温室气体排放威胁卫星？最新研究称或致地球轨道承载能力减少66%

温室气体排放会威胁到发射、运行的地球轨道卫星吗？施普林格·自然旗下专业学术期刊《自然—可持续性》最新发表一篇气候变化建模研究论文称，到21世纪末，人为温室气体在大气的排放量不断增加，在高排放场景下可能会使能够安全绕地运行的卫星总数比当前承载能力减少66%。

 

该论文介绍，此前研究已经表明，大气中温室气体含量增加会使地球的上层大气包括中间层(高度50-85公里)和热层(高度85-600公里)收缩，这是因为入射的红外辐射被反射到了太空，从而产生冷却和收缩效应。这种收缩会降低地球轨道空间的密度，随着大气阻力减少，太空垃圾碎片在轨道上停留的时间变长。随着轨道上的卫星数量增加，持续存在的太空垃圾对地球轨道空间的长期使用造成了越来越大的问题。

 

在本项研究中，论文第一作者兼通讯作者、美国麻省理工学院William E. Parker和同事及合作者利用大气建模，估算了不同排放场景下到2100年能够持续维持在地球轨道上的卫星数量。以2000年温室气体浓度为基准，他们研究发现，在最高排放共享社会经济路径(SSP5-8.5)场景下，到2100年低地轨道上能可持续管理的卫星数量将减少50-66%，具体取决于太阳活动。

 

论文作者还估计了轨道物体的理想分布和不同排放场景下观察到的偏离理想分布的情况。研究表明，在中度到最高二氧化碳排放率场景下，卫星经大气摩擦脱离轨道的速度会大为降低。

 

论文作者总结认为，虽然人们正在考虑使用主动脱轨技术降低碰撞风险，但缓解温室气体排放不仅对地球气候很重要，对保护人类进入和利用外层空间也很重要。