Komuniti teknologi sedang hangat memperdebatkan apa yang berlaku apabila satelit jatuh semula ke Bumi. Dengan SpaceX mendorbitkan semula satu atau dua satelit Starlink setiap hari, persoalan timbul mengenai kesan alam sekitar daripada pembakaran kapal angkasa di atmosfera kita. Walaupun industri angkasa lepas menumpukan pada mengelakkan perlanggaran orbit, saintis dan pengulas dalam talian membangkitkan kebimbangan tentang sejenis pencemaran yang berbeza—yang boleh menjejaskan atmosfera planet kita dengan cara yang baru kita mula fahami.
Persoalan Aluminium: Satelit vs Meteorit
Satu titik perbincangan utama tertumpu pada sama ada pencemaran semula satelit mewakili ancaman alam sekitar yang signifikan. Sesetengah pengulas menegaskan bahawa atmosfera Bumi secara semula jadi mengendalikan kira-kira 100 tan bahan ekstraterestrial setiap hari, terutamanya daripada meteorit. Memandangkan satelit mini V2 Starlink beratnya kira-kira 800kg setiap satu, hujah mencadangkan ini mewakili beban tambahan yang minimum.
Walau bagaimanapun, perbezaan komposisi amat penting. Walaupun serpihan angkasa semula jadi mengandungi kurang daripada 1% aluminium, satelit kebanyakannya berasaskan aluminium. Perbezaan ini penting kerana aerosol aluminium di atmosfera atas berpotensi mencetuskan tindak balas kimia yang menjejaskan lapisan ozon. Seperti yang dinyatakan oleh seorang pengulas, penyelidikan menunjukkan kemasukan semula satelit pada tahun 2022 menyebabkan peningkatan 29.5% dalam aluminium atmosfera melebihi paras semula jadi.
Satu perbezaan utama ialah satelit mempunyai banyak aluminium - unsur ringan - manakala meteor tidak. Anggaran yang saya lihat ialah jumlah Al di atmosfera atas akan didominasi oleh kemusnahan satelit.
Perbandingan Aluminium Atmosfera
- Aluminium meteorit semula jadi: ~141 tan/tahun
- Aluminium berasal daripada satelit (2022): Peningkatan 29.5% berbanding paras semula jadi
- Suntikan aluminium satelit (2022): ~17 tan metrik aluminium oksida
- Kehilangan peleburan aluminium industri: Sehingga 565,000 tan tersejat setiap tahun (memasuki atmosfera bawah)
Sindrom Kessler vs Pencemaran Atmosfera
Perbualan mendedahkan ketegangan menarik antara dua kebimbangan alam sekitar angkasa lepas. Walaupun artikel asal memfokuskan pada sindrom Kessler—senario perlanggaran tindak balas berantai yang boleh membuat orbit tidak boleh digunakan—pengulas mempersoalkan sama ada pencemaran atmosfera mungkin ancaman yang lebih segera. Satelit Starlink beroperasi di bawah 600km, di mana seretan atmosfera secara semula jadi mendorbitkan semula mereka dalam tempoh beberapa tahun, menjadikan mereka kurang membimbangkan untuk serpihan angkasa jangka panjang berbanding satelit di altitud yang lebih tinggi.
Konstelasi yang dicadangkan China di atas altitud 1,000km menarik kebimbangan khusus dalam perbincangan, memandangkan serpihan pada ketinggian itu boleh kekal selama berabad-abad. Ini menyerlahkan bagaimana konstelasi satelit yang berbeza menimbulkan risiko alam sekitar yang berbeza—ada yang mengancam kelestarian orbit, yang lain berpotensi menjejaskan kimia atmosfera.
Kebimbangan Ketinggian Orbit
- Ketinggian Starlink: Di bawah 600km (penyahorbitan semula jadi dalam beberapa tahun)
- Konstelasi yang dicadangkan China: Melebihi 1,000km (serpihan kekal berabad-abad)
- Zon risiko sindrom Kessler: Julat 600-1,000km
Skala Masalah
Analisis komuniti mencadangkan skala ekonomi penggantian satelit boleh diuruskan untuk syarikat seperti SpaceX. Dengan anggaran hasil tahunan sekitar 12 bilion dolar AS daripada kira-kira 10 juta pelanggan, kos melancarkan satelit pengganti kelihatan mampan. Setiap pelancaran Falcon 9 membawa 60 satelit berharga kira-kira 15 juta dolar AS, mewakili sebahagian kecil keuntungan potensi.
Apa yang membimbangkan pemerhati ialah skala yang diunjurkan. Apabila berbilang syarikat mengerahkan mega-konstelasi mereka yang dirancang, kita mungkin melihat berdozen satelit memasuki semula setiap hari. Eksperimen tidak terkawal menggunakan atmosfera atas kita sebagai pembakar sampah untuk kapal angkasa membimbangkan saintis yang teringat bagaimana ancaman alam sekitar sebelumnya, seperti CFC dan lapisan ozon, hanya diakui selepas kerosakan ketara berlaku.
Skala Penyahorbitan Satelit
- Kadar semasa: 1-2 satelit Starlink setiap hari
- Kadar unjuran dengan konstelasi penuh: ~5 satelit setiap hari
- Jisim Starlink V2 Mini: ~800kg setiap satu
- Pengambilan meteorit semula jadi: ~100 tan setiap hari
Jurang Penyelidikan
Mungkin aspek paling membimbangkan yang timbul daripada perbincangan ialah kekurangan penyelidikan muktamad. Pengulas menyatakan bahawa kajian sedia ada tentang kesan atmosfera berkisar dari ini terlalu kecil untuk menjadi masalah hingga kita sudah musnah. Ketidakpastian itu sendiri membimbangkan, dengan saintis menyeru lebih banyak penyelidikan tentang bagaimana aerosol logam mungkin menjejaskan corak iklim, kimia ozon, dan komposisi atmosfera.
Perbandingan dengan pelepasan peleburan aluminium—di mana beratus-ratus ribu tan aluminium disejat setiap tahun—memberikan sedikit perspektif. Walau bagaimanapun, perbezaan kritikal terletak pada altitud: pelepasan perindustrian memasuki atmosfera bawah, manakala serpihan satelit tersebar terus ke stratosfera di mana kesannya kurang difahami dan berpotensi lebih berterusan.
Perdebatan berterusan apabila industri angkasa lepas berkembang, dengan ahli komuniti menyeru penilaian alam sekitar yang lebih baik dan berpotensi bahan alternatif untuk satelit masa depan. Seperti yang dinyatakan secara ringkas oleh seorang pengulas, ketidakpastian cukup besar sehingga kita mungkin sudah merosakkan atmosfera atas tanpa memahami sepenuhnya akibatnya.
Rujukan: Starlink is burning up one or two satellites a day in Earth's atmosphere