Спутниковые мегасозвездия могут стать «нерегулируемым геоинженерным экспериментом»

Быстрое развитие спутниковых мегасозвездий, таких как Starlink компании SpaceX, проекты Amazon и китайские спутниковые сети, вызывает все больше тревоги у ученых. Атмосферные исследователи предупреждают: массовые запуски и сходы спутников с орбиты уже приводят к росту загрязнения верхних слоев атмосферы, а в будущем это может начать влиять на климат Земли. По словам специалистов, космическая отрасль вступила в новую эпоху после 2020 года, когда началось активное развертывание мегасозвездий — огромных группировок спутников, предназначенных прежде всего для предоставления интернета в удаленных регионах планеты. Однако у этой технологии есть обратная сторона: спутники имеют ограниченный срок службы и нуждаются в регулярной замене, часто примерно каждые пять лет. Это означает больше запусков, больше сходов с орбиты и больше загрязняющих веществ в атмосфере. Профессор атмосферной химии и качества воздуха Университетского колледжа Лондона Элоиза Марэ считает, что загрязнение от космической отрасли можно сравнить с небольшим, но нерегулируемым геоинженерным экспериментом. По ее словам, последствия такого процесса могут оказаться непредсказуемыми и серьезными для окружающей среды.

Почему ученые говорят о геоинженерии

Геоинженерия — это общее название для технологий, которые теоретически могут использоваться для искусственного воздействия на климат Земли. Один из самых обсуждаемых методов — введение аэрозолей в стратосферу. Идея состоит в том, чтобы распылять в верхних слоях атмосферы частицы, отражающие солнечный свет, и таким образом уменьшать нагрев планеты. Но ученые предупреждают, что такие вмешательства могут иметь непредсказуемые последствия: изменение режима дождей, засухи, нарушения погодных процессов и другие климатические эффекты. Именно поэтому загрязнение от спутниковых запусков вызывает беспокойство. Оно тоже попадает в верхние слои атмосферы, где частицы могут сохраняться намного дольше, чем загрязнения у поверхности Земли.

Черный углерод от ракет особенно опасен

Большинство запусков мегасозвездий сегодня выполняется ракетами, использующими керосиновое топливо. Например, значительная часть запусков Starlink проводится с помощью Falcon 9. При сгорании такого топлива образуется черный углерод — сажа, которая оказывает нагревающее воздействие на атмосферу. По словам Элоизы Марэ, черный углерод, выброшенный ракетами в верхние слои атмосферы, может оставаться там от 2,5 до 3 лет. Из-за этого его климатический эффект примерно в 540 раз сильнее, чем у черного углерода, который выделяется у поверхности Земли от кораблей, автомобилей или электростанций. Это связано с тем, что загрязнения в верхней атмосфере рассеиваются и удаляются намного медленнее. Даже если общий объем выбросов пока кажется сравнительно небольшим, их расположение делает проблему гораздо серьезнее.

Сход спутников с орбиты тоже загрязняет атмосферу

Запуски спутников — не единственный источник риска. Когда спутники заканчивают срок службы, они сходят с орбиты и сгорают в атмосфере. В результате образуются оксиды алюминия, которые могут негативно влиять на озоновый слой. Исследователи оценивают потенциальный вред, рассчитывая количество загрязняющих веществ, которое может появиться при ожидаемых запусках и сходах спутников с орбиты. Затем эти данные вводятся в климатические модели, которые показывают, как такие выбросы могут повлиять на озон и температуру атмосферы. По словам Марэ, модели позволяют оценить, сколько озона может быть разрушено и насколько климат может измениться под воздействием такого загрязнения.

Количество спутников растет быстрее ожиданий

Сейчас вокруг Земли обращается более 15 тысяч действующих спутников. Это примерно в три раза больше, чем было в 2020 году. Главная причина такого роста — система Starlink, которая уже насчитывает более 10 тысяч спутников. Но Starlink — не единственный игрок. Amazon развивает собственную спутниковую сеть, а китайские проекты Guowang и Qianfan также готовят крупные группировки. По оценкам, к 2030 году на орбите может находиться около 100 тысяч спутников, а в последующие десятилетия их число может продолжить резко расти. Ученые считают, что даже консервативные прогнозы уже выглядят тревожно. По расчетам исследовательской группы, к 2029 году загрязнение от запусков спутниковых мегасозвездий может составить более 40% всех загрязнений, связанных с космической отраслью.

Проблема пока почти не регулируется

Главная тревога ученых заключается в том, что рост космической индустрии происходит быстрее, чем развивается регулирование. Частицы, попадающие в верхние слои атмосферы, со временем могут достичь концентраций, способных повлиять на климат Земли. Пока уровни загрязнения еще значительно ниже тех, которые рассматривались бы в классических геоинженерных сценариях. Однако постоянное накопление загрязняющих веществ из-за все новых запусков и сходов спутников с орбиты вызывает серьезные вопросы. Элоиза Марэ подчеркивает, что загрязнение от запусков и повторного входа спутников в атмосферу необходимо воспринимать гораздо серьезнее. По ее мнению, нужны не только правила для отрасли, но и больше финансирования научных исследований, потому что ученые уже сейчас не успевают за темпами развития космической индустрии. Исследование было опубликовано в журнале Earth’s Future. Его авторы предупреждают: если спутниковые мегасозвездия продолжат расти без строгого контроля, человечество может незаметно запустить масштабный климатический эксперимент, последствия которого пока невозможно точно предсказать.

• Учёные обнаружили гигантскую вращающуюся структуру во Вселенной: космическую нить длиной 50 миллионов световых лет
• Галерея «обломочных дисков» раскрывает следы астероидов и комет в далёких планетных системах
• Российского космонавта сняли с миссии SpaceX Crew-12 за нарушение правил нацбезопасности США — СМИ
• Учёные подтвердили квантовую природу чёрных дыр: энтропия остаётся положительной даже при экстремально низких температурах
• Северное сияние может быть видно в 10 штатах 27 ноября
• Европейский зонд впервые показал «магнитный двигатель» Солнца в действии
• Прорыв с суперкомпьютером раскрывает тайны океана Энцелада — ледяного спутника Сатурна
• Медленный ветер нейтронной звезды ставит под сомнение законы космической физики