νέα

Μια άλλη ευκαιρία να παραπονεθείτε για τον Musk, αυτή τη φορά για το στρώμα του όζοντος

2024-08-26

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Υπάρχει ένας ακόμη λόγος για να επικρίνουμε τον Μασκ.

Μια νέα μελέτη προβλέπει ότι καθώς αυξάνεται ο αριθμός των δορυφόρων χαμηλής τροχιάς που αντιπροσωπεύονται από το Starlink, μπορεί να προκαλέσουν βλάβη στο στρώμα του όζοντος. Πρόσθεσε ότι η έκταση της ζημίας θα μπορούσε να αναιρέσει τα κέρδη που έγιναν μέσω του Πρωτοκόλλου του Μόντρεαλ τις τελευταίες δεκαετίες.

«Για όλα φταίει ο Μασκ»

Το αλουμίνιο είναι ένα από τα πιο κοινά υλικά που χρησιμοποιούνται σε δορυφόρους και οχήματα εκτόξευσης. Όταν ο δορυφόρος χαμηλής τροχιάς τελειώσει την αποστολή του, θα εγκαταλείψει την τροχιά και θα εισέλθει στην ατμόσφαιρα για να καεί και να διαλυθεί. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, μια μεγάλη ποσότητα νανοσωματιδίων οξειδίου του αλουμινίου θα απελευθερωθεί λόγω έντονης τριβής και υψηλής θερμοκρασίας. Αυτά τα σωματίδια σχηματίζονται κυρίως στη μεσόσφαιρα (μεσόσφαιρα) σε απόσταση μεταξύ 50 και 85 χιλιομέτρων και σταδιακά κινούνται προς τα κάτω προς τη στρατόσφαιρα, όπου βρίσκεται το στρώμα του όζοντος.

scitechdaily

Στην πραγματικότητα, η ίδια η αλουμίνα δεν αντιδρά άμεσα με τα μόρια του όζοντος, αλλά καταλύει την αντίδραση μεταξύ όζοντος και χλωρίου και το ενεργό χλώριο που παράγεται από αυτήν καταστρέφει τα μόρια του όζοντος.

Οι ερευνητές βρήκαν [1],Λαμβάνοντας ως παράδειγμα έναν τυπικό μικρό δορυφόρο (250 kg), θα απελευθερώσει περίπου 30 kg σωματιδίων οξειδίου του αλουμινίου όταν εισέλθει ξανά στην ατμόσφαιρα.Οι ερευνητές περαιτέρω με βάση τον αριθμό των δορυφόρων χαμηλής τροχιάς που έπεσαν στην ατμόσφαιρα το 2022, υπολόγισαν ότι περίπου 17 τόνοι σωματιδίων οξειδίου του αλουμινίου απελευθερώθηκαν στη μεσόσφαιρα. Λαμβάνοντας υπόψη ότι ο ανταγωνισμός για τροχιακούς πόρους θα γίνει πιο έντονος στο μέλλον,Περισσότεροι από 360 τόνοι αλουμίνας απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα κάθε χρόνο.

Οι ερευνητές υπολόγισαν μέσω μοντέλων ότι χρειάζονται περίπου τριάντα χρόνια για τα σωματίδια οξειδίου του αλουμινίου που απελευθερώνονται από τους δορυφόρους να φτάσουν στη στρατόσφαιρα όπου βρίσκεται το όζον από τη μεσόσφαιρα.

Τα δεδομένα υποδηλώνουν ότι καθώς ο αριθμός των δορυφόρων σε χαμηλή τροχιά στη Γη συνεχίζει να αυξάνεται, η ζημιά στη στιβάδα του όζοντος από το οξείδιο του αλουμινίου που απελευθερώνεται από την καύση τους μπορεί να αναιρέσει τα κέρδη που επιτεύχθηκε μέσω του Πρωτοκόλλου του Μόντρεαλ τις τελευταίες δεκαετίες.Από το 2022, οι δορυφόροι που πέφτουν στην ατμόσφαιρα έχουν αυξήσει την περιεκτικότητα σε αλουμίνιο στην ατμόσφαιρα κατά 29,5%.

Ωστόσο, οι ερευνητές τόνισαν επίσης ότιΕπειδή είναι σχεδόν αδύνατο να ληφθούν δεδομένα για την αλουμίνα που παράγεται από την καύση του δορυφόρου στην πραγματικότητα, το μοντέλο υποθέτει τη μέγιστη παραγωγή σωματιδίων αλουμίνας, που είναι το «χειρότερο σενάριο».

Μάταιες προσπάθειες;

Στη δεκαετία του 1970, οι επιστήμονες ανακάλυψαν για πρώτη φορά ότι οι ανθρωπογενείς ενώσεις όπως οι χλωροφθοράνθρακες (CFCs) αποσυντίθενται στην ατμόσφαιρα και απελευθερώνουν άτομα χλωρίου, τα οποία μπορούν να αντιδράσουν χημικά με το όζον, οδηγώντας στην καταστροφή της στιβάδας του όζοντος. Αυτά τα ευρήματα προκάλεσαν ευρεία προσοχή και έρευνα.

