研究发现高层大气二氧化碳含量会显著影响卫星的寿命

气候变化不仅使地球变暖，而且还在重塑太空。由于温室气体将热量困在低层大气中，高层大气冷却和收缩，减少了自然将旧卫星拉回地球的阻力。随着卫星在轨道上停留时间的延长，碰撞和空间碎片的风险急剧上升，威胁着卫星通信、天气预报和导航的未来。

全球变暖正在影响太空，因为它使高层大气冷却和收缩，使卫星能够在轨道上停留更长时间。这增加了碰撞和危险空间碎片的风险，凸显了在采取气候行动的同时，迫切需要制定可持续的空间政策。图片来源：华威大学/马克·加利克

目前有超过 8000 颗卫星在 300 至 1000 公里的高度绕地球运行，位于热层（地球的高层大气）内。虽然太阳耀斑和日冕物质抛射等太空天气事件可以短暂改变该区域的密度，但伯明翰大学的研究人员认为，气候变化正在推动更长期的转变。

温室气体 (GHG) 在这一变化中起着关键作用。在低层大气中，这些气体会吸收热量，使地球变暖。然而，它们也会将热量从高层大气中转移出去，导致高层大气冷却和收缩。因此，卫星被留在大气层较薄的地区。

大气密度降低意味着卫星受到的阻力减小，这会显著影响卫星的寿命。通常，大气摩擦会逐渐减慢卫星的速度，导致它们随着时间的推移落回地球。如果没有足够的阻力，它们在轨道上停留的时间会比预期的要长。

这种延长的停留时间增加了卫星碰撞的风险，导致更多的太空垃圾，并使安全发射新卫星变得更加困难。

研究结果于今日（3 月 10 日）发表在《自然可持续性》杂志上，明确指出了地面可持续性与太空可持续性之间的联系。

SERENE 研究小组的首席研究员 Matthew Brown 表示：“我们通常只考虑气候变化对地面或海平面的影响，但这项研究表明，影响将延伸至太空。

“低地球轨道上的卫星数量正在迅速增加，我们在通信、地球观测、天气预报和导航方面严重依赖它们。因此，我们需要非常认真地对待太空的长期可持续性。”

Brown 博士补充道：“随着越来越多的仪器被发射到低地球轨道，关于一次可以发射多少颗卫星进入太空的讨论已经开始。如果不遏制这种扩散，我们就有可能陷入“凯斯勒综合征”，即碰撞的连锁反应导致太空无法使用。

“虽然技术可以帮助这些物体避免碰撞，但认识到地球自然环境对我们在太空中行动能力的影响正变得越来越重要。采取协调一致的措施减少温室气体排放将确保我们能够防止热层被过度开发，并为子孙后代保护它。”

编译自/scitechdaily