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La pollution de l’air provenant de la rentrée des satellites de la mégaconstellation pourrait provoquer un trou dans la couche d’ozone 2.0

Les produits chimiques libérés lorsque les satellites disparus brûlent dans l’atmosphère pourraient endommager la couche d’ozone protectrice de la Terre si l’on envisage de construire des mégaconstellations de dizaines de milliers de satellites, comme celui de SpaceX Lien étoile, allez-y comme prévu, préviennent les scientifiques.

Les chercheurs avertissent également que les processus atmosphériques mal compris déclenchés par ces produits chimiques pourraient conduire à une géo-ingénierie expérience dont les conséquences sont inconnues.

Pendant des années, la communauté spatiale s’est contentée du fait que la quantité de matière qui brûle dans l’atmosphère à la suite des rencontres de la Terre avec météoroïdes dépasse de loin la masse des satellites défunts connaissant le même sort. Même la montée des mégaconstellations n’y changera rien. Le problème, cependant, réside dans la composition chimique différente des météorites naturelles par rapport aux satellites artificiels, selon Aaron Boley, professeur agrégé d’astronomie et d’astrophysique à l’Université de la Colombie-Britannique, Canada.

« Nous avons 54 tonnes (60 tonnes) de matériel météoroïde qui arrivent chaque jour », Boley, l’un des auteurs d’un article publié le 20 mai dans la revue Scientific Reports, a déclaré 45secondes.fr. « Avec la première génération de Starlink, nous pouvons nous attendre à ce qu’environ 2 tonnes (2,2 tonnes) de satellites morts rentrent quotidiennement dans l’atmosphère terrestre. Mais les météoroïdes sont principalement des roches, qui sont composées d’oxygène, de magnésium et de silicium. Ces satellites sont principalement en aluminium, que le les météoroïdes n’en contiennent qu’une très petite quantité, environ 1%. »

En rapport: Lancement de la mégaconstellation du satellite Starlink de SpaceX en photos

Géo-ingénierie non contrôlée

Les scientifiques ont réalisé que les mégaconstellations ont un potentiel important pour modifier la chimie de la haute atmosphère par rapport à son état naturel. Mais pas seulement ça. La combustion de l’aluminium est connue pour produire de l’oxyde d’aluminium, également connu sous le nom d’alumine, qui peut déclencher d’autres effets secondaires inexplorés.

« L’alumine réfléchit la lumière à certaines longueurs d’onde et si vous jetez suffisamment d’alumine dans l’atmosphère, vous allez créer une diffusion et éventuellement changer l’albédo de la planète », a déclaré Boley.

L’albédo est la mesure de la quantité de lumière réfléchie par un matériau. En fait, augmenter l’albédo de la Terre en pompant certains types de produits chimiques dans les couches supérieures de l’atmosphère a été proposé comme une solution possible de géo-ingénierie qui pourrait ralentir le réchauffement climatique. Cependant, a déclaré Boley, la communauté scientifique a rejeté de telles expériences car on n’en sait pas assez sur leurs effets secondaires possibles.

« Maintenant, il semble que nous allons mener cette expérience sans aucune surveillance ni réglementation », a déclaré Boley. « Nous ne savons pas quels sont les seuils et comment cela changera la haute atmosphère. »

Le véhicule de ravitaillement Cygnus, qui livre du fret à la Station spatiale internationale, brûle dans l’atmosphère lors de sa rentrée. (Crédit image : ESA/Alexander Gerst)

Trou d’ozone 2.0

L’aluminium provenant de la rentrée des satellites a également le potentiel de endommager la couche d’ozone, un problème bien connu de l’humanité, qui a été résolu avec succès par l’interdiction généralisée de l’utilisation des chlorofluorocarbures, produits chimiques utilisés dans le passé dans les aérosols et les réfrigérateurs.

Dans leur article, Boley et son collègue Michael Byers citent les recherches de leurs homologues de l’Aerospace Corporation, une organisation de recherche américaine à but non lucratif, qui a identifié les dommages locaux causés à la couche d’ozone de la planète par le passage de fusées polluantes dans l’atmosphère.

« Nous savons que l’alumine épuise l’ozone juste à partir des lancements de fusées eux-mêmes, car de nombreuses fusées à combustible solide utilisent ou ont de l’alumine comme sous-produit », a déclaré Boley. « Cela crée ces petits trous temporaires dans la couche d’ozone stratosphérique. C’est l’une des plus grandes préoccupations concernant les changements de composition de l’atmosphère que les vols spatiaux peuvent provoquer. »

La couche d’ozone protège la vie sur Terre des rayons UV nocifs. L’appauvrissement de l’ozone dans la stratosphère, la deuxième couche la plus basse de l’atmosphère s’étendant entre des altitudes d’environ 7 à 40 miles (10 à 60 kilomètres), a conduit à un risque accru de cancer et de lésions oculaires pour les humains sur Terre.

