Af Tereza Pultarova udgivet juni 07, 2021 i SPACE.com
Når udtjente satellitter brænder i atmosfæren, efterlader de kemikalier, der kan skade ozonlaget og påvirke, hvor meget lys Jorden absorberer.
Kemikalier, der frigives, når udtjente satellitter brænder i atmosfæren, kan skade Jordens beskyttende ozonlag, hvis planerne om at bygge megakonstellationer med titusindvis af satellitter, såsom SpaceX’s Starlink, gennemføres som planlagt, advarer forskere.
Forskerne advarer også om, at de dårligt forståede atmosfæriske processer, der udløses af disse kemikalier, kan føre til et ukontrolleret eksperiment med geoengineering (planlagte indgreb i Jordens klimasystem), hvis konsekvenser er ukendte.
I årevis har rumfartsmiljøet været tilfreds med, at mængden af materiale, der brænder i atmosfæren som følge af Jordens møder med meteoroider, langt overgår massen af udgåede satellitter, der lider samme skæbne. Selv fremkomsten af megakonstellationer vil ikke ændre det. Problemet ligger imidlertid i den forskellige kemiske sammensætning af naturlige meteoroider sammenlignet med kunstige satellitter, ifølge Aaron Boley, der er lektor i astronomi og astrofysik ved University of British Columbia i Canada.
“Vi får 54 tons meteoroidemateriale ind hver dag,” siger Boley, der er en af forfatterne til en som blev offentliggjort den 20. maj i tidsskriftet Scientific Reports, til Space.com. “Med den første generation af Starlink kan vi forvente omkring 2 tons døde satellitter, der dagligt kommer ind i Jordens atmosfære igen. Men meteoroider er for det meste sten, som består af ilt, magnesium og silicium. Satellitterne består for det meste af aluminium, som meteoroiderne kun indeholder i en meget lille mængde, omkring 1 %.”
Ukontrolleret geoengineering
Forskerne indså, at megakonstellationer har et betydeligt potentiale til at ændre kemien i den øvre atmosfære i forhold til dens naturlige tilstand. Men ikke kun det. Afbrænding af aluminium er kendt for at producere aluminiumoxid, hvilket kan udløse yderligere uudforskede bivirkninger.
Aluminiumoxid reflekterer lys ved visse bølgelængder, og hvis man smider nok aluminiumoxid ud i atmosfæren, vil det skabe spredning og i sidste ende ændre planetens albedo“, siger Boley.
Albedo er et mål for den mængde lys, der reflekteres af et materiale. Faktisk er det blevet foreslået at øge Jordens albedo ved at pumpe visse typer kemikalier ind i de højere lag af atmosfæren som en mulig geoengineering-løsning, der kan bremse den globale opvarmning. Boley sagde imidlertid, at det videnskabelige samfund har afvist sådanne eksperimenter, fordi man ikke ved nok om mulige bivirkninger.
“Nu ser det ud til, at vi skal lave sådan et eksperiment uden nogen form for tilsyn eller regulering,” sagde Boley. “Vi ved ikke, hvad tærskelværdierne er, og hvordan det vil ændre den øvre atmosfære.”
Ozonhul 2.0
Aluminiumet fra satellitter, der kommer ind i atmosfæren igen, kan også skade ozonlaget, et velkendt problem af alle, men det er blevet løst med succes ved et udbredt forbud mod brugen af chlorfluorcarboner (CFC eller freon), kemikalier, der tidligere blev brugt i aerosolsprays og køleskabe.
I artiklen citerer Boley og hans kollega Michael Byers forskning fra deres kolleger fra Aerospace Corporation, en amerikansk non-profit forskningsorganisation, som har identificeret lokale skader på planetens ozonlag, der udløses af forurenende raketter, der passerer gennem atmosfæren.
“Vi ved, at aluminiumoxid nedbryder ozon alene fra selve raketaffyringerne, fordi mange fastbrændselsraketter bruger eller har aluminiumoxid som biprodukt,” sagde Boley. “Det skaber disse små midlertidige huller i det stratosfæriske ozonlag. Det er en af de største bekymringer med hensyn til de ændringer i sammensætningen af atmosfæren, som rumflyvning kan forårsage.”
Ozonlaget beskytter livet på Jorden mod skadelig UV-stråling. Nedbrydningen af ozon i stratosfæren, det næstlaveste lag i atmosfæren, der strækker sig fra 10 til 60 km’s højde, har ført til en øget risiko for kræft og øjenskader for mennesker på Jorden.
