El impacto de los viajes espaciales en la capa de ozono: riesgos y consecuencias para la atmósfera terrestre

El reciente anuncio de la tripulación de Artemis III, misión que la NASA y la Agencia Espacial Europea planean lanzar en 2027, volvió a poner el foco en los viajes espaciales y el futuro de la exploración lunar y marciana. Sin embargo, paralelamente al avance tecnológico y el entusiasmo que generan estos hitos, surge un debate científico sobre un riesgo ambiental poco considerado: el impacto de los lanzamientos espaciales en la capa de ozono y la atmósfera terrestre.

Investigaciones internacionales recientes advierten que el crecimiento acelerado de la industria espacial trae consigo efectos ambientales que hasta hace poco eran considerados menores. El aumento de lanzamientos y reentradas de cohetes, así como la elección de ciertos tipos de combustibles, podría afectar la recuperación del ozono lograda en las últimas décadas tras la prohibición de los clorofluorocarbonos.

El crecimiento del sector espacial y sus emisiones: tendencias y advertencias

La capa de ozono actúa como un escudo delgado que protege al planeta de los rayos ultravioleta (UV) del sol, lo que ayuda a preservar la vida en la Tierra. Cuando esta barrera se debilita, el aumento de radiación puede provocar cáncer de piel, enfermedades oculares y afectar gravemente a animales, plantas y microorganismos.

Gracias a acuerdos internacionales como el Protocolo de Montreal, se logró reducir en casi un 99% el uso de sustancias que destruyen el ozono, lo que permitió que la capa comenzara a recuperarse y evitó millones de casos de cáncer de piel en todo el mundo. Además, la protección del ozono ha contribuido a frenar el cambio climático, al evitar la emisión de miles de millones de toneladas de gases de efecto invernadero.

Según un estudio publicado en Earth’s Future, la industria espacial enfrenta un crecimiento sin precedentes. En los próximos años, cerca de 10.000 naves están programadas para lanzarse a la órbita baja de la Tierra con fines tan diversos como la vigilancia global, el turismo espacial y la provisión de servicios de internet. Este aumento de lanzamientos supone una emisión creciente de contaminantes a todas las capas de la atmósfera.

La investigación desarrolló un inventario global de emisiones espaciales para el año 2022. Según estos autores, los motores de cohetes y la quema de satélites y restos que reentran en la atmósfera liberan una variedad de contaminantes, muchos de los cuales alcanzan altitudes donde pueden afectar directamente la capa de ozono.

Los lanzamientos espaciales provocan cada año una reducción global del ozono equivalente a 85,6 miliunidades Dobson, una medida que permite cuantificar el adelgazamiento de la capa de ozono. Además, los autores advierten que estas actividades generan un efecto adicional que favorece el calentamiento global, conocido como forzamiento radiativo neto.

El informe detalla que el 87,7% de la destrucción del ozono se origina en las emisiones de óxidos de nitrógeno producidos durante la reentrada de objetos espaciales. Además, se observa que los gases que salen de los cohetes durante el lanzamiento sufren cambios químicos en el aire.

Esto hacen que, al final, la contaminación que llega a la atmósfera sea un poco menor de lo esperado. Por eso, la destrucción de la capa de ozono disminuye en un 17% y el efecto de calentamiento global baja en casi un 30% respecto a lo que se pensaba. El trabajo destaca que, para entender bien el impacto de los viajes espaciales en el ambiente, es necesario analizar tanto lo que sucede cuando los cohetes reingresan como los cambios que experimentan los gases al salir del motor.

Tipos de combustibles y su relación con la destrucción del ozono

El tipo de combustible empleado en los cohetes resulta determinante en el nivel de daño ambiental asociado a cada lanzamiento. Según el estudio, los cohetes que usan combustibles sólidos, como el utilizado en la reciente misión Artemis II, son los que más dañan la capa de ozono en relación a la cantidad de carga que llevan.

La razón principal es que estos combustibles sólidos liberan sustancias con cloro y pequeñas partículas al ser quemados que destruyen el ozono de manera más rápida, especialmente en las zonas cercanas a los polos.

Por otro lado, los que funcionan con queroseno especial (llamado RP-1) son los que más contribuyen al calentamiento global, ya que sus emisiones afectan más el equilibrio de energía del planeta.

Un artículo científico publicado en Atmospheric Chemistry and Physics coincide en que “los propulsores sólidos, formados por aluminio y perclorato de amonio, emiten ácido clorhídrico (HCl) y partículas de alúmina, que pueden potenciar la destrucción del ozono, en particular en la estratósfera polar”.

En otra evaluación realizada para npj Climate and Atmospheric Science, se simularon dos escenarios de crecimiento en el ritmo de lanzamientos: un escenario “ambicioso” (2.040 lanzamientos anuales) y uno “conservador” (884 lanzamientos anuales) para el año 2030.

Los resultados muestran que el primero podría originar una disminución del 0,29% en el ozono global anual y del 3,9% durante la primavera antártica, mientras que el segundo implicaría una pérdida global del 0,17%. Estas cifras, aunque moderadas, resultarían suficientes para retrasar la recuperación de la capa de ozono alcanzada tras el Protocolo de Montreal.

Consecuencias regionales y globales: recuperación del ozono y futuro regulatorio

Un artículo de Laura Revell, especialista en química atmosférica, y Michele Bannister, astrónoma, publicado en The Conversation, explica que la frecuencia y el tipo de lanzamientos espaciales determinan el nivel de impacto sobre el ozono.

“Cuando se llegue a aproximadamente 2.000 lanzamientos anuales en todo el mundo, la capa de ozono se adelgazaría hasta un 3%. Las mayores pérdidas se concentran sobre la Antártida, aunque la mayor parte de los lanzamientos ocurre en el hemisferio norte”, advierten las especialistas. Además, destacan que el uso de combustibles que liberan cloro y partículas de carbono negro incrementa el daño, por lo que reducir su utilización resulta clave para sostener la recuperación de la atmósfera.

El estudio de Atmospheric Chemistry and Physics señala que, aunque los efectos de las emisiones de cloro provenientes de cohetes aún no igualan el daño causado décadas atrás por los clorofluorocarbonos, podrían compensar parte de los avances logrados por el Protocolo de Montreal.

Las simulaciones coinciden en que el impacto es más grande en la primavera antártica, donde la combinación de frío extremo y formación de nubes estratosféricas favorece la activación del cloro y la destrucción acelerada del ozono.

Según los autores del análisis publicado en npj Climate and Atmospheric Science, la elección de los combustibles utilizados y la regulación global de las emisiones emergen como factores decisivos para el futuro de la capa de ozono. Recomiendan que “la comunidad internacional y la industria espacial consideren cuidadosamente el uso de propelentes sólidos y la minimización de las emisiones de carbono negro, además de monitorear y reportar datos de emisiones en cada lanzamiento”.

El crecimiento de la actividad espacial requiere una vigilancia ambiental rigurosa y la adopción de políticas que eviten un retroceso en la recuperación de la capa de ozono. La cooperación entre la industria, los reguladores y la comunidad científica será esencial para compatibilizar el avance tecnológico y la protección de un escudo fundamental para la vida en la Tierra.