انتشار گازهای گلخانه‌ای، آینده مدار پایینی زمین را تهدید می‌کند

یافته‌های یک پژوهش جدید نشان می‌دهد که ادامه انتشار گازهای گلخانه‌ای در جَو زمین ممکن است دیرپایی زباله‌های فضایی را در مدار پایینی زمین افزایش دهد.

کد خبر: ۷۸۵۴۴۴

تاریخ: ۲۱ اسفند ۱۴۰۳ - ۱۵:۵۰

به گزارش گروه علمی ایران اکونومیست، وبگاه سای‌تِک‌دِیلی در گزارشی آورده است: مدل‌سازی پژوهشگران نشان داد که انتشار متوسط تا زیاد دی‌اکسیدکربن تعداد ماهواره‌هایی را که از مدار خارج می‌شود به صورت چشمگیری کاهش می‌دهد، مدار پایینی زمین را انباشته از زباله نگه می‌دارد و تعداد ماهواره‌های جدیدی را که می‌توان به آنجا فرستاد محدود می‌کند.

در صورت انتشار فراوان گازهای گلخانه‌ای، احتمال دارد تا سال ۲۱۰۰ میلادی تعداد ماهواره‌هایی که می‌توانند به طور ایمن در مدار پایینی زمین (مسیر چرخش ماهواره دور زمین) کار کنند کاهش چشمگیری یابد؛ این موضوع فعالیت‌های انسان‌ها را در آنجا از ترس ایجاد سندرم کِسلر به صورت چشمگیری محدود خواهد کرد.

سندرم کسلر (که اثر کسلر یا آبشارهای تصادفی یا آبشار ریزش نیز نامیده می‌شود) که توسط دونالد جِی کسلر (دانشمند ناسا) مطرح شد وضعیتی است که در آن چگالی اشیا در مدار پایینی زمین به اندازه‌ای افزایش یابد که برخورد بین اشیا می‌تواند آبشاری ایجاد کند که در آن هر برخورد باعث ایجاد زباله فضایی ‌شود و احتمال برخورد بیشتر را افزایش ‌دهد.

یکی از نتایج سندرم کسلر این است که توزیع زباله در مدار ممکن است فعالیت‌های فضایی و استفاده از ماهواره‌ها در مدارهای خاص را تا چند نسل‌ غیرممکن کند.

یافته‌های یک گروه پژوهشی به سرپرستی ویلیام پارکر، مهندس هوانوردی مؤسسه فناوری ماساچوست آمریکا، نشان داد که تغییر اقلیم و تجمع زباله‌های مداری دو موضوع مهم نگران‌کننده‌ جهانی و نیازمند اقدام یکپارچه هستند.

فضا بسیار بزرگ است؛ اما بخشی از آن که در اطراف زمین قرار دارد و می‌توان برای عملیات ماهواره‌ای از آن استفاده کرد، محدودتر است. اشیای زیادی وجود دارد که می‌توانیم قبل از اینکه شرایط ناامن شود، در آنجا بین ارتفاع حدود ۲۰۰ تا هزار کیلومتری (۱۲۵ تا ۶۲۰ مایل) قرار دهیم.

آنچه درباره مدار پایینی زمین می‌دانیم این است که ظرفیت آن بسته به عواملی که بر جَو زمین تأثیر می‌گذارد تغییر می‌کند؛ به عنوان مثال در طول حداکثر خورشیدی (زمانی که لکه‌ها و فوران‌های خورشیدی به حداکثر خود می‌رسد)، ماندن ماهواره‌ها در آسمان سخت‌تر می‌شود؛ زیرا افزایش انرژی خورشید، جَو را متورم می‌کند و نیروی کششی واردشده به ماهواره‌ها در مدار پایینی زمین را افزایش می‌دهد.

برای وضعیت فعلی آب و هوای زمین ‌سابقه ثبت‌شده‌ای وجود ندارد. پیامدهای حجم انبوه انتشار گازهای گلخانه‌ای در نتیجه فعالیت‌های انسان‌ها در مدار پایینی زمین به طور دقیق بررسی نشده است. می‌دانیم که این گازها باعث کوچک‌شدن ترموسفر می‌شود. ترموسفر لایه‌ای از جَو (اتمسفر) است که از ارتفاع حدود ۸۵ کیلومتری آغاز می‌شود و تا بلندای حدود ۶۰۰ کیلومتری ادامه دارد.

پارکر و همکارانش با استفاده از مدل‌سازی جَو تلاش کردند دریابند در سال ۲۱۰۰ میلادی، مدار پایینی زمین در موقعیت‌های فرضی گوناگون انتشار گازهای گلخانه‌ای تحمل چه میزان بار ماهواره‌ای را خواهد داشت.

آن‌ها دریافتند کاهش چگالی ترموسفر که با افزایش انتشار گازهای گلخانه‌ای اتفاق می‌افتد، نیروی کششی واردشده به ماهواره‌ها را نیز کاهش می‌دهد؛ برای ساده‌تر شدن مطلب می‌توان گفت اثر ترمزمانند اعمال‌شده بر جسمی که در یک سیال حرکت می‌کند، کاهش می یابد.

هنگامی که عمر مفید یک ماهواره به پایان می‌رسد، مهندسان برای کشیدن آن به جو زمین برنامه‌ریزی می‌کنند. ماهواره در هنگام ورود مجدد به جو بدون ایجاد خطر می‌سوزد و از بین می‌رود. هنگامی که کشش کاهش می‌یابد، انجام این فرآیند بسیار بیشتر طول می‌کشد و ماهواره از کار افتاده، مدتی طولانی‌تر در مدار پایینی زمین باقی می‌ماند و برای اجسام دیگر خطر ایجاد می‌کند.