Megakonstelacje satelitarne napędzają boom startów rakiet. Najnowsze badanie pokazuje, iż sadza z rakiet może działać jak niekontrolowany eksperyment klimatyczny.
Satelitarne systemy dostępu do internetu przedstawiano jako niewidoczne i bezinwazyjne rozwiązanie problemu globalnej łączności. Najnowsza analiza ujawnia jednak mniej korzystny aspekt tej technologii: konieczność regularnego wynoszenia tysięcy satelitów oraz ich zastępowania po zaledwie kilku latach operacji. Każdy start, każdy powrót zużytego satelity w atmosferę zostawia po sobie ślad. I to ślad tam, gdzie ziemskie zanieczyszczenia zwykle nie docierają tak łatwo: wysoko, w warstwach, które do tej pory były poza zasięgiem naszego przemysłowego bałaganu.
Kosmiczny internet wymaga rakiet. Dużo rakiet
Megakonstelacje satelitarne działają inaczej niż dawny model kosmicznej infrastruktury. Kiedyś pojedynczy duży satelita był projektowany na wiele lat pracy i trafiał na orbitę jako kosztowny, rzadki element systemu. Dziś coraz większą rolę odgrywają setki i tysiące mniejszych satelitów na niskiej orbicie okołoziemskiej. Dają internet, obserwację Ziemi, komunikację i nowe usługi, ale mają ograniczoną żywotność i wymagają regularnej wymiany.
To właśnie ten model napędza boom startów. Gdy satelita kończy pracę, trzeba sprowadzić go z orbity albo poczekać, aż spłonie w atmosferze, a na jego miejsce wysłać nowy. jeżeli konstelacja ma liczyć tysiące lub dziesiątki tysięcy urządzeń, robi się z tego nie jednorazowa misja, ale stała linia zaopatrzenia orbity.
W 2025 r. wystrzelono rekordową liczbę 4434 satelitów. To o 65 proc. więcej niż rok wcześniej. Jednocześnie komercyjny sektor satelitarny stał się dominującą częścią globalnego biznesu kosmicznego. Za tym wzrostem stoi konkretna fizyka: każda rakieta coś spala, a każdy powracający satelita lub człon rakiety zostawia po sobie chemiczny ślad.
Największy problem to sadza wysoko nad Ziemią
Zespół kierowany przez prof. Eloise Marais z University College London przyjrzał się zanieczyszczeniom związanym z wynoszeniem i utrzymywaniem megakonstelacji. Najważniejszym składnikiem okazała się sadza powstająca m.in. przy spalaniu paliw rakietowych na bazie nafty lotniczej.
Na pierwszy rzut oka ilości nie wyglądają dramatycznie w porównaniu z przemysłem, transportem drogowym czy energetyką. Różnica polega jednak na miejscu emisji. Rakiety wprowadzają sadzę bezpośrednio do wyższych warstw atmosfery, gdzie obieg powietrza jest znacznie wolniejszy, a opady nie wypłukują zanieczyszczeń tak skutecznie jak przy powierzchni Ziemi.
Taka sadza może utrzymywać się tam przez lata. Według badaczy jej wpływ klimatyczny w przeliczeniu na masę jest ok. 500 razy większy niż w przypadku sadzy emitowanej przy powierzchni. Nie dlatego, iż kosmiczna sadza jest inna, ale dlatego, iż trafia w znacznie wrażliwsze miejsce.
To trochę wygląda jak eksperyment geoinżynieryjny, który wymyka się spod kontroli
Szczególnie niepokojąca jest analogia do geoinżynierii. Cząstki emitowane w górnych warstwach atmosfery mogą redukować ilość promieniowania słonecznego docierającego do powierzchni Ziemi. Mechanizm ten w uproszczeniu stanowi niezamierzoną, słabszą wersję koncepcji polegających na celowym wprowadzaniu aerozoli do stratosfery w celu częściowego ograniczenia wymuszania radiacyjnego i schładzania planety.
Problem w tym, iż naukowcy od lat ostrzegają przed takimi koncepcjami. Sztuczne ograniczanie dopływu światła słonecznego może wpływać na opady, cyrkulację atmosferyczną, monsun, ozon i regionalne różnice klimatu. To ryzykowna ingerencja w system, którego skutki uboczne mogą być trudne do przewidzenia.
W przypadku rakiet nikt formalnie nie uruchamia programu chłodzenia planety. Efekt pojawia się jako produkt uboczny rozwoju biznesu satelitarnego. I właśnie dlatego badacze mówią o nieuregulowanym eksperymencie. Eksperymencie, na który nikt nie głosował, którego nikt nie projektował jako polityki klimatycznej i który rozwija się szybciej niż system kontroli.
Satelity wracają i zostawiają drugi ślad
Start rakiety to tylko połowa problemu. Druga połowa zaczyna się wtedy, gdy satelita lub zużyty człon rakietowy wraca w atmosferę i spala się wysoko nad Ziemią. W takim procesie powstają drobne cząstki metali i tlenków metali, w tym tlenków aluminium.
Te cząstki mogą mieć znaczenie dla chemii atmosfery, zwłaszcza dla warstwy ozonowej. Ozon chroni powierzchnię Ziemi przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym. Nowe badanie sugeruje, iż przy obecnych trendach wpływ megakonstelacji na globalny ozon będzie na razie mały, głównie dlatego, iż większość startów związanych z megakonstelacjami nie korzysta z paliw emitujących duże ilości związków chloru.
To jednak nie kończy sprawy. Kolejne konstelacje mogą być wynoszone różnymi rakietami i różnymi paliwami, także takimi, które mają inny profil emisji. A sam wzrost liczby powrotów satelitów do atmosfery oznacza, iż rośnie ilość materiału wprowadzana do jej górnych warstw w czasie spalania.
Nie chodzi o zatrzymanie kosmosu, tylko o policzenie rachunku
Najgorsze, co można zrobić, to postawić sprawę na ostrzu noża: internet albo czysta atmosfera. Prawdziwym wyzwaniem jest jednak rzetelne policzenie kosztów środowiskowych i projektowanie satelitów oraz rakiet tak, by szkody ograniczać już na etapie planowania.
Potrzebne są przede wszystkim lepsze dane o emisjach, publiczne rejestry startów i powrotów, porównania paliw, modelowanie skutków dla stratosfery, reguły dotyczące wielkości konstelacji i technologii deorbitacji. jeżeli sektor ma rosnąć, powinien rosnąć pod nadzorem, a nie w trybie najpierw wystrzelmy, potem zobaczymy.
