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ESA:衛星重返大氣層過程 恐累積氧化鋁碎片污染高空

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太空垃圾問題近年來成為天文學界和科學界關注的焦點,歐洲的科學家從2024年一次近距離觀察的結果推測,衛星殘骸的氧化鋁等材料,焚燒過程會產生有毒氣體,累積起來對大氣層的破壞如何,還有待驗證。

歐洲太空總署ESA在2000年7月跟8月,分兩批把4枚集群衛星送上地球軌道,編號從FM5到FM8,當時的任務是觀測在太陽風暴之下,這些強力的能量粒子與地球磁場的互動與後續影響。

原本預計任務期限只有短短2年,最後卻延續超過20多年。從2024年9月開始陸續讓4枚衛星重返地球。這次科學家選擇觀測的是編號FM6,取名「莎莎」的衛星。

ESA說明影片:「這是精心策畫並指定目標的重返任務,由名為莎莎的衛星開始。大多數衛星在重返地球大氣層時,是處於失控狀態。它們在任務結束時關機,並在地球引力下任其自由墜落,同時在大氣中焚毀。」

但任由太空殘骸自由落下,萬一掉到人口稠密地區,後果不堪設想,因此必須採用事先設定墜毀路線與地點的方式。

ESA說明影片:「基於莎莎衛星很大的軌道,以及太陽與月球對太空船的影響,它最接近地球的不同軌道,相距可達數十公里。這使得莎莎重返時高度會有很大落差,我們利用這一點來設定莎莎的焚毀點,就在離地表約80公里的高空,這讓我們可以很容易預測它重返大氣層的時時間與地點,讓碎片安全散落在偏遠的海洋。」

「莎莎」衛星重返大氣層的區域,就在太平洋的東南方海域,負責觀測的科學家從智利外海復活節島搭機升空,依賴可見光的方式,實地觀測衛星分解、焚毀到墜落的過程。

根據專業太空新聞網Space.com的報導,科學家偵測到的殘骸成分包括鋰和鋁等金屬元素以及硝酸鉀,其中氧化鋁成分最令科學家擔憂。

Space.com的文章指出,衛星的防火隔熱材料大量使用氧化鋁,而根據ESA的統計,平均每天會有3枚報廢的衛星重返大氣層,這些氧化鋁等材料的碎片累積在大氣層當中,污染的效果難以測量。

科學家指出,那樣的高度是氣象用氣球難以達到,但軌道上的衛星距離又太遠,唯一能近距離精確觀測的只有飛到高空的飛機。然而這樣的機會不是常有,執行起來成本也相當高,形成深入了解高空空氣汙染的死角。

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