Científicos alertan sobre la contaminación atmosférica con cada lanzamiento espacial

Con cada cohete que festejamos por el lanzamiento de un satélite, de humanos a la Estación Espacial o a la Luna, como ocurrió el año pasado con la misión Artemis I, nuestra atmósfera lo siente.

La basura espacial es un problema creciente cada día con trozos de cohetes, estaciones espaciales y satélites no operativos que se queman en el reingreso a la atmósfera y dejan rastros de metal persistentes en la delgada capa que nos protege del espacio exterior y nos provee oxígeno.

En los últimos años, el lanzamiento de cohetes se ha incrementado en forma exponencial, mientras nuestra atmósfera se va contaminando cada vez más con la cantidad de vapor metálico presente en la estratosfera.

Es un reciente estudio de un equipo de investigadores dirigido por el físico Daniel Murphy de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) de los Estados Unidos, no solamente se apunta a la contaminación ambiental espacial por la cantidad de satélites y partes de cohetes orbitando la Tierra, sino que también alerta sobre los efectos del vapor de metales en la atmósfera cuando pierden altura y finalmente caen a nuestro planeta.

“Las mediciones muestran que alrededor del 10% de las partículas de aerosol en la estratosfera contienen aluminio y otros metales que se originaron por el “quemado” de satélites y etapas de cohetes durante el reingreso. Aunque es poco probable que se produzcan impactos directos sobre la salud o el medio ambiente a nivel del suelo, estas mediciones tienen amplias implicaciones para la estratosfera y las altitudes más altas. Con muchos más lanzamientos planeados en las próximas décadas, los metales provenientes del reingreso de las naves espaciales podrían inducir cambios en la capa de aerosol estratosférica”, sostuvieron los expertos en el paper científico publicado en The Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

“En la actualidad, el material refractario de las partículas estratosféricas es principalmente hierro, silicio y magnesio de origen meteórico natural”, escriben los investigadores en su nuevo artículo.

“Sin embargo, se prevé que la cantidad de material proveniente de la reentrada de cohetes y satélites de etapa superior aumentará dramáticamente en los próximos 10 a 30 años. Como resultado, se espera que la cantidad de aluminio en las partículas de ácido sulfúrico estratosférico sea comparable o incluso superar la cantidad de hierro meteórico, con consecuencias desconocidas para las inclusiones y la nucleación del hielo”, Murphy y sus colaboradores.

Aunque hay mucha basura en la órbita terrestre de los primeros años de la era espacial humana, los lanzamientos más recientes se han realizado teniendo en mente una vida útil limitada de los objetos lanzados. Y por eso, los ingenieros están diseñando cohetes o satélites que luego de cumplir su misión, eventualmente saldrán de órbita y regresarán a la Tierra, utilizando materiales que se quemarán en la atmósfera superior, en lugar de estrellarse contra la superficie.

Por eso la inquietud de los expertos que no tienen claro qué sucede en nuestra atmósfera con los subproductos vaporizados del reingreso. Murphy y sus colegas querían descubrir si el vapor de estas desorbitaciones persistía en la estratosfera. Para ello, tomaron muestras de los aerosoles estratosféricos y las analizaron utilizando el instrumento de análisis de partículas mediante espectrómetro de masas láser (PALMS) a bordo del avión de gran altitud WB-57 de la NASA.

Consistentes en su mayoría por gotas de ácido sulfúrico, a raíz por la oxidación del gas sulfuro de carbonilo que se produce tanto de forma natural como como contaminante en la atmósfera, los aerosoles en la estratosfera pueden contener trazas de metales y silicio obtenidos de la entrada atmosférica de meteoros, cuyas superficies se vaporizan al caer.

Los expertos analizaron unas 500.000 gotas de aerosol individuales en busca de rastros de metales utilizados en la fabricación de naves espaciales. Detectaron alrededor de 20 metales. Algunos de esos metales estaban en proporciones consistentes con la vaporización de los meteoros, pero otros, como el litio, el aluminio, el cobre y el plomo, excedieron las cantidades esperadas de la ablación de los meteoritos. El equipo descubrió que el exceso era consistente con las proporciones esperadas de la fabricación de naves espaciales.

Otros metales que encontraron, como el niobio y el hafnio, son comunes en las naves espaciales, pero no comunes en los meteoros. En general, el equipo encontró que alrededor del 10 por ciento de los aerosoles estratosféricos por encima de cierto tamaño retenían partículas de naves espaciales vaporizadas.

Hay varios efectos que esto podría tener en la Tierra y la atmósfera. La presencia de estas partículas podría afectar la forma en que el agua se congela formando hielo en la estratosfera e influir en el tamaño de las partículas de aerosol estratosféricas. También podrían inducir la deposición de sal en partículas de aerosol y alterar la refracción estratosférica de la luz.

Estos pueden parecer cambios sutiles, pero podrían tener consecuencias no deseadas que realmente deberíamos investigar, dicen los investigadores. “La industria espacial ha entrado en una era de rápido crecimiento. Con decenas de miles de pequeños satélites previstos para la órbita terrestre baja, esa mayor masa se dividirá en muchos más eventos de reentrada”, remarcaron.

“Dado que el 10 por ciento de las partículas estratosféricas ahora contienen aluminio mejorado, con muchos más eventos de reentrada, es probable que en las próximas décadas, el porcentaje de partículas estratosféricas de ácido sulfúrico que contienen aluminio y otros metales provenientes de la reentrada de satélites sea comparable al Aproximadamente el 50 por ciento contiene ahora metales meteóricos”, concluyeron los expertos.