Wprowadzenie na rynek rakiety Falcon 9 zmieniło rynek wynoszenia ładunków na orbitę całkowicie. Rakieta, która jest jednorazowego użytku, jest niezwykle droga w użyciu. Rakieta, która może 20 razy wykonać podróż na orbitę, a następnie wrócić w całości na Ziemię znacząco zmienia opłacalność takiego przedsięwzięcia. Efekt tego mógł być tylko jeden: liczba satelitów na orbicie zaczęła rosnąć wykładniczo. Głównym czynnikiem tego wzrostu był fakt, że firma odpowiedzialna za rakiety Falcon 9 sama zaczęła wysyłać na orbitę swoje satelity, które miały stworzyć pierwszą megakonstelację składającą się z tysięcy satelitów. Bardzo szybko rynek podążył za tym trendem i aktualnie w budowie jest już kilka megakonstelacji, które w ciągu najbliższej dekady mogą zwiększyć liczbę satelitów na orbicie od 5000 do nawet miliona. Z tym jednak wiąże się jeden istotny problem.
Zanieczyszczenie powietrza spowodowane spalaniem się satelitów w atmosferze Ziemi może wkrótce stać się poważnym problemem środowiskowym, a jednocześnie jak na razie nie ma na świecie żadnych przepisów regulujących tę działalność. Wcześniej tego problemu nie było, przez co międzynarodowe traktaty kosmiczne, ani przepisy dotyczące ochrony śroodowiska nigdy nie uwzględniały zanieczyszczenia górnych warstw atmosfery metalami spalających się satelitów wchodzących w atmsoferę po zakończeniu swojej misji. Sytuacja jednak zmieniła się diametralnie. Niektórzy badacze proponują, aby substancje chemiczne uwalniane podczas ponownego wejścia satelity w atmosferę, takie jak tlenek glinu, podlegały regulacjom na mocy Protokołu montrealskiego z 1987 r., który zakazuje substancji szkodliwych dla warstwy ozonowej.
Czytaj także: Gigantyczny europejski satelita wejdzie wkrótce w atmosferę ziemską. Gdzie i kiedy?
Od początku ery kosmicznej satelity regularnie ponownie wchodziły w atmosferę i spalały się w niej, ale gdy było ich mało, ich wpływ na atmosferę był minimalny. Megakonstelacje zmieniają jednak stan rzeczy. Badacze wskazują, że w minionym 2023 roku podczas wejścia w atmosferę spaleniu uległo 200 ton satelitów, a już za 10 lat może to być 3600 ton rocznie.
Warto umieścić te liczby w pewnej perspektywie. Co roku w atmosferę Ziemi wchodzi 16 000 ton mniejszych i większych meteorytów. W przeciwieństwie do nich satelity zbudowane są ze stopów metali, w tym glinu. Owe stopy utleniają się podczas wejścia w atmosferę do związków chemicznych, takich jak tlenek glinu. I to już jest problem. Unoszący się w górnych warstwach atmosfery tlenek glinu odbija światło słoneczne z powrotem w przestrzeń kosmiczną, zmniejszając tym samym ilość światła docierającego do Ziemi. Teoretycznie, mogłoby to spowolnić proces wzrostu średnich temperatur. Problem w tym, że nie jesteśmy w stanie ustalić długoterminowych skutków unoszenia się tych związków w atmosferze. Co więcej, tlenek glinu — dokładnie tak jak chlorofluorowęglowodory — wpływa negatywnie na warstwę ozonową, która chroni nas przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym. Protokół montrealski, który zakazał stosowania freonów, doprowadził do odtworzenia warstwy ozonowej, ale eksperci sugerują, że protokół powinien zostać zaktualizowany, aby uwzględnić substancje chemiczne pochodzące ze spalania satelitów w atmosferze naszej planety, abyśmy nie wrócili przypadkiem do punktu, w którym znajdowaliśmy się w latach 90. pod koniec XX wieku.
Czytaj także: Z satelitami na orbicie dzieje się coś niepokojącego. Powodem może być aktywność słoneczna
Najnowsze badania, których wyniki opublikowano w periodyku Geophysical Research Letters wykazało, że jeśli liczba startów satelitów będzie nadal rosła, tlenek glinu ze spalonych satelitów może skutecznie niszczyć warstwę ozonową. Dlatego też, jak najszybciej powinniśmy dodać te związki do zapisów Protokołu montrealskiego.
Autorzy opracowania przekonują, że świat nie może sobie pozwolić na opóźnienie działań. Satelity płoną na wysokości od 60 do 80 kilometrów nad powierzchnią Ziemi, gdzie związki chemiczne mogą zalegać przez dziesięciolecia lub stulecia. Bez szybkiego działania skutki zanieczyszczenia powietrza przez satelity dla środowiska mogą stać się widoczne w ciągu następnej dekady. Usunięcie ich będzie znacznie bardziej długotrwałe, o ile w ogóle będzie możliwe.