Siêu chòm vệ tinh có thể thay đổi khí hậu Trái Đất

Carbon đen từ hoạt động triển khai các siêu chòm vệ tinh như Starlink có khả năng làm ấm tầng thượng quyển, đe dọa gây ra hậu quả môi trường nghiêm trọng.

Trong bài báo trên tạp chí Earth's Future giữa tháng 5, các nhà nghiên cứu bày tỏ lo ngại về tác động từ carbon đen khi phóng vệ tinh lên quỹ đạo Trái Đất. Từ khi kỷ nguyên siêu chòm vệ tinh bắt đầu năm 2020, nồng độ ô nhiễm không khí ở độ cao lớn từ những vụ phóng và hồi quyển vệ tinh tăng đáng kể. Theo Eloise Marais, giáo sư hóa học khí quyển và chất lượng không khí tại Đại học College London, tình trạng ô nhiễm này có thể biến đổi khí hậu Trái Đất trong tương lai.

"Ô nhiễm từ ngành công nghiệp vũ trụ giống một thí nghiệm địa kỹ thuật quy mô nhỏ không được kiểm soát, có thể gây ra nhiều hậu quả môi trường nghiêm trọng không thể lường trước", Marais nhận định.

Mô phỏng vệ tinh Starlink bay trên quỹ đạo. Ảnh: SpaceX

Marais và cộng sự đang nghiên cứu tác động của ô nhiễm không khí liên quan đến vệ tinh. Họ tính toán, vào năm 2029, ô nhiễm không khí từ các vụ phóng vệ tinh thuộc siêu chòm như Starlink, Amazon Leo hoặc dự án Guowang và Quianfan của Trung Quốc sẽ chiếm hơn 40% tổng mức ô nhiễm do ngành công nghiệp vũ trụ tạo ra.

Theo Space, siêu chòm vệ tinh thường dùng để truyền Internet đến người dùng ở các khu vực xa xôi từ không gian gần Trái Đất đang trở thành một xu hướng phát triển nhanh chóng. Do sử dụng những vệ tinh tuổi thọ hạn chế, cần thay thế sau khoảng 5 năm bằng công nghệ hiện đại và mạnh mẽ hơn, siêu chòm đòi hỏi phóng và hồi quyển vệ tinh thường xuyên hơn so với nhiệm vụ dài hạn, dẫn tới ô nhiễm không khí nặng hơn ở tầng trên của khí quyển Trái Đất.

Marais giải thích, phần lớn vụ phóng siêu chòm ngày nay đốt nhiên liệu kerosine do dựa vào tên lửa đẩy Falcon 9, sản sinh carbon đen. Carbon đen giải phóng vào tầng cao hơn của khí quyển và tồn tại ở đó 2,5-3 năm, vì vậy, có tác động khí hậu lớn gấp 540 lần so với carbon đen từ nguồn trên mặt đất như tàu thuyền, ôtô và nhà máy điện. Carbon đen là một thành phần của vật chất dạng hạt, có hiệu suất hấp thụ nhiệt cao, hình thành thông qua quá trình đốt cháy không hoàn toàn nhiên liệu hóa thạch, sinh khối và nhiên liệu sinh học, sau đó xâm nhập vào không khí dưới dạng hạt mịn (PM2.5).

Nhóm nghiên cứu ước tính tác động của ô nhiễm không khí từ các vụ phóng tên lửa bằng cách tính toán lượng ô nhiễm có khả năng phát sinh từ hoạt động phóng và hồi quyển vệ tinh trong một khoảng thời gian nhất định. Trong khi phóng vệ tinh chủ yếu tạo ra carbon đen, có khả năng làm ấm tầng thượng quyển, quá trình hồi quyển tạo ra oxit nhôm có thể phá hủy tầng ozone. Các nhà nghiên cứu sau đó chạy mô hình khí hậu cho thấy tác động dự kiến của chất ô nhiễm đối với Trái Đất.

Theo Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA), có hơn 15.000 vệ tinh đang hoạt động quay quanh hành tinh, lớn gấp ba lần so với năm 2020. Số lượng gia tăng chủ yếu do siêu chòm Starlink của SpaceX với hơn 10.000 vệ tinh. Các đối thủ mới bao gồm Amazon LEO hoặc Guawang và Qianfan của Trung Quốc, đang trong quá trình xây dựng. Tính đến 2030, khoảng 100.000 vệ tinh có thể quay quanh Trái Đất với số lượng tăng trưởng mạnh hơn nữa trong những thập kỷ tới.

Marais cảnh báo với số vụ phóng gia tăng không kiểm soát, lượng hạt thải vào tầng thượng quyển có thể đạt nồng độ gây ảnh hưởng đến khí hậu Trái Đất. Dù đến 2029, nồng độ chất ô nhiễm từ hoạt động phóng và hồi quyển vệ tinh mới chiếm 1% lượng cần thiết để gây ra tác động địa kỹ thuật, sự tích lũy liên tục của chất ô nhiễm do triển khai vệ tinh vẫn được đánh giá đáng lo ngại.

An Khang tổng hợp