هر سال هزاران ماهواره پس از پایان عمر خود وارد جو زمین میشوند و در مسیر سقوط میسوزند. این فرایند ردی از مواد شیمیایی بر جا میگذارد که بهتدریج لایه اوزون را تضعیف میکند.
این اتفاق بخشی از یک رویکرد رایج است: «طراحی برای نابودی» که در آن ماهوارهها طوری ساخته میشوند که هنگام ورود دوباره به جو متلاشی شوند تا خطر زبالههای فضایی برای ماهوارههای دیگر و سطح زمین کاهش یابد. اما با افزایش تعداد ماهوارههایی که پرتاب و سپس سوزانده میشوند، پیامدهای زیستمحیطی نیز رو به افزایش است.
اکنون پژوهشگران شرکت اروپایی MaiaSpace، زیرمجموعه ArianeGroup، رویکرد متفاوتی پیشنهاد کردهاند. آنها میگویند «طراحی برای بقا» میتواند به محافظت از جو زمین در برابر آلودگی ناشی از ماهوارهها کمک کند.
در مقالهای تازه، آنتوانت اوت و کریستف بونال از MaiaSpace استدلال کردهاند که یک راهبرد جدید برای پایان عمر ماهوارهها میتواند اثرات منفی زیستمحیطی را کاهش دهد. البته این روش چالشهای خود را دارد، از جمله خطر سقوط قطعات به زمین، و انتخاب بهترین مسیر نیازمند سنجیدن خطرات هر دو رویکرد است.
آلودگی ناشی از بازگشت ماهوارهها به جو به تهدیدی روبهافزایش برای لایههای بالایی جو، بهویژه لایه اوزون در استراتوسفر، تبدیل شده است؛ لایهای که زمین را در برابر پرتو فرابنفش محافظت میکند. ماهوارهها هنگام سوختن در جو، ذرات بسیار ریز اکسید آلومینیوم تولید میکنند و این ذرات واکنشهای مخرب میان اوزون و کلر موجود در جو را تسریع میکنند و به تضعیف این سپر طبیعی میانجامند.
یک مطالعه در سال ۲۰۲۴ نشان داد ماهوارهای معمولی با وزن حدود ۲۵۰ کیلوگرم که حدود ۳۰ درصد جرم آن آلومینیوم است، هنگام سوختن در جو میتواند نزدیک به ۳۰ کیلوگرم نانوذرات اکسید آلومینیوم تولید کند. این پژوهش همچنین نشان داد افزایش تعداد ماهوارههای در حال سقوط طی شش سال باعث رشد هشتبرابری این اکسیدهای مضر در جو زمین شده است.
پژوهش تازه نشان میدهد رویکرد «طراحی برای بقا» میتواند گزینه بهتری باشد. در این روش، ماهوارهها طوری ساخته میشوند که بتوانند سقوط بسیار داغ و پرشتاب از میان جو زمین را پشت سر بگذارند. نویسندگان مقاله میگویند این ماهوارهها باید با یک مانور کنترلشده وارد جو شوند تا خطر سقوط قطعات روی مناطق مسکونی کاهش یابد.
اگر این روش به استاندارد تبدیل شود، احتمالاً هزینههای بیشتری برای اپراتورهای ماهواره به همراه خواهد داشت. فضاپیماها باید آنقدر مقاوم باشند که از ورود دوباره به جو جان سالم به در ببرند و همچنین به سامانههای پیشران و سوخت نیاز خواهند داشت تا در نهایت در نقطهای دورافتاده از اقیانوس آرام فرود بیایند، جایی دور از خشکی و انسانها.
پژوهشگران در مقاله نوشتند طراحان فضاپیما اکنون با این پرسش روبهرو هستند که آیا باید ماهوارهها طوری ساخته شوند که کاملاً در جو بسوزند ــ با این خطر که قطعات باقیمانده احتمال آسیبرسانی را افزایش دهد ــ یا باید هدف کاهش انتشار ذرات و گازهای مضر در جو باشد تا آسیبهای زیستمحیطی بلندمدت محدود شود.
احتمالا گرتا تونبرگ به فضا خواهد رفت !