在一个全球发射率不断提高的时代，将巨型卫星星座送入地球轨道的巴克斯托方法加剧了这一点，人们也越来越担心退役太空硬件重返大气层的后果。

航空航天公司正在研究再入的影响和其他方面的研究人员和专家表示，美国缺乏一个统一的协调努力来理解和管理再入--这种努力得到持续的资金支持，并涉及多个学科。他们认为，关于谁应该为再入研究提供资金，也没有全国性的协议；政府在太空的利益和角色分散在多个联邦机构。

大多数空间硬件的再入都是不受控制的。他们何时何地进入地球上空是一种偶然的情况，而进行有针对性的观测的内在挑战使得解决重返大气层的问题变得特别困难。

挑战与机遇

“这绝对是一个具有挑战性的研究领域，”航空航天公司轨道和再入碎片研究中心(CORDS)的执行董事马龙·索尔格说。

CORDS成立于1997年，致力于解决日益严重的空间碎片问题，方法是对火箭主体、航天器和相关人为杂物的受控和非受控重返大气层进行研究，其中一些杂物已在地球上找到，并由该小组进行了深入研究。同样，航空航天专家也在关注即将到来的太空垃圾对地球大气层的影响。

了解这种影响和其他关于再入的关键细节，比如在再入过程中硬件蒸发时会发生什么，什么能在这次暴跌中幸存下来，以及为什么，索尔格说，这既是一个挑战，也是一个机会。太空新闻。

“我们有更多的东西回来了，”索尔格说，“跟上使用的新材料、操作航天器的新方法及其重返大气层的新方法，这使得这项工作的实际部分更具挑战性。”

索尔格说，这些变化带来的好处是“人们在某种程度上更清楚地意识到我们需要思考什么。”“就像所有事情一样，所有这一切都有其利弊，希望我们能够利用这些利好来应对利弊。”

观测性活动

在航空航天公司内部，不同的团队正在应对再入缓解和管理面临的每一项主要挑战，以及即将到来的空间杂乱在地球上的后果。

航空航天流体力学部门主任迈克尔·韦弗说：“我的职责是尝试建立模型，预测哪些空间碎片会残留到地面上，或在卫星再次进入时从废弃的上面级或退役的卫星中，进行安全和风险评估。”

韦弗说，观察性活动相当罕见，也很难进行，部分原因是受控再入并不常见。“当它们发生时，它们位于世界上非常偏远的地方，这使得它们很难到达，而且也是后勤和资源密集型的，”他说。

例如，欧洲航天局的SALSA航天器在9月9日进行了一次定向的、破坏性的俯冲进入地球大气层。8在南太平洋的一个偏远地区上空。这是四颗进入大气层的集群系列卫星中的第一颗，其他预先计划在2025年和2026年重返大气层的卫星。

在与欧空局的合作下，SALSA再入大气层的观测活动--再入观测设置和国际执行(ROSIE)项目的一部分--涉及斯图加特大学、斯洛伐克布拉迪斯拉发的夸美纽斯大学和南昆士兰大学，以及来自德国高超音速技术公司和同样在布拉迪斯拉发的Astros解决方案公司的工业合作伙伴。火热的结局展示了SALSA卫星重新进入大气层时罕见的地面和空中图像。根据欧空局空间碎片小组的说法，他们希望利用收集到的数据来改进目前的再入预测模型，并了解更多关于卫星如何烧毁的信息。

协调是关键

韦弗说，航空航天公司没有参与欧空局的SALSA再入行动，尽管该组织过去曾参与过一些国际空间站补给飞行器的再入。

韦弗说：“这些行动结合在一起是很少见的。”但这使得它们在验证再入模型方面更加有价值。根据真实世界的数据定位和验证你的模型是极其重要的。

“协调是关键，”韦弗补充道。

韦弗指出，航空航天公司最近使用了天气雷达。我们可以看到碎片云在重返大气层后可能长达一到两个小时的时间里正在沉降，这让我们对地面上的残存情况有了一些了解。此外，例如，在高海拔地区可能不会蒸发的东西。

研究火箭发射和太空碎片再入如何影响地球气候和平流层臭氧层的航空航天大气科学家马丁·罗斯说，“无论出于什么原因，在美国很难把一个协调一致的项目整合在一起。”他将其与欧洲在这一问题上取得的进展进行了对比。

罗斯告诉记者：“这是我们现在需要的，但我认为这不会发生。”太空新闻。这是一个有点难解的问题。欧洲人正在这方面采取行动，不仅是观察，而且是死亡模型、大气响应模型、风洞测试。在美国，我们正在着手解决这一问题，但目前并没有真正意义重大的事情发生。

下一步

与此同时，一些重要问题仍未得到解答。罗斯说，直到大约四到五年前，人们才第一次认识到，大型卫星星座的增长可能会为平流层增加大量物质。

“去年，我们实际上看到了，”罗斯继续说道，“所有金属材料都嵌在平流层硫酸盐层颗粒中。该层是气候和臭氧的关键参与者。它在很大程度上控制着大气中的辐射流动。它控制臭氧化学。我们现在知道的平流层中的那一层正在受到污染。”

他建议罗斯的下一步是确定太空碎片污染是否重要。他说，这需要实验室工作和化学分析，但目前还没有人带头这项研究。

“用金属污染这些硫酸盐颗粒，这会改变什么吗？我认为有一个非常合理的怀疑它会发生，”罗斯说。“我们需要查明真相。每年，投入到平流层的物质量都会增加。因此，我们每拖延一年，问题就会变得更大。”