ورود انسان به صنعت فضایی و دستاوردهای آن در طول دو قرن اخیر میلادی باعث شده آلودگی‎های زیست محیطی در سطح جو زمین پدید آید. آلودگی‌هایی که توسط قطعات ماهواره‎ها و پرتابگرهای آنان ایجاد می‌شود. این موضوع همواره باعث شده نگرانی دانشمندان شده و راه حل‎‌هایی را برای آن ارائه داده‌اند.

اخیرا نیز ، تعداد ماهواره‎هایی که در جو زمین سوخته می‌شود باعث نگرانی‎هایی برای دانشمندان شده است. این موضوع محققان آمریکایی بر آن داشت تا چگونگی تاثیر لایه‎ی غباری ناشی از ورود مجدد ماهواره‎ها و بقایای آنها به جو و اثرگذاری آن به میدان مغناطیسی زمین را در یک مقاله‎ای جدید منتشر کرده‌اند.

فیزیکدانان دانشگاه آمریکایی ایسلند در تحقیقی نسبت این موضوع مقاله‌ای جدیدی ( دسامبر ۲۰۲۳ ) نوشته اند : سیاره‎ای که ما در آن زندگی می‌کنیم با زباله‎های فضایی احاطه شده است. محققان در این پژوهش به این نتیجه رسیده‎اند که غلظت غبار فلزی در جو فوقانی زمین زیاد می‎باشد. علت این موضوع هم وجود غبار پلاسما پس از فعل و انفعالات گاز یونیزه شده در اتمسفر فوقانی زمین است ، که ذرات میکروسکوپی خاکسترهای باقی مانده از سوختن شهاب سنگ هایی که به جو محیط زمین وارد می‎شود ؛ همچنین سوختن بخشی از قطعات ماهواره‎ها و بقایای آنها هنگام بازگشت به زمین باعث ایجاد این غبار پلاسمایی در محیط جو زمین می‎شود.

ورود روزانه ۵۰ تن سنگ فضایی به جو زمین

ترکیب شیمیایی شهاب سنگ‎ها با ترکیبات ماهواره‎ها کاملا تفاوت دارد ؛ چرا که شهاب سنگ‎ها فقط دارای مقادیری کم از فلزات بسیار رسانا هستند ، اما برخلاف آنها ماهواره‎ها موجودیت ترکیباتشان اساسا از فلزات ابر رسانا ساخته شده‎اند. جالب‎تر اینکه بر اساس محاسبات دانشمندان ، در یک شبانه روز ۵۰ تن سنگ فضایی در لایه‌های اتمسفر وارد و تبخیر می‎شود که چیزی حدود ۴۵۰ کیلوگرم گرد و غبار باردار حاصل از شهاب سنگ‌ها است. اما یک ماهواره‌‎ای همچون استارلینک با ورود دوباره خود به اتمسفر زمین چیزی حدود ۳ برابر این میزان را وارد جو زمین می‌کند.

شرکت‌های خصوصی صنعت فضایی مانند اسپیس ایکس دارای مجموعه‌ای بزرگ از اپراتورهای ماهواره‌ای هستند و همچنان نیز به گسترش ناوگان ماهواره‌ای-فضایی خود ادامه می‌دهند ؛ این موضوع باعث افزایش تعداد ماهواره‌های موجود در جو زمین خواهد شد. شرکت اسپیس ایکس قصد دارد که ناوگان فضایی خودش را با فضاپیماها و سازه‌های جدید تر و قدرتمندتر به شکل منظم افزایش دهد ؛ به همین دلیل اسپیس ایکس برنامه ریزی کرده نسل دوم صورت فلکی استارلینک خود را با ۴۲ هزار ماهواره طبق برنامه از پیش تعیین شده تکمیل کند ، که با این حساب نرخ عددی ۲۳ ورود روزانه ماهواره‎های استارلینک به اتمسفر را باعث می‌شود. ضمن اینکه اداره ملی اقیانوسی و جوی ایالات متحده آمریکا اعلام کرده ، به طور تقریبی روزانه یک ماهواره در جو زمین سوخته و از بین می‎رود.

