На орбите Земли вращается все больше и больше спутников. В какой-то момент их срок службы заканчивается. Чтобы они не превратились в опасный космический мусор, им следует вернуться в атмосферу Земли. Там они сгорают.
Спутник ATV ЕКА разваливается и сгорает при входе в атмосферу Земли. Изображение: ЕКА/НАСА В новом исследовании эта практика, реализованная, в том числе, для спутников для интернета Starlink, была еще раз критически рассмотрена. Когда осколки сгорают, они оставляют после себя след из мельчайших металлических частиц. Спутник массой 250 кг производит около 30 кг наночастиц оксида алюминия. В зависимости от версии спутник Starlink имеет массу от 227 до 330 кг или 800 кг для более крупной версии 2.0.
По оценкам исследователей, из глобального парка спутников, состоящем из нескольких тысяч аппаратов, ежегодно в атмосферу выбрасывается 360 тонн оксида алюминия. В 2022 году туда попало 16,6 тонны наночастиц в результате сгорания спутников, что соответствует увеличению на 29,5% над естественным уровнем. При этом, только Starlink планирует создать огромную группировку из 55 000 спутников.
Алюминиевые частицы на высоте от 50 до 85 км опускаются в стратосферу, где находится защитный озоновый слой. Алюминий расщепляется определенными молекулами, такими как атомы хлора и брома. Образование этих атомов ускоряется аэрозолями.
Таким образом, большее количество аэрозолей, в данном случае состоящих из оксида алюминия, обеспечит увеличение площади поверхности для реакций. Уже было замечено, что запуски ракет на короткое время создают небольшие дыры в озоновом слое, где ракеты прорываются через атмосферу. Всё это происходит также из-за оксида алюминия.
Исследователи уже много лет предупреждают, что последствия увеличения содержания оксида алюминия в атмосфере Земли непредсказуемы. Исследование 2021 года показало, что большее количество алюминия может увеличить отражение солнечного света на Земле, что приведет к непредсказуемым последствиям.
Эти процессы еще недостаточно изучены, чтобы оценить последствия. По мнению исследователей, наночастицы могут оставаться в атмосфере десятилетиями. Поэтому ученые призывают к дальнейшим исследованиям для определения возможных последствий увеличения концентрации алюминия.
Результаты их исследования были опубликованы в журнале Geophysical Research Letters. В создании научной работы участвовал, среди прочих, Хосе П. Феррейра, который был награжден премией ЕКА «Космос за устойчивость окружающей среды» в 2023 году за исследования загрязнения окружающей среды при возвращении спутника в атмосферу.
