Εγγραφή

Διαστημικά σκάφη που καίγονται στην ανώτερη ατμόσφαιρα: ποιες συνέπειες για το κλίμα;

Η «χαμηλή τροχιά της Γης» γίνεται ολοένα και πιο συμφόρηση, με έναν αυξανόμενο αριθμό διαστημικών σκαφών να καίγονται στην ανώτερη ατμόσφαιρα. Η Fionagh Thomson από το Πανεπιστήμιο του Durham είναι περίεργη για τον πιθανό αντίκτυπο που θα μπορούσε να έχει αυτή η τάση στο κλίμα της Γης.

Το SpaceX του Έλον Μασκ ανακοίνωσε ότι θα απορρίψει 100 δορυφόρους Starlink μέσα στους επόμενους έξι μήνες. ανακάλυψε ένα σχεδιαστικό ελάττωμα που μπορεί να τους κάνει να αποτύχουν. Αντί να διακινδυνεύσει να αποτελέσει απειλή για άλλα διαστημικά σκάφη, το SpaceX θα «αποστρέψει» αυτούς τους δορυφόρους για να καούν στην ατμόσφαιρα.

Αλλά οι επιστήμονες της ατμόσφαιρας ανησυχούν όλο και περισσότερο για αυτό το είδος εμφανής ανατροπή της μύγας από τον διαστημικό τομέα θα προκαλέσει περαιτέρω κλιματική αλλαγή στη Γη. Μια ομάδα βρέθηκε πρόσφατα, και απροσδόκητα πιθανά μέταλλα που καταστρέφουν το όζον από διαστημόπλοιο στη στρατόσφαιρα, το ατμοσφαιρικό στρώμα όπου σχηματίζεται το στρώμα του όζοντος.

Η σχετική «χαμηλή γήινη τροχιά» όπου δορυφόρους παρακολούθηση της Γης οικοσυστήματα διαπιστώνεται ότι έχει ολοένα και μεγαλύτερη συμφόρηση – μόνο το Starlink έχει περισσότερα από 5,000 διαστημόπλοια σε τροχιά. Ως εκ τούτου, η απομάκρυνση των συντριμμιών αποτελεί προτεραιότητα για τον διαστημικό τομέα. Τα πρόσφατα εκτοξευόμενα διαστημόπλοια πρέπει επίσης να απομακρυνθούν από την τροχιά εντός 25 ετών (οι ΗΠΑ εφάρμοσαν πρόσφατα έναν αυστηρότερο πενταετής κανόνας) είτε μετακινώντας προς τα πάνω σε μια λεγόμενη «τροχία νεκροταφείων» είτε προς τα κάτω στην ατμόσφαιρα της Γης.

Οι δορυφόροι σε χαμηλότερη τροχιά συνήθως σχεδιάζονται για να χρησιμοποιούν οποιοδήποτε καύσιμο που απομένει και την έλξη της βαρύτητας της Γης για να εισέλθουν ξανά στην ατμόσφαιρα. Σε μια ελεγχόμενη επανείσοδο, το διαστημόπλοιο εισέρχεται στην ατμόσφαιρα σε προκαθορισμένο χρόνο για να προσγειωθεί στο πιο απομακρυσμένο μέρος του Ειρηνικού Ωκεανού στο Point Nemo (γνωστός και ως νεκροταφείο διαστημικού σκάφους). Σε μια ανεξέλεγκτη επανείσοδο, τα διαστημόπλοια αφήνονται να ακολουθήσουν μια «φυσική κατάρρευση» και να καούν στην ατμόσφαιρα.

Η Nasa και η Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία προωθούν αυτήν τη μορφή απόρριψης ως μέρος μιας σχεδιαστικής φιλοσοφίας που ονομάζεται «σχεδιασμός για τον θάνατο». Είναι μια περιβαλλοντική πρόκληση η κατασκευή, η εκτόξευση και η λειτουργία ενός δορυφόρου αρκετά στιβαρού ώστε να λειτουργεί στην εχθρότητα του διαστήματος, αλλά και ικανό να διασπαστεί και να καεί εύκολα κατά την επανείσοδο για να αποφευχθεί η φθάνοντας επικίνδυνα συντρίμμια στην επιφάνεια της Γης. Είναι ακόμα ένα έργο σε εξέλιξη.

