В исследовании Массачусетского технологического института (MIT) обнаружено, что выбросы парниковых газов изменяют среду околоземного пространства, что может привести к уменьшению числа спутников, которые смогут безопасно работать на орбите в будущем.
Исследование показало, что углекислый газ и другие парниковые газы приводят к уменьшению высоты верхних слоев атмосферы, таких как термосфера, где располагается Международная космическая станция и большая часть спутников.
Главная опасность заключается в уменьшении плотности термосферы, что снижает сопротивление атмосферы — силу, замедляющую старые спутники и космический мусор, заставляя их падать на нижние слои атмосферы и сгорать.
Специалисты провели моделирование воздействия выбросов углерода на атмосферу и орбитальное движение для определения «несущей способности» НОО — максимально допустимого числа спутников на различных высотах. Исследование показало, что к 2100 году вместимость популярных зон снизится на 50% – 66% из-за изменения климата.
Специалисты отмечают естественную сжатость и расширение термосферы каждые 11 лет в связи с циклом солнечной активности. С начала 1990-х годов высказывались предположения о том, что парниковые газы, удерживая тепло в нижних слоях атмосферы, одновременно охлаждают термосферу, вызывая её сокращение. За последнее десятилетие измерения сопротивления спутников подтвердили, что термосфера реагирует не только на солнечные циклы, но и на воздействие человека.
Сегодня на околоземной орбите (до 2000 км от Земли) работают более 10 000 спутников, обеспечивающих интернет, связь, навигацию и прогнозирование погоды. Количество аппаратов резко выросло: за последние пять лет запущено больше устройств, чем за предыдущие 60 лет. Команда оценила риски, смоделировав сценарии выбросов на основе прогнозов Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC). При сохранении текущих темпов эмиссии к 2100 году «несущая способность» на высотах 200–1000 км снизится вдвое. Переполнение ёмкости даже в локальных регионах спровоцирует «лавинообразную нестабильность» — цепь столкновений, после которой орбита станет непригодной для эксплуатации.
Некоторые участки НАО, такие как области мегасозвездия Starlink, уже достигают критических показателей.
Результаты работы показывают важность мер по управлению космической деятельностью и изменением климата. В противном случае человечество может лишиться доступа к важным орбитальным ресурсам, на которых основана современная инфраструктура: от глобальной связи до наблюдения за изменениями в климате.