Αυτή η θεωρία προτάθηκε για πρώτη φορά το 1974 από τους επιστήμονες Mario Molina και Sherwood Rowland.

Και το 1985, ο Joe Farman και άλλοι της Βρετανικής αποστολής στην Ανταρκτική ανακάλυψαν μια σημαντική μείωση στη συγκέντρωση του όζοντος πάνω από την Ανταρκτική μέσω εξοπλισμού παρατήρησης εδάφους.

Στη συνέχεια, τα δορυφορικά δεδομένα της NASA επιβεβαίωσαν αυτή την παρατήρηση και επιβεβαίωσαν περαιτέρω την ύπαρξη μιας σοβαρής τρύπας του όζοντος πάνω από την Ανταρκτική.

Ο σχηματισμός του στρώματος του όζοντος είναι μια πολύπλοκη φυσική διαδικασία. Οι υπεριώδεις ακτίνες από την ηλιακή ακτινοβολία αλληλεπιδρούν με τα μόρια οξυγόνου (O2) στη στρατόσφαιρα, διασπώντας τα σε δύο άτομα οξυγόνου (Ο). Αυτά τα άτομα οξυγόνου στη συνέχεια συνδυάζονται με άλλα μόρια οξυγόνου για να σχηματίσουν όζον (O3).

Αυτή η διαδικασία συνεχίζεται, σχηματίζοντας μια δυναμική ισορροπία που διατηρεί τη σταθερότητα της στιβάδας του όζοντος. Το όζον μπορεί να απορροφήσει τις υπεριώδεις ακτίνες του ήλιου (UVB-C και UVB-B) και να προστατεύσει τα φυτά και τα ζώα. Ταυτόχρονα, οι υπεριώδεις ακτίνες μετατρέπονται σε θερμότητα αφού απορροφηθούν από το στρώμα του όζοντος, προκαλώντας αύξηση της θερμοκρασίας της στρατόσφαιρας, η οποία με τη σειρά της επηρεάζει το κλιματικό σύστημα της γης και παίζει ρόλο στη ρύθμιση του κλίματος.

Ως εκ τούτου, η ανακάλυψη της τρύπας του όζοντος ώθησε τη διεθνή κοινότητα να αναλάβει δράση,Αυτό οδήγησε τελικά στην υπογραφή του Πρωτοκόλλου του Μόντρεαλ του 1987, το οποίο είχε ως στόχο τη σταδιακή κατάργηση των ουσιών που καταστρέφουν το όζον, συμπεριλαμβανομένων των CFC.

Τρύπες στο στρώμα του όζοντος στην Αρκτική κατά τη διάρκεια των θερμότερων από το κανονικό ετών του 1984 και του εξαιρετικά κρύου έτους του 1997, καθώς και η Καναδική Διαστημική Υπηρεσία

Η ανάκτηση του όζοντος είναι μια μακρά διαδικασία. Μπορεί να έχετε απορίες Εφόσον το Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ απαγόρευσε την παραγωγή και τη χρήση ουσιών που καταστρέφουν το όζον πριν από σχεδόν σαράντα χρόνια, το περιεχόμενο στην ατμόσφαιρα θα πρέπει να είναι πολύ μικρό, σωστά;

Οι ουσίες που καταστρέφουν το όζον είναι εξαιρετικά αδρανείς και μπορούν να επιμείνουν για δεκαετίες έως εκατοντάδες χρόνια αφού απελευθερωθούν στην ατμόσφαιρα σε μεγάλες ποσότητες. Οι συγκεντρώσεις αυτών των ουσιών στην ατμόσφαιρα άρχισαν να μειώνονται αργά γύρω στο 2000.

Ωστόσο, η προσοχή παίζει έναν ορισμένο θετικό ρόλο. Σύμφωνα με την «Έκθεση Επιστημονικής Αξιολόγησης για την Καταστροφή του Όζοντος» που κυκλοφόρησε το 2022 [2], το όζον της στρατόσφαιρας εξακολουθεί να ανακάμπτει.

Διάγραμμα χρονικής τάσης των ουσιών που καταστρέφουν το όζον |.

Η στήλη ολικού όζοντος της Ανταρκτικής (η συνολική ποσότητα όλων των μορίων του όζοντος στην κατακόρυφη στήλη του διαστήματος από την επιφάνεια μέχρι την κορυφή της ατμόσφαιρας) αναμένεται να επιστρέψει στα επίπεδα του 1980 γύρω στο 2066, στην Αρκτική γύρω στο 2045 και παγκοσμίως Η μέση τιμή ( 60°N–60°S) αναμένεται να ανακάμψει γύρω στο 2040.

Ωστόσο, αυτή η έκθεση δεν συμπεριέλαβε τον πιθανό παράγοντα επιρροής των δορυφόρων χαμηλής τροχιάς.

