Massachusetts Institute of Technology (MIT) -yliopiston tutkijat ovat havainneet, että kasvihuonekaasujen lisääntyminen jäähdyttää ja supistaa termosfääriä, ilmakehän kerrosta, jossa useimmat satelliitit liikkuvat. Tämä supistuminen vähentää ilmakehän tiheyttä, mikä puolestaan heikentää "ilmakehän vastusta", joka auttaa poistamaan avaruusromua. Itse asiassa ilmakehän vastus toimii kitkavoimana, hidastaen kiertäviä esineitä ja saaden ne laskeutumaan vähitellen, kunnes ne palavat ilmakehän tiheämmissä kerroksissa.
Dominoefekti avaruudessa
Termosfääri, joka sijaitsee 85–600 kilometrin korkeudella, näyttelee tärkeää roolia avaruusromun hallinnassa. Sen tuottama ilmakehän vastus hidastaa kiertäviä esineitä, saaden ne laskeutumaan ja palamaan ilmakehässä. Kuitenkin tämän kerroksen supistumisen myötä romut pysyvät kiertoradalla pidempään, mikä lisää törmäysriskiä.Tämä ilmakehän vastuksen väheneminen vaikuttaa suoraan avaruusromun kestoon. Normaalisti matalalla kiertävät esineet menettävät vähitellen korkeutta ja lopulta hajoavat. Mutta vähemmän tiheässä ilmakehässä tämä prosessi hidastuu, jolloin romut voivat kellua vuosikymmeniä tai jopa vuosisatoja.
Tutkijoiden simulaatiot osoittavat, että korkeiden päästöjen skenaariossa matalalla kiertävien satelliittien kapasiteetti voisi vähentyä 50–66 % vuoteen 2100 mennessä. Kun projektiota sovelletaan 400–1000 km korkeudelle, tämä väheneminen voisi jopa nousta 82 %:iin. Tämä vähennys voisi johtaa kasvavaan epävakauteen, mikä lisää ketjureaktioiden törmäysriskiä ja tekee tietyistä kiertoratoista käyttökelvottomia.
Tällainen tilanne uhkaisi satelliittien tarjoamia välttämättömiä palveluja, kuten viestintää ja ilmaston seurantaa.
Hallitsematon satelliittikasvu
Matalalla kiertävien satelliittien määrä on räjähtänyt viime vuosina, erityisesti internetin tarjoamiseksi suunniteltujen konstellaatioiden käyttöönoton myötä. Vuonna 2023 yli 10 000 satelliittia oli toiminnassa, ja tämä määrä kasvaa jatkuvasti. Tämä nopea kasvu yhdistettynä kiertokapasiteetin vähenemiseen asettaa merkittäviä haasteita avaruuden kestävälle hallinnalle.Megakonstellaatioiden, kuten Starlinkin tai OneWebin, suunnitelmat aikovat laukaista tuhansia lisäsatelliitteja tulevina vuosina. Nämä aloitteet, vaikka hyödyllisiä globaalin yhteyden parantamiseksi, saattavat pahentaa matalan kierron ylikuormitusta. Ilman tiukkaa sääntelyä kiertävien esineiden tiheys voi saavuttaa kriittisen tason, mikä lisää törmäysriskiä niin paljon, että termosfääri muuttuu käyttökelvottomaksi (tilanne tunnetaan nimellä "Kesslerin syndrooma").
Tutkijat korostavat kiireellistä tarvetta ryhtyä toimiin kasvihuonekaasupäästöjen rajoittamiseksi ja satelliittien laukaisun paremman sääntelyn varmistamiseksi. Ilman yhteisiä toimia matala kiertorata voi tulla liian tukkeutuneeksi, mikä vaarantaa näiden satelliittien tarjoamat välttämättömät palvelut, kuten viestinnän ja ilmaston seurannan. Proaktiivinen hallinta on tarpeen, jotta vältetään peruuttamaton kiertorataepävakaus.
Lisätietoja: Mikä on Kesslerin syndrooma?
Kesslerin syndrooma kuvaa skenaariota, jossa törmäykset kiertävien esineiden välillä tuottavat niin paljon romua, että avaruus muuttuu vähitellen käyttökelvottomaksi. Jokainen törmäys luo uusia palasia, mikä lisää eksponentiaalisesti tulevien törmäysten riskiä. Tämä ilmiö voisi tehdä tietyistä kiertoradoista saavuttamattomia vuosikymmeniksi.Tämä skenaario popularisoitiin Donald J. Kesslerin, NASA:n tutkijan, toimesta 1970-luvulla. Se tuo esiin ketjureaktion riskin, jossa avaruusromu, lisääntyessään, tekee Maapallon kiertoradasta liian vaarallisen toimiville satelliiteille. Tällainen tilanne uhkaisi välttämättömiä palveluja, kuten viestintää, navigointia ja Maapallon havaintoa.
Nykyään, kun satelliittien määrä kasvaa nopeasti ja ilmakehän vastus vähenee ilmastonmuutoksen vuoksi, Kesslerin syndrooman riski herättää yhä enemmän huolta. Tieteilijät vaativat kansainvälistä sääntelyä ja avaruuden puhdistusteknologioita tämän mahdollisen katastrofin estämiseksi.