本报讯 7月11日，由于SpaceX猎鹰9号火箭的第二级未能到达预定轨道，随它一同发射的20颗星链卫星就此陨落。几天内，这些卫星又落入地球大气层，以人为“流星雨”的方式燃烧殆尽。

无论如何，这种火热的“脱轨”是航天器在达到使用寿命时的首选处理方式，这样它们就不会像垃圾一样在太空飘浮。但是，随着商业计划的不断增多，数万颗卫星将被送入地球轨道，研究人员开始怀疑，这些航天器的大量退役会对大气产生影响。最近的多项研究强调了人们对卫星产生的金属颗粒和气体浓度不断上升的担忧，这些颗粒和气体可以在平流层中停留多年，从而破坏臭氧层。

几年前，很少有人担心卫星的弃轨问题，但当SpaceX公司开始批量生产星链卫星后，人们的担忧不断加剧。如今，有6000多颗星链卫星在轨道上运行，占所有运行卫星的近2/3。SpaceX已经申请发射另外3万颗卫星，其他公司也紧追不舍——亚马逊公司正在开发一个由3200多颗卫星组成的星座。考虑到此类航天器的寿命通常为5年，研究人员估计，未来，运营商每年大约需要处置近1万颗卫星。

德国布伦瑞克技术大学的Leonard Schulz及同事发现，由于卫星体积较大，其燃烧速度比大多数流星要慢，因此产生的气溶胶可能比流星增加近1倍。气溶胶是尺寸小于1微米的小颗粒。Schulz说：“我们不应该对大气层进行这种不受控制的实验。”

2023年，根据美国国家航空航天局WB-57飞机从阿拉斯加飞到1.9万米高空的数据，美国国家海洋和大气管理局的大气化学家Daniel Murphy及同事报告了卫星重返大气层将如何改变平流层组成的第一个直接证据。使用机载激光质谱仪，他们发现了含有20种不同元素的硫酸微滴，这些元素可能来自卫星和火箭，因为它们的比例与航天器合金的比例相匹配。其中的锂、铝、铜和铅的含量都超过了普通流星。

人们的担忧主要集中在铝上，这是卫星中最常见的成分。如果分解的金属最终变成氧化铝或氢氧化物，就会与氯化氢反应产生氯化铝。氯化氢是一种相对安全的氯储存物，但它很容易被光分解，释放出的氯会破坏臭氧。

不久前，美国南加州大学航空航天工程师José Ferreira和同事报告了卫星在重返大气层时燃烧的模拟结果。他们估计，一颗250公斤卫星将产生30公斤氧化铝纳米粒子。考虑到2022年发生了2000次卫星脱轨，这相当于产生了17吨氧化铝纳米粒子，比自然来源的数量增加了30%。而在一个存在大量巨型人造星座的时代，预计每年会有360吨氧化铝纳米粒子进入大气层。

尽管Ferreira没有模拟在这种铝含量下会有多少臭氧遭到破坏，但他建议，工业界应该考虑使用其他卫星材料，或通过在轨道上对卫星进行维修和补充燃料来延长其寿命。欧洲空间局材料工程师Adam Mitchell说：“太空循环经济非常重要，这应该是长期战略，具体包括补充燃料、修理、回收、太空制造和从太空重新发射卫星等。”（李木子）