Πριν από περίπου τρεις μήνες μία ομάδα δώδεκα εξαντλημένων, από την αϋπνία και την αλλαγή ώρας, ερευνητών συγκεντρώθηκε στο πιο απομακρυσμένο αεροδρόμιο του κόσμου. Η τοποθεσία είναι γνωστή ως το Νησί του Πάσχα, περίπου 2.330 μίλια από τις ακτές της Χιλής. Ετοιμάζονταν για μια μοναδική καταδίωξη: έναν αγώνα να καταγράψουν τις τελευταίες στιγμές ενός δορυφόρου καθώς έπεφτε από το διάστημα και γινόταν στάχτη στον ουρανό.
Ο δορυφόρος αυτός ήταν ο Salsa, ένας από τους τέσσερις δορυφόρους που αποτελούσαν τον αστερισμό Cluster του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA). Ο Salsa και οι «σύντροφοί» του μελετούσαν το μαγνητικό πεδίο της Γης από τις αρχές της δεκαετίας του 2000, αλλά η αποστολή του είχε πλέον ολοκληρωθεί. Το διαστημικό σκάφος είχε τεθεί σε μια «σπείρα θανάτου», κάτι σαν προγραμματισμένη κι ανώδυνη καταστροφή που θα κατέληγε σε μια φλεγόμενη διάλυση ψηλά στην ατμόσφαιρα της Γης, περίπου χίλια μίλια μακριά από τις ακτές του Νησιού του Πάσχα.
Οι επιστήμονες είχαν ως στόχο να καταγράψουν την είσοδό του ξανά στην ατμόσφαιρα. Εξοπλισμένοι με ακριβείς υπολογισμούς τροχιάς από το κέντρο ελέγχου του ESA, οι ερευνητές απογειώθηκαν με ένα ενοικιαζόμενο επιχειρησιακό τζετ έχοντας 25 κάμερες και φασματογράφους τοποθετημένους στα παράθυρα. Η ελπίδα τους ήταν να συγκεντρώσουν σημαντικά δεδομένα για τις φυσικές και χημικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα όταν οι δορυφόροι καίγονται καθώς πέφτουν στη Γη μετά το τέλος των αποστολών τους. Αυτού του είδους η μελέτη γίνεται όλο και πιο επείγουσα σήμερα.
Πριν από περίπου 15 χρόνια μόλις χίλιοι δορυφόροι περιφέρονταν γύρω από τον πλανήτη μας. Τώρα ο αριθμός τους έχει αυξηθεί σε περίπου 10.000 και με την άνοδο των αστερισμών δορυφόρων όπως το Starlink προβλέπεται δεκαπλασιασμός αυτού του αριθμού έως το τέλος αυτής της δεκαετίας. Το να αφήνονται αυτοί οι δορυφόροι να καίγονται στην ατμόσφαιρα στο τέλος της ζωής τους βοηθά στη διατήρηση της ποσότητας των διαστημικών απορριμμάτων στο ελάχιστο. Όμως αυτή η διαδικασία αφήνει τέφρα δορυφόρων στα μεσαία στρώματα της γήινης ατμόσφαιρας. Αυτή η μεταλλική τέφρα μπορεί να βλάψει την ατμόσφαιρα και ενδεχομένως να επηρεάσει το κλίμα. Οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ακόμη πόσο σοβαρό είναι πιθανό να γίνει το πρόβλημα τις επόμενες δεκαετίες.
Η τέφρα από την επανείσοδο των δορυφόρων περιέχει ουσίες που βλάπτουν το όζον. Μελέτες μοντελοποίησης έχουν δείξει ότι κάποια από τα συστατικά της μπορούν επίσης να ψύξουν τη στρατόσφαιρα της Γης, ενώ άλλα μπορούν να την θερμάνουν. Ορισμένοι ανησυχούν ότι τα μεταλλικά σωματίδια θα μπορούσαν ακόμα και να διαταράξουν το μαγνητικό πεδίο της Γης, να θολώσουν τη θέα των δορυφόρων που παρατηρούν τον πλανήτη και να αυξήσουν τη συχνότητα των καταιγίδων.
Η επανείσοδος του δορυφόρου Salsa ήταν μόλις η πέμπτη τέτοια παρατήρηση στην ιστορία της διαστημικής πτήσης. Ο δορυφόρος Cluster Salsa με βάρος 550 κιλά ήταν αρκετά μικρός σε σύγκριση με τα αντικείμενα που μελετήθηκαν στο παρελθόν. Αυτό το γεγονός δίνει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τους επιστήμονες, καθώς δορυφόροι αυτού του μεγέθους είναι που θα πλημμυρίσουν την τροχιά της Γης τα επόμενα χρόνια.
