Космические исследования повлияли на атмосферу Земли неожиданным образом. Согласно исследованию Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), космические корабли, которые сгорают при входе в атмосферу, выделяются мелкие частицы металлов. Затем эти металлы прикрепляются к крупным частицам серной кислоты в стратосфере, где они задерживаются на неопределенное время.
Чтобы изучить это явление, NOAA пролетело над Арктикой на высотном исследовательском самолете НАСА "WB-57". Во время полета специальный прибор PALMS для анализа частиц с помощью лазерного масс-спектрометра зафиксировал масс-спектры более 500 000 аэрозольных частиц в стратосфере или втором нижнем слое атмосферы. В лаборатории ученые NOAA сравнили полученные данные от PALMS с результатами более ранних миссий, начиная с 1997 года.
Организация поделилась своими выводами в статье для журнала "Proceedings of the National Academy of Sciences". Известно, что такие элементы как натрий, магний, хром, железо и никель обычно попадают в атмосферу благодаря испарению метеоритов, но в этот раз специалисты NOAA обнаружили в стратосфере более 20 "специфических элементов, полученных с космических аппаратов". Около 10% частиц серной кислоты стратосферы (которые составляют большую часть всех частиц слоя) содержали эти «экзотические» металлы, от ниобия и гафния до меди, лития и алюминия.
Ученые NOAA Дэн Мерфи и Грегг Шилл устанавливают прибор PALMS на носовой части WB-57.
Ниобий и гафний не встречаются в природе в свободном виде; их перерабатывают из минеральных руд для производства полупроводников, суперсплавов и других компонентов, используемых в изучении космоса. И хотя медь, литий и алюминий присутствуют в космической пыли, они не так распространены, как во время пролета NOAA. Другие элементы, такие как серебро, железо, свинец, магний, бериллий, титан и цинк, также были обнаружены в соотношениях, характерных для состава космических аппаратов.
Таким образом перед человечеством стоит трудная задача. Мы должны вывести космический корабль с орбиты, чтобы не накапливать еще больше космического мусора, ставить под угрозу будущие миссии и даже не порождать с течением времени еще больше космического мусора. Но вывод спутников и другого оборудования с орбиты означает их возвращение через атмосферу Земли, где они обычно сгорают при входе в атмосферу. Дэниел Мерфи, химик, возглавлявший исследование, в пресс-релизе NOAA поделился, что вывод с орбиты 7892 спутников на низкой околоземной орбите может увеличить содержание металлосодержащих частиц серной кислоты в стратосфере до 50%.
Мерфи и его команда отмечают, что в данном случае прямые последствия для здоровья людей и окружающей среды на Земле маловероятны. Тем не менее, накопление нехарактерных для стратосферы металлов, может привести к непредсказуемым результатам, поэтому нужно вести постоянный контроль за вредными выбросами, поскольку многочисленные космические агентства продолжают отправлять космические аппараты на орбиту.
