Ученые выяснили, что космический мусор может разрушить озоновый слой Земли

Американские исследователи из Университета Южной Калифорнии провели исследование связи между космическим мусором и состоянием озонового слоя Земли, который защищает жизнь на планете от ультрафиолетового излучения Солнца. Результаты работы опубликованы в научном журнале Geophysical Research Letters (GRL).

Согласно новым данным, с 2016 по 2022 год концентрация оксидов увеличилась в восемь раз и продолжит расти с запуском новых спутников на низкую околоземную орбиту (НОО).

Из 8,1 тысячи действующих аппаратов на НОО, 6 тысяч принадлежат системе Starlink компании SpaceX. Компания получила разрешение на запуск еще 12 тысяч спутников и планирует увеличить их количество до 42 тысяч в будущем. Amazon и другие компании по всему миру также планируют запустить от 3 до 13 тысяч спутников.

Спутники интернет-связи имеют срок службы около пяти лет. Когда старые космические аппараты сгорают в земной атмосфере, они выделяют частицы оксида алюминия, которые разрушают стратосферный озон.

Оксиды не вступают в реакцию с молекулами озона напрямую, но вызывают разрушительные реакции между озоном и хлором, что истончает озоновый слой. Этот эффект может сохраняться десятилетиями.

Для получения более точных данных о загрязнении при сгорании спутников в атмосфере, ученые смоделировали химический состав материалов спутников на молекулярном и атомном уровнях. Результаты показали, как материалы изменяются при различных затратах энергии.

Исследователи выяснили, что в 2022 году сгорание спутников увеличило содержание алюминия в атмосфере на 29,5% по сравнению с естественным уровнем.

Моделирование показало, что типичный 250-килограммовый спутник, 30% массы которого составляет алюминий, при входе в атмосферу генерирует около 30 килограммов наночастиц оксида алюминия. Большинство этих частиц создаются в мезосфере, на высоте 50-85 километров над Землей.

Команда подсчитала, что оксидам алюминия потребуется до 30 лет, чтобы опуститься в стратосферу, где сосредоточено 90% земного озона.

По оценкам исследователей, к тому времени, когда запланированные группировки спутников будут завершены, ежегодно на Землю будет падать 912 тонн алюминия. Это приведет к выбросу в атмосферу около 360 метрических тонн оксидов алюминия в год, что на 646% превышает естественный уровень.