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研究稱氣候變化能延長太空碎片的壽命,提高衛星碰撞的風險

業界
TIME
2022-11-18 08:40
IT之家
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  IT之家 11 月 18 日消息,根據英國南極調查局最近的一項研究,地球大氣層中二氧化碳水平的上升將導致高海拔地區空氣密度的長期下降。這種密度的降低將減少對在高層大氣中 90 至 500 公里之間運行的物體的阻力,延長太空碎片的壽命,增加碎片與衛星碰撞的可能性。

  IT之家了解到,如果耗資數十億美元的衛星被太空碎片摧毀,可能會導致嚴重的問題,因為社會正越來越依賴衛星的導航系統、移動通信和地球監測功能。

  這項研究最近發表在《地球物理研究快報》雜志上,對未來 50 年高層大氣的氣候變化進行了首次現實的預估。盡管一些研究已經考察了低層和中層大氣將發生的變化,但對高層大氣的研究卻少得多。

  一項研究發現,截至 2021 年 3 月,在低地球軌道(最高 2000 公里的高度)有大約 5000 顆活躍和失效的衛星,這個數字比前兩年增加了 50%。有多家公司計劃在未來十年內再增加數千顆。一旦退役,衛星繼續在軌道上運行,但由于大氣阻力而逐漸變慢,降低其軌道高度,直到在低層大氣中燃燒起來。機構間太空碎片協調委員會制定的現行準則建議衛星運營商確保退役衛星在 25 年內脫離軌道,但大氣密度的降低會給規劃和計算帶來誤差。

  與低層大氣相比,中層和高層大氣一直在變冷。這導致了密度的下降,對這些高度的物體,如廢棄的衛星和與空間任務有關的碎片的阻力有實際影響。隨著阻力的減少,這些物體的壽命就會延長,物體在軌道上停留的時間就會更長,與活動衛星以及其它太空碎片碰撞的風險就會更大。

  英國南極調查局的 NERC 獨立研究員 Ingrid Cnossen 使用了一個高達 500 公里高度的整個大氣層的全球模型來模擬 2070 年以前的高層大氣變化。她將她的預測與過去 50 年的數據進行了比較,發現即使在未來適度排放的情況下,預測的高層大氣密度的下降也將是過去 50 年的大約兩倍。

  Cnossen 說:“我們在過去 50 年里看到的高層大氣中的氣候與我們對未來 50 年的預測之間的變化是二氧化碳排放的結果。了解和預測氣候變化將如何影響這些地區越來越重要,特別是對于衛星行業和參與為該行業制定標準的政策制定者來說?!?/p>

  Cnossen 還稱:“由于碰撞的風險,太空碎片正在成為衛星運營商面臨的一個嚴峻的問題,而上層大氣密度的長期下降正在使這個問題變得更加嚴重。我希望這項工作將有助于指導適當的行動,以控制太空污染問題,并確保高層大氣在未來仍然是一種可利用的資源?!?/p>

  根據歐洲航天局的數據,低地球軌道上有超過 3 萬個直徑大于 10 厘米的可追蹤碎片,有 100 萬個大于 1 厘米的碎片物體。

THE END
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