Щоразу, коли супутник згоряє в атмосфері над нашими головами, він залишає після себе невидимий, але дедалі небезпечніший слід. У новому огляді, про який повідомляє Phys.org, профессор прикладних екологічних наук Університету Саутгемптона Іен Вільямс узагальнює результати останніх досліджень і попереджає: хвиля супутникових запусків і повернень апаратів в атмосферу вже змінює хімію і фізику середніх та верхніх шарів атмосфери. Це загрожує озоновому шару, нагріванням стратосфери і появою металевих аерозолів із попелу згораючих космічних апаратів. Темп змін прискорюється — і якщо ми не змінимо підхід до використання й утилізації супутників, може бути надто пізно.
Що відомо коротко
- Сотні й тисячі супутників щорічно деорбітуються та згоряють у верхніх шарах атмосфери — процес, відомий як «демісабільність», або «просто спали».
- Згоряння вивільняє металеві аерозолі, зокрема частинки оксиду алюмінію (глинозему), а також сажу — чорний вуглець із ракетних двигунів.
- За прогнозами, до 2040 року глинозем від повернень супутників може зрівнятися за обсягом з метеоритним пилом, змінюючи температуру і вітри в полярних регіонах.
- Незалежні аналізи показують, що викиди чорного вуглецю від ракет здатні нагріти стратосферу на кілька градусів і сповільнити реактивні течії за сценаріїв високого зростання.
- Стаття опублікована на платформі The Conversation 4 березня 2026 року.
Що це за явище
Між 50 і 120 кілометрами над поверхнею Землі знаходиться один із найменш вивчених регіонів нашої планети. Він надто високий для кульок-зондів, надто низький для орбітальних супутників і надто суворий для літаків. Саме тут розташована мезосфера і нижня термосфера — зони, що регулюють радіо- і GPS-зв’язок, верхньоатмосферні погодні патерни та, що найважливіше, захисний озоновий шар.
До недавнього часу цей регіон залишався майже недоторканим людиною. Але нова космічна ера методично вводить туди дедалі більше забруднення. Кожен супутник, який спалюють в атмосфері після завершення роботи, — а щодня таких стає дедалі більше — залишає у верхніх шарах металеві залишки та сажу. Один тон викидів на висоті 75 кілометрів за своїм хімічним впливом еквівалентний 100 000 тонн на поверхні Землі. Цифра, яка вражає.
Деталі відкриття
Наприкінці лютого 2025 року, коли верхня ступінь ракети SpaceX Falcon 9 неконтрольовано увійшла в атмосферу над Ірландією і розгорілась вогняною кулею над Європою, команда дослідників з Лейбніцького інституту фізики атмосфери у Німеччині встигла спрямувати лідари на спалах. Вони виявили сплеск концентрації літію в нижній термосфері — майже в 10 разів вище норми — і вперше відстежили цей шлейф до конкретного джерела. Це перше пряме спостережне свідчення того, що уламки, що повертаються з орбіти, залишають виміряний хімічний відбиток у верхній атмосфері.
Але літій — лише один із багатьох металів. Сучасні великі супутники серії Starlink V2 важать близько 800 кілограмів кожен — приблизно як невеликий автомобіль. Їхні наступники матимуть масу до 1 250 кілограмів. Мільйон таких апаратів — а SpaceX вже подала заявку на запуск саме такої кількості для «космічних центрів обробки даних на основі ШІ» — означатиме накопичення одного терaграма (мільярда кілограмів) глинозему у верхній атмосфері.
Що показали нові спостереження
Дослідження виявляють кілька паралельних механізмів шкоди. По-перше, часточки глинозему і металів діють як каталізатори руйнування озону — так само, як і хімікати, заборонені Монреальським протоколом, але через інший механізм. По-друге, чорний вуглець (сажа) від ракетних двигунів поглинає сонячне випромінювання і нагріває стратосферу, що може порушити циркуляцію атмосфери. По-третє, металевий аерозоль із згораючих супутників може змінювати температуру та вітри в полярних регіонах — саме там, де озонова хімія найчутливіша.
«Стратегія “просто спали” очищає орбіти, але ризикує обміняти орбітальне сміття на атмосферне забруднення», — попереджає Вільямс.
