麻省理工学院近日公布了一项引人关注的研究成果,揭示了温室气体排放对太空环境的潜在威胁。研究显示,随着温室气体排放量的增加,大气层清理太空垃圾的能力将显著减弱,进而影响到近地轨道对卫星等飞行器的承载能力。
这项由麻省理工学院联合英国伯明翰大学共同进行的研究指出,大气中二氧化碳等温室气体的增多,会导致更多热量以红外辐射的形式散失至太空。这一过程将引发高层大气的冷却和收缩,进而降低近地轨道区域的大气密度。大气密度的下降意味着对废弃卫星碎片的阻力减小,原本能够通过摩擦燃烧殆尽的太空垃圾将在轨道上存在更长时间。
研究团队通过模拟不同的温室气体排放情景,深入分析了其对高层大气和轨道动力学的影响。模拟结果显示,在温室气体高排放的情况下,到本世纪末,位于距地面200公里至1000公里高度的近地轨道区域,其卫星承载能力可能会锐减50%至66%。这一预测引发了业界对太空环境可持续性的深切担忧。
研究进一步指出,一旦局部轨道区域的卫星数量超过承载能力,该区域将面临“失控的不稳定”局面。连锁碰撞事件将频发,产生大量碎片,严重威胁到区域内卫星的安全运行。这一发现无疑为未来的太空探索和利用提出了新的挑战。
论文的主要作者、麻省理工学院的研究人员威廉·帕克强调,未来的太空碎片环境与人类能否有效控制温室气体排放息息相关。大气层在清理卫星碎片方面扮演着重要角色,而大气层的变化将直接导致卫星碎片环境的变化。因此,应对气候变化不仅关乎地球生态,也关乎太空环境的可持续利用。