อนาคตของอวกาศที่กำลังเผชิญกับวิกฤต: ภัยคุกคามต่อชั้นโอโซนและความปลอดภัยจากดาวเทียมและขยะอวกาศ

ในขณะนี้ เหนือโลกในวงโคจรต่ำ (LEO) กำลังเกิด "การตายอย่างเงียบๆ" ขึ้น ดาวเทียมขนาดเล็กที่หมดหน้าที่ได้กลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศและเผาไหม้ทุกวัน — อลูมินา (อะลูมิเนียมออกไซด์) ที่ปล่อยออกมาในขณะนั้นอาจชะลอการฟื้นฟูของชั้นโอโซน ขยะอวกาศที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว (เศษซากอวกาศ) เป็นความเสี่ยงที่ใหญ่ที่สุดต่อความปลอดภัยของ ISS และดาวเทียมสื่อสาร บทความของ Phys.org เมื่อวันที่ 22 ตุลาคม สรุปคำเตือนของนักวิจัยและทบทวน "ความรับผิดชอบในการใช้พื้นที่อวกาศ" ของเราPhys.org

ปัญหาคืออะไร: ภาระใหม่ในมุมมองของตัวเลข

• ในช่วงฤดูร้อนปี 2025 ดาวเทียมที่โคจรรอบโลกมีจำนวนมากกว่า14,000 ดวง วัตถุที่ถูกปล่อยขึ้นไปแล้วมีจำนวนรวมกว่า20,000 ชิ้น มวลรวม 50,000 ตัน ตามการประมาณการของ ESA มี10,000 ตันที่ยังคงลอยอยู่ในวงโคจรPhys.org

• ISS ดำเนินการหลีกเลี่ยงการชนอย่างน้อยปีละครั้ง แม้แต่เศษเล็กๆ ที่มีความเร็ว 7 กม./วินาทีก็อาจเป็นอันตรายถึงชีวิตได้Phys.org

• ดาวเทียมขนาดเล็กมีน้ำหนักเฉลี่ย250 กก. เมื่อเผาไหม้สามารถปล่อยอลูมินาประมาณ 30 กก. ซึ่งอาจรบกวนเคมีในชั้นสตราโตสเฟียร์Phys.org

• ในสถานการณ์ของทีมวิจัยสหรัฐฯ มีความเสี่ยงที่กลุ่มเมกาคอนสเตลเลชันจะเพิ่มอลูมินาเข้าสู่บรรยากาศปีละ 360 ตัน อาจมีระยะเวลาหลายสิบปีก่อนที่ผลกระทบจะปรากฏPhys.org

ในทางกลับกันภายใต้สมมติฐานที่เข้มงวดกว่าการจำลองที่สมมติการปล่อยอลูมินาปีละ 10,000 ตัน (10 Gg/yr)แสดงให้เห็นถึงการเพิ่มอุณหภูมิสูงสุด 1.5℃ ในชั้นสตราโตสเฟียร์ถึงเมโซสเฟียร์และการชะลอการฟื้นฟูของโอโซนแม้ว่าจะมีความหลากหลายในหลายสมมติฐาน แต่ภาพของความเสี่ยงทั้งขอบเขตล่างและบนกำลังเป็นรูปธรรมอย่างรวดเร็วcsl.noaa.gov

การเผาไหม้เป็นทางออกที่ดีที่สุดหรือไม่: ผลกระทบต่อชั้นโอโซน

เมื่อดาวเทียมที่มีอลูมิเนียมเป็นหลักเผาไหม้จะเกิด Al₂O₃ (อลูมินา)ซึ่งอาจมีผลต่อปฏิกิริยาทำลายโอโซนและสมดุลการแผ่รังสีในชั้นบรรยากาศผ่านการโต้ตอบกับสารประกอบคลอรีนและไนโตรเจนออกไซด์ รวมถึงคุณสมบัติทางแสง การวิจัยการสังเกตและการจำลองในอดีตยังรายงานว่าอนุภาคโลหะจากการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศสามารถคงอยู่ในชั้นสตราโตสเฟียร์เป็นเวลานานScience

นอกจากนี้การปล่อยจากจรวดก็ไม่สามารถมองข้ามได้ การศึกษาที่ตีพิมพ์ใน Nature ในปี 2025 สรุปว่าผลกระทบจากคลอรีนและคาร์บอนดำจากเชื้อเพลิงแข็งอาจชะลอการฟื้นฟูของโอโซน การกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของดาวเทียมและการปล่อยจากจรวดเป็นภาระสองอย่างที่ซ้อนทับกันNature

