Megaconstelațiile de sateliți amenință stratul de ozon, confirmă un studiu

Concentrațiile de oxizi de aluminiu care îi dăunează ozonului din atmosfera Pământului ar putea crește cu 650% în deceniile următoare, din cauza creșterii numărului de sateliți defuncți care ard în timpul reintrării, conform unui studiu inedit. Și pe măsură ce megaconstelațiile de sateliți continuă să atragă interesele companiilor private, aceasta ar putea fi o veste proastă pentru stratul de ozon, scutul protector al planetei noastre.

Autorii studiului afirmă că creșterea concentrațiilor de poluanți induși de sateliți ar putea cauza o „epuizare potențial semnificativă” a ozonului și astfel să împiedice recuperarea lentă și constantă a stratului.

Stratul de ozon are nevoie de recuperare deoarece, în anii 1980, s-a deschis o gaură în acesta deasupra Antarcticii din cauza utilizării gazelor bogate în clor și fluor din refrigeranți și spray-uri. Gaura este în curs de vindecare, totuși, datorită Protocolului de la Montreal, care a interzis aceste substanțe în 1987. Dar dacă noul studiu al echipei este corect, acest proces de vindecare ar putea întâmpina în curând un obstacol major din cauza unei noi amenințări create de om: megaconstelațiile de sateliți. Pe scurt, megaconstelațiile sunt conglomerate de sute (uneori mii) de sateliți individuali care lucrează împreună.

Megaconstelațiile de sateliți, o problemă majoră pentru Pământ

În ultimii ani, oamenii de știință au început să-și exprime îngrijorarea cu privire la numărul tot mai mare de sateliți care ard în atmosfera Pământului. Corpurile navelor spațiale sunt fabricate din aluminiu, care dă naștere oxizilor de aluminiu distrugători de ozon atunci când sunt incinerate. Noul studiu, realizat de cercetători de la Universitatea din California de Sud (USC), Los Angeles, este primul care modelează generarea acestor poluanți în atmosferă și estimează evoluția concentrațiilor lor pe baza proliferării prognozate a sateliților.

„Acest studiu a utilizat simularea dinamicii moleculare la scară atomică pentru a cuantifica cantitatea de oxid de aluminiu generată pentru o reintrare modelată a unui satelit și apoi a folosit numărul de sateliți care reintră planificați pentru megaconstelații pentru a prezice cantitatea de oxid de aluminiu care va fi generată în viitor”, a declarat Joseph Wang, profesor de astronautică și inginerie aerospațială și mecanică la USC și autor al studiului.

Cercetătorii au constatat că în 2022, aproximativ 332 de tone de sateliți vechi au ars în atmosferă, generând 17 tone de particule de oxid de aluminiu în acest proces. Între 2016 și 2022, concentrațiile acestor oxizi în atmosferă au crescut de opt ori și vor continua să crească și mai mult odată cu numărul tot mai mare de sateliți lansați și reintrați, subliniază Space.com.

Cât sateliți se află astăzi în orbită?

Conform Agenției Spațiale Europene, aproximativ 12.540 de sateliți orbitează în prezent Pământul, dintre care aproximativ 9.800 sunt operaționali. Până la sfârșitul acestui deceniu, acest număr ar putea crește de zece ori din cauza planurilor companiilor private de a plasa megaconstelații de zeci de mii de sateliți pe orbita joasă a Pământului. Megaconstelația Starlink a SpaceX, de exemplu, cuprinde în prezent peste 6.000 de aparate spațiale, iar compania are planuri să desfășoare până la 40.000 de sateliți în total pentru acest proiect. Companii precum OneWeb, Amazon și proiectele chinezești G60 și Guowang își dezvoltă și ele megaconstelațiile de sateliți.

Dacă toate aceste planuri se vor concretiza, până la 3.200 de tone de corpuri de sateliți ar putea arde în atmosferă în fiecare an până în anii 2030. Drept urmare, 630 de tone de oxizi de aluminiu ar putea fi eliberate anual în atmosfera superioară, au estimat cercetătorii, ducând la o creștere de până la 650% a concentrațiilor acestor particule, comparativ cu nivelurile naturale.

Wang a declarat că este nevoie de până la 30 de ani pentru ca particulele, care se acumulează inițial la o altitudine de aproximativ 85 kilometri, unde majoritatea materialului satelitar se vaporizează, să ajungă la altitudinile unde se află stratul de ozon. Abia atunci ar începe oxizii să-și desfășoare efectul devastator. Cercetătorii nu au studiat în detaliu impactul asupra stratului protector de ozon. Cu toate acestea, ei au subliniat că efectele ar putea fi „semnificative”.

Ce probleme creează megaconstelațiile de sateliți?

Cea mai mare parte a ozonului protector al planetei este concentrată în stratosferă, la altitudini cuprinse între 15 și 30 km. Ozonul absoarbe radiațiile ultraviolete (UV) nocive, protejând de daune organismele vii de pe suprafața planetei.

Spre deosebire de substanțele tradiționale care distrug ozonul, particulele de oxid de aluminiu declanșează procese de distrugere a ozonului fără a fi consumate în reacții, au spus cercetătorii. Concentrațiile acestor substanțe rămân astfel stabile, permițându-le oxizilor să-și continue efectele dăunătoare până când coboară natural la altitudini mai mici, sub stratul de ozon. Acest lucru ar putea dura însă tot până la 30 de ani, a spus Wang.

Deși în atmosfera Pământului intră în fiecare an mult mai mult material meteoritic decât sateliți artificiali, această rocă spațială naturală nu conține aluminiu și, prin urmare, nu prezintă niciun risc pentru stratul de ozon. Cercetătorii au spus că sunt necesare mai multe cercetări pentru a înțelege pe deplin riscurile pe care le prezintă megaconstelațiile de sateliți pentru planeta noastră.

„Chimia și fizica acestor produse secundare ale reintrării, pe măsură ce se răcesc și se așază în atmosferă, inclusiv reacțiile chimice cu ozonul, nu sunt subiectul acestui studiu și nu sunt complet înțelese de comunitate”, a spus José Pedro Ferreira, cercetător la USC și autor principal al studiului.

„Din acest motiv, orice concluzii legate de impacturile asupra mediului sunt premature. Aceste necunoscute ar trebui să servească drept stimulent pentru a dedica mai multe resurse acestei linii de cercetare, care este în prezent urmărită de grupul nostru la USC”, a concluzionat el.

Studiul a fost publicat în revista Geophysical Research Letters.

Vă recomandăm să citiți și:

Pact pentru limitarea producției globale de plastic

El Niño se va transforma în La Niña, iar 2024 ar putea fi cel mai cald an înregistrat vreodată

Cum au avut de suferit estuarele, așa-numitele „pepiniere ale mării”, în ultimii 35 de ani?

Cum salvăm planeta alegând să consumăm un alt tip de pește decât cel de obicei?