抱怨馬斯克的機會又來了，這回是臭氧層

可以用來批評馬斯克的理由又多了一個。

根據一項最新研究預測，隨著以星鏈（Starlink）為代表的低軌衛星的數量激增，它們可能會對臭氧層造成破壞，破壞程度可能會抵消過去幾十年通過《蒙特利爾議定書》取得的成果。

都怪馬斯克

鋁是衛星和運載火箭中最普遍的材料之一，當低軌衛星結束任務后，將脫離軌道，進入大氣層燒毀解體。這一過程中會因劇烈的摩擦和高溫釋放出大量的氧化鋁納米顆粒。這些顆粒主要在距離地球表面50～85千米的中間層形成，并逐漸向下移動到達臭氧層所在的平流層。

其實，氧化鋁本身并不直接與臭氧分子反應，而是催化臭氧和氯之間的反應，而從中產生的活性氯會破壞臭氧分子。

研究人員發現，以1顆典型的小型衛星為例（250千克），其在重返大氣層時會釋放約30千克的氧化鋁顆粒。研究人員進一步以2022年墜落大氣層的低軌衛星數量為基礎，估算出大約有17噸的氧化鋁顆粒物被釋放到中間層。考慮到未來對于軌道資源的搶奪會更為激烈，每年將會有超過360噸的氧化鋁被釋放到大氣中。

研究人員通過模型計算，衛星釋放的氧化鋁顆粒大概需要30年的時間從中間層到達臭氧所在的平流層，也就是說氧化鋁催化下的臭氧破壞作用是會有一定的滯后性。

這些數據表明，隨著低軌道衛星數量的持續增加，其燒毀釋放的氧化鋁對臭氧層的破壞可能會抵消過去幾十年通過《蒙特利爾議定書》取得的成果。截至2022年，墜落大氣層的衛星已使大氣層中的鋁含量增加了29.5%。

但研究人員也指出，因為現實中幾乎無法獲取衛星燒毀產生氧化鋁的數據，模型中假設的是氧化鋁顆粒物最大程度產生的情況，是“最壞的情況”。

努力白費了？

20世紀70年代，科學家首次發現，氯氟烴（CFCs）等人造化合物在大氣中分解，釋放出氯原子，能夠與臭氧產生化學反應，導致臭氧層的耗損。這些發現引發了廣泛的關注和研究。

1974年，科學家馬里奧·莫利納（MarioMolina）和謝爾伍德·羅蘭（SherwoodRowland）首次提出了這一理論。

1985年，英國南極考察隊的喬·法曼（JoeFarman）等人通過地面觀察設備發現了南極上空臭氧濃度顯著降低的現象。

隨后，美國航空航天局的衛星數據證實了這一觀測結果，進一步確認了南極上空存在一個嚴重的臭氧空洞。

臭氧層的形成是一個復雜的自然過程。太陽輻射中的紫外線在平流層中與氧氣分子（O2）相互作用，將其分解成2個氧原子（O），這些氧原子再與其他氧氣分子結合，形成臭氧（O3）。

這個過程持續不斷地進行，形成了動態平衡，從而維持了臭氧層的穩定。臭氧能夠吸收太陽紫外線（UVB-C和UVB-B），保護植物與動物。同時，紫外線被臭氧層吸收后會轉化為熱量，使得平流層溫度上升，進而影響地球的氣候系統，起到了調節氣候的作用。

所以，臭氧空洞的發現促使國際社會采取行動，最終促成了1987年《蒙特利爾議定書》的簽署，該協議旨在逐步淘汰包括CFCs在內的臭氧層消耗物質。

臭氧恢復是一個漫長過程。你可能有所疑問，既然《蒙特利爾協定》已經在將近40年前禁止了臭氧消耗物質的生成和使用，大氣中的含量應該很少了吧？

臭氧消耗物質具有超強的惰性，曾經被大量釋放到大氣中的它們可以存在幾十年到上百年。這些物質在大氣中的濃度從2000年左右才開始緩慢降低。

不過重視起到了一定的積極作用。2022年發布的《臭氧消耗科學評估報告》稱，平流層臭氧仍在恢復中。

南極地區的總臭氧柱（大氣中從地表到大氣頂部的垂直柱狀空間內所有臭氧分子的總量）預計將在2066年左右恢復到1980年的水平，北極地區將在2045年左右恢復，而全球平均值（60°N—60°S）則預計在2040年左右恢復。

不過這個報告沒有統計到低軌衛星這一潛在影響因素。

幾宗罪了？

越來越多的報廢衛星，以及它們在解體、爆炸中產生的碎片，和衛星碰撞后的“遺骸”都成為人們口中的“太空垃圾”。太空垃圾影響人們進行太空探索。工作中的航天器也得時刻警惕避讓它們，以免發生更嚴重的連鎖碰撞。

“巨型星座”還有另一層解釋，大量在軌道上運行的衛星，成了夜空中的人造“星星”——人們能見到的純凈黑夜越來越少。薩曼莎?M?勞勒（SamanthaM.Lawler）等科學家（2021年）對65000顆衛星進行觀測統計和模擬，北緯和南緯50°是“光污染”的“重災區”，在夜間某些時間段，衛星最高占可見光源的8%。

近地軌道衛星和太空垃圾造成的光污染干擾了地面天文觀測，影響數據的準確性和科學研究的進展。連天文臺的選址甚至都成了難事。

值得慶幸的是各大公司正在和科學家展開合作研究，致力于開發新技術以減少衛星的反射率，從而降低產生的光污染。甚至一些公司還要上太空捕獲、處理那些太空垃圾。

針對對臭氧層的破壞，我們需要更多真實數據作為證據，證明這些漫天的衛星將多大程度影響，以及如何影響，從而找到應對措施。目前沒有任何一家爭奪衛星互聯網這一“太空競賽”的公司（不只是SpaceX），對于這種“潛在影響”作出有關回應。

低軌星座在互聯網覆蓋、氣象觀測、災害監測、導航和科學研究等方面發揮了重要作用，但技術的推動者往往也很難控制技術走向。