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Es gibt noch einen Grund mehr, Musk zu kritisieren.

Eine neue Studie prognostiziert, dass eine zunehmende Anzahl von Satelliten mit niedriger Umlaufbahn, die Starlink repräsentiert, Schäden an der Ozonschicht verursachen könnte. Es fügte hinzu, dass das Ausmaß des Schadens die durch das Montrealer Protokoll in den letzten Jahrzehnten erzielten Fortschritte zunichte machen könnte.

„Es ist alles Musks Schuld“

Aluminium ist eines der am häufigsten in Satelliten und Trägerraketen verwendeten Materialien. Wenn der Satellit in niedriger Umlaufbahn seine Mission beendet, verlässt er die Umlaufbahn und gelangt in die Atmosphäre, wo er verglüht und zerfällt. Bei diesem Prozess werden aufgrund der starken Reibung und der hohen Temperatur große Mengen an Aluminiumoxid-Nanopartikeln freigesetzt. Diese Partikel bilden sich hauptsächlich in der Mesosphäre (Mesosphäre) in einer Entfernung zwischen 50 und 85 Kilometern und wandern nach und nach in die Stratosphäre, wo sich die Ozonschicht befindet.

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Tatsächlich reagiert Aluminiumoxid selbst nicht direkt mit Ozonmolekülen, sondern katalysiert die Reaktion zwischen Ozon und Chlor, und das daraus erzeugte aktive Chlor zerstört Ozonmoleküle.

Forscher fanden heraus [1],Nehmen wir als Beispiel einen typischen Kleinsatelliten (250 kg), der beim Wiedereintritt in die Atmosphäre etwa 30 kg Aluminiumoxidpartikel freisetzt.Basierend auf der Anzahl der Satelliten in niedriger Umlaufbahn, die im Jahr 2022 in die Atmosphäre einschlugen, schätzten die Forscher außerdem, dass etwa 17 Tonnen Aluminiumoxidpartikel in die Mesosphäre freigesetzt wurden. In Anbetracht der Tatsache, dass der Wettbewerb um Orbitalressourcen in Zukunft härter werden wird,Jedes Jahr gelangen mehr als 360 Tonnen Aluminiumoxid in die Atmosphäre.

Forscher haben anhand von Modellen berechnet, dass es etwa dreißig Jahre dauert, bis die von Satelliten freigesetzten Aluminiumoxidpartikel die Stratosphäre erreichen, in der sich Ozon aus der Mesosphäre befindet. Dies bedeutet, dass die durch Aluminiumoxid katalysierte Ozonzerstörungswirkung eine gewisse Verzögerung haben wird [1].

Die Daten deuten darauf hin, dass die Schädigung der Ozonschicht durch das bei ihrer Verbrennung freigesetzte Aluminiumoxid die durch das Montrealer Protokoll in den letzten Jahrzehnten erzielten Fortschritte zunichte machen könnte, da die Zahl der Satelliten in erdnahen Umlaufbahnen weiter zunimmt.Ab 2022 haben in die Atmosphäre einfallende Satelliten den Aluminiumgehalt in der Atmosphäre um 29,5 % erhöht.

Allerdings wiesen Forscher auch darauf hinDa es in der Realität nahezu unmöglich ist, Daten über das durch die Satellitenverbrennung erzeugte Aluminiumoxid zu erhalten, geht das Modell von der maximalen Produktion von Aluminiumoxidpartikeln aus, was das „Worst-Case-Szenario“ darstellt.

Bemühungen vergeblich?

In den 1970er Jahren entdeckten Wissenschaftler erstmals, dass künstliche Verbindungen wie Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) sich in der Atmosphäre zersetzen und Chloratome freisetzen, die chemisch mit Ozon reagieren und zum Abbau der Ozonschicht führen können. Diese Erkenntnisse lösten große Aufmerksamkeit und Forschung aus.

Diese Theorie wurde erstmals 1974 von den Wissenschaftlern Mario Molina und Sherwood Rowland vorgeschlagen.

Und 1985 entdeckten Joe Farman und andere Mitglieder der British Antarctic Expedition mithilfe von Bodenbeobachtungsgeräten einen erheblichen Rückgang der Ozonkonzentration über der Antarktis.

Anschließend bestätigten NASA-Satellitendaten diese Beobachtung und bestätigten die Existenz eines schweren Ozonlochs über der Antarktis.

Die Bildung der Ozonschicht ist ein komplexer natürlicher Prozess. Ultraviolette Strahlen der Sonnenstrahlung interagieren mit Sauerstoffmolekülen (O₂) in der Stratosphäre und spalten sie in zwei Sauerstoffatome (O). Diese Sauerstoffatome verbinden sich dann mit anderen Sauerstoffmolekülen und bilden Ozon (O₃).

Dieser Prozess setzt sich fort und bildet ein dynamisches Gleichgewicht, das die Stabilität der Ozonschicht aufrechterhält. Ozon kann die ultravioletten Strahlen der Sonne (UVB-C und UVB-B) absorbieren und Pflanzen und Tiere schützen. Gleichzeitig werden ultraviolette Strahlen nach Absorption durch die Ozonschicht in Wärme umgewandelt, wodurch die Temperatur der Stratosphäre ansteigt, was wiederum Auswirkungen auf das Klimasystem der Erde hat und eine Rolle bei der Klimaregulierung spielt.

Daher veranlasste die Entdeckung des Ozonlochs die internationale Gemeinschaft zum Handeln.Dies führte schließlich zur Unterzeichnung des Montrealer Protokolls von 1987, das den Ausstieg aus ozonschädlichen Stoffen, einschließlich FCKW, zum Ziel hatte.

