Hàng nghìn vệ tinh không gian đang phá hủy tầng ôzôn

2024 Tác giả: Seth Attwood | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-16 16:20

Kể từ khi có lệnh cấm toàn cầu về việc sử dụng chlorofluorocarbons (CFC) trong công nghiệp, lỗ thủng trên tầng ôzôn của Trái đất, nơi hấp thụ hầu hết các tia cực tím của mặt trời, đã dần được chữa lành trong vài thập kỷ qua. Nhưng bây giờ các nhà khoa học đang gióng lên hồi chuông cảnh báo về việc phá vỡ một lỗ mới - lần này các chất hóa học không liên quan gì đến nó.

Nếu trước đây ngành công nghiệp hóa chất nặng là mối đe dọa chính đối với tầng ôzôn của hành tinh chúng ta, thì ngày nay nguồn gốc của vấn đề là rất bất thường. Theo các chuyên gia, đó là tất cả về sự suy giảm chất lượng của nhôm trong các vệ tinh phổ biến nhất, chẳng hạn như mạng Starlink của SpaceX.

Vệ tinh là một vật thể nhân tạo được phóng lên quỹ đạo trái đất thấp để có thời gian hoạt động theo kế hoạch. Trên trang Báo cáo Khoa học, các nhà nghiên cứu tại Đại học British Columbia cho biết hiện có khoảng 5.000 vệ tinh đang hoạt động và không hoạt động trong khu vực, và số lượng của chúng sẽ tăng vọt trong thời gian tới. Nhớ lại rằng công ty của Elon Musk có kế hoạch phóng hơn 40.000 vệ tinh Starlink, nhưng đừng quên về nhiều dự án vệ tinh khác nhau của các cơ quan vũ trụ quốc gia và các công ty tư nhân trên khắp thế giới.

Các nhà khoa học đã so sánh các "mảnh vỡ" vệ tinh xoáy trong khí quyển trong nhiều thập kỷ với các thiên thạch có kích thước khác nhau. Và mặc dù tổng khối lượng các mảnh vỡ của thiên thạch cao hơn nhiều so với khối lượng của vệ tinh, nhưng đá không gian hầu như không gây hại cho hành tinh. Vậy tại sao tầng ôzôn lại bị các vệ tinh nhân tạo chủ động phá hủy?

Nó chỉ ra rằng tất cả là về chất lượng, không phải số lượng.

Tác giả chính Aaron Bowley nói với Space.com: “Có tới 60 tấn thiên thạch có trong bầu khí quyển Trái đất mỗi ngày. “Với thế hệ đầu tiên của Starlink, chúng ta có thể mong đợi khoảng 2 tấn vệ tinh chết bay quanh bầu khí quyển của hành tinh chúng ta mỗi ngày. Nhưng các thiên thạch (nghĩa là các thiên thể không gian có kích thước từ một hạt bụi đến một tiểu hành tinh) chủ yếu được cấu tạo từ đá, lần lượt bao gồm oxy, magiê và silic. Tuy nhiên, vệ tinh có thành phần chủ yếu là nhôm, chứa trong các thiên thạch với một lượng rất nhỏ, khoảng 1%."

Nhôm là chìa khóa cho mọi thứ đang bị đe dọa. Đầu tiên, nó cháy thành oxit nhôm khan (hay còn gọi là "alumin"), có thể biến thành một thí nghiệm địa kỹ thuật không tự nguyện có thể thay đổi khí hậu Trái đất. Thứ hai, ôxít nhôm có thể làm hỏng tầng ôzôn và thậm chí có thể phá thủng tầng ôzôn.

Alumina tán xạ ánh sáng nhiều hơn thủy tinh, với chiết suất khoảng 1,76 so với 1,52 đối với thủy tinh và khoảng 1,37 đối với nhôm thường. Các nhà địa kỹ thuật từ lâu đã suy đoán rằng việc phóng các mạng lưới vệ tinh khổng lồ và theo đó, sự gia tăng lượng alumin trên hành tinh khi chúng bị hỏng, sẽ làm thay đổi khả năng phản xạ và phân tán ánh sáng của Mặt trời của Trái đất. Điều này sẽ ảnh hưởng như thế nào đến hệ sinh thái và khí hậu của hành tinh là điều ai cũng đoán được.

Nhưng còn tầng ôzôn thì sao? Một lần nữa, alumin lại xuất hiện hàng đầu. Trong quá trình đốt cháy, nhôm phản ứng với ozone trong không khí, do đó làm cạn kiệt nguồn dự trữ tự nhiên của một loại khí cực kỳ quan trọng. Càng nhiều vệ tinh bốc cháy trong khí quyển, tầng ôzôn càng mỏng. Giờ đây, hậu quả đối với bầu khí quyển của hành tinh này không quá đáng kể, nhưng khi có hàng chục nghìn vệ tinh, đã đến lúc phải gióng lên hồi chuông cảnh báo.

Cần nhớ rằng vệ tinh không phải là lý do duy nhất dẫn đến sự mỏng dần của lớp ôzôn trên hành tinh. Mỗi lần phóng tên lửa đưa vệ tinh vào quỹ đạo cũng đe dọa lớp bảo vệ. Các nhà nghiên cứu viết: "Tên lửa đe dọa tầng ôzôn bằng cách kết tủa các gốc ngay trong tầng bình lưu, trong đó tên lửa nhiên liệu rắn gây thiệt hại nhiều nhất vì chúng chứa hydro clorua và alumin".

Các tác giả của bài báo thừa nhận rằng bộ máy quan liêu và các chính sách “không đầy đủ” điều chỉnh các quy tắc cuối đời cho các vệ tinh cản trở cách giải quyết những vấn đề này. Hơn nữa, các công nghệ ngăn chặn sự va chạm của các vệ tinh với nhau và với các phần tử "rác" khác ở quỹ đạo thấp làm tăng đáng kể chi phí của chúng, và do đó chỉ là một biện pháp khuyến nghị - ủy ban quốc tế không thể bắt buộc tất cả các nhà sản xuất vệ tinh phải đặt "tín hiệu" trên thiết bị của họ.

Kết luận, các nhà khoa học khẳng định quỹ đạo Trái đất không chỉ là một quan trọng, mà còn đơn giản là nguồn tài nguyên tối thượng của loài người. Ô nhiễm ánh sáng từ các vệ tinh đã và đang ngăn cản nhiều nhà thiên văn học thực hiện công việc của họ, nhưng việc đưa hàng nghìn hàng nghìn phương tiện mới vào quỹ đạo có thể gây ra những hậu quả rất khó chịu cho toàn nhân loại.