Pelepasan gas rumah hijau boleh mengurangkan secara drastik bilangan satelit yang boleh mengorbit Bumi dengan selamat, menurut jurutera aeroangkasa yang diketuai MIT. Berita ini boleh menimbulkan masalah untuk perkhidmatan berasaskan ruang yang penting, termasuk internet dan ramalan cuaca.
Pelepasan gas rumah hijau bukan sahaja memanaskan permukaan Bumi; ia juga menjejaskan ruang. Penyelidik yang diketuai oleh MIT telah mendapati bahawa pelepasan ini mengubah persekitaran ruang berhampiran Bumi, berpotensi mengurangkan bilangan satelit yang boleh beroperasi dengan selamat dalam dekad akan datang.
Diterbitkan dalam Nature Sustainability, kajian menunjukkan bahawa karbon dioksida dan gas rumah hijau lain menyebabkan atmosfera atas, khususnya termosfera, mengecut. Penguncupan ini merendahkan ketumpatan atmosfera, yang kemudiannya mengurangkan seretan atmosfera - satu kuasa yang membantu menarik satelit dan serpihan lama ke bawah, di mana ia terbakar. Dengan kurang seretan, sampah angkasa kekal di orbit lebih lama, secara drastik meningkatkan kemungkinan perlanggaran.
Pasukan penyelidik meramalkan masa depan yang suram. Simulasi mereka menunjukkan bahawa menjelang tahun 2100, kapasiti tampung untuk satelit di orbit Bumi rendah boleh dikurangkan sebanyak 50-66 peratus disebabkan oleh kesan gas rumah hijau.
"Tingkah laku kami dengan gas rumah hijau di Bumi sejak 100 tahun lalu memberi kesan ke atas cara kami mengendalikan satelit dalam tempoh 100 tahun akan datang," kata pengarang kajian Richard Linares, seorang profesor bersekutu di Jabatan Aeronautik dan Astronautik MIT (AeroAstro), dalam satu kenyataan berita.
Kajian ini membayangkan akibat yang meluas untuk teknologi yang kami harapkan setiap hari, daripada ramalan cuaca dan navigasi GPS kepada komunikasi dan perbankan global.
"Suasana atas berada dalam keadaan rapuh kerana perubahan iklim mengganggu status quo," tambah pengarang utama William Parker, seorang pelajar siswazah di AeroAstro. “Pada masa yang sama, terdapat peningkatan besar dalam bilangan satelit yang dilancarkan, terutamanya untuk menyampaikan internet jalur lebar dari angkasa. Jika kita tidak menguruskan aktiviti ini dengan berhati-hati dan berusaha untuk mengurangkan pelepasan kita, ruang boleh menjadi terlalu sesak, membawa kepada lebih banyak perlanggaran dan serpihan.
Semasa kitaran suria 11 tahun, termosfera secara semula jadi mengembang dan mengecut apabila atmosfera paling luar Bumi menjadi panas dan sejuk sebagai tindak balas kepada aktiviti suria.
Walau bagaimanapun, trend beberapa dekad yang lalu menunjukkan bahawa gas rumah hijau kini mungkin memainkan peranan yang lebih penting. Para saintis telah memerhatikan perubahan dalam seretan satelit yang nampaknya didorong oleh pelepasan rumah hijau ini dan bukannya aktiviti suria semula jadi sahaja.
"Langit secara literal jatuh - hanya pada kadar pada skala dekad," tambah Parker.
Pasukan MIT membangunkan simulasi yang menggabungkan senario pelepasan gas rumah hijau yang berbeza untuk menganggarkan dinamik orbit masa depan dan potensi perlanggaran satelit.
Hari ini, terdapat lebih 10,000 satelit beroperasi di orbit Bumi rendah, sebuah wilayah yang memanjang sehingga 1,200 batu dari permukaan Bumi. Satelit ini memenuhi perkhidmatan penting seperti penyediaan internet, sistem navigasi dan ramalan cuaca. Peningkatan eksponen dalam pelancaran satelit, terutamanya oleh megaburuj seperti Starlink SpaceX, telah memenuhi kawasan orbit ini dengan ketara.
"Lebih banyak satelit telah dilancarkan dalam tempoh lima tahun lepas berbanding gabungan 60 tahun sebelumnya," tambah Parker. Beliau menekankan kepentingan memahami sama ada laluan semasa kita adalah mampan.
Para penyelidik menggunakan model ekologi "keupayaan membawa" untuk meramalkan bilangan satelit setiap ketinggian boleh menampung, dengan mengambil kira senario pelepasan yang berbeza. Dengan membandingkan tahap pelepasan dari tahun 2000 dengan potensi peningkatan masa depan, mereka mendapati bahawa pelepasan yang semakin meningkat secara mendadak mengurangkan kapasiti tampung merentasi pelbagai ketinggian di orbit Bumi rendah.
Unjuran menunjukkan bahawa jika daya tampung melebihi, walaupun di zon setempat, kita boleh menghadapi "ketidakstabilan lari" atau perlanggaran berlatarkan yang menjana serpihan menjadikan kawasan orbit tersebut tidak boleh digunakan. Penemuan ini menekankan keperluan untuk menangani pelepasan gas rumah hijau dan menguruskan pelancaran satelit dengan berhati-hati.
“Kami bergantung kepada atmosfera untuk membersihkan serpihan kami. Dan jika suasana berubah, maka persekitaran serpihan juga akan berubah,” tambah Parker. "Kami menunjukkan pandangan jangka panjang mengenai serpihan orbit sangat bergantung pada mengekang pelepasan gas rumah hijau kami."
Dikarang bersama oleh Matthew Brown dari Universiti Birmingham, penyelidikan ini menarik perhatian kepada dimensi perubahan iklim yang menjangkau permukaan planet kita.
sumber: Institut Teknologi Massachusetts