Углекислый газ уменьшает плотность верхней части атмосферы
На высоте более 100 км один из основных элементов атмосферы — атомарный кислород (в его молекулах только один атом кислорода, а не два, как обычно). Если количество углекислого газа у поверхности Земли увеличивается, то он постепенно поднимается вверх и поглощает тепло из-за столкновений с атомарным кислородом. Затем это тепло излучается в космос. Из-за этого происходит охлаждение верхних слоев атмосферы. Оно, в свою очередь, ведет к тому, что молекулы атомарного кислорода оседают, за счет чего плотность атмосферы уменьшается.
Почему задерживаются объекты на орбите
Согласно новому исследованию, проведенному Британской антарктической службой (BAS), снижение плотности верхних слоев атмосферы (от 700 до 10 тыс. км над Землей) ведет к тому, что объекты на орбите (она начинается на высоте 160 км) испытывают меньшее сопротивление и продолжают на ней оставаться. При нормальных условиях большинство из них падало бы на Землю и сгорало в процессе полета.
Космический мусор теперь дольше загромождает орбиту. Ситуация будет только ухудшаться, поскольку количество спутников в околоземном пространстве быстро увеличивается. С ним возрастает и опасность столкновений, что может привести к эффекту домино. В результате аварий могут образоваться еще тысячи фрагментов, которые будут угрожать другим космическим аппаратам. Это повышает риск опасных столкновений, из-за которых количество отходов только возрастет.
В ближайшие полвека ситуация ухудшится
Тревожные изменения в плотности атмосферы будут заметны на высоте 90–500 км, говорится в заявлении BAS. Они произойдут даже при умеренных сценариях выброса парниковых газов. Ингрид Кноссен, научная сотрудница BAS, сделала эти выводы на основе компьютерных моделей атмосферы. Она проанализировала данные за последние 50 лет и сравнила их с прогнозами будущих выбросов. Модель, которая заглянула на полвека в будущее, показала вдвое более значительное уменьшение плотности верхней атмосферы (85–600 км) Земли по сравнению с предыдущими 50 годами.
Ингрид Кноссен подчеркивает: «Изменения, которые грядут в ближайшие 50 лет, — прямой результат выбросов углекислого газа. Крайне важно понимать, что изменение климата повлияет на орбиту. Особенно необходимо осознать это людям из спутниковой индустрии и политикам, которые занимаются установлением экологических стандартов».
Начнется каскад мусорных столкновений
Сейчас Глобальная сеть наблюдения США отслеживает на околоземной орбите около 30 тыс. фрагментов мусора размером более 10 см. Кроме того, по данным Европейского космического агентства, вокруг планеты вращается около миллиона фрагментов размером 1 см.
Некоторые эксперты опасаются, что из-за этого может начаться «синдром Кесслера» — неудержимый каскад столкновений космического мусора, который может сделать орбиту Земли полностью непригодной для использования. Космические агентства и частные компании ищут способы удаления отходов из области ниже 1 тыс. км с помощью различных технологий, но пока ситуация только ухудшается.