Gerhard Drolshagen fra universitetet i Oldenburg i Tyskland, som har offentliggjort artikler om virkningerne af meteoroidemateriale på Jorden, fortalte Space.com, at indgående satellitter normalt fordamper i højder mellem 90 og 50 km, lige over den ozonrige stratosfære. Han tilføjede dog, at de partikler, der opstår som følge af satellitternes forbrænding, i sidste ende vil synke ned i de lavere lag.
Boley sagde, at når aluminiumoxidet synker ned i stratosfæren, vil det forårsage kemiske reaktioner, som i forhold til eksisterende viden sandsynligvis vil udløse ozonødelæggelse.
Drolshagen, som ikke var involveret i den nylige undersøgelse, var enig i, at fordi “satellitter for det meste er lavet af aluminium, vil mængden af aluminium, der aflejres i atmosfæren, helt sikkert stige”.
Bekymringerne for aluminiumsoxidernes indvirkning på atmosfæren er blevet nævnt af den amerikanske teleoperatør Viasat i en anmodning til US Federal Communications Commision om at suspendere opsendelserne af SpaceX’s Starlink-megakonstellation, indtil der er foretaget en ordentlig miljøundersøgelse af dens mulige virkninger.
At lære af tidligere fejltagelser
I deres undersøgelse har Boley og hans kolleger kun set på virkningerne af den første generation af Starlink-megakonstellationen, som forventes at bestå af 12.000 satellitter. Mere end 1.700 af dem er allerede blevet opsendt. Som følge af SpaceX’ aktiviteter (og i mindre grad andre konstellationsoperatørers aktiviteter) er antallet af aktive og døde satellitter i lavt kredsløb om Jorden, dvs. det område af rummet, der befinder sig under 1.000 km’s højde, steget med 50 % i løbet af de seneste to år, fremgår det af artiklen.
“Problemet er, at der nu er planer om at opsende omkring 55.000 satellitter,” sagde Boley. “Starlink anden generation kan bestå af op til 30.000 satellitter, så har du Starnet, som er Kinas svar på Starlink, Amazons Kuiper, OneWeb. Det kan føre til hidtil usete ændringer i Jordens øvre atmosfære.”
Megakonstellationsoperatører, der er inspireret af forbrugerteknologimodellen, forventer en hurtig udvikling af nye satellitter og hyppig udskiftning, hvilket er årsagen til det store antal satellitter, der forventes at brænde i atmosfæren på daglig basis.
“Mennesker er usædvanligt gode til at undervurdere vores evne til at ændre miljøet,” siger Boley. “Der er en opfattelse af, at det på ingen måde gør nogen forskel, hvor meget plastik vi smider i havet. Det gør ingen forskel, hvor meget kulstof vi hælder ud i atmosfæren. Men nu er vi her. Vi har et problem med plastikforurening i havet, vi har klimaændringer i gang som følge af vores handlinger og vores ændring af atmosfærens sammensætning, og vi er klar til at begå den samme type fejl i vores brug af rummet.”
Astronomer, rumaffald og de andre
Megakonstellationer giver anledning til alvorlige bekymringer i rumfartskredse, da de øger risikoen for kollisioner i det allerede overfyldte kredsløbsmiljø.
Især SpaceX’s Starlink blev også kritiseret på grund af de virkninger, som satellitternes synlige tog har på astronomiske observationer. SpaceX lovede at samarbejde med det astronomiske samfund og at ændre designet af deres satellitter for at mindske problemet. Tidligere i år anmodede Den Internationale Astronomiske Union imidlertid en specialiseret FN-komité om at beskytte den uberørte nattehimmel mod lysforurening fra megakonstellationer.
I sidste uge beskyldte chefen for den europæiske udbyder af opsendelser ArianeSpace, Stephane Israel, SpaceX-mastermind Elon Musk for at monopolisere rummet og presse konkurrenterne ud.
Ud over SpaceX blev Musk også anerkendt for sine bæredygtighedsfokuserede virksomheder Tesla og Solar City, hvis mål var at hjælpe verden med at vænne sig fra fossile brændstoffer. Tidligere i år lancerede Musk Carbon Removal X Prize på 100 millioner dollars, den højeste incitamentspris i historien. Målet med prisen er at udvikle teknologier, der kan hjælpe med at afværge de værste virkninger af menneskeskabte klimaændringer.
SpaceX har ikke reageret på Space.com’s anmodning om en kommentar.
Kilde: https://www.space.com/starlink-satellite-reentry-ozone-depletion-atmosphere
Oversat og redigeret af May Day 25/2/2022
Skriv et svar