ผลกระทบของเมกาคอนสเตลเลชัน

เฉพาะ Starlink ได้ปล่อยดาวเทียมประมาณ 8,000 ดวงตั้งแต่ปี 2018 และได้รับอนุญาตให้ปล่อยมากกว่า40,000 ดวง Amazon's Kuiper และกลุ่มคอนสเตลเลชันจากประเทศต่างๆ กำลังตามมาการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศมีสมมติฐานว่าจะ "เผาไหม้อย่างปลอดภัย"แต่จำนวนที่มากก่อให้เกิดผลกระทบทางเศรษฐกิจภายนอกใหม่Phys.org

บทความอธิบายสำหรับประชาชนทั่วไปและรายงานการสืบสวนได้เริ่มทำให้การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของจำนวนดาวเทียมและมลพิษจากแอโรซอลโลหะในชั้นบรรยากาศปรากฏให้เห็นบลูมเบิร์ก

ความเป็นจริงของความปลอดภัยในอวกาศ

จากความรู้สึกของนักวิจัยและผู้ปฏิบัติงานเศษซากอวกาศเป็น "ความเสี่ยงที่ใหญ่ที่สุด" เศษขนาดเซนติเมตรมีความอันตรายเป็นพิเศษ และหากกระทบกับพื้นที่ที่มีคนอยู่อาจเป็นอันตรายถึงชีวิตทันที มีกรณีที่แขนหุ่นยนต์ของ ISSเกิดรูทะลุPhys.org

ESA ได้ตั้งเป้าหมายแนวทาง "Zero Debris" โดยเสริมสร้างการวางแผนการจัดการหลังสิ้นสุดภารกิจ (การออกจากวงโคจรหรือการย้ายไปยังวงโคจรสุสาน) ให้เป็นข้อบังคับ แต่ตราบใดที่วิธี "เผาไหม้ให้หายไป"ยังคงเป็นการโยนภาระไปยังชั้นสตราโตสเฟียร์การแลกเปลี่ยนยังคงอยู่Phys.org

SNS ตอบสนองอย่างไร: สามเสียงจากมุมมองของสถานการณ์จริง

• "การกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศกลายเป็น 'เรื่องปกติ'"
  มีการโพสต์เกี่ยวกับการเผาไหม้เหนือแคนาดาในเดือนกันยายนและการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศที่ความถี่ 1-2 ครั้งต่อวัน โดยมีการแพร่กระจายของวิดีโอไฟบอลที่มองเห็นได้และมีการสนทนาในเธรดการสังเกตของนักดาราศาสตร์อย่างคึกคักEarthSky

• "การควบคุมและความร่วมมือระหว่างประเทศ"
  ในการแชร์ข่าวสารและ SNS มีความกังวลเกี่ยวกับKessler Syndromeและการขาดกฎระเบียบ มีเสียงเรียกร้องให้มีการจัดตั้งกฎระเบียบระหว่างประเทศ การอภิปรายได้ขยายออกไปในรูปแบบของการอ้างอิงบทความอธิบายและความคิดเห็นของผู้เชี่ยวชาญTom's Hardware

• "การโต้แย้งที่ต้องการเปรียบเทียบกับแหล่งกำเนิดธรรมชาติ"
  ใน Reddit และที่อื่นๆ มีการชี้ให้เห็นว่าควรเปรียบเทียบการไหลเข้าของโลหะจากอุกกาบาตกับแหล่งกำเนิดจากอุตสาหกรรม ชุมชนวิทยาศาสตร์กำลังดำเนินการตรวจสอบโดยพิจารณาจากความแตกต่างในปริมาณ ขนาดอนุภาค และการกระจายความสูงReddit
  
  

แล้วควรทำอย่างไร: แผนที่เส้นทางการปฏิบัติ

1. การออกแบบ/เคลือบที่ปราศจากอลูมิเนียม
   สนับสนุนการวิจัยการออกแบบวัสดุที่ลดปริมาณการสร้าง Al₂O₃ ในระหว่างการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ และการเปลี่ยนแปลงลักษณะของอนุภาคที่สร้างขึ้นด้วยการเคลือบผิวและการป้องกันความร้อนหลายชั้น

2. การออกแบบใหม่ของ "การออกจากวงโคจรอย่างสมบูรณ์"
   เพื่อลดปฏิกิริยาในบรรยากาศชั้นบนพิจารณาการควบคุมความสูงของการสลายตัวและมาตรฐานการเก็บกู้และการกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ (การกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศที่ควบคุมได้)

3. การบังคับใช้ LCA (การประเมินวงจรชีวิต)
   การประ