Πόσα εγκλήματα;

Όλο και περισσότεροι διαλυμένοι δορυφόροι, καθώς και τα συντρίμμια που παράγονται κατά την αποσύνθεση και την έκρηξή τους, καθώς και τα «υπολείμματα» μετά από συγκρούσεις δορυφόρων, έχουν γίνει αυτό που οι άνθρωποι αποκαλούν «διαστημικά σκουπίδια». Τα διαστημικά σκουπίδια επηρεάζουν την εξερεύνηση του διαστήματος των ανθρώπων. Τα διαστημικά σκάφη που εργάζονται πρέπει να είναι πάντα σε εγρήγορση για να τα αποφύγουν για να αποφευχθούν πιο σοβαρές αλυσιδωτές συγκρούσεις.

Space Junk Division 丨NASA

Υπάρχει μια άλλη εξήγηση για τον «μεγααστερισμό». Επιστήμονες όπως η Samantha M. Lawler (2021) διεξήγαγαν στατιστικές παρατήρησης και προσομοιώσεις σε 65.000 δορυφόρους των 50° είναι οι «περιοχές που έχουν πληγεί περισσότερο» για τη «φωτορύπανση» κατά τη διάρκεια ορισμένων χρονικών περιόδων έως και 8% των πηγών ορατού φωτός.

Η φωτορύπανση που προκαλείται από δορυφόρους σε χαμηλή τροχιά της Γης και διαστημικά σκουπίδια παρεμβαίνει στις επίγειες αστρονομικές παρατηρήσεις, επηρεάζοντας την ακρίβεια των δεδομένων και την πρόοδο της επιστημονικής έρευνας [3]. Ακόμη και η τοποθεσία του αστεροσκοπείου έχει γίνει δύσκολη.

Ο δορυφόρος "Starlink" άφησε ραβδώσεις σε αστρονομικές φωτογραφίες 丨 Εθνικό Ερευνητικό Εργαστήριο Οπτικής Υπέρυθρης Αστρονομίας

Ευτυχώς, μεγάλες εταιρείες συνεργάζονται με επιστήμονες και δεσμεύονται να αναπτύξουν νέες τεχνολογίες για τη μείωση της ανακλαστικότητας των δορυφόρων, μειώνοντας έτσι την παραγόμενη φωτορύπανση. Ορισμένες εταιρείες θέλουν ακόμη και να πάνε στο διάστημα για να συλλάβουν και να επεξεργαστούν διαστημικά σκουπίδια.

Όσον αφορά τη ζημιά στο στρώμα του όζοντος, χρειαζόμαστε πιο αληθινά δεδομένα ως στοιχεία για να αποδείξουμε σε ποιο βαθμό και πώς αυτοί οι δορυφόροι θα επηρεάσουν τον ουρανό, ώστε να βρούμε αντίμετρα. Επί του παρόντος, καμία εταιρεία στον «διαστημικό αγώνα» που ανταγωνίζεται για δορυφορικό Διαδίκτυο (όχι μόνο η SpaceX) δεν έχει ανταποκριθεί σε αυτόν τον «δυνητικό αντίκτυπο».

Οι αστερισμοί σε χαμηλή τροχιά διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην κάλυψη του Διαδικτύου, την μετεωρολογική παρατήρηση, την παρακολούθηση καταστροφών, την πλοήγηση και την επιστημονική έρευνα. Αλλά είναι συχνά δύσκολο για τους φορείς προώθησης της τεχνολογίας να ελέγξουν την κατεύθυνση της τεχνολογίας.

Το Starlink φέρνει δορυφορικές ευρυζωνικές υπηρεσίες σε απομακρυσμένες περιοχές και αναπτυσσόμενες χώρες, αλλά απροσδόκητα, χρειάστηκαν μόνο δύο ημέρες για μια πρωτόγονη φυλή του Αμαζονίου που ονομάζεται Marubo να περάσει από τον σαμανισμό φακέλων και τη μαγεία σε εθισμό σε πορνογραφικούς ιστότοπους.

Αναφορές

[1] Ferreira, JP, Huang, Z., Nomura, K.-i., & Wang, J. (2024). Πιθανή καταστροφή του όζοντος από την κατάρρευση του δορυφόρου κατά την ατμοσφαιρική επανείσοδο στην εποχή των μεγα-αστερισμών. GeophysicalResearch Letters, 51, e2024GL109280. https://doi.org/10.1029/2024GL109280

[2] Επιστημονική αξιολόγηση της καταστροφής του όζοντος: 2022 - Σύνοψη:https://library.wmo.int/records/item/42105-scientific-assessment-of-ozone-depletion-2022-executive-summary

[3] Lawler, Samantha M., Aaron C. Boley και Hanno Rein. "Προβλέψεις ορατότητας για μεγααστερισμούς εγγύς μέλλοντα: τα γεωγραφικά πλάτη κοντά στο 50 θα αντιμετωπίσουν τη χειρότερη φωτορύπανση." The Astronomical Journal 163.1 (2021): 21.