Czy satelity są nieszkodliwe dla atmosfery?
Pierwsze zaczęły krążyć na orbicie okołoziemskiej pod koniec lat 50. XX w. Dziś mamy ich tysiące. Niestety, urządzenia te działają przez ograniczony czas, po czym powoli ulegają deorbitacji i spalają się w górnych warstwach atmosfery. I właśnie ten proces podlega aktualnie szczegółowym badaniom. Prowadzili je ostatnio uczeni z University of California w San Diego (USA). Ich wyniki są bardzo interesujące, ale jednocześnie zatrważające. Okazuje się bowiem, że co prawda satelity „znikają”, ale pozostają po nich znaczące ilości metali i ich związków, przede wszystkim w postaci tlenków. Cały ten proces jest złożony, przy czym głównym związkiem, który pozostaje w atmosferze, jest tlenek glinu.
Aluminium (glin techniczny) to jeden z głównych elementów konstrukcji satelitów. Szacuje się, że trafia go rocznie do atmosfery aż 360 t (!). Już teraz 10% aerozoli stratosferycznych zawiera aluminium, a szacuje się, że ten odsetek prawdopodobnie zwiększy się do 50% w ciągu najbliższych 10–30 lat. Stanie się to m.in. za sprawą masowo wysyłanych na niską orbitę satelitów komunikacyjnych (np. seria satelitów Starlink). Aby sytuacja była bardziej skomplikowana, do glinu w odpadach kosmicznych dochodzą jeszcze inne metale, jak lit, miedź oraz ołów.
Chemia i fizyka stratosfery są bardzo złożone. Mikrocząstki tlenku glinu nieustannie krążą w atmosferze i stają się jądrami kondensacji. Osadzają się na nich woda i lód, a na powierzchni zachodzą rozmaite reakcje chemiczne. Powodują one m.in. powstawanie wolnych rodników, które niszczą warstwę ozonową. Nie wiemy też wiele o tym, jak w tych warunkach tlenek glinu reaguje z obecnymi w stratosferze kwasami: siarkowymi i azotowymi. Dlatego niezbędne jest badanie chemii stratosfery. Sporo informacji uzyskujemy, analizując erupcje wulkanów, np. olbrzymią eksplozję Pinatubo w 1991 r. (do atmosfery trafiło wtedy 15 mln t dwutlenku siarki). Nie wiemy jednak, jaki będzie wpływ coraz większej ilości Al2O3. Z jednej strony kondensacja lodu na mikrocząstkach tego tlenku może spowodować lepsze odbijanie promieniowania słonecznego, a co za tym idzie powolne, ale efektywne ochłodzenie planety. Z drugiej strony reakcje uwalniania chlorowców i tworzenia wolnych rodników będą w większym stopniu niszczyć ozon podobnie jak freony, a być może efektywniej niż one. Nie wiemy też, jaki będzie wpływ na środowisko metali i ich związków, które w ostatecznym rozrachunku spadną na powierzchnię Ziemi. Odpowiedzieć na te pytania musimy dość szybko, albowiem szacuje się, że do 2030 r. na orbicie znajdzie się dodatkowo aż 50 tys. satelitów.