Nuove ricerche suggeriscono che la proliferazione di costellazioni di megasatelliti potrebbe contribuire all'inquinamento atmosferico, oltre al già preoccupante problema dei detriti spaziali. Lo studio evidenzia il potenziale danno all'atmosfera terrestre causato dal rientro di veicoli spaziali e stadi di razzi, nonché l'aumento del rischio che i rifiuti spaziali impattino il pianeta.

Secondo uno studio preliminare su ArXiv, il rientro dei veicoli spaziali immette quantità significative di materiale nella mesosfera e nella termosfera inferiore, indebolendo potenzialmente lo strato di ozono terrestre. In attesa di revisione paritaria, questa ricerca si aggiunge a un crescente corpo di indagini accademiche sugli effetti ambientali dell'aumento dell'attività spaziale. Lo studio distingue tra "rifiuti spaziali", definiti come materiale artificiale in entrata e i suoi effetti sull'atmosfera terrestre, e detriti spaziali in orbita.

La ricerca, condotta da scienziati della Technische Universität Braunschweig, indica che il rientro di "metalli di transizione" come il titanio e il rame – comunemente usati nei veicoli spaziali e negli stadi dei razzi – può innescare "effetti negativi a lungo termine sull'atmosfera come l'esaurimento dell'ozono, effetti radiativi e cambiamenti nella formazione delle nuvole, se non vengono intraprese azioni". Il documento rileva anche l'uso di acciai inossidabili e alluminio nell'hardware spaziale, con gli scienziati che suggeriscono ulteriori studi sul potenziale impatto dell'alluminio.

Leonard Schulz, ricercatore presso la Technische Universität Braunschweig, ha sottolineato la necessità di comprendere la portata del problema, compresa l'identificazione dei rifiuti spaziali che sopravvivono al rientro e impattano sulla Terra. "L'aumento del materiale che viene immesso nell'atmosfera terrestre è davvero senza precedenti", ha detto Schulz a SpaceNews. "Ora vediamo i primi effetti di una nuova era nelle attività spaziali, l'era delle grandi costellazioni di satelliti. La ricerca deve concentrarsi realmente sui possibili effetti che queste sostanze possono avere sullo strato di ozono", ha affermato.

Schulz ha osservato che i rischi associati sono sostanziali, nonostante la necessità di ulteriori indagini. La ricerca indica che l'afflusso di "rifiuti spaziali" è più che raddoppiato tra il 2020 e il 2024, principalmente a causa dei materiali provenienti dai veicoli spaziali. L'impatto ambientale del rientro dei veicoli spaziali sta ora superando quello dei meteoriti. "Questo dimostra che l'inizio dell'era delle grandi costellazioni di satelliti è il fattore trainante dell'aumento del rientro di rifiuti spaziali nell'atmosfera", afferma il documento. "Consentire che questo esperimento incontrollato sulla nostra atmosfera continui è sconsigliabile", ha detto Schulz. "Dovremmo lavorare per ridurre l'immissione di massa nell'atmosfera ora, pur mantenendo la capacità di continuare l'utilizzo e l'esplorazione dello spazio.

Schulz sostiene la collaborazione tra scienziati e industria per raggiungere questi obiettivi, affermando: "Un primo passo è condividere i dati, ad esempio sulla composizione dei veicoli spaziali. Mentre alcuni membri dell'industria ci hanno aiutato immensamente condividendo tali dati, molti non sono disposti a farlo".

Schulz ha anche partecipato a un altro studio, guidato da Robin Wing del Leibniz Institute of Atmospheric Physics, che esamina il rientro incontrollato di uno stadio superiore di un SpaceX Falcon 9. Questo studio si è concentrato sull'inquinamento derivante dal rientro, tracciando un pennacchio di vapore di litio dopo che lo stadio si è disintegrato sull'Europa centrale. I ricercatori hanno trovato "prove evidenti" che collegano il pennacchio di litio all'evento Falcon 9, supportando le preoccupazioni che il traffico spaziale possa inquinare l'alta atmosfera. "Questa scoperta supporta le crescenti preoccupazioni che il traffico spaziale possa inquinare l'alta atmosfera in modi non ancora del tutto compresi", hanno concluso Wing e i suoi coautori nel documento. "La continua crescita dei lanci e dei rientri di satelliti può portare a effetti cumulativi, con implicazioni per la composizione atmosferica a lungo termine e le interazioni climatiche".

Il team di Wing sta attualmente sviluppando un nuovo sistema lidar multimetallico per detriti spaziali per tracciare vari elementi nella mesosfera. "Speriamo che, effettuando osservazioni a lungo termine dei rapporti litio/sodio, possiamo determinare quale impatto hanno i detriti spaziali che rientrano nell'atmosfera". Il lidar consentirà anche lo studio sistematico di altri metalli, tra cui rame, titanio e alluminio, potenzialmente collegati all'industria spaziale.

Wing ha riconosciuto la difficoltà nel valutare definitivamente le implicazioni per il pianeta: "In parole povere, non ne sappiamo ancora abbastanza. Sono necessarie molte più ricerche. Tuttavia, direi che c'è una preoccupazione realistica per la chimica della media atmosfera", ha detto Wing, "in particolare lo strato di ozono, con l'introduzione di così tanti materiali ed elementi che non si trovano naturalmente nell'atmosfera". Ha anche evidenziato l'impatto dei gas di scarico dei razzi sull'atmosfera. "L'immissione di vapore acqueo, carburante, detriti e altri elementi associati ai lanci di razzi potrebbe diventare una preoccupazione significativa se le attuali tendenze di lancio continuano", ha detto Wing.