本文围绕温室气体排放对地球轨道卫星的影响展开，介绍了相关研究成果，包括大气收缩、太空垃圾停留时间变长以及不同排放场景下卫星数量的变化等内容。
在当今科技飞速发展的时代，卫星对于人类的生活和发展起着至关重要的作用。然而，你是否想过，温室气体排放会对发射、运行的地球轨道卫星产生威胁呢？
施普林格·自然旗下专业学术期刊《自然—可持续性》发表了一篇气候变化建模研究论文，为我们揭示了这一潜在的危机。论文指出，到21世纪末，随着人为温室气体在大气中的排放量不断攀升，在高排放场景下，能够安全绕地运行的卫星总数可能会比当前承载能力减少66%。
此前的研究就已经表明，大气中温室气体含量的增加会引发一系列连锁反应。当温室气体含量增多时，地球的上层大气，包括中间层（高度50 - 85公里）和热层（高度85 - 600公里）会出现收缩现象。这是因为入射的红外辐射被反射到了太空，进而产生冷却和收缩效应。而这种收缩带来的直接后果就是地球轨道空间的密度降低。随着大气阻力的减少，太空垃圾碎片在轨道上停留的时间会变长。要知道，随着轨道上卫星数量的不断增加，持续存在的太空垃圾已经对地球轨道空间的长期使用造成了越来越大的问题。想象一下，轨道上布满了各种垃圾碎片，这对于正常运行的卫星来说，无疑是一个巨大的安全隐患。
在本项研究中，论文第一作者兼通讯作者、美国麻省理工学院的William E. Parker和他的同事及合作者运用大气建模的方法，对不同排放场景下到2100年能够持续维持在地球轨道上的卫星数量进行了估算。他们以2000年温室气体浓度为基准展开研究，结果发现，在最高排放共享社会经济路径（SSP5 - 8.5）场景下，到2100年低地轨道上能可持续管理的卫星数量将减少50 - 66%，具体的减少幅度还取决于太阳活动。这意味着，如果我们不采取有效的措施控制温室气体排放，未来能够正常运行的卫星数量将会大幅减少，这对于依赖卫星的众多领域，如通信、气象预报、导航等，都将产生巨大的影响。
此外，论文作者还对轨道物体的理想分布以及不同排放场景下观察到的偏离理想分布的情况进行了估计。研究表明，在中度到最高二氧化碳排放率场景下，卫星经大气摩擦脱离轨道的速度会大为降低。这就进一步加剧了轨道上卫星和太空垃圾的堆积问题。
论文作者在总结中强调，虽然人们正在考虑使用主动脱轨技术来降低碰撞风险，但缓解温室气体排放不仅对地球气候有着至关重要的意义，对于保护人类进入和利用外层空间同样不可或缺。我们不能仅仅关注地球表面的气候变化，还应该意识到温室气体排放对太空环境的潜在影响。
温室气体排放对地球轨道卫星的影响。研究表明，到21世纪末高排放场景下卫星承载能力或大幅减少，大气收缩使太空垃圾停留时间变长，不同排放场景下卫星数量和脱离轨道速度均受影响。因此，缓解温室气体排放对于保护地球气候和外层空间利用都十分重要。
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