溫室氣體排放威脅衛星？最新研究稱或致地球軌道承載能力減少66%

溫室氣體排放會威脅到發射、運行的地球軌道衛星嗎？施普林格·自然旗下專業學術期刊《自然—可持續性》最新發表一篇氣候變化建模研究論文稱，到21世紀末，人為溫室氣體在大氣的排放量不斷增加，在高排放場景下可能會使能夠安全繞地運行的衛星總數比當前承載能力減少66%。

 

該論文介紹，此前研究已經表明，大氣中溫室氣體含量增加會使地球的上層大氣包括中間層(高度50-85公里)和熱層(高度85-600公里)收縮，這是因為入射的紅外輻射被反射到了太空，從而產生冷卻和收縮效應。這種收縮會降低地球軌道空間的密度，隨著大氣阻力減少，太空垃圾碎片在軌道上停留的時間變長。隨著軌道上的衛星數量增加，持續存在的太空垃圾對地球軌道空間的長期使用造成了越來越大的問題。

 

在本項研究中，論文第一作者兼通訊作者、美國麻省理工學院William E. Parker和同事及合作者利用大氣建模，估算了不同排放場景下到2100年能夠持續維持在地球軌道上的衛星數量。以2000年溫室氣體濃度為基準，他們研究發現，在最高排放共享社會經濟路徑(SSP5-8.5)場景下，到2100年低地軌道上能可持續管理的衛星數量將減少50-66%，具體取決于太陽活動。

 

論文作者還估計了軌道物體的理想分布和不同排放場景下觀察到的偏離理想分布的情況。研究表明，在中度到最高二氧化碳排放率場景下，衛星經大氣摩擦脫離軌道的速度會大為降低。

 

論文作者總結認為，雖然人們正在考慮使用主動脫軌技術降低碰撞風險，但緩解溫室氣體排放不僅對地球氣候很重要，對保護人類進入和利用外層空間也很重要。