Científicos han documentado un aumento de diez veces en los átomos de litio en la atmósfera superior y lo han rastreado directamente hasta la reentrada incontrolada de una etapa de cohete Falcon 9. Este hallazgo establece que la combustión de hardware espacial puede dejar una huella química medible a casi 100 kilómetros sobre la Tierra, aumentando la preocupación por los depósitos de material procedentes del creciente tráfico de lanzamientos.
Detectada una concentración elevada de litio
Justo después de la medianoche UTC del 20 de febrero de 2025, apareció una estrecha capa de litio a gran altura sobre el norte de Alemania, donde normalmente solo existen cantidades traza. En el Instituto Leibniz de Física Atmosférica (IAP), la Dra. Robin Wing registró el repentino aumento y lo vinculó a los restos de una etapa de Falcon 9 que había caído a la Tierra horas antes. La pluma persistió entre 58 y 60 millas de altitud durante menos de media hora antes de desvanecerse, pero su concentración aumentó diez veces con respecto al nivel de fondo habitual. Esta breve señal marcó la primera detección directa de la contaminación de la atmósfera superior procedente de la reentrada de desechos espaciales y sentó las bases para rastrear cómo viaja este material después de que desaparece la bola de fuego.
La reentrada del cohete dejó su marca
El rastreo del aire sobre el norte de Alemania llevó al equipo a un estrecho corredor sobre el Atlántico, al oeste de Irlanda. Los modelos de viento les permitieron ejecutar miles de trayectorias, mostrando que la pluma podría haber derivado aproximadamente 1.600 kilómetros en unas 20 horas. A lo largo de esa trayectoria, una etapa incontrolada de Falcon 9 reentró y se quemó sobre Europa, y los restos aparecieron cerca de Poznan, en Polonia. Esta coincidencia hizo que la casualidad fuera menos probable y demostró cómo las reentradas pueden dejar una huella química incluso después de que la bola de fuego se desvanece.
El litio apenas aparece a estas alturas en la naturaleza, por lo que una nueva nube destaca rápidamente. Dentro de los cohetes, los ingenieros utilizan litio en baterías y lo mezclan con algunas piezas de aluminio, y el calor puede convertirlo en vapor. En la etapa de Falcon 9, el equipo estimó unos 30 kilogramos de litio en las paredes metálicas que comenzaron a desprenderse durante la reentrada. Esta única elección de material convirtió al litio en un trazador de desechos fabricados por el hombre, incluso cuando otros metales se mezclan con el fondo natural.
Para ver el litio a esa altura, Wing utilizó el lidar del IAP, un sistema láser que mide el aire mediante luz reflejada. Cada pulso sintonizado con el colour del litio hizo que los átomos brillaran, y los sensores contaron la luz que regresaba para mapear la pluma por altura. Los cielos oscuros de invierno ayudaron, ya que la luz del día puede ahogar la débil señal, y el instrumento también rastreó cómo se movió la capa. Solo los átomos que aún coincidían con la luz del litio podían aparecer, por lo que parte del material liberado permaneció invisible para este enfoque.
Se descartaron causas atmosféricas naturales
Las capas naturales de metal pueden aparecer cuando la ionosfera, una región cargada eléctricamente por encima del clima, reorganiza los átomos y los iones. Los radares y los sondeos de radio cerca del sitio lidar no mostraron una fuerte capa cargada de antemano, y la actividad magnética local se mantuvo tranquila. Sin esta configuración natural, el equipo trató el aumento de litio como una consecuencia de la reentrada anterior, no como un evento rutinario. Descartar la naturaleza es importante porque las futuras plumas necesitarán el mismo filtro antes de que alguien pueda hablar en serio sobre los impactos a largo plazo.
La reentrada del cohete libera metales
Durante la reentrada, la ablación, la ebullición del material durante el calentamiento extremo, libera metales como átomos que pueden dispersarse con el viento. A medida que la pluma descendía, el oxígeno y otros gases podían unirse al litio, convirtiéndolo en compuestos que ya no reflejaban el láser. Debido a que estas reacciones ocurren rápidamente, la señal limpia de litio probablemente capturó solo una parte de lo que realmente liberó la etapa. Esta limitación impulsa a los científicos hacia modelos de química y más observaciones, no hacia un solo instrumento, cuando se contabiliza la contaminación por reentrada.
Más abajo, la estratosfera, una capa estable de aproximadamente 11 a 50 kilómetros de altura, puede recoger los subproductos de la reentrada. Aeronaves de gran altitud encontraron alrededor del diez por ciento de grandes partículas de ácido sulfúrico que transportaban metales en proporciones consistentes con las aleaciones de las naves espaciales. Un modelo de 2024 encontró que las partículas de óxido de aluminio de la reentrada podrían permanecer en el aire durante 714 días, lo suficiente para dispersarse ampliamente. Estos signos sugieren que la pluma de litio no fue un evento aislado, sino una vista previa del material que puede persistir.
Aumento de los lanzamientos de cohetes
Los lanzamientos de cohetes se más que duplicaron entre 2015 y 2023, por lo que ahora más hardware cae a través de la atmósfera superior. Las flotas de satélites de rápido crecimiento acortan los ciclos de reemplazo, y los operadores a menudo dejan que las unidades antiguas se degraden hasta que la gravedad las arrastre hacia un regreso ardiente. “El crecimiento continuo de los lanzamientos y las reentradas de satélites puede conducir a efectos acumulativos, con implicaciones para la composición atmosférica a largo plazo y las interacciones climáticas”, escribió la Dra. Wing. Hacer un seguimiento de lo que se quema y en qué se convierte será más importante a medida que los calendarios de lanzamiento se ajusten.
Los científicos piden una supervisión más amplia
Más estaciones, incluido el IAP, podrían vigilar las nubes de metal después de las reentradas, convirtiendo capturas raras en un registro continuo. Agregar nuevos objetivos más allá del litio ayudaría, ya que los diferentes materiales de las naves espaciales liberan diferentes metales que reaccionan y viajan de manera diferente. Un mejor seguimiento también podría impulsar a los ingenieros a diseñar etapas para desintegraciones más limpias, no solo para fragmentos más seguros en el suelo. Hasta que eso suceda, cada nueva observación ofrecerá solo un inventario parcial, y la mayor parte de la química permanecerá oculta.
Una sola pluma de litio rastreada hasta una etapa de cohete reveló cómo el tráfico espacial puede depositar una contaminación medible muy por encima del clima cotidiano. A medida que los lanzamientos y las reentradas se aceleran, una supervisión ampliada y diseños de reentrada más limpios podrían ayudar a limitar lo que se desplaza a capas inferiores.
El estudio se publicó en la revista Communications Earth & Environment.
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