Uzay enkazı tarafından yok edilen bir uydunun çizimi.
Üst atmosferdeki azaltılmış atmosfer, uyduların uzay kirliliği ile çarpışma riskini artıracaktır.
British Antarktika Araştırması’nın yakın tarihli bir araştırmasına göre, Dünya atmosferindeki yükselen CO2 seviyeleri, yüksek rakımlarda hava yoğunluğunun uzun vadeli olarak düşmesine neden olacak. Bu azaltılmış yoğunluk, üst atmosferde 90 ila 500 km arasında yörüngede dönen nesneler üzerindeki sürtünmeyi azaltacak, uzay enkazının ömrünü uzatacak ve uydularla enkaz çarpışma olasılığını artıracaktır.
Toplum navigasyon sistemleri, mobil iletişim ve Dünya’yı izlemek için uydulara giderek daha fazla bağımlı hale geldiğinden, milyarlarca dolara mal olan uydular yok edilirse çarpışmalar ciddi sorunlara neden olabilir.
Geçtiğimiz günlerde dergide yayınlanan araştırma Jeofizik Araştırma Mektupları, önümüzdeki 50 yıl boyunca üst atmosferdeki iklim değişikliğinin ilk gerçekçi tahminini sunuyor. Alt ve orta atmosferde meydana gelebilecek değişiklikleri inceleyen birçok çalışma olmasına rağmen, daha yüksek rakımlarda meydana gelen durumlara ilişkin çok daha az araştırma yapılmıştır.
A Bilimsel Raporlar Çalışma, Mart 2021 itibarıyla alçak Dünya yörüngesinde – 2.000 km yüksekliğe kadar – yaklaşık 5.000 aktif ve feshedilmiş uydu olduğunu ve bu sayının önceki iki yılda %50 arttığını ortaya koydu. Önümüzdeki on yılda binlercesini daha eklemeyi planlayan çeşitli şirketler var. Hizmet dışı bırakıldıktan sonra, uydular yörüngeye devam eder, ancak atmosferik sürüklenme nedeniyle kademeli olarak yavaşlar ve alt atmosferde yanana kadar yörünge irtifalarını düşürür. Kurumlar Arası Uzay Enkazı Koordinasyon Komitesi tarafından belirlenen mevcut yönergeler, uydu operatörlerinin hizmet dışı bırakılan uyduların 25 yıl içinde yörüngeden çıkmasını sağlamasını tavsiye ediyor, ancak atmosfer yoğunluğunun azalması, planlama ve hesaplamalarda hatalara neden olacak.
Alt atmosferin aksine, orta ve üst atmosfer soğuyor. Bu, sahipsiz uydular ve bu irtifalarda uzay göreviyle ilgili enkaz gibi nesneler üzerindeki sürüklenme için pratik sonuçlarla yoğunlukta bir düşüşe yol açar. Azalan sürtünme ile bu nesnelerin ömrü uzar, nesneler daha uzun süre yörüngede kalır ve diğer uzay enkazlarının yanı sıra aktif uydularla daha büyük bir çarpışma riski vardır.
British Antarktika Araştırması’nda NERC bağımsız araştırma görevlisi olan Ingrid Cnossen, 2070 yılına kadar üst atmosferdeki değişiklikleri simüle etmek için 500 km yüksekliğe kadar tüm atmosferin küresel bir modelini kullandı. Tahminlerini son 50 yıllık verilerle karşılaştırdı ve ılımlı bir gelecek emisyon senaryosunda bile, tahmin edilen ortalama soğuma ve üst atmosfer yoğunluğundaki düşüşün, geçmişte görüldüğünden yaklaşık iki kat daha güçlü olduğunu buldu.
Cnossen şöyle diyor: “Son 50 yılda üst atmosferde iklimde gördüğümüz değişiklikler ile önümüzdeki 50 yıl için tahminlerimiz CO2 emisyonlarının bir sonucudur. İklim değişikliğinin bu bölgeleri nasıl etkileyeceğini anlamak ve tahmin etmek, özellikle uydu endüstrisi ve bu endüstri için standartlar belirleyen politika yapıcılar için giderek daha önemli hale geliyor.”
Devam ediyor, “Uzay enkazı, üst atmosfer yoğunluğundaki uzun vadeli düşüşün daha da kötüleştirdiği çarpışma riskinden dolayı uydu operatörleri için hızla büyüyen bir sorun haline geliyor. Umarım bu çalışma, uzay kirliliği sorununu kontrol altına almak ve üst atmosferin gelecekte kullanılabilir bir kaynak olarak kalmasını sağlamak için uygun eylemi yönlendirmeye yardımcı olur.”
Avrupa Uzay Ajansı’na göre, alçak Dünya yörüngesinde çapı 10 cm’den büyük 30.000’den fazla izlenebilir enkaz parçası ve 1 cm’den büyük 1 milyon enkaz nesnesi var.
Üst atmosferin yüklü kısmı olan iyonosferin de, kısmen artan CO2 konsantrasyonlarının bir sonucu olarak ve aynı zamanda Dünya’nın manyetik alanındaki değişiklikler nedeniyle de değişmesi bekleniyor. İyonosferdeki elektronların dağılımını anlamak, iklim izleme için kullanılan uydu tabanlı deniz seviyesi ölçümlerine getirdikleri hataları düzeltmek için önemlidir. Elektron sayısındaki en büyük değişikliklerin Güney Amerika, Güney Atlantik Okyanusu ve Batı Afrika’da beklendiği bulunmuştur. Çalışma, daha sonraki çalışmaların bu değişiklikleri izlemesini ve uydu tabanlı veri uygulamaları üzerindeki etkileri kontrol etmek için bir resim oluşturmasını önermektedir.
Referanslar: “A Realistic Projection of Climate Change in the Upper Atmosphere Into the 21st Century”, Ingrid Cnossen, 23 Eylül 2022, Jeofizik Araştırma Mektupları.
DOI: 10.1029/2022GL100693
“Uydu mega takımyıldızları Alçak Dünya Yörüngesinde, atmosferde ve Dünya’da riskler yaratıyor” yazan Aaron C. Boley ve Michael Byers, 20 Mayıs 2021, Bilimsel Raporlar.
DOI: 10.1038/s41598-021-89909-7