Nueva investigación sugiere que la proliferación de constelaciones de megasatélites puede estar contribuyendo a la contaminación atmosférica, más allá del ya preocupante problema de la basura espacial. El estudio destaca el daño potencial a la atmósfera de la Tierra por la reentrada de naves espaciales y etapas de cohetes, así como el aumento del riesgo de que los desechos espaciales impacten en el planeta.
Según un estudio preliminar en ArXiv, la reentrada de naves espaciales inyecta cantidades significativas de material en la mesosfera y la termosfera inferior, lo que podría debilitar la capa de ozono de la Tierra. A la espera de la revisión por pares, esta investigación se suma a un creciente cuerpo de investigación académica sobre los efectos ambientales del aumento de la actividad espacial. El estudio diferencia entre "desechos espaciales", definidos como material artificial entrante y sus efectos en la atmósfera de la Tierra, y basura espacial en órbita.
La investigación, dirigida por científicos de la Technische Universität Braunschweig, indica que la reentrada de "metales de transición" como el titanio y el cobre, comúnmente utilizados en naves espaciales y etapas de cohetes, puede desencadenar "efectos adversos a largo plazo en la atmósfera, como el agotamiento del ozono, efectos radiativos y cambios en la formación de nubes, si no se toman medidas". El documento también señala el uso de aceros inoxidables y aluminio en el hardware espacial, y los científicos sugieren un estudio más profundo sobre el impacto potencial del aluminio.
Leonard Schulz, investigador de la Technische Universität Braunschweig, enfatizó la necesidad de comprender la escala del problema, incluyendo la identificación de los desechos espaciales que sobreviven a la reentrada e impactan en la Tierra. "El aumento de material que se inyecta en la atmósfera de la Tierra es realmente sin precedentes", dijo Schulz a SpaceNews. "Ahora vemos los primeros efectos de una nueva era en las actividades espaciales, la era de las grandes constelaciones de satélites. La investigación debe centrarse realmente en los posibles efectos que estas sustancias pueden tener en la capa de ozono", dijo.
Schulz señaló que los riesgos asociados son sustanciales, a pesar de la necesidad de una mayor investigación. La investigación indica que la afluencia de "desechos espaciales" se ha más que duplicado entre 2020 y 2024, impulsada principalmente por materiales de naves espaciales. El impacto ambiental de la reentrada de naves espaciales está ahora superando al de los meteoritos. "Esto demuestra que el inicio de la era de las grandes constelaciones de satélites es el factor impulsor del aumento de la reentrada de desechos espaciales en la atmósfera", afirma el documento. "Permitir que este experimento incontrolado en nuestra atmósfera continúe no es aconsejable", dijo Schulz. "Deberíamos trabajar para disminuir la entrada de masa en la atmósfera ahora, manteniendo la capacidad de continuar la utilización y exploración del espacio.
Schulz aboga por la colaboración entre científicos e industria para lograr estos objetivos, afirmando que "Un primer paso es compartir datos, por ejemplo, sobre la composición de las naves espaciales. Si bien algunos miembros de la industria nos han ayudado inmensamente compartiendo dichos datos, muchos no están dispuestos a hacerlo".
Schulz también participó en un estudio separado, dirigido por Robin Wing del Leibniz Institute of Atmospheric Physics, que examinó la reentrada incontrolada de una etapa superior de un SpaceX Falcon 9. Este estudio se centró en la contaminación resultante de la reentrada, rastreando una pluma de vapor de litio después de que la etapa se desintegrara sobre Europa Central. Los investigadores encontraron "pruebas sólidas" que vinculan la pluma de litio al evento del Falcon 9, lo que respalda las preocupaciones de que el tráfico espacial pueda contaminar la atmósfera superior. "Este hallazgo apoya las crecientes preocupaciones de que el tráfico espacial pueda contaminar la atmósfera superior de maneras que aún no se comprenden completamente", concluyeron Wing y sus coautores en el documento. "El crecimiento continuo en los lanzamientos y reentradas de satélites puede conducir a efectos acumulativos, con implicaciones para la composición atmosférica a largo plazo y las interacciones climáticas".
El equipo de Wing está desarrollando actualmente un nuevo sistema lidar de desechos espaciales multimetálico para rastrear varios elementos en la mesosfera. "Esperamos que al hacer observaciones a largo plazo de las proporciones de litio/sodio podamos determinar cuánto impacto tiene la reentrada de desechos espaciales en la atmósfera". El lidar también permitirá el estudio sistemático de otros metales, incluyendo cobre, titanio y aluminio, potencialmente vinculados a la industria espacial.
Wing reconoció la dificultad para evaluar definitivamente las implicaciones para el planeta: "En pocas palabras, todavía no sabemos lo suficiente. Se necesita mucha más investigación. Sin embargo, yo diría que existe una preocupación realista por la química de la atmósfera media", dijo Wing, "particularmente la capa de ozono, con la introducción de tantos materiales y elementos que no se producen naturalmente en la atmósfera". También destacó el impacto del escape de los cohetes en la atmósfera. "La inyección de vapor de agua, combustible, escombros y otros elementos asociados con los lanzamientos de cohetes podría convertirse en una preocupación significativa si las tendencias de lanzamiento actuales continúan", dijo Wing.