溫室氣體排放威脅衛(wèi)星？最新研究稱或致地球軌道承載能力減少66%

溫室氣體排放會威脅到發(fā)射、運(yùn)行的地球軌道衛(wèi)星嗎？施普林格·自然旗下專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《自然—可持續(xù)性》最新發(fā)表一篇?dú)夂蜃兓Ｑ芯空撐姆Q，到21世紀(jì)末，人為溫室氣體在大氣的排放量不斷增加，在高排放場景下可能會使能夠安全繞地運(yùn)行的衛(wèi)星總數(shù)比當(dāng)前承載能力減少66%。

該論文介紹，此前研究已經(jīng)表明，大氣中溫室氣體含量增加會使地球的上層大氣包括中間層(高度50-85公里)和熱層(高度85-600公里)收縮，這是因?yàn)槿肷涞募t外輻射被反射到了太空，從而產(chǎn)生冷卻和收縮效應(yīng)。這種收縮會降低地球軌道空間的密度，隨著大氣阻力減少，太空垃圾碎片在軌道上停留的時間變長。隨著軌道上的衛(wèi)星數(shù)量增加，持續(xù)存在的太空垃圾對地球軌道空間的長期使用造成了越來越大的問題。

在本項(xiàng)研究中，論文第一作者兼通訊作者、美國麻省理工學(xué)院William E. Parker和同事及合作者利用大氣建模，估算了不同排放場景下到2100年能夠持續(xù)維持在地球軌道上的衛(wèi)星數(shù)量。以2000年溫室氣體濃度為基準(zhǔn)，他們研究發(fā)現(xiàn)，在最高排放共享社會經(jīng)濟(jì)路徑(SSP5-8.5)場景下，到2100年低地軌道上能可持續(xù)管理的衛(wèi)星數(shù)量將減少50-66%，具體取決于太陽活動。

論文作者還估計(jì)了軌道物體的理想分布和不同排放場景下觀察到的偏離理想分布的情況。研究表明，在中度到最高二氧化碳排放率場景下，衛(wèi)星經(jīng)大氣摩擦脫離軌道的速度會大為降低。

論文作者總結(jié)認(rèn)為，雖然人們正在考慮使用主動脫軌技術(shù)降低碰撞風(fēng)險，但緩解溫室氣體排放不僅對地球氣候很重要，對保護(hù)人類進(jìn)入和利用外層空間也很重要。

中新網(wǎng)電 記者 孫自法