你可能会想,人造卫星不是在太空中运行吗,又怎么会影响到我们的大气层呢?
首先,我们要了解一个惊人的事实:所有在低地球轨道上运行的卫星,如果不定期进行轨道提升,最终都会坠回地球。这些卫星再入大气层时会燃烧并解体,这个过程一直被认为是处理“太空垃圾”简单而又无害的方法。
但是,最新的研究表明,事情可能没有我们想象的那么简单。
科学家发现,从2016年到2022年,卫星再入大气层产生的铝氧化物污染增加了8倍!这听起来可能不太严重,但问题在于这些污染物可能会损害我们地球的保护伞——臭氧层。
臭氧层是什么呢?简单来说,就是地球的“太阳镜”。臭氧层位于平流层,主要由3个氧原子组成的臭氧分子构成,它能吸收大部分来自太空的有害紫外线,保护地球表面的生物免受辐射伤害。上世纪70年代,科学家发现家用产品中的氯氟烃正在破坏臭氧层,形成了臭名昭著的“臭氧空洞”。经过全球努力,臭氧层正在慢慢恢复。
但是,卫星再入大气层产生的新污染物可能会逆转这个恢复过程。研究表明,铝氧化物等金属气体的积累可能会催化臭氧与氯的反应,进而破坏臭氧分子,削弱臭氧层的保护功能。令人担忧的是,铝氧化物在这个过程中不会被消耗,能持续与更多的臭氧反应,即使是微量的铝氧化物也可能对臭氧层造成长期的重大影响。
更让人担心的是,现在有越来越多的卫星被发射到太空中。比如说,你可能听说过SpaceX公司的星链计划,它计划发射上万颗卫星来提供全球互联网服务。这意味着将有更多的卫星最终会燃烧在我们的大气层中。
科学家通过模拟计算发现,2022年卫星再入大气层产生了17吨铝氧化物。如果超级卫星星座按照目前的速度继续大规模发展,这个数字可能会增加到每年360吨!
这些铝氧化物会在大气中漂浮30年左右,然后才慢慢下沉到臭氧层所在的平流层,对臭氧造成破坏——换句话说,等直接看到这些污染物的破坏效果时,就为时已晚无法挽回损失了。
上个世纪发现臭氧洞问题后,各国联合起来达成了《蒙特利尔议定书》,成功控制了氟利昂的使用,让臭氧层逐渐恢复。这次的卫星污染问题也需要类似的国际合作。科学家希望各国能尽快采取行动,共同研究解决办法,避免重蹈覆辙。
不过,各国真的会联合起来解决这个问题吗?看看各国在气候问题上的应对就知道了……反正我挺不乐观的,你觉得呢?
图一为夏夜星空中数不清的人造卫星轨迹(绝大多数是星链),来源:Alan Dyer
图二为风洞实验中人造卫星的一个大型部件正在融化并分解,来源:ESA/DLR