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过去几十年来，轨道卫星的数量以不受限制和不受管制的方式大幅增加，威胁到未来可持续的太空探索。正在进行的建造微型卫星巨型星座的计划将不可避免地增加轨道天体的数量，从而产生越来越多的碎片。随着轨道天体数量的增加以及轨道上剩余的卫星和运载火箭的增多，再入率预计将继续增长。虽然人们普遍认为大多数物体在再入过程中会完全燃烧，但太空碎片消亡对地球大气层的影响却只得到了很少的研究，其长期影响仍不得而知。我们利用反应分子动力学模拟来解决中间层再入的关键结构材料铝的氧化过程，在此介绍第一台大型超级计算机对氧化铝纳米颗粒的生成进行运行。截至 2022 年，从低地球轨道 (LEO) 重返大气层的物体总质量总计达 309 公吨，与上一年相比增长了 18%。与天然来源相比，仅凭这一数据，大气层顶部注入的铝年质量率就已增长了 87%。结果表明，太空垃圾在中间层消亡产生的氧化铝会聚集成纳米颗粒，并需要数十年时间才能衰减至较低高度。
环境影响初步评价
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