
@Steed的围脖:地球轨道越来越拥挤了。截至今年年初,我们头顶上飞着超过1.4万颗正在工作的卫星。而马斯克们的宏图才刚刚展开。按照现在的计划,未来几年还会有数万颗卫星排队上天。
这些卫星有个共同点:它们是“快消品”。为了省钱和批量生产,这些小家伙的设计寿命通常只有5到10年。于是,问题来了:它们“退休”时,都去哪儿了?
科学家最担心的状况叫作凯斯勒现象。简单来说,就是轨道上的垃圾太多,一旦两两相撞,碎块会引发连环炸鱼般的链式反应,最后让地球周围布满碎片云,封死人类通往宇宙的路。
为了不让这种悲剧发生,目前的规则很直接:卫星到期必须自杀,一头栽进大气层烧毁。灰飞烟灭,不留痕迹。但问题在于,物质不会凭空消失。
现在的太空互联网星座如果建设完成,每天大约会有23颗卫星在大气层里排队“火化”。这些卫星在剧烈摩擦中变成了一团团肉眼可见的火球。大家管这叫人造火流星,是人类丢进大气层里的“工业废料”。
卫星的主体材料是铝。当铝在平流层高温燃烧时,会转化成微小的氧化铝颗粒。平流层位于大气层的高处,那里没有雨雪,这些金属颗粒一旦进去,就飘浮很久。它们就像是化学反应的“催化剂”,会吸引周围的氯元素去攻击臭氧层。
这让人想起上世纪关于冰箱制冷剂的教训。人类好不容易通过《蒙特利尔议定书》堵住了臭氧层空洞,现在这些燃烧的卫星碎片可能又要给还没愈合的伤口撒上一把盐。
除了铝,卫星里还含有大量的碳纤维和塑料。它们燃烧后会产生碳黑,也就是俗称的烟尘。平流层里的风模式直接影响着地面的天气规律。当这些深色的烟尘飘在万米高空,它们会吸收阳光,改变局部的温度分布。这些并不合群的杂质被塞进了地球的大气循环系统,而我们目前还没搞清楚,这会如何扰乱明年的降雨或者风暴。
人类在工程探索上总是习惯先行一步。当年发明内燃机时,没人预料到一百年后气温会升高;现在为了全球联网,人类开启了卫星大爆发时代,却还没想好如何处理这一场持续不断的“金属雨”。科学界正在加速研究,试图赶上卫星发射的速度。但无论如何,飘浮在高空的那些化学尘埃,最终都会以某种方式写进地球的账单里。
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图为儒勒·凡尔纳号无人货运飞船再入地球大气层时形成的人造火流星,图源:NASA/ESA/Bill Moede and Jesse Carpenter
信源:Andy Tomaswick 发在 UniverseToday 的相关报道
