发布时间:2025-04-30 点此:520次
IT之家 3 月 11 日音讯,美国麻省理工学院 3 月 10 日在其官网上发布公报说,该校航空航天工程师团队在《天然・可继续性》杂志上宣布的最新研讨显现,温室气体排放正在改动近地空间的环境,跟着时间推移,近地轨迹承载卫星等飞行器的才能将会下降。
研讨指出,二氧化碳和其他温室气领会导致地球高层大气缩短,其间热层(thermosphere)的改变尤为要害,热层是国际空间站和大多数卫星轨迹地点的区域。当热层缩短时,大气密度下降,从而削减了大气阻力 —— 这种阻力会将老旧卫星和其他太空碎片拉向低轨迹,使其与空气分子触摸并焚烧殆尽。因而,阻力的削减意味着太空废物的寿数延伸,它们将在轨迹上停留数十年,添加轨迹磕碰的危险。
据IT之家了解,研讨团队经过模仿温室气体排放对高层大气和轨迹动力学的影响,估算了低地球轨迹的“卫星承载才能”。模仿成果显现,到 2100 年,因为温室气体的影响,最受欢迎的轨迹区域的承载才能或许会削减 50% 至 66%。
“曩昔一百年中,咱们在地球上的温室气体排放行为,将影响未来一百年咱们怎么运转卫星。”研讨作者、MIT 航空航天系(AeroAstro)副教授 Richard Linares 表明,“跟着气候改变损坏现状,高层大气处于一种软弱状况。”研讨的首要作者、AeroAstro 研讨生 William Parker 弥补道,“与此同时,近年来卫星发射数量大幅添加,尤其是用于太空宽带互联网服务的卫星。假如咱们不谨慎办理这些活动并削减排放,太空或许会变得过于拥堵,导致更多磕碰和碎片发生。”
现在,有超越 10,000 颗卫星在低地球轨迹运转,该区域间隔地球表面约 2,000 公里。这些卫星供给互联网、通讯、导航、天气预报和金融服务等重要服务。近年来,卫星数量激增,迫使运营商定时进行磕碰躲避操作以确保安全。任何磕碰都或许发生在轨迹上停留数十年乃至数百年的碎片,添加与新旧卫星的后续磕碰危险。
“曩昔五年发射的卫星数量超越了前 60 年的总和。”Parker 说,“咱们企图了解的是,咱们现在的轨迹使用途径是否可继续。”
在新研讨中,研讨人员模仿了未来一个世纪不同温室气体排放情形对大气密度和阻力的影响,并针对每个“壳层”(即特定高度规模),模仿轨迹动力学和卫星磕碰危险。他们经过这种办法确认了每个壳层的“承载才能”,即该区域可以支撑的卫星数量上限。
研讨团队比较了多种情形,包含温室气体浓度坚持在 2000 年水平的情形,以及依据政府间气候改变专门委员会(IPCC)同享社会经济途径(SSPs)改变的情形。成果显现,继续添加排放的情形将导致低地球轨迹的承载才能大幅下降。
特别是,到本世纪末,与 2000 年排放水平坚持不变的情形比较,200 至 1000 公里高度规模内可以安全包容的卫星数量或许会削减 50% 至 66%。假如卫星容量超出,即使是在部分区域,研讨人员猜测该区域将呈现“失控不稳定性”,即磕碰级联反响,发生太多的碎片,以至于卫星将无法安全运转。
虽然研讨猜测到 2100 年的状况,但团队指出,现在某些大气壳层现已因卫星数量过多而变得拥堵,尤其是像 SpaceX 的星链(Starlink)这样的“巨型星座”,其由数千颗小型互联网卫星组成。
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