آلومینیوم فلزی برای محافظت میدان مغناطیسی زمین

 همچنین پژوهشگران دانشگاه آمریکایی ایسلند گفته‎اند : در هر شبانه روز صورت فلکی عظیم استارلینک ۲۹ تن از مواد حاصل از بازگشت دوباره اش را به جو محیطی زمین وارد می‎کند. محققان این دانشگاه اعلام کرده‌اند ، با سطح فناوری فعلی مدل سازی این موضوع که دقیقا این میزان ماده رسانا به چه شکلی بر میدان مغناطیسی زمین تاثیر گذار است هنوز جای سوال می‌باشد. از آنجایی که ماهواره‎ها بیشتر از آلومینیوم ساخته می‌شوند و آلومینیوم یک رسانای بسیار قوی می‎باشد ، برای مسدود سازی یا ایجاد محافظ از میدان‎های مغناطیسی ، آلومینیوم‌ها را در این صنعت به کار می‌گیرند.

همچنین دانشمندان احتمال می‌دهند که شاید این رسانای بسیار قوی بتواند اختلالاتی را در مغناطیس لایه‌های اتمسفر ایجاد کند. زباله‎های ساخته شده توسط انسان گرد و غبارهای رسانای بیشتری نسبت به کمربندهای تشعشعی که در نواحی بالاتر از سیاره ما هستند ایجاد کند ؛ چرا که ذرات بارداری که از خورشید ساطع شده در این محیط جوی دیده می‎شود. کمربندهای فوقانی داخلی و خارجی محیط جوی زمین به ترتیب مابین ۶۰۰ و ۱۲ هزار کیلومتری و ۲۵ هزار تا ۴۵ هزار کیلومتری سطح زمین گسترده است. همچنین ، گرد و غبار مغناطیسی به دلیل ورود مجدد ماهواره‌ها در سطح بسیار پایینی از ارتفاع تقریبی ۶۰ الی ۸۰ کیلومتری از اتمسفر محیطی زمین قرار دارد.

اثرات منفی غبار پلاسما بر روی لایه ازن

فیزیکدانان آمریکایی بیشترین نگرانی‌شان از اثرات گرد و غبار پلاسما بر روی لایه ازن می‌باشد. وقتی قطعات آلومینیومی پیکره ماهواره‌ها می‌سوزد ، اکسید می‎شوند که یک ماده مخرب برای لایه ازن به حساب می‌آید‎. ضمن اینکه آشفتگی‎های ناشی از رویه رسانا‎ها می‎تواند حفره‎هایی را در سپر محافظ مغناطیسی زمین ایجاد می‌کند ؛ این موضوع به طور بالقوه امکان آسیب رسانی تشعشعات کیهانی به سطح سیاره زمین را فراهم می‌کند. سپر مغناطیسی ضعیف شده باعث نابودی اتمسفر محیطی زمین توسط بادهای خورشیدی می‌شود. هرچند که این خطر یک تهدید بالفعل نمی‎باشد ، ولی می‎تواند حداقل اثرات منفی خود را روی جو زمین بگذارد ؛ اتفاقی که به اعتقاد دانشمندان هزاران سال پیش برای جو مریخ افتاده است. پیش‌تر نیز پژوهشگران دانشگاه بریتیش کلمبیا نسبت به این موضوع تحقیقاتی را انجام داده بودند و از افزایش میزان غلظت خاکستر ماهواره‌‎ای در جو زمین و چگونگی اثرات دراز مدت آن بر کره‌ی زمین ابراز نگرانی کرده بودند.

لازم به ذکر است ، در ماه اکتبر سال ۲۰۲۳ میلادی سازمان فضایی ناسا با استفاده از هواپیمای تحقیقاتی در اتفاعات بالا ذراتی که از اگزوز موشک‌ها یا زباله‎های فضایی سوخته شده در ارتفاع ۱۹ کیلومتری سطح زمین بوده را شناسایی کرده بودند. غلظت این ذرات با افزایش سرعت و تعداد پرتاب موشک ها و همچنین پروازهای ماهواره‎ای خیلی بیشتر از میزان فعلی می‎شود ؛ چیزی شبیه مقدار غلظت افزایشی گازهای گلخانه‌ای در اتمسفر که نتایج آن در دهه‎های بعدی آشکار خواهد شد. ناگفته نماند پژوهشگران این ذرات ریز به دلیل اندازه بسیار کوچکشان برای همیشه در جو می‌مانند و یا برای سقوط در سطح زمین مدت زمان زیادی طول خواهد کشید.

حمید اسدی – خبرنگار تحریریه جوان قدس