Ученые дали количественную оценку тому, как накопление космического мусора влияет на солнечный свет, достигающий Земли.
Ученые выяснили, что если человечество не изменит подход к эксплуатации спутниковых группировок, то через 80-100 лет масштабы затемнения могут вырасти в тысячи раз.
Пока этот эффект ничтожен: орбитальный мусор задерживает лишь одну стомиллионную долю излучения, направленного к Земле.
Это соответствует ослаблению солнечного потока примерно 5×10⁻⁸, что сравнимо с попыткой спрятаться от солнца за одним комаром.
Однако ученые бьют тревогу, глядя в будущее, ведь масса мелкого космического мусора растет экспоненциально.
Механизм затемнения: почему мелкий мусор опаснее крупных обломков
Основную угрозу для потока солнечного света представляют не крупные, отслеживаемые радарами обломки, а мельчайшие частицы, которые ученые называют микрофрагментами.
Эти микроскопические осколки алюминия, меди и титана размером в несколько микрон, летающие на высотах от 200 до 1800 километров, действуют как миллиарды маленьких зонтиков, рассеивая свет во всех направлениях.
Их коварство заключается в том, что они эффективно «гасят» видимый свет, а уклониться от их воздействия невозможно.
Крупные объекты можно отследить и даже попытаться увести с орбиты, но эта микроскопическая пыль остается на орбите практически навсегда.
Процесс лавинообразного накопления таких частиц хорошо известен как «синдром Кесслера».
Это сценарий, при котором одно случайное столкновение двух спутников порождает каскад новых столкновений, и вместо одного крупного обломка появляется целое облако более мелких.
Ученые подсчитали, что чтобы ослабление солнечного излучения выросло с текущего ничтожного значения до величины 10⁻⁶, что уже измеримо приборами, потребуется около 50 лет.
Масштаб проблемы и климатические риски
Согласно расчетам исследователей, масса мелкого космического мусора на единицу площади в условном столбе над Землей в настоящее время ничтожна и составляет около 10⁻¹⁰ килограмма на квадратный метр.
При сохранении же нынешних темпов запусков для достижения ощутимого уровня затемнения в 10⁻³, который способен повлиять на тепловой баланс планеты и климатические модели, потребуется 10⁻⁵–10⁻⁶ килограмма на квадратный метр.
На горизонте 80-100 лет количество солнечной энергии, которую получает планета, может снизиться еще на три порядка.
Это изменение, хоть и не будет заметно невооруженным глазом, способно повлиять на глобальные климатические процессы, создавая непредсказуемый эффект.
Проблема усугубляется тем, что, по мнению ученых, эффективных технологий очистки околоземного пространства от такого количества микроскопических фрагментов сегодня не существует.
Более того, новое исследование, опубликованное в журнале Nature Sustainability, показывает, что выбросы парниковых газов сокращают верхние слои атмосферы, что замедляет естественное падение мусора и увеличивает время его пребывания на орбите.
Таким образом, климатические изменения на Земле создают порочный круг, дополнительно усугубляя проблему орбитального замусоривания.