Поки що вчені чесно визнають: наука в цій галузі ще дозріває. Бракує скоординованих вимірювань і моделей для сажі, глинозему і металів у середній атмосфері. Але напрям очевидний — за сценаріями високого зростання запусків ці ефекти стають незворотними.
Чому це важливо для науки та екології
Переломні точки клімату вже наближаються швидше, ніж очікувалось. Додаткове антропогенне навантаження на атмосферу з абсолютно нового, раніше нерегульованого джерела — космічної індустрії — може стати тим самим «додатковим штовхом», якого не враховували жодні кліматичні моделі. Озоновий шар, що так повільно відновлюється після ери фреонів, знову опиняється під загрозою — цього разу не від холодильників, а від супутників.
Проблема ускладнюється тим, що жодного міжнародного регуляторного механізму для викидів у верхню атмосферу від космічних апаратів не існує. Забруднення повітря на нижніх висотах давно регулюється, але те, що відбувається на 80 кілометрах, поки залишається поза законом. При цьому, як зазначають автори матеріалу, суша і океан по-різному реагують на кліматичні кризи, і нові аерозолі в стратосфері здатні асиметрично порушити цей баланс.
Вільямс і його колеги пропонують конкретні рішення в рамках кругової економіки: проектувати супутники для ремонту і дозаправки, продовжувати їх термін служби, використовувати матеріали з мінімальними шкідливими залишками при згоранні. На рівні регуляторів — запровадити принцип розширеної відповідальності виробника: компанія, що запустила апарат, несе відповідальність за весь його життєвий цикл, включно з утилізацією.
Цікаві факти
- Озоновий шар відновлювався тихою перемогою людства. Після підписання Монреальського протоколу у 1987 році, який заборонив хлорфторвуглеці (ХФВ), озонова діра поступово зменшується. Але нові джерела забруднення від космічних апаратів ризикують сповільнити це відновлення або навіть повернути його назад, попереджає ЮНЕП.
- Мезосфера — найхолодніше місце на Землі. Температура тут може падати до мінус 100 °C, і саме тут утворюються сріблясті хмари — рідкісні нічні хмари на висоті близько 80 км. Детальніше про фізику цієї зони — на сторінці NASA Science.
- Нині щодня в атмосфері згорає кілька тонн матеріалу з космосу. Якщо до 2030 року ця цифра зросте до кількох тонн на день лише від штучних об’єктів — без урахування метеоритів — це вперше в історії зробить людину відчутним «постачальником» металів у верхню атмосферу. Огляд наявних даних опублікований у Communications Earth & Environment.
- Шанс постраждати від падаючих уламків супутника вже не є нульовим. За розрахунками дослідників Outer Space Institute, ймовірність жертви від повернення мегасузір’я супутників становить близько 40% за п’ятирічний цикл — і зростатиме разом із кількістю апаратів.
FAQ
Чи руйнують ракети озоновий шар прямо зараз? Поки що масштаб впливу є меншим, ніж від традиційних озоноруйнівних речовин на зразок ХФВ. Однак при збереженні нинішніх темпів зростання запусків і без регулювання ефект стане відчутним до 2040-х років. Вчені вже фіксують вимірювані металеві сліди від конкретних повернень супутників.
Чи є альтернатива «спалюванню» супутників в атмосфері? Так. Серед варіантів — продовження терміну служби апаратів через дозаправку і ремонт на орбіті, контрольований зворотній спуск із приводнінням або посадкою на сушу, і вибір матеріалів, які при згоранні залишають менш шкідливі залишки. Усі ці підходи дорожчі, але технічно реалізовані.
Чому верхня атмосфера так погано вивчена? Ця зона — між 50 і 120 км — знаходиться у так званій «дослідницькій прогалині»: надто висока для аеростатів, надто низька для супутників, недосяжна для звичайних літаків. Тому моніторинг там ведеться лише точковими засобами — лідарами та рідкісними зондами. Саме брак даних ускладнює оцінку реального масштабу забруднення.
WOW-факт. Людство витратило 35 років і глобальну заборону цілого класу хімічних речовин, щоб починати повільно залатувати озонову діру. Тепер же, без жодного міжнародного договору і без будь-якого публічного обговорення, кілька приватних компаній планують щодня спалювати в тій самій атмосфері сотні тонн металу — і це може звести нанівець десятиліття відновлення озонового шару.