Menneskeskapte satellitter var en gang sjeldne i low Earth orbit (LEO), med bare en håndfull av dem som roterer rundt planeten ved Begynnelsen Av Romalderen på 1950-tallet. men nå er det tusenvis av satellitter som sverger Rundt Jorden, med enda flere venter på å bli med dem.
Så, for å sette et eksakt tall på Det, hvor mange satellitter går I bane Rundt Jorden, og hvor mange kan bli med dem i nær fremtid? Og når alle disse satellittene er spaceborne, hvilke typer problemer kan de forårsake?
Etter At Sovjetunionen lanserte Sputnik, verdens første menneskeskapte satellitt, i 1957, kom EN langsom, men jevn strøm av satellitter INN I LEO, med mellom 10 og 60 lansert årlig til 2010-tallet, Skrev Supriya Chakrabarti, professor i fysikk ved University Of Massachusetts Lowell, i en artikkel publisert på Space.com, En Live Science søsterside. Siden da har denne frekvensen skyrocketed, med mer enn 1300 nye satellitter lansert I LEO i 2020 og mer enn 1400 satellitter lansert i 2021, Skrev Chakrabarti. TOTALT var DET rundt 7.500 aktive satellitter i LEO per September 2021, ifølge Fns Outer Space Objects Index.
Relatert: roterer månen?
Overfylt marked
antall satellitter I LEO, en region som strekker seg opp til 1,424 miles (2,000 kilometer) Fra Jorden, vil fortsette å øke eksponentiell hastighet i de kommende tiårene. Det er fordi private selskaper setter opp sine egne megakonstellasjoner, som hver inneholder tusenvis av individuelle satellitter, som vil bli brukt til å utvikle raskere online nettverk og levere en rekke andre tjenester, for eksempel overvåking av klimaendringer.
denne økte aktiviteten skjer nå i stor grad på grunn av fallende kostnader, Sa Aaron Boley, en astronom ved University Of British Columbia. «Vi vet SpaceX, OneWeb, Amazon og StarNet / GW har foreslått en kombinert satellitt totalt 65.000 når inkludert alle faser» av sine satellittprogrammer, Boley fortalte Live Science. Og «godt over 100.000 satellitter har blitt foreslått» totalt, la han til.
I oktober 2021 annonserte Rwanda også sin egen Megakonstellasjon, Kalt Kanel, som kunne inneholde over 320 000 satellitter. Det er uklart når dette prosjektet kan bli en realitet, men landet har bedt om tillatelse til å starte prosjektet, ifølge En tweet Fra Rwanda Space Agency.
alle disse nye satellittene kommer Imidlertid med en rekke nye problemer, som fremhevet Av En Studie I Mai 2021 i megakonstellasjoner ledet Av Boley og publisert i tidsskriftet Scientific Reports.
» det fører til en plass trafikkstyring problem, det vil forverre spredning av plass rusk, det er i konflikt med astronomi og stargazing, og rakett lanseringer og reentries forårsake atmosfærisk forurensning, » Boley sa. «Vi prøver fortsatt å forstå omfanget av konsekvensene.»
romtrafikk og rusk
Etter hvert som flere satellitter blir lansert i bane i de kommende tiårene, vil antall kollisjoner og påfølgende romrester sannsynligvis sveve. DET er allerede minst 128 millioner stykker rusk I LEO. Av disse er rundt 34.000 over 4 tommer (10 centimeter), ifølge Natural History Museum I London, og det vil bli enda mer i fremtiden.
«sikker drift av at mange satellitter kommer til å bli en stor utfordring,» Sa Boley. «En ulykke i en bestemt bane som genererer betydelig romavfall har potensial til å påvirke et bredt spekter av baner.»
Kollisjoner er ikke den eneste kilden til romsøppel; satellitter kan også bryte ned fra langvarig eksponering for intens ultrafiolett stråling I LEO, Sa Boley.
romsøppel har potensial til å forårsake betydelig skade på andre satellitter, så vel som andre romfartøy. I juni 2021 ble Den Internasjonale Romstasjonen rammet av et stykke rusk som punkterte et hull i en robotarm; heldigvis unngikk romstasjonen og astronautene inne noen store skader, Rapporterte Live Science tidligere.
Relatert: hvordan forårsaker små biter av romskrot utrolig skade?
Til Slutt, antall satellitter I LEO kan føre til en løpsk kjede av kollisjoner som ville spre plass rusk rundt LEO, til et punkt der vi ikke ville være i stand til å lansere nye raketter. Denne muligheten er Kjent Som Kessler-syndromet, og mange astronomer frykter at det kan hindre menneskeheten i å bli en multiplanetart hvis vi ikke kan holde romrester under kontroll.
