Η συγκέντρωση των οξειδίων του αλουμινίου που καταστρέφουν το όζον στην ατμόσφαιρα της Γης θα μπορούσε να αυξηθεί κατά 650% τις επόμενες δεκαετίες, καθώς όλο και περισσότεροι αποσυρμένοι δορυφόροι καίγονται κατά την επανείσοδο στην ατμόσφαιρα. Αυτό είναι το αποτέλεσμα μιας μελέτης που δεν έχει πραγματοποιηθεί ποτέ στο παρελθόν. Και καθώς οι μεγάλοι αστερισμοί δορυφόρων συνεχίζουν να προσελκύουν το ενδιαφέρον ιδιωτικών εταιρειών, αυτό θα μπορούσε να είναι πολύ άσχημα νέα για την προστατευτική ασπίδα του πλανήτη μας, το στρώμα του όζοντος.
Οι συγγραφείς της μελέτης λένε ότι τα αυξανόμενα επίπεδα ρύπων που μεταδίδονται από τους δορυφόρους θα μπορούσαν να προκαλέσουν «δυνητικά σημαντική» καταστροφή του όζοντος, εμποδίζοντας την αργή και σταθερή ανάκτηση του στρώματος του όζοντος.
Το στρώμα του όζοντος πρέπει πρώτα να ανακάμψει επειδή σχηματίστηκε μια τρύπα σε αυτό το στρώμα πάνω από την Ανταρκτική τη δεκαετία του 1980, που προκλήθηκε από τη χρήση αερίων που περιέχουν χλώριο και φθόριο σε ψυκτικά μέσα και ψεκασμούς αεροζόλ. Ωστόσο, χάρη στο Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ, το οποίο απαγόρευσε αυτές τις επιβλαβείς ουσίες το 1987, η τρύπα έχει αποκατασταθεί. Ωστόσο, εάν η νέα μελέτη της ομάδας είναι σωστή, αυτή η διαδικασία επούλωσης θα μπορούσε σύντομα να αντιμετωπίσει ένα σημαντικό εμπόδιο από μια νέα ανθρωπογενή απειλή: τους μεγααστερισμούς. Εν ολίγοις, οι μεγααστερισμοί είναι ομαδοποιήσεις εκατοντάδων (μερικές φορές χιλιάδων) μεμονωμένων δορυφόρων που συνεργάζονται.
Τα τελευταία χρόνια, Οι επιστήμονες έχουν αρχίσει να εκφράζουν ανησυχίες σχετικά με τον αυξανόμενο αριθμό δορυφόρων που καίγονται στην ατμόσφαιρα της Γης. Τα σώματα των διαστημικών σκαφών είναι κατασκευασμένα από αλουμίνιο, το οποίο απελευθερώνει οξείδια αλουμινίου που καταστρέφουν το όζον όταν καίγονται. Η νέα μελέτη, που διεξήχθη από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνια (USC), στο Λος Άντζελες, είναι η πρώτη που μοντελοποιεί τον σχηματισμό αυτών των ρύπων στην ατμόσφαιρα και υπολογίζει την εξέλιξη των συγκεντρώσεών τους με βάση την προβλεπόμενη διάδοση των δορυφόρων.
Σχετίζεται με: Τυφλωμένοι από το φως: Πόσο επιβλαβείς είναι οι δορυφορικοί μεγα-αστερισμοί για την αστρονομία;
«Σε αυτή τη μελέτη, μια προσομοίωση μοριακής δυναμικής ατομικής κλίμακας χρησιμοποιήθηκε για να ποσοτικοποιηθεί η ποσότητα αλουμίνας που παράγεται σε ένα μοντέλο επανεισόδου ενός δορυφόρου στην ατμόσφαιρα της Γης. «Η ποσότητα των δορυφόρων επανεισόδου που σχεδιάστηκε για δορυφορικούς μεγα-αστερισμούς χρησιμοποιήθηκε στη συνέχεια για να προβλεφθεί η ποσότητα αλουμίνας που θα δημιουργηθεί στο μέλλον», είπε ο Joseph Wang, καθηγητής αστροναυτικής και αεροδιαστημικής μηχανικής και μηχανολογίας στο USC και αντίστοιχος Ο συγγραφέας της μελέτης είπε στο Space.com.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το 2022, περίπου 332 τόνοι παλιών δορυφόρων κάηκαν στην ατμόσφαιρα, παράγοντας 17 τόνους σωματιδίων οξειδίου του αλουμινίου. Μεταξύ 2016 και 2022, η συγκέντρωση αυτών των οξειδίων στην ατμόσφαιρα αυξήθηκε οκταπλασιασμένα και θα συνεχίσει να αυξάνεται καθώς αυξάνεται ο αριθμός των δορυφόρων που εκτοξεύθηκαν και εισήλθαν ξανά.