Gerhard Drolshagen, de l’Université d’Oldenburg, en Allemagne, qui a publié des articles sur les effets du matériel météoroïde sur Terre, a déclaré à 45secondes.fr que les satellites rentrants s’évaporent généralement à des altitudes comprises entre 55 et 30 miles (90 et 50 km), juste au-dessus de la stratosphère riche en ozone. Cependant, a-t-il ajouté, les particules créées à la suite de la combustion des satellites finiront par couler dans les couches inférieures.

Boley a déclaré que lorsque l’alumine s’enfoncera dans la stratosphère, elle provoquera des réactions chimiques qui, sur la base des connaissances existantes, déclencheront probablement la destruction de l’ozone.

Drolshagen, qui n’a pas été impliqué dans l’étude récente, a convenu que parce que « les satellites sont principalement constitués d’aluminium, la quantité d’aluminium déposée dans l’atmosphère augmentera certainement ».

Des préoccupations concernant les effets des oxydes d’aluminium sur l’atmosphère ont été citées par l’opérateur de télécommunications américain Viasat dans sa demande à la Commission fédérale des communications des États-Unis. suspendre les lancements de la mégaconstellation Starlink de SpaceX jusqu’à ce qu’une évaluation environnementale appropriée de ses impacts possibles soit menée.

Des nuages ​​stratosphériques spectaculaires sont liés à la destruction de l’ozone. (Crédit image : NASA/Lamont Poole)

Apprendre des erreurs du passé

Dans leur étude, Boley et ses collègues n’ont examiné que les effets de la première génération de la mégaconstellation Starlink, qui devrait comprendre 12 000 satellites. Plus de 1700 d’entre eux ont déjà été lancés. En raison des activités de SpaceX (et dans une moindre mesure de celles d’autres opérateurs de constellation), le nombre de satellites actifs et défunts en orbite terrestre basse, la région de l’espace au-dessous de l’altitude de 620 miles (1 000 km), a augmenté de 50 % au cours des deux dernières années, selon le journal.

« Le problème est qu’il est maintenant prévu de lancer environ 55 000 satellites », a déclaré Boley. « La deuxième génération de Starlink pourrait comprendre jusqu’à 30 000 satellites, puis vous avez Starnet, qui est la réponse de la Chine à Starlink, Kuiper d’Amazon, OneWeb. Cela pourrait entraîner des changements sans précédent dans la haute atmosphère de la Terre. »

Les opérateurs de mégaconstellations, inspirés par le modèle technologique grand public, s’attendent à un développement rapide de nouveaux satellites et à un remplacement fréquent, d’où la grande quantité de satellites qui devraient brûler quotidiennement dans l’atmosphère.

« Les humains sont exceptionnellement bons pour sous-estimer notre capacité à changer l’environnement », a déclaré Boley. « Il y a cette perception qu’il n’y a aucun moyen de déverser suffisamment de plastique dans l’océan pour faire une différence. Il n’y a aucun moyen de déverser suffisamment de carbone dans l’atmosphère pour faire une différence. Mais nous y sommes. Nous avons un plastique problème de pollution de l’océan, nous avons un changement climatique en cours en raison de nos actions et de notre modification de la composition de l’atmosphère et nous sommes sur le point de commettre le même type d’erreur par notre utilisation de l’espace.

Des trains de satellites Starlink ruinent les observations astronomiques. (Crédit image : Victoria Girgis/Observatoire Lowell)

Astronomes, débris spatiaux et autres

Les mégaconstellations inquiètent sérieusement la communauté spatiale car elles augmentent les risques de collisions orbitales dans le déjà environnement orbital encombré.

Le Starlink de SpaceX en particulier a été critiqué également en raison des effets que les trains visibles de leurs satellites ont sur les observations astronomiques. SpaceX s’est engagé à coopérer avec la communauté astronomique et à modifier la conception de leurs satellites pour atténuer le problème. Cependant, plus tôt cette année, l’Union astronomique internationale a demandé à un comité spécialisé des Nations Unies pour protéger le ciel nocturne immaculé contre la pollution lumineuse des mégaconstellations.

La semaine dernière, le chef du fournisseur de lancement européen ArianeSpace, Stéphane Israël, a accusé le cerveau de SpaceX Elon Musk de monopoliser l’espace et évincer les concurrents.

En plus de SpaceX, Musk a également été reconnu avec ses entreprises axées sur le développement durable Tesla et Solar City, dont l’objectif était d’aider le monde à sevrer les combustibles fossiles. Plus tôt cette année, Musk a lancé le prix Carbon Removal X de 100 millions de dollars, le prix incitatif le plus riche de l’histoire. L’objectif du prix est de développer des technologies qui peuvent aider à éviter les pires effets du changement climatique d’origine humaine.

SpaceX n’a ​​pas répondu à la demande de commentaire de 45secondes.fr.

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