Металлические аэрозоли от сгорающих в атмосфере космических аппаратов представляют нешуточную угрозу озоновому слою Земли. Такой вывод сделала группа британских экологов из Университета Саутгемптона. Руководитель исследования профессор Иан Уильямс отмечает, что проблема становится все острее с ростом числа запусков.
Каждый день на орбиту отправляются новые спутники, а отработавшие свой срок аппараты сгорают в плотных слоях атмосферы. При этом в воздух попадают тысячи тонн оксида алюминия и других металлических соединений. Частицы концентрируются на высоте 10−30 км, загрязняя стратосферу, т. е. такой слой атмосферы Земли, где температура с высотой растет из-за поглощения ультрафиолета озоновым слоем.
Масштаб проблемы резко возрос с появлением мегасозвездий спутников. Только группировка Starlink компании SpaceX насчитывает уже более 6 тыс. аппаратов, а в перспективе их число может превысить 40 тыс. По расчетам ученых, к 2040 году ежегодное количество сгорающих в атмосфере спутников увеличится в десятки раз по сравнению с сегодняшним уровнем — а значит, и объем металлических частиц в стратосфере будет расти пропорционально.
Примечательно, что алюминиевые частицы от сгорающих спутников ведут себя иначе, чем природные аэрозоли, например вулканические. Они не оседают годами, а остаются взвешенными в стратосфере десятилетиями из-за своего крайне малого размера — менее 1 мкм. При этом, в отличие от хлорфторуглеродов, запрещенных Монреальским протоколом в 1987 году, металлические аэрозоли пока никак не регулируются международным законодательством, что делает их потенциально более сложно разрешимой проблемой для глобальной экологической политики.
С помощью компьютерного моделирования исследователи выявили, что металлические аэрозоли активно участвуют в химических реакциях на больших высотах. Оксиды алюминия катализируют распад озона, а продукты сгорания углеводородного топлива нагревают верхние слои атмосферы. Все это нарушает движение воздуха в полярных районах и снижает эффект от борьбы с веществами, разрушающими озоновый слой.
Специалисты видят решение в развитии технологий обслуживания спутников прямо на орбите и создании систем сбора космического мусора. Стоимость материалов, находящихся сейчас в околоземном пространстве, оценивается в 1,2 трлн долларов. При этом ученые признают, что нужно провести дополнительные исследования, поскольку имеющихся данных недостаточно для оценки долгосрочных последствий.
В этом направлении работают и другие компании. Европейский стартап ClearSpace разрабатывает миссию ClearSpace-1 по удалению крупного фрагмента ракеты-носителя Vega. Российские инженеры из НПО им. Лавочкина создают космический буксир «Фрегат-СБ», который сможет переводить отработавшие спутники на орбиту захоронения.
Ранее мы писали о разработке нерушимых спутников.
