Störtande satelliter kan hota ozonlagret

Den explosiva ökningen av satellituppskjutningar under det senaste decenniet väcker nu oro bland forskare som varnar för potentiella konsekvenser för jordens atmosfär. Antalet uppskjutningar har tiodubblats på bara tio år, och trenden pekar mot en fortsatt kraftig expansion av satellitverksamheten i omloppsbana.

Elon Musks rymdbolag SpaceX har redan placerat över tiotusen små satelliter i omloppsbana och är långt ifrån ensamma om sina ambitioner. En rad andra företag arbetar med planer på att bygga storskaliga satellitnätverk, vilket innebär att himlen över våra huvuden blir allt mer befolkad.

Europeiska rymdorganisationen ESA har nu publicerat en rapport där forskare belyser de potentiella miljöriskerna med denna utveckling. Upptäckten, som först rapporterades av Vetenskapsradion, pekar på att satelliternas guldålder kan få oönskade effekter på vår atmosfär.

Det är när satelliterna når slutet av sin livstid som problemen uppstår. Standard procedur för uttjänta satelliter är att styra ner dem mot jorden så att de brinner upp i atmosfären. Detta görs för att undvika att omloppsbanan runt jorden blir överfylld av rymdskrot och döda satelliter. Men när antalet satelliter växer exponentiellt, växer också mängden material som brinner upp i atmosfären.

Daniel Kastinen, forskare vid Institutet för rymdfysik i Kiruna och medförfattare till rapporten, illustrerar omfattningen av problemet. Om SpaceX lyckas realisera sin planerade konstellation på omkring 50 000 satelliter, och dessa har en livstid på fem år, innebär det att 10 000 satelliter måste skjutas upp varje år för att upprätthålla nätverket.

Kastinens forskning fokuserar på vad som händer när satelliter och små meteorider träder in i atmosfären. De flesta mindre objekt brinner upp på grund av den enorma friktion som uppstår, men processen lämnar efter sig finfördelade beståndsdelar. Dessa kan i vissa fall stanna kvar i atmosfären under lång tid och potentiellt påverka dess sammansättning.

Satelliter består av olika metaller som aluminium och koppar, vilka bryts sönder i atomer, joner eller mindre partiklar när de brinner upp. Dessa kan sedan reagera med olika ämnen som naturligt finns i atmosfären, med konsekvenser som ännu inte är helt klarlagda.

Forskarna befinner sig enligt Kastinen i en gråzon. Satelliterna har blivit så många att man inte med säkerhet kan säga att de inte kommer att påverka atmosfären, men samtidigt finns inte tillräckligt med kunskap för att fastställa om de utgör ett verkligt hot mot miljön.

En särskilt oroande risk som lyfts fram i rapporten gäller ozonlagret. När metallrester från satelliterna sprider sig i atmosfären kan de potentiellt skada detta kritiska skyddslager. Partiklar som innehåller aluminium skulle exempelvis kunna frigöra klorpartiklar i atmosfären, vilket i sin tur kan bryta ner ozon.

Forskarna påpekar också att inte bara satelliternas återinträde utgör en risk. Redan själva uppskjutningarna kan få effekter på atmosfären. Raketbränsle lämnar efter sig små sotpartiklar som tidigare studier visat kan påverka både ozonlagret och temperaturen i atmosfären.

I rapporten skriver forskarna att ”takten med vilken rymdindustrin expanderar går långt bortom vår förmåga att utvärdera dess miljöpåverkan”. Detta understryker gapet mellan den snabba tekniska utvecklingen och den vetenskapliga förståelsen av dess konsekvenser.

För att fullt ut förstå vilken effekt satellitåterinträden kan få på atmosfären krävs mer detaljerad kunskap om vilka typer av rester de lämnar efter sig. Kastinen har själv nyligen beviljats anslag för att bedriva just denna typ av forskning, där instrument på marken ska användas för att närmare studera vad som sker när satelliter brinner upp.

Forskarna efterlyser kraftigt ökade forskningsmedel till området och betonar behovet av att utveckla en bättre förståelse innan satellitpopulationen växer ytterligare. Med tanke på de ambitiösa planerna från både etablerade aktörer som SpaceX och en rad nya företag, är det enligt forskarna brådskande att få klarhet i vilka miljökonsekvenser denna expansion kan få för vår planets känsliga atmosfär.