北京
本报特约记者 陈 山
多年以来有关全球变暖对于地球环境的影响算得上是世人皆知，但最新研究结果显示，全球变暖还深深影响着太空安全——大自然清理环绕地球轨道高速飞行的太空碎片的速度会越来越慢，让运行在这些轨道上的卫星和其他航天器的安全受到威胁。
美联社10日称，英国《自然-可持续发展》杂志刊登的这项由美国麻省理工学院和英国伯明翰大学研究人员联合发布的科研报告显示，全球变暖、大气中二氧化碳等温室气体增加，将导致更多热量以红外辐射的形式释放到外太空，结果是大气层高处的空气冷却和收缩，直接影响就是近地轨道的稀薄大气密度降低。
据介绍，近地轨道通常距离地面约200-2000公里，目前大多数卫星运行高度在200-600公里左右，由各种人类太空活动产生的火箭残骸、废弃卫星、太空碎片等也主要徘徊于此处。在近地轨道上依然有极稀薄的大气，运行在其间的航天器会因此受到阻力而逐渐减速，最终落入大气层。好消息是，近地轨道的稀薄大气也是大自然清理太空碎片的手段。正常情况下，太空碎片会因为空气阻力而减速，并在进入大气层时焚烧殆尽。该报告第一作者、麻省理工学院天文动力学研究人员威尔·帕克说：“我们依靠大气来清理我们造成的太空碎片，没有其他方法可以替代。”
随着全球变暖导致近地轨道空气密度降低、大气阻力减少，太空碎片在轨道上停留的时间将变长，进而威胁到卫星的正常运行空间。模拟预测显示，随着燃烧煤炭、石油和天然气引起的全球变暖持续下去，到本世纪末，近地轨道卫星的可用空间可能会减少33%到82%。该预测也得到其他科学家的印证。英国南极考察处的空间气象科学家英格丽德·克诺森说，距离地表约250英里（约400公里）处的大气密度平均每10年降低约2%，而且随着人类社会向大气排放更多温室气体，大气密度降低的现象可能会加剧。
相关统计显示，目前围绕地球有数以亿计的太空碎片，其中直径在3毫米或更大一些的碎片数以百万计，它们碰撞时的能量相当于一颗子弹；如同李子大小的太空有数万块，它们碰撞的威力相当于巴士相撞。从人类首次卫星发射开始，已有约2万颗卫星被送入太空，目前约1.2万颗处于运行状态。
美国“太空”网站注意到，过去10年间，随着美国太空探索技术公司（SpaceX）的“星链”互联网通信卫星的大量发射，近地轨道上的卫星数量急速增加，由此带来的碰撞风险也在快速升高。仅2024年上半年，SpaceX便控制“星链”卫星进行了超过5万次紧急变轨，以避免卫星与太空碎片、其他航天器碰撞。
帕克说：“曾经有一种说法是，太空很大，因此我们不一定需要成为太空环境的好管家，因为整体的承载能力基本上是无限的。”但如今一切都改变了，研究人员预测，即使是局部轨道区域卫星数量超过承载能力，该区域也将经历“失控的不稳定”，即发生连锁碰撞并产生大量太空碎片，导致区域内的卫星无法安全运行。
克诺森表示，这项关于全球变暖导致太空安全受影响的新研究“非常有意义”，科学家必须意识到气候变化对地球轨道的影响，“以便采取适当措施确保地球轨道的长期可持续性”。
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