новости

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Есть еще один повод критиковать Маска.

Новое исследование предсказывает, что по мере увеличения количества низкоорбитальных спутников, представленных Starlink, они могут нанести ущерб озоновому слою. Он добавил, что масштабы ущерба могут свести на нет успехи, достигнутые благодаря Монреальскому протоколу за последние несколько десятилетий.

«Во всем виноват Маск»

Алюминий — один из наиболее распространенных материалов, используемых в спутниках и ракетах-носителях. Когда низкоорбитальный спутник завершит свою миссию, он покинет орбиту и войдет в атмосферу, где сгорит и распадется. Во время этого процесса из-за сильного трения и высокой температуры выделяется большое количество наночастиц оксида алюминия. Эти частицы образуются в основном в мезосфере, которая находится на расстоянии от 50 до 85 километров, и постепенно движутся вниз в стратосферу, где расположен озоновый слой.

scitechdaily

Фактически сам оксид алюминия не вступает в прямую реакцию с молекулами озона, а катализирует реакцию между озоном и хлором, а образующийся из него активный хлор разрушает молекулы озона.

Исследователи обнаружили [1],Если взять в качестве примера типичный небольшой спутник (250 кг), то при повторном входе в атмосферу он выпустит около 30 кг частиц оксида алюминия.Далее исследователи, основываясь на количестве низкоорбитальных спутников, упавших в атмосферу в 2022 году, подсчитали, что в мезосферу было выброшено около 17 тонн частиц оксида алюминия. Учитывая, что в будущем конкуренция за орбитальные ресурсы станет более интенсивной,Ежегодно в атмосферу выбрасывается более 360 тонн глинозема.

Исследователи подсчитали с помощью моделей, что частицам оксида алюминия, выброшенным спутниками, требуется около тридцати лет, чтобы достичь стратосферы, где находится озон, из мезосферы, а это означает, что эффект разрушения озона, катализируемый глиноземом, будет иметь определенное отставание [1].

Данные показывают, что, поскольку число спутников на низкой околоземной орбите продолжает увеличиваться, ущерб озоновому слою от оксида алюминия, выделившегося в результате их сгорания, может свести на нет успехи, достигнутые благодаря Монреальскому протоколу за последние несколько десятилетий.По состоянию на 2022 год падение спутников в атмосферу привело к увеличению содержания алюминия в атмосфере на 29,5%.

Однако исследователи также отметили, чтоПоскольку в реальности получить данные о глиноземе, образующемся при сжигании спутников, практически невозможно, модель предполагает максимальное производство частиц глинозема, что является «наихудшим сценарием».

Все ваши усилия напрасны?

В 1970-х годах ученые впервые обнаружили, что искусственные соединения, такие как хлорфторуглероды (ХФУ), разлагаются в атмосфере и выделяют атомы хлора, которые могут вступать в химическую реакцию с озоном, приводя к истощению озонового слоя. Эти результаты привлекли широкое внимание и исследования.

Эту теорию впервые предложили в 1974 году учёные Марио Молина и Шервуд Роуленд.

А в 1985 году Джо Фарман и другие участники Британской антарктической экспедиции обнаружили значительное снижение концентрации озона над Антарктикой с помощью наземного наблюдательного оборудования.

Впоследствии спутниковые данные НАСА подтвердили это наблюдение и еще раз подтвердили существование серьезной озоновой дыры над Антарктидой.

Образование озонового слоя – сложный природный процесс. Ультрафиолетовые лучи солнечной радиации взаимодействуют с молекулами кислорода (O₂) в стратосфере, расщепляя их на два атома кислорода (O). Эти атомы кислорода затем соединяются с другими молекулами кислорода, образуя озон (O₃).

Этот процесс продолжается, образуя динамический баланс, поддерживающий стабильность озонового слоя. Озон может поглощать солнечные ультрафиолетовые лучи (UVB-C и UVB-B) и защищать растения и животных. В то же время ультрафиолетовые лучи после поглощения озоновым слоем преобразуются в тепло, вызывая повышение температуры стратосферы, что, в свою очередь, влияет на климатическую систему Земли и играет роль в регулировании климата.

Поэтому открытие озоновой дыры побудило международное сообщество принять меры.В конечном итоге это привело к подписанию Монреальского протокола 1987 года, который был направлен на поэтапный отказ от озоноразрушающих веществ, включая ХФУ.