Σύμφωνα με τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό ΔιαστήματοςΑυτή τη στιγμή υπάρχουν περίπου 12.540 δορυφόροι σε τροχιά γύρω από τη Γη, εκ των οποίων περίπου 9.800 βρίσκονται σε λειτουργία. Μέχρι το τέλος αυτής της δεκαετίας, ο αριθμός αυτός θα μπορούσε να δεκαπλασιαστεί καθώς ιδιωτικές εταιρείες προσπαθούν να δημιουργήσουν μεγα-αστερισμούς δεκάδων χιλιάδων δορυφόρων με δυνατότητα σύνδεσης στο Διαδίκτυο σε χαμηλή τροχιά της Γης. Ο μεγα-αστερισμός Starlink του SpaceX, για παράδειγμα, περιλαμβάνει επί του παρόντος περισσότερα από 6.000 διαστημόπλοια και η εταιρεία σχεδιάζει να αναπτύξει έως και 40.000 δορυφόρους συνολικά στην προσπάθεια. Εταιρείες όπως η OneWeb, η Amazon και τα κινεζικά έργα G60 και Guowang αναπτύσσουν τους δικούς τους μεγα-αστερισμούς.
Εάν όλα αυτά τα σχέδια γίνουν πραγματικότητα, έως το 2030 έως και 3.200 τόνοι δορυφορικών σωμάτων θα μπορούσαν να καίγονται στην ατμόσφαιρα κάθε χρόνο. Οι ερευνητές υπολόγισαν ότι αυτό θα απελευθέρωνε 630 τόνους οξειδίων του αλουμινίου στην ανώτερη ατμόσφαιρα ετησίως, οδηγώντας σε αύξηση της συγκέντρωσης αυτών των σωματιδίων έως και 650 τοις εκατό σε σύγκριση με τα φυσικά επίπεδα.
Ο Wang είπε ότι χρειάζονται έως και 30 χρόνια για τα σωματίδια, τα οποία αρχικά συσσωρεύονται σε υψόμετρο περίπου 85 χιλιομέτρων (53 μίλια), όπου το μεγαλύτερο μέρος του δορυφορικού υλικού εξατμίζεται, για να φτάσουν στα ύψη όπου βρίσκεται το στρώμα του όζοντος. Μόνο τότε τα οξείδια θα άρχιζαν το καταστροφικό τους έργο. Οι ερευνητές δεν εξέτασαν λεπτομερώς τις επιπτώσεις στο προστατευτικό στρώμα του όζοντος. Ωστόσο, τόνισαν ότι ο αντίκτυπος θα μπορούσε να είναι «σημαντικός».
Το μεγαλύτερο μέρος του προστατευτικού όζοντος του πλανήτη είναι συγκεντρώνεται στη στρατόσφαιρα σε υψόμετρα μεταξύ 15 και 30 χλμ. Το όζον απορροφά την επιβλαβή υπεριώδη ακτινοβολία (UV), προστατεύοντας τους ζωντανούς οργανισμούς στην επιφάνεια του πλανήτη από βλάβη.
Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές ουσίες που καταστρέφουν το όζον, τα σωματίδια οξειδίου του αλουμινίου πυροδοτούν διαδικασίες καταστροφής του όζοντος χωρίς να καταναλώνονται στις αντιδράσεις, είπαν οι ερευνητές. Οι συγκεντρώσεις των ουσιών αυτών λοιπόν παραμένουν σταθερές, έτσι ώστε τα οξείδια συνέχισε το επιβλαβές έργο τους μέχρι να βυθιστούν φυσικά σε χαμηλότερα υψόμετρα κάτω από το στρώμα του όζοντος. Ωστόσο, αυτό μπορεί να διαρκέσει έως και 30 χρόνια, είπε ο Wang.
Αν και πολύ περισσότερο υλικό μετεωρίτη εισέρχεται στην ατμόσφαιρα της Γης κάθε χρόνο από τους τεχνητούς δορυφόρους, αυτός ο φυσικός διαστημικός βράχος δεν περιέχει αλουμίνιο και επομένως δεν αποτελεί απειλή για το στρώμα του όζοντος , για να καταλάβουμε πλήρως.
Παρόμοιες αναρτήσεις:
— Οι δορυφορικοί μεγα-αστερισμοί απειλούν την αστρονομία. Τί μπορεί να γίνει;
— Πάνω από 1 εκατομμύριο δορυφόροι θα μπορούσαν να κατευθυνθούν στην τροχιά της Γης και οι επιστήμονες ανησυχούν
— Η τρύπα του όζοντος πάνω από την Ανταρκτική έχει αυξηθεί σε τρεις φορές το μέγεθος της Βραζιλίας
«Η χημεία και η φυσική αυτών των υποπροϊόντων επανεισόδου καθώς ψύχονται και καθιζάνουν στην ατμόσφαιρα, συμπεριλαμβανομένων των χημικών αντιδράσεων με το όζον, είναι εκτός του πεδίου εφαρμογής αυτής της μελέτης και δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητές από την κοινότητα», δήλωσε ο José Pedro Ferreira, ερευνητής του USC. συνεργάτης και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, σε ένα email στο Space.com. «Για αυτόν τον λόγο, οποιαδήποτε συμπεράσματα σχετικά με τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις είναι πρόωρα. Αυτά τα γνωστά άγνωστα θα πρέπει να αποτελέσουν κίνητρο για να αφιερώσουμε περισσότερους πόρους σε αυτή τη γραμμή έρευνας που ακολουθεί αυτή τη στιγμή η ομάδα μας στο USC.»
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στις 12 Ιουνίου στο περιοδικό Geophysical Research Letters.