Το Starlink της SpaceX είναι ο μεγαλύτερος από αυτούς. Επί του παρόντος αποτελείται από περίπου 6.500 δορυφόρους και ο στόλος αναμένεται να φτάσει περισσότερους από 40.000 κάποια στιγμή στη δεκαετία του 2030. Άλλοι μεγάλοι αστερισμοί, όπως το Amazon Kuiper, το γαλλικό E-Space και τα κινεζικά έργα G60 και Guowang βρίσκονται επίσης σε στάδιο ανάπτυξης. Ο καθένας θα μπορούσε να περιλαμβάνει αρκετές χιλιάδες ή ακόμα και δεκάδες χιλιάδες δορυφόρους.
Η ποσότητα διαστημικών απορριμμάτων που εξατμίζεται στην ατμόσφαιρα της Γης έχει υπερδιπλασιαστεί τα τελευταία χρόνια τονίζει χαρακτηριστικά ο Jonathan McDowell, αστρονόμος στο Κέντρο Αστροφυσικής Harvard-Smithsonian και κορυφαίος παρατηρητής διαστημικών απορριμμάτων. «Συνήθως βλέπαμε περίπου 50 έως 100 τμήματα πυραύλων να “επανεισέρχονται” κάθε χρόνο. Τώρα βλέπουμε περίπου 300 το χρόνο». Το 2019, περίπου 115 δορυφόροι κάηκαν στην ατμόσφαιρα. Μέχρι τα τέλη Νοεμβρίου του 2024, είχε ήδη καταγραφεί νέο ρεκόρ με 950 επανεισόδους δορυφόρων, σύμφωνα με τον McDowell.
Το πιο κρίσιμο είναι ότι το μεγαλύτερο μέρος της τέφρας που παράγεται από αυτές τις επανεισόδους θα παραμείνει αιωρούμενο στον αραιό αέρα της μέσης ατμόσφαιρας για δεκαετίες, ίσως και αιώνες. Τα σώματα των δορυφόρων και τα τμήματα των πυραύλων αποτελούνται κυρίως από αλουμίνιο, το οποίο καίγεται και μετατρέπεται σε οξείδιο του αλουμινίου – μια λευκή ουσία που είναι γνωστό ότι συμβάλλει στην εξάντληση του όζοντος. Το αλουμίνιο αντανακλά επίσης το ηλιακό φως, πράγμα που σημαίνει ότι θα μπορούσε να αλλάξει τη θερμοκρασία αυτών των ανώτερων ατμοσφαιρικών στρωμάτων.
Για παράδειγμα, κάποια μοντέλα υποδεικνύουν ότι η θέρμανση θα μπορούσε να προσθέσει υγρασία στη στρατόσφαιρα. Αυτό θα μπορούσε να εξαντλήσει το στρώμα του όζοντος και να προκαλέσει περαιτέρω θέρμανση, η οποία με τη σειρά της θα οδηγούσε σε πρόσθετη εξάντληση του όζοντος. Η ετήσια ποσότητα αλουμινίου από τις εισόδους δορυφόρων πλησιάζει επίσης αυτήν που προέρχεται από καύση μετεωριτών. Σύμφωνα με τα τρέχοντα χειρότερα σενάρια, η ανθρωπογενής συμβολή αυτού του ρύπου θα είναι 10 φορές μεγαλύτερη από αυτήν των φυσικών πηγών έως το 2040.
Τι ακριβώς σημαίνουν όλα αυτά για τη ζωή στη Γη;
«Πρέπει να πάρουμε μια απόφαση, ως κοινωνία, αν θα δώσουμε προτεραιότητα στη μείωση της διαστημικής κυκλοφορίας ή στη μείωση των εκπομπών».
Η καταστροφή της κλιματικής αλλαγής του 21ου αιώνα τέθηκε σε κίνηση όταν η ανθρωπότητα άρχισε να καίει ορυκτά καύσιμα στα μέσα του 19ου αιώνα. Χρειάστηκαν 40 χρόνια για να δημιουργήσουν οι χλωροφθοράνθρακες μια τρύπα στο προστατευτικό στρώμα όζοντος της Γης.
«Οι δραστηριότητες της ανθρωπότητας στο διάστημα έχουν φτάσει σε σημείο που επηρεάζουν το διαστημικό περιβάλλον με παρόμοιο τρόπο που έχουμε επηρεάσει τους ωκεανούς», λέει ο McDowell. «Το πρόβλημα είναι ότι κάνουμε αυτές τις αλλαγές χωρίς να καταλαβαίνουμε σε ποιο στάδιο αυτές οι αλλαγές θα γίνουν ανησυχητικές».
*Με στοιχεία από το Technology Review.
➪ Διαβάστε επίσης: Ούτε ο Έλον Μασκ, ούτε κανένας άλλος θα αποικίσει ποτέ τον Άρη!
