають частинки оксиду алюмінію, що руйнує стратосферний озон.
Оксиди не вступають у хімічну реакцію з молекулами озону, натомість спричиняючи руйнівні реакції між озоном і хлором, що стоншують озоновий шар. Цей ефект може зберігатися десятиліттями.
Щоб отримати більш точну картину забруднення внаслідок повернення супутника в атмосферу, дослідники змоделювали хімічний склад і зв’язки всередині матеріалів супутників, коли вони взаємодіють на молекулярному та атомному рівнях. Результати дали дослідникам розуміння того, як матеріал змінюється при різних витратах енергії.
Дослідники виявили, що у 2022 році згоряння супутників збільшило вміст алюмінію в атмосфері на 29,5% порівняно з природним рівнем.
Моделювання показало, що типовий 250-кілограмовий супутник, 30% маси якого становить алюміній, під час входу в атмосферу генеруватиме близько 30 кілограмів наночастинок оксиду алюмінію. Більшість цих частинок створюються в мезосфері, на висоті 50-85 кілометрів над поверхнею Землі.
Потім команда підрахувала, що, виходячи з розміру частинок, оксидам алюмінію знадобиться до 30 років, щоб опуститися на стратосферні висоти, де знаходиться 90% земного озону.
За оцінками дослідників, на той час, коли заплановані наразі угруповання супутників будуть завершені, щороку на Землю падатиме 912 тонн алюмінію. Це призведе до викиду в атмосферу близько 360 метричних тонн оксидів алюмінію на рік, що на 646% більше природного рівня.