menneskeskabte satellitter var engang sjældne i lav jordbane (LEO), med kun en håndfuld af dem roterende rundt om planeten i begyndelsen af rumalderen i 1950 ‘ erne. men nu er der tusindvis af satellitter, der sværmer rundt om Jorden, med endnu flere venter på at slutte sig til dem.
så for at sætte et nøjagtigt tal på det, hvor mange satellitter kredser jorden, og hvor mange kan slutte sig til dem i den nærmeste fremtid? Og når alle disse satellitter er spaceborne, hvilke typer problemer kan de forårsage?
efter at Sovjetunionen lancerede Sputnik, verdens første menneskeskabte satellit, i 1957, kom en langsom, men stabil strøm af satellitter ind i LEO, med mellem 10 og 60 lanceret årligt indtil 2010 ‘ erne, Supriya Chakrabarti, professor i fysik ved University of Massachusetts, skrev i en artikel offentliggjort den Space.com, en Live Science søster site. Siden da er denne sats steget kraftigt med mere end 1.300 nye satellitter lanceret i LEO i 2020 og mere end 1.400 satellitter lanceret i 2021, skrev Chakrabarti. I alt var der omkring 7.500 aktive satellitter i LEO fra September 2021, ifølge FN’ s ydre Rumobjektindeks.
relateret:roterer månen?
overfyldt marked
antallet af satellitter i LEO, en region, der spænder op til 1.424 miles (2.000 kilometer) fra jorden, vil fortsætte med at stige med en eksponentiel hastighed i de kommende årtier. Det skyldes, at private virksomheder opretter deres egne megaconstellationer, der hver indeholder tusindvis af individuelle satellitter, som vil blive brugt til at udvikle hurtigere online netværk og levere en række andre tjenester, såsom overvågning af klimaændringer.
denne øgede aktivitet sker nu stort set på grund af faldende omkostninger, sagde Aaron Boley, en astronom ved University of British Columbia. “Vi har foreslået en samlet satellit i alt 65.000, når de inkluderer alle faser” af deres satellitprogrammer, fortalte Boley
i Oktober 2021 annoncerede Rusland også sin egen megaconstellation, kaldet kanel, som kunne indeholde over 320.000 satellitter. Det er uklart, hvornår dette projekt kan blive en realitet, men landet har anmodet om tilladelse til at starte projektet.
imidlertid kommer alle disse nye satellitter med en række nye udgaver, som fremhævet af en Maj 2021-undersøgelse af megaconstellations ledet af Boley og offentliggjort i tidsskriftet Scientific Reports.
” det forårsager et rumtrafikstyringsproblem, det vil forværre spredningen af rumaffald, det forstyrrer astronomi og stjernekiggeri, og raketten lancerer og reentries forårsager atmosfærisk forurening,” sagde Boley. “Vi forsøger stadig at forstå omfanget af virkningerne.”
Rumtrafik og affald
efterhånden som flere satellitter lanceres i kredsløb i de kommende årtier, vil antallet af kollisioner og efterfølgende rumaffald sandsynligvis stige. Der er allerede mindst 128 millioner stykker affald i LEO. Af dem er omkring 34.000 over 4 tommer (10 centimeter) ifølge Natural History Museum i London, og der vil være endnu mere i fremtiden.
” den sikre drift af så mange satellitter vil være en stor udfordring, ” sagde Boley. “En ulykke i en bestemt bane, der genererer betydeligt rumaffald, har potentialet til at påvirke en lang række baner.”
kollisioner er ikke den eneste kilde til rumaffald; satellitter kan også bryde ned fra langvarig udsættelse for intens ultraviolet stråling i LEO, sagde Boley.
rumaffald har potentialet til at forårsage betydelig skade på andre satellitter såvel som andre rumfartøjer. I juni 2021 blev Den Internationale Rumstation ramt af et stykke affald, der punkterede et hul i en robotarm; heldigvis undgik rumstationen og astronauterne indeni enhver større skade, rapporterede
relateret: hvordan forårsager små stykker rumskrot utrolige skader?
til sidst kunne antallet af satellitter i LEO føre til en løbsk kæde af kollisioner, der ville sprede rumaffald omkring LEO, til det punkt, hvor vi ikke kunne lancere nye raketter. Denne mulighed er kendt som Kessler-syndromet, og mange astronomer frygter, at det kan forhindre menneskeheden i at blive en multiplanetart, hvis vi ikke kan holde rumrester under kontrol.