Πριν από περίπου τρεις μήνες μία ομάδα δώδεκα εξαντλημένων, από την αϋπνία και την αλλαγή ώρας, ερευνητών συγκεντρώθηκε στο πιο απομακρυσμένο αεροδρόμιο του κόσμου. Η τοποθεσία είναι γνωστή ως το Νησί του Πάσχα, περίπου 2.330 μίλια από τις ακτές της Χιλής. Ετοιμάζονταν για μια μοναδική καταδίωξη: έναν αγώνα να καταγράψουν τις τελευταίες στιγμές ενός δορυφόρου καθώς έπεφτε από το διάστημα και γινόταν στάχτη στον ουρανό.
Ο δορυφόρος αυτός ήταν ο Salsa, ένας από τους τέσσερις δορυφόρους που αποτελούσαν τον αστερισμό Cluster του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA). Ο Salsa και οι «σύντροφοί» του μελετούσαν το μαγνητικό πεδίο της Γης από τις αρχές της δεκαετίας του 2000, αλλά η αποστολή του είχε πλέον ολοκληρωθεί. Το διαστημικό σκάφος είχε τεθεί σε μια «σπείρα θανάτου», κάτι σαν προγραμματισμένη κι ανώδυνη καταστροφή που θα κατέληγε σε μια φλεγόμενη διάλυση ψηλά στην ατμόσφαιρα της Γης, περίπου χίλια μίλια μακριά από τις ακτές του Νησιού του Πάσχα.
Οι επιστήμονες είχαν ως στόχο να καταγράψουν την είσοδό του ξανά στην ατμόσφαιρα. Εξοπλισμένοι με ακριβείς υπολογισμούς τροχιάς από το κέντρο ελέγχου του ESA, οι ερευνητές απογειώθηκαν με ένα ενοικιαζόμενο επιχειρησιακό τζετ έχοντας 25 κάμερες και φασματογράφους τοποθετημένους στα παράθυρα. Η ελπίδα τους ήταν να συγκεντρώσουν σημαντικά δεδομένα για τις φυσικές και χημικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα όταν οι δορυφόροι καίγονται καθώς πέφτουν στη Γη μετά το τέλος των αποστολών τους. Αυτού του είδους η μελέτη γίνεται όλο και πιο επείγουσα σήμερα.
Πριν από περίπου 15 χρόνια μόλις χίλιοι δορυφόροι περιφέρονταν γύρω από τον πλανήτη μας. Τώρα ο αριθμός τους έχει αυξηθεί σε περίπου 10.000 και με την άνοδο των αστερισμών δορυφόρων όπως το Starlink προβλέπεται δεκαπλασιασμός αυτού του αριθμού έως το τέλος αυτής της δεκαετίας. Το να αφήνονται αυτοί οι δορυφόροι να καίγονται στην ατμόσφαιρα στο τέλος της ζωής τους βοηθά στη διατήρηση της ποσότητας των διαστημικών απορριμμάτων στο ελάχιστο. Όμως αυτή η διαδικασία αφήνει τέφρα δορυφόρων στα μεσαία στρώματα της γήινης ατμόσφαιρας. Αυτή η μεταλλική τέφρα μπορεί να βλάψει την ατμόσφαιρα και ενδεχομένως να επηρεάσει το κλίμα. Οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ακόμη πόσο σοβαρό είναι πιθανό να γίνει το πρόβλημα τις επόμενες δεκαετίες.
Η τέφρα από την επανείσοδο των δορυφόρων περιέχει ουσίες που βλάπτουν το όζον. Μελέτες μοντελοποίησης έχουν δείξει ότι κάποια από τα συστατικά της μπορούν επίσης να ψύξουν τη στρατόσφαιρα της Γης, ενώ άλλα μπορούν να την θερμάνουν. Ορισμένοι ανησυχούν ότι τα μεταλλικά σωματίδια θα μπορούσαν ακόμα και να διαταράξουν το μαγνητικό πεδίο της Γης, να θολώσουν τη θέα των δορυφόρων που παρατηρούν τον πλανήτη και να αυξήσουν τη συχνότητα των καταιγίδων.
Η επανείσοδος του δορυφόρου Salsa ήταν μόλις η πέμπτη τέτοια παρατήρηση στην ιστορία της διαστημικής πτήσης. Ο δορυφόρος Cluster Salsa με βάρος 550 κιλά ήταν αρκετά μικρός σε σύγκριση με τα αντικείμενα που μελετήθηκαν στο παρελθόν. Αυτό το γεγονός δίνει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τους επιστήμονες, καθώς δορυφόροι αυτού του μεγέθους είναι που θα πλημμυρίσουν την τροχιά της Γης τα επόμενα χρόνια.
