פליטות גזי החממה משחקות תפקיד מרכזי בשינויי האקלים, שנותנים את אותותיהם על פני כדור הארץ. עם זאת, נראה כי פחמן דו-חמצני עלול לגרום להתכווצות התרמוספרה, שכבת האטמוספרה שגובהה מתחיל בסביבות 80 ק"מ ומסתיים בכמעט 700 ק"מ (מעל המזוספרה ומתחת לאקסוספרה). הממצאים הללו הם פרי מחקרו של צוות מטעם המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס. המחקר פורסם בכתב העת Nature Sustainability.
לדברי החוקרים, כאשר התרמוספרה מתכווצת, הצפיפות הפוחתת מפחיתה את הגרר האטמוספרי - כוח שמושך לוויינים ישנים ופסולת אחרת לגבהים שבהם יישרפו. פחות גרר אטמוספרי פירושו אורך חיים ממושך עבור זבל חלל, אשר "יזהם" אזורים מבוקשים במשך עשרות שנים ויגדיל את הפוטנציאל להתנגשויות, בין היתר באזור שבו נמצאות כיום תחנת החלל הבינלאומית ורוב הלוויינים.
החוקרים ערכו סימולציות על האופן שבו פליטת גזי חממה משפיעה על האטמוספרה הגבוהה של כדור הארץ ועל תנועת הלוויינים במסלולים נמוכים יחסית. הסימולציות הללו מנבאות שעד שנת 2100, מספר הלוויינים שנעים בביטחה סביב כדור הארץ עלול לפחות ב-66-50% עקב השפעות גזי חממה. "פליטות גזי החממה על כדור הארץ במהלך 100 השנים האחרונות תשפיע על הפעלת הלוויינים במהלך 100 השנים הבאות", אמר ד"ר ריצ'רד לינארס, מהמחלקה לאווירונאוטיקה ואסטרונאוטיקה של המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס.
"התרמוספרה נמצאת במצב שברירי מכיוון ששינויי האקלים משבשים את הסטטוס קוו", הוסיף ויליאם פרקר, מהמחלקה לאווירונאוטיקה ואסטרונאוטיקה של המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס. "חלה עלייה מסיבית במספר הלוויינים ששוגרו, במיוחד לטובת אספקת אינטרנט בפס רחב מהחלל. אם לא ננהל את הפעילות הזו בזהירות ונפעל להפחתת הפליטות שלנו, החלל עלול להיות צפוף מדי, מה שיוביל ליותר פסולת חלל ולמספר גובר של התנגשויות".
התרמוספרה מתכווצת ומתרחבת באופן טבעי כל 11 שנים בתגובה למחזור הפעילות הקבוע של השמש. כאשר פעילות השמש נמוכה, כדור הארץ קולט פחות קרינה, והאטמוספרה הגבוהה ביותר שלו מתקררת ומתכווצת זמנית, לפני שהיא מתרחבת שוב במהלך שיא הפעילות הסולארית. עוד משנות ה-90 של המאה הקודמת תהו מדענים בדבר ההשפעה של גזי החממה על התרמוספרה.
המודלים הראשוניים שלהם הראו שבעוד שהגזים לוכדים חום באטמוספרה התחתונה, שבה אנו חווים את התחממות כדור הארץ ומזג האוויר, חלה התקררות בשכבת התרמוספרה, מה שגורם בסופו של דבר להתכווצותה ולהפחתת הצפיפות בגובה הרב. בעשור האחרון, מדענים הצליחו למדוד שינויים בגרר האטמוספרי על לוויינים, מה שסיפק כמה ראיות לכך שהתרמוספרה מתכווצת בתגובה למשהו משמעותי יותר מהמחזור הטבעי של השמש. "השמיים ממש נופלים - רק בקצב שהוא בקנה מידה של עשרות שנים", הסביר פרקר.
צוות המחקר תהה כיצד התגובה הזו תשפיע על מספר הלוויינים שיכולים לפעול בביטחה במסלול כדור הארץ. כיום, ישנם למעלה מ-10,000 לוויינים במסלול נמוך של כדור הארץ, במרחק של עד 2,000 ק"מ מפני השטח של כדור הארץ. לוויינים אלו מספקים שירותים חיוניים, כולל אינטרנט, תקשורת, ניווט, חיזוי מזג אוויר ובנקאות.
כאמור, מספר הלוויינים עלה בשנים האחרונות (יותר לוויינים שוגרו בחמש השנים האחרונות מאשר ב-60 השנים שקדמו להן), מה שמחייב את המפעילים לנקוט במשנה זהירות על מנת להימנע מהתנגשויות. כל התנגשות שכן מתרחשת, מגדילה לא רק את כמות פסולת החלל במשך עשרות או מאות שנים, אלא גם את הסיכוי להתנגשויות עוקבות עם לוויינים, ישנים וחדשים כאחד.
"אנחנו סומכים על האטמוספרה שתנקה את הפסולת. אבל חשוב לזכור כי כל שינוי לרעה בה יגרור שינוי לרעה גם בסביבת הפסולת בחלל", הוסיף פרקר. "על כן, התחזית ארוכת הטווח על פסולת חלל מסלולית תלויה באופן קריטי בבלימת פליטת גזי החממה שלנו. הפחתת פליטת גזי חממה לא רק עוזרת לנו להגן על כדור הארץ, יש לה גם פוטנציאל להגן עלינו מפני בעיות ארוכות טווח בחלל".
