Исследователи предупреждают: падения спутников могут нанести долгосрочный ущерб озоновому слою

Взрыв ракеты SpaceX Starship в ноябре 2023 года оказал заметное воздействие на верхние слои атмосферы Земли. Используя спутниковые навигационные системы, российские исследователи смогли доказать, что в результате детонации образовалась так называемая плазменная дыра — область, в которой внезапно исчезали заряженные электроны.

«Обычно такие дыры образуются в результате химических процессов, но в данном случае это было прямым следствием взрыва», — рассказал российскому информационному агентству ТАСС научный сотрудник Института солнечно-земной физики в Иркутске Юрий Ясюкевич. Примерно через час отверстие снова закрылось, но высвободившиеся частицы могут иметь более продолжительный эффект.

Однако более серьезная проблема заключается не в отдельных запусках ракет, а в растущем числе спутников, которые SpaceX запускает в космос — и которые снова сгорают всего через несколько лет.

С 2019 года компания запустила около 7000 спутников Starlink, а в долгосрочной перспективе это число может возрасти до 42 000. В настоящее время около двух третей всех объектов на низкой околоземной орбите (НОО) принадлежат спутниковому флоту Маска. Поскольку каждый спутник Starlink активен всего около пяти лет, в космос постоянно отправляются новые, а старые сгорают в атмосфере.

Астрофизик Джонатан Макдауэлл написал в журнале X в январе 2024 года, что в настоящее время от четырех до пяти спутников Starlink ежедневно подвергаются контролируемому крушению. В ближайшие годы это число продолжит расти, что может иметь серьезные последствия для атмосферы.

Анализ, проведенный в 2023 году американским метеорологическим агентством NOAA, показал, что до 10 процентов частиц в стратосфере уже состоят из фрагментов расплавленного металла, которые подозрительно похожи на обломки спутников.

Особенно тревожно: исследователи обнаружили следы ниобия и гафния — редких элементов, которые не встречаются в природе, но используются в спутниках.

«Мы существенно меняем состав стратосферы», — сказал Макдауэлл в интервью CNET. Это особенно проблематично, поскольку стратосфера не только регулирует климат Земли, но и защищает озоновый слой.

В исследовании, финансируемом НАСА и опубликованном в журнале Geophysical Research Letters, изучалось воздействие сжигания спутников на озоновый слой. Исследователи пришли к тревожному выводу:

• Один спутник при входе в атмосферу выбрасывает около 30 килограммов наночастиц оксида алюминия .
• В период с 2016 по 2022 год количество этих частиц увеличилось в восемь раз .
• В будущем в стратосферу может попадать до 360 тонн наночастиц оксида алюминия ежегодно.

Эти частицы запускают химические процессы, разрушающие озоновый слой, и остаются в атмосфере десятилетиями, не разлагаясь.

Соавтором исследования является Джозеф Ван, ученый-космонавт из Университета Южной Калифорнии. «Мы подсчитали, что годовой избыток природного глинозема составляет более 640 процентов», — сказал он. Это может привести к значительному истощению озонового слоя. «Мы очень обеспокоены».

В то время как некоторые исследователи бьют тревогу, другие призывают к осторожности. «Подождем и увидим » , — таково общее мнение. Точные последствия еще не полностью изучены.

«Если ежедневно в атмосферу выбрасывается много тонн оксида алюминия, это, безусловно, может повлиять на озоновый слой», — сказал Макдауэлл. «Но также возможно, что количество еще недостаточно, чтобы нанести серьезный ущерб».

Мануэль Метц, эксперт по космическому мусору Немецкого аэрокосмического центра, провел параллель с проблемой микропластика в океанах в интервью Tagesschau:

«Мы создаем проблему микрочастиц в атмосфере и пока не понимаем, какими будут долгосрочные последствия».