Озоновые дыры в Арктике в более теплый, чем обычно, 1984 год и чрезвычайно холодный 1997 год 丨 Канадское космическое агентство

Восстановление озона — длительный процесс. У вас могут возникнуть вопросы. Поскольку Монреальский протокол почти сорок лет назад запретил производство и использование озоноразрушающих веществ, их содержание в атмосфере должно быть очень небольшим, не так ли?

Озоноразрушающие вещества чрезвычайно инертны и могут сохраняться от десятилетий до сотен лет после выброса в атмосферу в больших количествах. Концентрации этих веществ в атмосфере начали медленно снижаться около 2000 года.

Однако внимание играет определенную положительную роль. Согласно «Отчету о научной оценке разрушения озонового слоя», опубликованному в 2022 году [2], стратосферный озон все еще восстанавливается.

Диаграмма временных тенденций веществ, разрушающих озоновый слой | «Отчет о научной оценке разрушения озона»

Ожидается, что общий столб озона в Антарктике (общее количество всех молекул озона в вертикальном столбе пространства от поверхности до верхних слоев атмосферы) вернется к уровням 1980 года примерно к 2066 году, в Арктике – примерно в 2045 году, а во всем мире. Среднее значение ( 60° с.ш.–60° ю.ш.), как ожидается, восстановится примерно к 2040 году.

Однако в этот отчет не был включен потенциальный фактор влияния низкоорбитальных спутников.

Сколько преступлений?

Все больше и больше выброшенных на слом спутников, а также фрагментов, образовавшихся при их распаде и взрыве, а также «останков» после столкновений спутников, становятся тем, что люди называют «космическим мусором». Космический мусор влияет на освоение космоса людьми. Космические корабли во время работы должны всегда быть бдительны, чтобы избегать их и избежать более серьезных цепных столкновений.

Отдел космического мусора НАСА

Есть и другое объяснение «мегасозвездия». Большое количество спутников на орбите превратилось в искусственные «звезды» на ночном небе — чистой тьмы люди видят все меньше и меньше. Саманта М. Лоулер и другие ученые (2021 г.) провели статистику наблюдений и моделирование на 65 000 спутников. Северная и южная широты 50 ° являются «областями, наиболее пострадавшими от «светового загрязнения». В определенные периоды времени в ночное время на долю спутников приходится. до 8% видимых источников света.

Световое загрязнение, вызванное низкоорбитальными спутниками и космическим мусором, мешает наземным астрономическим наблюдениям, влияя на точность данных и ход научных исследований [3]. Даже расположение обсерватории стало затруднительным.

Спутник «Старлинк» оставил полосы на астрономических фотографиях 丨Национальная исследовательская лаборатория оптической инфракрасной астрономии

К счастью, крупные компании сотрудничают с учёными и стремятся разрабатывать новые технологии для уменьшения отражательной способности спутников, тем самым уменьшая производимое световое загрязнение. Некоторые компании даже хотят отправиться в космос, чтобы собирать и перерабатывать космический мусор.

Что касается ущерба озоновому слою, нам нужно больше реальных данных в качестве доказательств, доказывающих, в какой степени и как эти спутники повлияют на небо, чтобы найти меры противодействия. В настоящее время ни одна компания, участвующая в «космической гонке», конкурирующая за спутниковый Интернет (не только SpaceX), не отреагировала на это «потенциальное воздействие».

Низкоорбитальные группировки играют важную роль в обеспечении доступа в Интернет, метеорологических наблюдениях, мониторинге стихийных бедствий, навигации и научных исследованиях. Однако сторонникам технологий часто бывает трудно контролировать направление развития технологий.

Starlink предоставляет услуги спутникового широкополосного доступа в отдаленные районы и развивающиеся страны, но неожиданно примитивному племени Амазонки по имени Марубо потребовалось всего два дня, чтобы пройти путь от конвертного шаманства и колдовства до зависимости от порнографических веб-сайтов.

Ссылки

[1] Феррейра, Дж. П., Хуан, З., Номура, К.-и. и Ван, Дж. (2024). Потенциальное истощение озонового слоя из-за гибели спутника во время входа в атмосферу в эпоху мега-созвездий. GeophysicalResearch Letters, 51, e2024GL109280. https://doi.org/10.1029/2024GL109280

[2] Научная оценка истощения озонового слоя: 2022 г. — Краткое изложение: https://library.wmo.int/records/item/42105-scientific-assessment-of-ozone-depletion-2022-executive-summary

[3] Лоулер, Саманта М., Аарон К. Боли и Ханно Рейн. «Прогнозы видимости спутниковых мегасозвездий ближайшего будущего: широты около 50 будут испытывать наихудшее световое загрязнение». The Astronomical Journal 163.1 (2021): 21.