«Kessler-effekten vil ikke ha et klart øyeblikk som det slår på,» Sa Boley. «Snarere er det en gradvis overgang på grunn av ubalanse av ruskgenerering og fjerning av rusk.»Men noen bevis tyder allerede på at aktiv avfallsfjerning fra LEO er nødvendig for å unngå At Kessler-syndromet tar tak, la han til.
det er imidlertid logistisk utfordrende å fjerne romrester fra LEO, og det er fortsatt ingen avtalt metode for fjerning, ifølge Scientific American.
Lanseringer og reentry
romindustrien har et mye lavere karbonavtrykk enn andre næringer, for eksempel luftfartsindustrien. En gjennomsnittlig rakettoppskyting frigjør mellom 220 og 330 tonn (200 til 300 tonn) karbon i Jordens atmosfære, ifølge Guardian. Til sammenligning slipper en gjennomsnittlig langdistanseflyvning rundt 2 til 3 tonn (1, 8 til 2, 7 tonn) karbon per passasjer, og det er titalls millioner flyreiser hvert år.
men ettersom den høye etterspørselen etter raketter som trengs for å lansere satellitter øker, har karbonutslippene fra rakettoppskytninger økt med 5, 6% årlig, ifølge Guardian.
og det er ikke bare satellittoppskytninger som utgjør et miljøproblem. Som satellitter til slutt faller ut av bane og gjenopptar Jordens atmosfære, frigjør De også kjemikalier i atmosfæren, Sa Boley.
Boleys studie av megakonstellasjoner viste at i fremtiden kan satellitt-reentries ende opp med å deponere flere av visse elementer, som aluminium, i Jordens atmosfære enn meteoritter gjør. Forskere er usikre på hva de potensielle konsekvensene av dette kan være, men menneskeskapte endringer i atmosfærens kjemi, for eksempel utslipp av klorfluorkarboner (Kfk) fra aerosoler som forårsaket hullet i ozonlaget, har ikke en tendens til å ende godt.
videre, som satellitter går inn i atmosfæren, kan de også forårsake betydelig skade på bakken. Imidlertid er moderne satellitter designet for å bryte opp i mindre stykker ved reentry, så mindre materiale gjør det til overflaten. Og vanligvis faller romskrot i vannet, som dekker ca 71% Av Jordens overflate.
Relatert: Hva ville skje hvis du skjøt en pistol i rommet?
lysforurensning
i fremtiden vil økt satellittaktivitet være tydelig synlig Fra Jorden. Metallobjektene vil fungere som speil, som reflekterer lys tilbake mot Jordens overflate, og det store antallet av dem vil drastisk endre vårt syn på nattehimmelen.
En studie om lysforurensning — co-skrevet Av Boley, lagt ut på arxiv-databasen i September 2021 og sendt Til Astronomical Journal — viste at så mye som 8% av lyset på nattehimmelen kunne komme fra satellitter i fremtiden. Studien fant også at steder nær 50 grader nord og sør breddegrad, Som British Columbia og Patagonia, kan bli mer alvorlig påvirket av satellittlysforurensning enn andre steder, på grunn av banene til foreslåtte satellitter.
«Dette er en så grunnleggende endring i vårt syn på himmelen at det krever større gransking,» Medforfatter Hanno Rein, en astronom ved University Of Toronto Scarborough, sa i en uttalelse. «Det vil bli opplevd av alle.»
I fremtiden, Sa Boley, så mange som 1 av hver 10 «stjerner» på himmelen kan faktisk være satellitter, noe som ville «kontinuerlig føre til at himmelen blir omorganisert.»
satellittene vil ikke bare forstyrre amatørstjernekikking, men også profesjonelle astronomers observasjoner. «Noen astronomiske undersøkelser vil bare se moderate virkninger, men effektene på brede feltundersøkelser kan være betydelige,» Sa Boley.
Finne en balanse
det er klart at den forventede frekvensen av satellitter som blir satt INN I LEO, er uholdbar, men satellitter gir oss også viktige tjenester.»Vi er dypt koblet til satellitter,» Sa Boley. «Satellitter spiller en viktig rolle i vår forsyningskjede, finansielle transaksjoner, værovervåking, klimavitenskap, global kommunikasjon og søk og redning.»
Derfor må Vi finne en måte å balansere fordelene og konsekvensene på, Sa Boley.
«jeg tror ikke en full stopp på satellittoppskytninger ville fungere,» Sa Boley. «Men å bremse ting ned og forsinke plasseringen av 100.000 satellitter til vi har bedre internasjonale regler, ville være forsiktig.»
opprinnelig publisert På Live Science.