شفقنا – نتایج یک مطالعه جدید نشان داده است که افزایش مداوم انتشار گازهای گلخانه‌ای در محیط نزدیک به زمین می‌تواند تا پایان قرن حاضر باعث کاهش چشمگیر تعداد ماهواره‌هایی شود که به دور زمین می‌چرخند، شود.
به گزارش سرویس ترجمه شفقنا، بر اساس این مطالعه که در مجله Nature Sustainability منتشر شد، تا سال ۲۱۰۰، «ظرفیت حمل ماهواره‌ها» در محبوب‌ترین مناطق مدار پایین ممکن است به دلیل تأثیرات این گازها، ۵۰ تا ۶۶ درصد کاهش یابد.
ریچارد لینارس، نویسنده ارشد این مطالعه و استاد دانشگاه MIT، در بیانیه‌ای گفت: رفتار ما با گازهای گلخانه‌ای در زمین طی ۱۰۰ سال گذشته، تأثیری بر نحوه عملکرد ماهواره‌ها در ۱۰۰ سال آینده خواهد داشت.
لینارس و همکارانش دریافتند که دی‌اکسید کربن و سایر گازهای گلخانه‌ای می‌توانند باعث کاهش حجم لایه‌های بالایی جو شوند.
محققان دریافتند که انقباض ترموسفر — لایه‌ای از جو که ایستگاه فضایی بین‌المللی امروز در آن گردش می‌کند — باعث کاهش چگالی شده و اثرات موج‌داری ایجاد می‌کند.
به طور خاص، این کاهش چگالی، «کشش جوی» را کاهش می‌دهد. کشش جوی نیرویی است که ماهواره‌های قدیمی و سایر زباله‌های فضایی را به سمت ارتفاعات پایین‌تر می‌کشد، جایی که آنها در اثر برخورد با مولکول‌های هوا می‌سوزند.
بنابراین، کاهش کشش جوی به معنای طولانی‌تر شدن عمر «زباله‌های فضایی» است که محققان می‌گویند این زباله‌ها می‌توانند برای دهه‌ها در مناطق مداری محبوب انباشته شده و خطر برخوردها را افزایش دهند.
ویلیام پارکر، نویسنده اصلی این مطالعه و دانشجوی فارغ‌التحصیل MIT، در بیانیه‌ای گفت: لایه‌های بالایی جو در وضعیت شکننده‌ای قرار دارند، زیرا تغییرات اقلیمی وضعیت موجود را مختل کرده است.
پارکر توضیح داد که با وجود این شکنندگی، تعداد ماهواره‌های پرتاب شده در سال‌های اخیر به طور قابل توجهی افزایش یافته است، به ویژه برای ارائه اینترنت پهن‌باند از فضا.
او افزود: اگر این فعالیت‌ها را به دقت مدیریت نکنیم و برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای تلاش نکنیم، فضا ممکن است بیش از حد شلوغ شود و منجر به برخوردهای فزاینده و ایجاد زباله‌های فضایی بیشتری شود.
دانشمندان خاطرنشان کردند که ترموسفر به طور طبیعی هر ۱۱ سال یک‌بار در پاسخ به چرخه فعالیت خورشید منقبض و منبسط می‌شود. هنگامی که فعالیت خورشید کم باشد، زمین تشعشعات کمتری دریافت می‌کند و لایه بیرونی جو خنک شده و منقبض می‌شود، قبل از اینکه دوباره منبسط شود.
در حالی که مدل‌سازی‌های دهه ۱۹۹۰ نشان داده بود که گازهای گلخانه‌ای گرما را در لایه‌های پایینی جو به دام می‌اندازند، تحقیقات اخیر نشان داده است که این گازها همچنین در ارتفاعات بسیار بالاتر گرما را منتشر می‌کنند — و در نتیجه ترموسفر را خنک می‌کنند.
با این حال، نویسندگان توضیح دادند که تنها در دهه گذشته دانشمندان توانسته‌اند تغییرات در کشش جوی ماهواره‌ها را اندازه‌گیری کنند، که نشان می‌دهد ترموسفر ممکن است در پاسخ به عوامل دیگری غیر از چرخه طبیعی خورشید در حال انقباض باشد.
پارکر گفت: به معنای واقعی کلمه، آسمان در حال فروپاشی است.
بر اساس این مطالعه، امروزه بیش از ۱۰,۰۰۰ ماهواره در مدار پایین، یعنی تا ۱,۲۰۰ مایل از سطح زمین، در حال گردش هستند. نویسندگان هشدار دادند که اگرچه این ماهواره‌ها خدمات ضروری به انسان‌ها ارائه می‌دهند، برخورد بین آنها می‌تواند زباله‌هایی ایجاد کند که برای دهه‌ها یا حتی قرن‌ها در مدار باقی می‌مانند.
با هدف درک اینکه آیا مسیر فعلی در بلندمدت پایدار است یا خیر، دانشمندان سناریوهای مختلفی از انتشار گازهای گلخانه‌ای را در قرن آینده شبیه‌سازی کردند.
برای هر محدوده ارتفاع مورد نظر، آنها دینامیک مداری و خطر برخورد ماهواره‌ها را بر اساس تعداد اشیاء شناور در آن منطقه مدل‌سازی کردند. از این طریق، محققان توانستند «ظرفیت حمل» هر محدوده را شناسایی کنند، یعنی تعداد ماهواره‌هایی که می‌تواند پشتیبانی شود.
در نهایت، آنها تخمین زدند که تعداد ماهواره‌هایی که می‌توان به طور ایمن در ارتفاعات ۱۲۴ تا ۶۲۱ مایلی جای داد، ممکن است ۵۰ تا ۶۶ درصد کاهش یابد — اگر سطح انتشار گازها در سطح سال ۲۰۰۰ باقی بماند.
اگر ظرفیت ماهواره‌ها بیش از حد افزایش یابد، محققان پیش‌بینی کردند که یک منطقه خاص ممکن است دچار چیزی شود که به عنوان «بی‌ثباتی فرار» شناخته می‌شود، یا یک سری برخوردهای زنجیره‌ای که محدوده را برای عملیات ایمن ماهواره‌ها بسته می‌کند.
پارکر گفت: ما به جو متکی هستیم تا زباله‌هایمان را پاک کند. اگر جو در حال تغییر باشد، محیط زباله‌ها نیز تغییر خواهد کرد. ما نشان می‌دهیم که چشمانداز بلندمدت زباله‌های مداری به شدت به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای ما بستگی دارد.
این خبر را اینجا ببینید.
