報(bào)廢的人造衛(wèi)星為全球變暖背鍋？

衛(wèi)星在高層大氣中被燒毀，但是我們?nèi)匀徊恢肋@對(duì)地球的氣候有什么影響。

衛(wèi)星在地球大氣中被灼燒（圖源: Paul Fleet / shutterstock）

埃隆·馬斯克公布了他將在6個(gè)月內(nèi)處理100顆報(bào)廢的星鏈衛(wèi)星，為了不影響其他在軌衛(wèi)星的工作狀態(tài)，SpaceX決定通過降低衛(wèi)星的軌道高度而讓衛(wèi)星和大氣產(chǎn)生摩擦，燒掉整顆衛(wèi)星。

但是研究大氣的科學(xué)家們對(duì)于這種在大氣層內(nèi)燃燒衛(wèi)星而銷毀衛(wèi)星的方式提出了質(zhì)疑，他們認(rèn)為這會(huì)加劇全球變暖。最近，一個(gè)團(tuán)隊(duì)意外的在平流層中找到了不少對(duì)臭氧層有害的金屬，而平流層是臭氧的形成地。

隨著太空探索的進(jìn)行，近地軌道變的是越來越擁擠。據(jù)統(tǒng)計(jì)，SpaceX就約有5000顆在軌衛(wèi)星。因此想辦法清除掉廢棄衛(wèi)星對(duì)于衛(wèi)星行業(yè)就是個(gè)挑戰(zhàn)。新發(fā)射的衛(wèi)星必須在25年內(nèi)被處理掉（最近公布了更加嚴(yán)格的5年清除計(jì)劃），要么增大軌道高度，抬升到所謂的“墳?zāi)管壍馈?；要么降低軌道高度，讓衛(wèi)星焚毀與大氣層內(nèi)。

近地衛(wèi)星一般被設(shè)計(jì)成利用所剩有的燃料降低軌道高度，并重新進(jìn)入大氣層。在一次受控制的重新進(jìn)入大氣層中，航天器會(huì)在計(jì)算好的時(shí)間內(nèi)進(jìn)入大氣層并最終墜毀于太平洋上的尼莫點(diǎn)（又稱航天器墳場(chǎng)）。在一次不收控制的重新進(jìn)入大氣層中，航天器會(huì)慢慢的焚毀與大氣層中。

NASA和歐空局（ESA）提出了一種全新的衛(wèi)星設(shè)計(jì)理念，即所謂的“為報(bào)廢而設(shè)計(jì)”。其目的在于設(shè)計(jì)一個(gè)既可以抗住外太空惡劣的環(huán)境，又很容易焚毀于大氣層的衛(wèi)星。但是這個(gè)設(shè)計(jì)理念并沒有得到比較全面的建設(shè)。

衛(wèi)星制造商在衛(wèi)星發(fā)射之前必須證明自己的衛(wèi)星銷毀計(jì)劃有著極低的“與人類相撞率”（換句話說，就是砸不到人類）。但是現(xiàn)在對(duì)衛(wèi)星重新進(jìn)入大氣層時(shí)產(chǎn)生的問題幾乎沒有任何的考慮，這并不是杞人憂天。

一開始，各個(gè)國家的宇航局和天文學(xué)家們并不認(rèn)為在大氣層焚毀衛(wèi)星會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響，畢竟每天在大氣層焚毀的衛(wèi)星產(chǎn)生的顆粒比每天440噸的外來隕石產(chǎn)生的顆粒少得多。這還沒有考慮到火山爆發(fā)和人類工業(yè)產(chǎn)生的污染。

臭氧層的壞消息？

所以現(xiàn)在到底是大氣學(xué)家在過度反應(yīng)還是這樣焚毀衛(wèi)星真的會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響？這個(gè)問題導(dǎo)致了一個(gè)從20世紀(jì)80年代開始，針對(duì)地球兩極臭氧層空洞的研究。

現(xiàn)在，我們知道臭氧層空洞是人造工業(yè)廢氣產(chǎn)生的。這些工業(yè)廢氣和自然形成的位于高層大氣的極地平流層云（又稱珠母云）相結(jié)合，這些云層的表面充當(dāng)了催化劑的作用，把原來對(duì)臭氧層無害的化學(xué)成分變成會(huì)快速摧毀臭氧層的成分。

丹·齊佐是普渡大學(xué)的一位大氣科學(xué)家，也是最近一項(xiàng)關(guān)于臭氧層的研究的合著者。這項(xiàng)研究在平流層發(fā)現(xiàn)了對(duì)臭氧層有害的化學(xué)物質(zhì)。他向space.com解釋道，真正的問題是在地球臭氧層剛剛開始恢復(fù)時(shí)，這些來自焚毀衛(wèi)星的顆粒是否會(huì)對(duì)臭氧層的恢復(fù)產(chǎn)生影響。

讓丹·齊佐和其他大氣科學(xué)家更加擔(dān)心的是，衛(wèi)星的殘骸中只有一部分可以形成新的極地平流層云。這些云不一定只形成在高層大氣中，在低層大氣中也可能形成（卷云形成地）。卷云的特征是薄而細(xì)小，可在六公里以上的高空看到。它們傾向于困住從地面反射的熱量，因此有理論認(rèn)為卷云會(huì)增強(qiáng)全球變暖的趨勢(shì)，但是這個(gè)理論尚未被學(xué)術(shù)界廣泛的認(rèn)可。

丹·齊佐還解釋說，從傳聞證據(jù)中我們知道，兩極上方的高空云層正在發(fā)生變化，但是我們不知道什么導(dǎo)致了這個(gè)變化。我們需要搞清楚的是到底是火山或隕石塵埃這種自然現(xiàn)象在導(dǎo)致變化，還是人造衛(wèi)星殘骸這種人為現(xiàn)象在導(dǎo)致變化。

在意，但不是大問題

（又是space.com的廣告，不翻譯）

所以我們到底應(yīng)該如何解答這個(gè)問題？大氣科學(xué)家，航天器建造人員和天體物理學(xué)家都對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行了研究，但是這些研究并不夠嚴(yán)謹(jǐn)和集中，我們得不到什么明確的主意或者應(yīng)該注意的方向。有些天文學(xué)家認(rèn)為衛(wèi)星殘骸中的氧化鋁會(huì)導(dǎo)致臭氧層的加速消耗。

研究這個(gè)問題的大氣科學(xué)家也沒有給出有關(guān)的建議，因?yàn)椴]有足夠的科學(xué)證據(jù)支持衛(wèi)星殘骸會(huì)對(duì)大氣層造成什么明顯的影響。人類知道衛(wèi)星殘骸位于平流層中，但是這些殘骸對(duì)于臭氧層的影響仍是未知的。

在這一方面的研究很有可能夸大影響從而獲得更多關(guān)注度和支持。但是也不可否認(rèn)后面的研究者用糟糕的結(jié)果去抹黑這個(gè)研究。我們也不想使用民粹主義的觀點(diǎn)。但是當(dāng)人類找到在大氣層焚毀衛(wèi)星會(huì)對(duì)大氣層產(chǎn)生不可逆的影響時(shí)，我們可能已經(jīng)來不及彌補(bǔ)錯(cuò)誤了，這就像臭氧層消失一樣。這是一個(gè)持續(xù)不斷的困境。

BY: Fionagh Thomson

FY: Chen Li

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