Οι φορείς εκμετάλλευσης δορυφόρων πρέπει να αποδείξουν ότι τα σχέδια σχεδίασής τους και επανεισόδου έχουν χαμηλό ποσοστό «ανθρώπινο χτύπημα» προτού τους χορηγηθεί άδεια. Αλλά υπάρχει περιορισμένη ανησυχία σχετικά με τον αντίκτυπο στην ανώτερη ατμόσφαιρα της Γης κατά το στάδιο της επανεισόδου. Αυτό δεν είναι παράβλεψη.

Αρχικά, ούτε ο διαστημικός τομέας ούτε η κοινότητα της αστροφυσικής θεώρησαν ότι η καύση δορυφόρων κατά την επανείσοδο αποτελεί σοβαρή περιβαλλοντική απειλή – τουλάχιστον για την ατμόσφαιρα. Εξάλλου, ο αριθμός των σωματιδίων του διαστημικού σκάφους που απελευθερώνονται είναι μικρός σε σύγκριση με 440 τόνους μετεωροειδή που εισέρχονται καθημερινά στην ατμόσφαιρα, μαζί με την ηφαιστειακή τέφρα και την ανθρωπογενή ρύπανση από βιομηχανικές διεργασίες στη Γη.

Άσχημα νέα για το στρώμα του όζοντος;

Μήπως λοιπόν οι επιστήμονες του ατμοσφαιρικού κλίματος αντιδρούν υπερβολικά στην παρουσία σωματιδίων διαστημικών σκαφών στην ατμόσφαιρα; Οι ανησυχίες τους βασίζονται σε 40 χρόνια έρευνας για την αιτία των τρυπών του όζοντος πάνω από τον νότιο και βόρειο πόλο, που παρατηρήθηκαν για πρώτη φορά ευρέως τη δεκαετία του 1980.

Σήμερα, γνωρίζουν πλέον ότι η απώλεια όζοντος προκαλείται από ανθρωπογενή βιομηχανικά αέρια, που συνδυάζονται με φυσικό και πολύ μεγάλο υψόμετρο πολικά στρατοσφαιρικά σύννεφα ή μάνα μαργαριτάρι σύννεφα. Οι επιφάνειες αυτών των αιθέριων νεφών λειτουργούν ως καταλύτες, μετατρέποντας τις καλοήθεις χημικές ουσίες σε πιο ενεργές μορφές που μπορούν γρήγορα καταστρέφουν το όζον.

Ο Dan Cziczo είναι ατμοσφαιρικός επιστήμονας στο Πανεπιστήμιο Purdue στις ΗΠΑ και συν-συγγραφέας της πρόσφατης μελέτης που βρήκε ουσίες που καταστρέφουν το όζον στη στρατόσφαιρα. Μου εξηγεί ότι το ερώτημα είναι αν τα νέα σωματίδια από το διαστημόπλοιο θα βοηθήσουν στο σχηματισμό αυτών των νεφών και θα οδηγήσουν σε απώλεια όζοντος σε μια εποχή που η ατμόσφαιρα της Γης είναι ακριβώς αρχίζουν να ανακάμπτουν.

Περισσότερο ανησυχητικό για τους επιστήμονες της ατμόσφαιρας όπως ο Cziczo είναι ότι μόνο λίγα νέα σωματίδια θα μπορούσαν να δημιουργήσουν περισσότερα από αυτά τα είδη πολικών νεφών – όχι μόνο στην ανώτερη ατμόσφαιρα, αλλά και στην κατώτερη ατμόσφαιρα, όπου σχηματίζονται σύννεφα κίρους. Τα σύννεφα Cirrus είναι τα λεπτά, μυρωδικά σύννεφα πάγου που μπορεί να εντοπίσετε ψηλά στον ουρανό, πάνω από έξι χιλιόμετρα. Τείνουν να αφήνουν τη θερμότητα από τον ήλιο να περάσει, αλλά στη συνέχεια να την παγιδεύουν κατά την έξοδο, οπότε θεωρητικά περισσότερα σύννεφα κίρους θα μπορούσαν να προσθέσουν επιπλέον υπερθέρμανση του πλανήτη πάνω από αυτό που ήδη βλέπουμε από τα αέρια του θερμοκηπίου. Αλλά αυτό είναι αβέβαιο και ακόμα υπό μελέτη.

Ο Cziczo εξηγεί επίσης ότι από ανέκδοτα στοιχεία γνωρίζουμε ότι τα σύννεφα μεγάλου υψομέτρου πάνω από τους πόλους αλλάζουν – αλλά δεν γνωρίζουμε ακόμα τι προκαλεί αυτή την αλλαγή. Είναι φυσικά σωματίδια όπως μετεωροειδή ή ηφαιστειακά συντρίμμια ή αφύσικα σωματίδια από διαστημόπλοια; Αυτό πρέπει να ξέρουμε.


