埃隆·马斯克 (Elon Musk) 旗下的 SpaceX 宣布,在发现可能导致卫星失败的设计缺陷后,将在未来六个月内处置 100 颗星链卫星。SpaceX 不会冒对其他航天器构成威胁的风险,而是会让这些卫星“脱离轨道”,在大气层中燃烧殆尽。
但大气科学家越来越担心,太空部门的这种明显的非法倾倒行为将导致地球上的进一步气候变化。最近,一个研究小组出人意料地在平流层(形成臭氧层的大气层)的航天器中发现了潜在的消耗臭氧层金属。
监测地球生态系统的卫星所在的相对“近地轨道”日益拥挤——仅星链就有超过 5,000 艘航天器在轨运行。因此,清除碎片是航天部门的首要任务。新发射的航天器还必须在 25 年内脱离轨道(美国最近实施了更严格的五年规则),要么向上移动到所谓的“墓地轨道”,要么向下进入地球大气层。
较低轨道卫星通常设计为利用剩余的燃料和地球引力重新进入大气层。在受控再入中,航天器在预设时间进入大气层,降落在太平洋最偏远的尼莫点(又名航天器坟场)。在不受控制的再入过程中,航天器会“自然消亡”并在大气层中燃烧。
美国宇航局和欧洲航天局提倡这种处置形式,作为“为消亡而设计”的设计理念的一部分。建造、发射和运行一颗足够坚固的卫星,使其能够在太空的敌对环境中运行,同时又能够在重返大气层时轻松分解和燃烧,以避免危险的碎片到达地球表面,这是一项环境挑战。该工作仍在进行中。
卫星运营商必须证明其设计和重返计划的“人为命中”率较低,然后才能获得许可。但对于重返阶段对地球高层大气的影响,人们的关注有限。这并非疏忽。