MIT가 이끄는 항공우주 엔지니어에 따르면, 온실 가스 배출은 지구를 안전하게 공전할 수 있는 위성의 수를 크게 줄일 수 있다고 합니다. 이 소식은 인터넷과 날씨 예보를 포함한 필수적인 우주 기반 서비스에 문제를 일으킬 수 있습니다.
온실 가스 배출은 지구 표면을 덥히는 것뿐만 아니라 우주에도 영향을 미칩니다. MIT가 이끄는 연구자들은 이러한 배출이 지구 근처 우주의 환경을 변화시키고 있으며, 앞으로 수십 년 동안 안전하게 작동할 수 있는 위성의 수를 줄일 가능성이 있다는 것을 발견했습니다.
게재 Nature Sustainability에서 이 연구는 이산화탄소와 기타 온실 가스가 상층 대기, 특히 열권을 수축시킨다는 것을 보여줍니다. 이 수축은 대기 밀도를 낮추고, 그 결과 대기 저항이 감소합니다. 이 힘은 오래된 위성과 파편을 끌어내려 불타게 하는 데 도움이 됩니다. 저항이 적으면 우주 쓰레기가 궤도에 더 오래 머물러 충돌 가능성이 크게 증가합니다.
연구팀은 암울한 미래를 예측합니다. 그들의 시뮬레이션에 따르면 2100년까지 온실 가스의 영향으로 지구 저궤도 위성의 운반 용량이 50-66% 감소할 수 있습니다.
MIT 항공우주학과(AeroAstro)의 준교수이자 연구 저자인 리처드 리나레스는 보도자료에서 "지난 100년 동안 지구에서 우리가 온실 가스에 대해 보인 행동은 앞으로 100년 동안 우리가 위성을 운영하는 방식에 영향을 미치고 있습니다."라고 말했습니다.
이 연구는 날씨 예보, GPS 탐색, 글로벌 통신, 뱅킹 등 우리가 매일 사용하는 기술에 광범위한 영향을 미칠 것으로 예상됩니다.
AeroAstro의 대학원생이자 주저자인 윌리엄 파커는 "기후 변화가 현상 유지를 방해하면서 상층 대기는 취약한 상태에 있습니다."라고 덧붙였습니다. "동시에, 특히 우주에서 광대역 인터넷을 제공하기 위해 발사된 위성의 수가 엄청나게 증가했습니다. 우리가 이 활동을 신중하게 관리하고 배출량을 줄이기 위해 노력하지 않는다면, 우주가 너무 혼잡해져 충돌과 파편이 더 많아질 수 있습니다."
11년의 태양 주기 동안 지구의 가장 바깥쪽 대기는 태양 활동에 반응하여 따뜻해지거나 차가워지면서 열권은 자연스럽게 확장되고 수축됩니다.
그러나 지난 수십 년 동안의 추세는 온실 가스가 이제 더 중요한 역할을 하고 있음을 시사합니다. 과학자들은 자연적인 태양 활동만이 아니라 이러한 온실 가스 배출에 의해 주도되는 것으로 보이는 위성 저항의 변화를 관찰했습니다.
파커는 "하늘이 말 그대로 무너지고 있습니다. 그 속도가 수십 년에 걸쳐 일어나고 있습니다."라고 덧붙였습니다.
MIT 팀은 미래의 궤도 역학과 잠재적인 위성 충돌을 추정하기 위해 다양한 온실 가스 배출 시나리오를 통합한 시뮬레이션을 개발했습니다.
오늘날 지구 표면에서 최대 10,000마일 떨어진 저궤도에는 1,200개가 넘는 작동 위성이 있습니다. 이 위성은 인터넷 제공, 내비게이션 시스템, 날씨 예보와 같은 필수 서비스를 제공합니다. 특히 SpaceX의 Starlink와 같은 거대 별자리의 위성 발사가 기하급수적으로 증가하면서 이미 이 궤도 영역이 상당히 혼잡해졌습니다.
파커는 "지난 60년 동안 지난 XNUMX년을 합친 것보다 더 많은 위성이 발사되었습니다."라고 덧붙였습니다. 그는 우리의 현재 경로가 지속 가능한지 이해하는 것이 중요하다고 강조했습니다.
연구자들은 다양한 배출 시나리오를 고려하여 각 고도에서 수용할 수 있는 위성 수를 예측하기 위해 "수용 능력"의 생태학적 모델을 사용했습니다. 2000년의 배출 수준을 잠재적인 미래 증가와 비교함으로써, 그들은 배출량 증가가 저궤도의 다양한 고도에서 수용 능력을 급격히 줄인다는 것을 발견했습니다.
예측에 따르면, 국지적인 구역에서도 운반 용량을 초과하면 "폭주 불안정성" 또는 연쇄 충돌에 직면하여 파편이 발생하여 궤도 영역을 사용할 수 없게 될 수 있습니다. 이러한 결과는 온실 가스 배출을 해결하고 위성 발사를 신중하게 관리하는 것이 시급함을 강조합니다.
"우리는 대기에 의존하여 잔해를 청소합니다. 그리고 대기가 변하고 있다면 잔해 환경도 변할 것입니다." 파커가 덧붙였습니다. "우리는 궤도 잔해에 대한 장기적 전망이 온실 가스 배출을 억제하는 데 크게 달려 있음을 보여줍니다."
버밍엄 대학의 매튜 브라운과 공동으로 작성한 이 연구는 지구 표면을 넘어선 기후 변화의 차원에 주의를 환기합니다.
출처: 기술 매사추세츠 공과 대학