“Kessler-effekten vil ikke have et klart øjeblik, at det tænder,” sagde Boley. “Det er snarere en gradvis overgang på grund af en ubalance i affaldsproduktion og fjernelse af affald.”Men nogle beviser tyder allerede på, at aktiv fjernelse af affald fra LEO er nødvendig for at undgå, at Kessler-syndromet griber fat, tilføjede han.
fjernelse af rumrester fra LEO er imidlertid logistisk udfordrende, og der er stadig ingen aftalt metode til fjernelse, ifølge Scientific American.
lanceringer og genindtræden
rumindustrien har et meget lavere kulstofaftryk end andre industrier, såsom luftfartsindustrien. En gennemsnitlig raketlancering frigiver mellem 220 og 330 tons (200 til 300 tons) kulstof i Jordens atmosfære, ifølge Guardian. Til sammenligning frigiver en gennemsnitlig langdistanceflyvning omkring 2 til 3 tons (1,8 til 2,7 tons) kulstof pr.
men da den høje efterspørgsel efter raketter, der er nødvendige for at lancere satellitter, stiger, er kulstofemissionerne fra raketlanceringer steget med 5,6% årligt, ifølge The Guardian.
og det er ikke kun satellitlanceringer, der udgør et miljøproblem. Da satellitter til sidst falder ud af kredsløb og genindtræder Jordens atmosfære, frigiver de også kemikalier i atmosfæren, sagde Boley.
Boleys undersøgelse af megaconstellationer afslørede, at satellitgenoptagelser i fremtiden kunne ende med at deponere flere af visse elementer, såsom aluminium, i Jordens atmosfære end meteoritter gør. Forskere er usikre på, hvad de potentielle virkninger af dette kan være, men menneskeskabte ændringer i atmosfærernes Kemi, såsom frigivelse af chlorfluorcarboner (CFC’ er) fra aerosoler, der forårsagede hullet i osomonlaget, har ikke tendens til at ende godt.
som satellitter genindtræder atmosfæren, kan de også forårsage betydelig skade på jorden. Imidlertid er moderne satellitter designet til at bryde op i mindre stykker ved genindtræden, så mindre materiale gør det til overfladen. Og normalt lander faldende rumskrot i vandet, der dækker omkring 71% af jordens overflade.
relateret: hvad ville der ske, hvis du skød en pistol i rummet?
lysforurening
i fremtiden vil øget satellitaktivitet være tydeligt synlig fra jorden. Metalgenstande vil fungere som spejle, der reflekterer lys tilbage mod jordens overflade, og det store antal af dem vil drastisk ændre vores syn på nattehimlen.
en undersøgelse af lysforurening — co-skrevet af Boley, sendt til arkiv — databasen i September 2021 og sendt til Astronomical Journal-afslørede, at så meget som 8% af lyset på nattehimlen kunne komme fra satellitter i fremtiden. Undersøgelsen fandt også, at steder nær 50 grader nord-og sydlig bredde, som British Columbia og Patagonia, kunne blive mere alvorligt påvirket af satellitlysforurening end andre steder på grund af kredsløbene fra foreslåede satellitter.
“dette er en så grundlæggende ændring i vores syn på himlen, at det kræver større kontrol,” sagde medforfatter Hanno Rein, en astronom ved University of Toronto Scarborough, i en erklæring. “Det vil blive oplevet af alle.”
i fremtiden, sagde Boley, så mange som 1 ud af hver 10″ stjerner “på himlen kunne faktisk være satellitter, som” kontinuerligt ville få himlen til at blive omarrangeret.”
satellitterne vil ikke kun forstyrre amatørstjernekiggeri, men også professionelle astronomers observationer. “Nogle astronomiske undersøgelser vil kun SE moderate virkninger, men virkningerne på vidvinkelundersøgelser kan være betydelige,” sagde Boley.
Find en balance
det er klart, at den forudsagte hastighed af satellitter, der sættes i LEO, er uholdbar, men satellitter giver os også vigtige tjenester.”Vi er dybt forbundet med satellitter,” sagde Boley. “Satellitter spiller en vigtig rolle i vores forsyningskæde, finansielle transaktioner, vejrovervågning, klimavidenskab, global kommunikation og eftersøgning og redning.”
derfor er vi nødt til at finde en måde at afbalancere fordelene og virkningerne på, sagde Boley.
“jeg tror ikke, at et stop på satellitlanceringer ville fungere,” sagde Boley. “Det ville være klogt at bremse tingene og forsinke placeringen af 100.000 satellitter, indtil vi har bedre internationale regler.”
oprindeligt udgivet på