Η νέα διαστημική οδύσσεια: εξισορρόπηση των ιδιωτικών συμφερόντων με την παγκόσμια επιστήμη

Ο εκδημοκρατισμός και η ιδιωτικοποίηση του διαστήματος παρουσιάζουν στους επιστήμονες νέες ευκαιρίες και προκλήσεις. Καθώς ο ανταγωνισμός εντείνεται και τα οικονομικά συμφέροντα μεγαλώνουν, τίθεται ένα ερώτημα: πώς μπορούμε να διασφαλίσουμε ότι το διάστημα παραμένει ένα βιώσιμο περιβάλλον που ωφελεί όλη την ανθρωπότητα;

Αστερισμός Starlinks στον νυχτερινό ουρανό

Οι τεχνητοί αστερισμοί που επηρεάζουν την αστρονομική επιστήμη

Το ISC συνομιλεί με τον Piero Benvenuti, πρώην Γενικό Γραμματέα της Διεθνούς Αστρονομικής Ένωσης, σχετικά με τους σκοτεινούς και ήσυχους ουρανούς και τις τρεις τεχνητές παρεμβολές που επηρεάζουν την αστρονομία.


Ανησυχία, αλλά όχι βέβαιο

Πώς απαντάμε λοιπόν σε αυτή την ερώτηση; Έχουμε κάποια έρευνα από επιστήμονες της ατμόσφαιρας, κατασκευαστές διαστημικών σκαφών και αστροφυσικούς, αλλά δεν είναι αρκετά αυστηρή ή εστιασμένη ώστε να λαμβάνουμε τεκμηριωμένες αποφάσεις σχετικά με την κατεύθυνση που θα ακολουθήσουμε. Μερικοί αστροφυσικοί ισχυρίζονται ότι τα σωματίδια αλουμίνας (οξείδιο του αργιλίου) από διαστημόπλοια θα προκαλέσουν χημικές αντιδράσεις στην ατμόσφαιρα που πιθανότατα θα προκαλέσει την καταστροφή του όζοντος.

Οι επιστήμονες της ατμόσφαιρας που μελετούν αυτό το θέμα λεπτομερώς δεν έχουν κάνει αυτό το άλμα καθώς δεν υπάρχουν αρκετά επιστημονικά στοιχεία. Γνωρίζουμε ότι τα σωματίδια από διαστημόπλοια βρίσκονται στη στρατόσφαιρα. Αλλά τι σημαίνει αυτό για το στρώμα του όζοντος ή το κλίμα είναι ακόμα άγνωστο.

Είναι δελεαστικό να υπερεκτιμούμε τα ευρήματα της έρευνας για να συγκεντρώσουμε περισσότερη υποστήριξη. Αλλά αυτός είναι ο δρόμος προς την ερευνητική κόλαση – και οι αρνητές θα χρησιμοποιήσουν φτωχά ευρήματα αργότερα για να δυσφημήσουν την έρευνα. Επίσης, δεν θέλουμε να χρησιμοποιούμε λαϊκίστικες απόψεις. Αλλά μάθαμε επίσης ότι αν περιμένουμε μέχρι να υπάρξουν αδιαμφισβήτητα στοιχεία, μπορεί να είναι πολύ αργά, όπως και με την απώλεια του όζοντος. Είναι ένα μόνιμο δίλημμα.


Μπορεί επίσης να σας ενδιαφέρει

45η Επιστημονική Συνέλευση της Επιτροπής Διαστημικής Έρευνας (COSPAR)

Η 45η Επιστημονική Συνέλευση της Επιτροπής Διαστημικής Έρευνας (COSPAR) θα πραγματοποιηθεί στο Busan της Νότιας Κορέας από τις 13 Ιουλίου έως τις 21 Ιουλίου 2024.

Αυτός ο διαλογισμός στα άρθρο δημοσιεύτηκε αρχικά στις Η Συνομιλία τον Φεβρουάριο 23, 2024.


Μείνετε ενημερωμένοι με τα ενημερωτικά δελτία μας


Αποποίηση Eυθυνών
Οι πληροφορίες, οι απόψεις και οι συστάσεις που παρουσιάζονται στα ιστολόγια των επισκεπτών μας ανήκουν στους μεμονωμένους συντελεστές και δεν αντικατοπτρίζουν απαραίτητα τις αξίες και τις πεποιθήσεις του Διεθνούς Συμβουλίου Επιστημών.


Εικόνα από SpaceX on Unsplash.