Los gases de efecto invernadero reducirán la cantidad de satélites que pueden orbitar de manera segura

Entre todas las consecuencias del cambio climático, una que pocas personas han considerado es el efecto en el espacio más allá de la atmósfera tradicionalmente definida, ya que podría parecer lógico que esta región sea inmune. Sin embargo, no hay un punto agudo donde se detenga la atmósfera. En cambio, lentamente se vuelve más delgado y más delgado a medida que sube, y las rastros están presentes muy por encima de la línea Karman, generalmente considerada para marcar dónde comienza el espacio.

El aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero hace que la atmósfera superior se encienda, por lo que cientos de kilómetros arriba, las partículas se vuelven aún más escasas. Esto suena como una victoria para las compañías de vuelo espacial: no más casos de satélites se reducen inesperadamente temprano porque una tormenta solar hace que la atmósfera se abulte. Sin embargo, algunas partículas a las alturas que la mayoría de los satélites órbita es en realidad algo bueno, porque ayuda a aclarar la basura espacial.

Cualquier partícula atmosférica, sin importar cuán difusa, produzca arrastre en los objetos de órbita. Esto hace que sus órbitas se descompongan, poniéndolas en contacto con la atmósfera ligeramente más gruesa a continuación, acelerando la caída aún más.

Para satélites valiosos, esto es molesto, pero puede abordarse ocasionalmente impulsándolos en una órbita superior, como se hace a veces para la ISS. Mientras tanto, los elementos que han pasado su fecha de comunicación, o han sido sacados de satélites, experimentan los mismos efectos. El más grande puede aterrizar peligrosamente, pero la mayoría se quema inofensivamente en la atmósfera, eliminando su amenaza para operar satélites y personas.

Una atmósfera más condensada significa que la basura espacial permanece más larga y, por lo tanto, reduce el número de embarcaciones operativas que pueden orbitar sin el peligro de una reacción en cadena de colisiones, conocida como síndrome de Kessler.

«Se han lanzado más satélites en los últimos cinco años que en los 60 años anteriores combinados», dijo el autor principal del estudio, el estudiante graduado del MIT William Parker, en un comunicado. «Una de las cosas clave que estamos tratando de entender es si el camino en el que estamos hoy es sostenible».

«El cielo está literalmente cayendo, solo a un ritmo que está en la escala de décadas», dijo Parker. «Y podemos ver esto por cómo está cambiando el arrastre en nuestros satélites».

Aunque esto es claramente negativo para los pioneros espaciales, es fácil suponer que el efecto sería tan pequeño como para ser insignificante. ¿Seguramente algunos gases traza no cambian tanto la densidad atmosférica?

Sin embargo, cuando Parker y los coautores corrieron los números, encontraron algo muy diferente. «Nuestro comportamiento con los gases de efecto invernadero aquí en la Tierra en los últimos 100 años es tener un efecto sobre cómo operamos satélites en los próximos 100 años», dijo el coautor Dr. Richard Linares del MIT.

Parker, Linares y el coautor, el Dr. Matthew Brown de la Universidad de Birmingham, Reino Unido, modelaron lo que llaman la «capacidad de carga» de cada caparazón alrededor de la tierra bajo los escenarios del IPCC para las emisiones de gases de efecto invernadero. Estiman que las emisiones altas reducirán el número de satélites Las órbitas más populares, entre 200 y 1,000 kilómetros (124-621 millas) de altura, pueden mantenerse en el año 2100 en un 50-66 por ciento.

«En las regiones locales, estamos cerca de abordar este valor de capacidad hoy», dijo Linares. Las conchas de 900 y 1,400 kilómetros (559 y 870 millas) en particular ahora están peligrosamente abarrotadas,

«La atmósfera superior está en un estado frágil ya que el cambio climático interrumpe el status quo», dijo Parker. “Al mismo tiempo, ha habido un aumento masivo en el número de satélites lanzados, especialmente para entregar Internet de banda ancha desde el espacio. Si no administramos esta actividad con cuidado y trabajamos para reducir nuestras emisiones, el espacio podría estar demasiado lleno, lo que lleva a más colisiones y escombros «.

A primera vista, se puede esperar que el calentamiento global haga que la atmósfera no se expanda, no un contrato, ya que eso es lo que hace (la mayoría) de las cosas cuando se calientan. Sin embargo, es importante recordar que el efecto invernadero no crea más calor, sino que lo atrapa en la troposfera y los océanos donde lo experimentamos. Mientras tanto, la estratosfera y las capas sobre se enfrían, lo que hace que se encogieran.

Las naciones y empresas que se lanzan por satélite tienen al menos tres formas de abordar el problema. Podrían tomar en serio abordar las emisiones de gases de efecto invernadero o eliminar la basura espacial, aumentar los satélites en órbitas más altas y más caras, o simplemente ignorar todo el problema hasta que los golpes de desastre y miles de satélites se dañen y destruyen.

Le dejaremos que decida cuál es lo más probable, pero vale la pena señalar que el segundo camino no es el fácil compromiso que parezca. Dado que las órbitas más altas están más fuera del alcance de la resistencia atmosférica, los satélites colocados allí continuarán órbitando indefinidamente a menos que se derriben deliberadamente. Lo mismo ocurre con cualquier bits que salga, particularmente probablemente para lugares como hoteles espaciales donde el factor humano podría conducir a muchos accidentes. En consecuencia, tales ubicaciones se llenarán mucho más rápidamente que las actualmente en uso, lo que obliga a los satélites posteriores a cambiar cada vez más.

“Confiamos en la atmósfera para limpiar nuestros escombros. Si el ambiente está cambiando, entonces el entorno de escombros también cambiará ”, dijo Parker. «Mostramos que la perspectiva a largo plazo de los escombros orbitales depende críticamente de frenar nuestras emisiones de gases de efecto invernadero».

El artículo se publica en la revista Nature Sostenity.