Το Starlink της SpaceX είναι ο μεγαλύτερος από αυτούς. Επί του παρόντος αποτελείται από περίπου 6.500 δορυφόρους και ο στόλος αναμένεται να φτάσει περισσότερους από 40.000 κάποια στιγμή στη δεκαετία του 2030. Άλλοι μεγάλοι αστερισμοί, όπως το Amazon Kuiper, το γαλλικό E-Space και τα κινεζικά έργα G60 και Guowang βρίσκονται επίσης σε στάδιο ανάπτυξης. Ο καθένας θα μπορούσε να περιλαμβάνει αρκετές χιλιάδες ή ακόμα και δεκάδες χιλιάδες δορυφόρους.
Η ποσότητα διαστημικών απορριμμάτων που εξατμίζεται στην ατμόσφαιρα της Γης έχει υπερδιπλασιαστεί τα τελευταία χρόνια τονίζει χαρακτηριστικά ο Jonathan McDowell, αστρονόμος στο Κέντρο Αστροφυσικής Harvard-Smithsonian και κορυφαίος παρατηρητής διαστημικών απορριμμάτων. «Συνήθως βλέπαμε περίπου 50 έως 100 τμήματα πυραύλων να “επανεισέρχονται” κάθε χρόνο. Τώρα βλέπουμε περίπου 300 το χρόνο». Το 2019, περίπου 115 δορυφόροι κάηκαν στην ατμόσφαιρα. Μέχρι τα τέλη Νοεμβρίου του 2024, είχε ήδη καταγραφεί νέο ρεκόρ με 950 επανεισόδους δορυφόρων, σύμφωνα με τον McDowell.
Το πιο κρίσιμο είναι ότι το μεγαλύτερο μέρος της τέφρας που παράγεται από αυτές τις επανεισόδους θα παραμείνει αιωρούμενο στον αραιό αέρα της μέσης ατμόσφαιρας για δεκαετίες, ίσως και αιώνες. Τα σώματα των δορυφόρων και τα τμήματα των πυραύλων αποτελούνται κυρίως από αλουμίνιο, το οποίο καίγεται και μετατρέπεται σε οξείδιο του αλουμινίου – μια λευκή ουσία που είναι γνωστό ότι συμβάλλει στην εξάντληση του όζοντος. Το αλουμίνιο αντανακλά επίσης το ηλιακό φως, πράγμα που σημαίνει ότι θα μπορούσε να αλλάξει τη θερμοκρασία αυτών των ανώτερων ατμοσφαιρικών στρωμάτων.
Για παράδειγμα, κάποια μοντέλα υποδεικνύουν ότι η θέρμανση θα μπορούσε να προσθέσει υγρασία στη στρατόσφαιρα. Αυτό θα μπορούσε να εξαντλήσει το στρώμα του όζοντος και να προκαλέσει περαιτέρω θέρμανση, η οποία με τη σειρά της θα οδηγούσε σε πρόσθετη εξάντληση του όζοντος. Η ετήσια ποσότητα αλουμινίου από τις εισόδους δορυφόρων πλησιάζει επίσης αυτήν που προέρχεται από καύση μετεωριτών. Σύμφωνα με τα τρέχοντα χειρότερα σενάρια, η ανθρωπογενής συμβολή αυτού του ρύπου θα είναι 10 φορές μεγαλύτερη από αυτήν των φυσικών πηγών έως το 2040.
Τι ακριβώς σημαίνουν όλα αυτά για τη ζωή στη Γη;
«Πρέπει να πάρουμε μια απόφαση, ως κοινωνία, αν θα δώσουμε προτεραιότητα στη μείωση της διαστημικής κυκλοφορίας ή στη μείωση των εκπομπών».
Η καταστροφή της κλιματικής αλλαγής του 21ου αιώνα τέθηκε σε κίνηση όταν η ανθρωπότητα άρχισε να καίει ορυκτά καύσιμα στα μέσα του 19ου αιώνα. Χρειάστηκαν 40 χρόνια για να δημιουργήσουν οι χλωροφθοράνθρακες μια τρύπα στο προστατευτικό στρώμα όζοντος της Γης.
«Οι δραστηριότητες της ανθρωπότητας στο διάστημα έχουν φτάσει σε σημείο που επηρεάζουν το διαστημικό περιβάλλον με παρόμοιο τρόπο που έχουμε επηρεάσει τους ωκεανούς», λέει ο McDowell. «Το πρόβλημα είναι ότι κάνουμε αυτές τις αλλαγές χωρίς να καταλαβαίνουμε σε ποιο στάδιο αυτές οι αλλαγές θα γίνουν ανησυχητικές».
*Με στοιχεία από το Technology Review.
➪ Διαβάστε επίσης: Ούτε ο Έλον Μασκ, ούτε κανένας άλλος θα αποικίσει ποτέ τον Άρη!