Ozonschichtlöcher in der Arktis während der überdurchschnittlich wärmeren Jahre 1984 und des extrem kalten Jahres 1997丨Canadian Space Agency

Die Ozonrückgewinnung ist ein langer Prozess. Sie haben vielleicht Fragen, da das Montrealer Protokoll vor fast vierzig Jahren die Erzeugung und Verwendung ozonschädigender Substanzen verboten hat, sollte der Gehalt in der Atmosphäre sehr gering sein, oder?

Ozonschädigende Stoffe sind äußerst inert und können Jahrzehnte bis Hunderte von Jahren bestehen bleiben, nachdem sie in großen Mengen in die Atmosphäre gelangt sind. Die Konzentrationen dieser Stoffe in der Atmosphäre begannen um das Jahr 2000 langsam zu sinken.

Allerdings spielt Aufmerksamkeit eine gewisse positive Rolle. Laut dem im Jahr 2022 veröffentlichten „Ozone Depletion Scientific Assessment Report“ [2] erholt sich das stratosphärische Ozon immer noch.

Zeittrenddiagramm ozonschädigender Substanzen |. „Wissenschaftlicher Bewertungsbericht zum Ozonabbau“

Es wird erwartet, dass die gesamte Ozonsäule der Antarktis (die Gesamtmenge aller Ozonmoleküle in der vertikalen Säule des Weltraums von der Oberfläche bis zum oberen Ende der Atmosphäre) um 2066 auf das Niveau von 1980 zurückkehrt, die Arktis um 2045 und weltweit. Der Durchschnittswert ( 60°N–60°S) dürfte sich um das Jahr 2040 erholen.

In diesem Bericht wurde jedoch der potenzielle Einflussfaktor von Satelliten mit niedriger Umlaufbahn nicht berücksichtigt.

Wie viele Verbrechen?

Immer mehr verschrottete Satelliten sowie die Trümmer, die bei ihrem Zerfall und ihrer Explosion entstehen, sowie die „Überreste“ nach Satellitenkollisionen sind zu dem geworden, was man „Weltraumschrott“ nennt. Weltraummüll beeinträchtigt die Weltraumforschung der Menschen. Bei der Arbeit von Raumfahrzeugen muss stets darauf geachtet werden, ihnen auszuweichen, um schwerwiegendere Kettenkollisionen zu vermeiden.

Space Junk Division – NASA

Es gibt eine andere Erklärung für die „Megakonstellation“. Eine große Anzahl von Satelliten im Orbit sind zu künstlichen „Sternen“ am Nachthimmel geworden – die Menschen können immer weniger reine Dunkelheit sehen. Wissenschaftler wie Samantha M. Lawler (2021) führten Beobachtungsstatistiken und Simulationen an 65.000 Satelliten durch. Die nördlichen und südlichen Breitengrade von 50° sind die „am stärksten betroffenen Gebiete“ für „Lichtverschmutzung“. bis zu 8 % der sichtbaren Lichtquellen.

Die durch erdnahe Satelliten und Weltraumschrott verursachte Lichtverschmutzung beeinträchtigt astronomische Bodenbeobachtungen und beeinträchtigt die Genauigkeit der Daten und den Fortschritt der wissenschaftlichen Forschung [3]. Sogar der Standort des Observatoriums ist schwierig geworden.

Der Satellit „Starlink“ hinterließ Streifen auf astronomischen Fotos丨Nationales Forschungslabor für optische Infrarot-Astronomie

Glücklicherweise arbeiten große Unternehmen mit Wissenschaftlern zusammen und engagieren sich für die Entwicklung neuer Technologien, um das Reflexionsvermögen von Satelliten zu verringern und so die erzeugte Lichtverschmutzung zu verringern. Einige Unternehmen wollen sogar ins All fliegen, um Weltraumschrott einzufangen und zu verarbeiten.

Bezüglich der Schädigung der Ozonschicht benötigen wir mehr reale Daten als Belege dafür, in welchem ​​Ausmaß und wie sich diese Satelliten auf den Himmel auswirken werden, um Gegenmaßnahmen zu finden. Derzeit hat kein Unternehmen im „Weltraumrennen“, das um Satelliteninternet konkurriert (nicht nur SpaceX), auf diese „potenziellen Auswirkungen“ reagiert.

Konstellationen mit niedriger Umlaufbahn spielen eine wichtige Rolle bei der Internetabdeckung, der meteorologischen Beobachtung, der Katastrophenüberwachung, der Navigation und der wissenschaftlichen Forschung. Für Technologieförderer ist es jedoch oft schwierig, die Richtung der Technologie zu kontrollieren.

Starlink bringt Satelliten-Breitbanddienste in entlegene Gebiete und Entwicklungsländer, aber unerwarteterweise dauerte es nur zwei Tage, bis ein primitiver Amazonas-Stamm namens Marubo vom Umschlagschamanismus und der Hexerei zur Sucht nach pornografischen Websites überging.

Referenzen

[1] Ferreira, JP, Huang, Z., Nomura, K.-i., & Wang, J. (2024). Möglicher Ozonabbau durch Satellitenuntergang während des Wiedereintritts in die Atmosphäre im Zeitalter der Megakonstellationen. GeophysicalResearch Letters, 51, e2024GL109280. https://doi.org/10.1029/2024GL109280

[2] Wissenschaftliche Bewertung des Ozonabbaus: 2022 - Zusammenfassung:https://library.wmo.int/records/item/42105-scientific-assessment-of-ozone-depletion-2022-executive-summary

[3] Lawler, Samantha M., Aaron C. Boley und Hanno Rein. „Sichtbarkeitsvorhersagen für Satelliten-Megakonstellationen in naher Zukunft: Breitengrade um den 50. Breitengrad werden die schlimmste Lichtverschmutzung erleben.“ The Astronomical Journal 163.1 (2021): 21.