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美國麻省理工學(xué)院10日在其官網(wǎng)上正式宣布,該校及其英國伯明翰大學(xué)研究人員聯(lián)合進(jìn)行的一項新研究表明,隨著溫室氣體排放的增加,大氣層將逐漸削弱太空垃圾清理的能力。隨著時間的推移,近地軌道區(qū)域的衛(wèi)星承載能力將逐漸減弱。
這項研究稱,隨著二氧化碳等溫室氣體濃度的上升,大氣中更多的熱量將以紅外輻射的形式釋放到太空。這將導(dǎo)致高層大氣層發(fā)生收縮,從而降低近地軌道區(qū)域的大氣密度。大氣密度的降低將減少衛(wèi)星碎片所受的空氣阻力,從而延長衛(wèi)星在軌運(yùn)行的時間,并增加其與其他衛(wèi)星發(fā)生碰撞的風(fēng)險。
研究團(tuán)隊通過模擬不同溫室氣體排放情景對高層大氣層和軌道動力學(xué)的影響,預(yù)測顯示,到本世紀(jì)末,距地面200公里至1000公里高度的近地軌道區(qū)域,衛(wèi)星的承載能力可能減少至50%至66%之間。研究者預(yù)測,即使在局部軌道區(qū)域,衛(wèi)星數(shù)量超過承載能力的情況也將導(dǎo)致"失控的不穩(wěn)定性",即連鎖碰撞并產(chǎn)生大量碎片,最終導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)的衛(wèi)星無法安全運(yùn)行。
這篇論文10日正式發(fā)表在英國《自然-可持續(xù)發(fā)展》雜志上。論文第一作者、麻省理工學(xué)院研究員威廉·帕克指出,人類未來在軌衛(wèi)星的運(yùn)行情況與我們能否有效遏制溫室氣體排放有著密切關(guān)系。大氣層作為人類清理太空垃圾的主要工具,其變化將直接反映出太空垃圾環(huán)境也將發(fā)生變化。
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