Nor de litiu în atmosferă, identificat ca provenind de la o rachetă SpaceX care s-a întors pe Pământ.

Deşeurile spaţiale care revin pe Pământ aduc în atmosfera superioară, până acum aproape neprihănită, o nouă formă de poluare cu metale: pe măsură ce se aprind şi se consumă la reintrare, ele eliberează compuşi metalici detectabili, arată un studiu recent.

Studiul, publicat astăzi în revista Comunicări: Pământ şi Mediu, a fost coordonat de Robin Wing, de la Institutul Leibniz pentru Fizica Atmosferei din Germania.

Cu ajutorul unor lasere extrem de sensibile, el şi o echipă internaţională au observat o pană de poluare cu litiu şi au reuşit să-i identifice sursa: reintrarea necontrolată a unei trepte superioare aruncate dintr-o rachetă SpaceX Falcon 9.

Rezultatul reprezintă prima dovadă observaţională că deşeurile spaţiale la reintrare lasă în atmosfera superioară o amprentă chimică detectabilă, produsă de activitatea umană. Totodată, este prima ocazie în care o pană de poluant asociată unui eveniment specific de reintrare a unui gunoi spaţial a fost urmărită de la sol.

Cum sunt planificate mult mai multe lansări de sateliţi în anii următori, un astfel de episod nu va rămâne singular. Concluzia este clară: guvernele şi industria spaţială trebuie să abordeze urgent problema, înainte ca efectele să devină imposibil de gestionat.

Deşeurile spaţiale şi poluarea cu metale în atmosfera superioară: o zonă despre care ştim prea puţin

Stratul format din stratosfera superioară, mezosferă şi termosferă inferioară (aproximativ între 80 şi 120 km deasupra Pământului) este una dintre cele mai puţin studiate componente ale sistemului terestru. Baloanele nu pot urca suficient de sus, sateliţii sunt prea sus ca să observe bine această bandă, iar aeronavele nu pot opera în condiţiile extreme de acolo.

Cu toate acestea, regiunea este esenţială pentru comunicaţiile radio şi GPS, pentru tiparele de „vreme” din atmosfera superioară şi pentru chimia ozonului stratosferic.

În mod tradiţional, atmosfera superioară a fost poluată foarte puţin de oameni. Însă noua eră spaţială injectează cantităţi tot mai mari de metale şi alţi poluanţi proveniţi din sateliţi, corpuri de rachetă şi deşeuri spaţiale.

Impactul exact asupra stratului de ozon stratosferic - vital pentru protejarea vieţii de radiaţia ultravioletă nocivă - nu este încă cuantificat. Totuşi, indiciile timpurii ridică semne de întrebare serioase.

De pildă, cercetări din 2024 sugerează că emisiile de aluminiu şi clor asociate lansărilor de rachete şi reintrărilor ar putea încetini refacerea stratului de ozon. În plus, funinginea generată de lansări este probabil să contribuie la încălzirea în atmosfera superioară.

Pe lângă riscul chimic, există şi o problemă de trasabilitate: fără măsurători consecvente, nu putem separa clar contribuţia surselor naturale (cum sunt meteoriţii) de aportul antropogen (sateliţi şi rachete). Studiul de faţă arată că această separare devine posibilă atunci când instrumentele sunt suficient de sensibile şi când există modele atmosferice adecvate.

Detectarea litiului cu lasere în mezosferă şi termosferă inferioară

În noul studiu, cercetătorii au folosit un senzor bazat pe laser, cu sensibilitate foarte ridicată, capabil să detecteze fluorescenţa metalelor în urme din mezosferă şi termosferă inferioară. Sistemul nu este un echipament „de raft”, disponibil la scară largă - însă ar putea deveni unul, dacă se investeşte în astfel de capacităţi.

La 20 februarie 2025, echipa a înregistrat o creştere bruscă şi clară a ionilor de litiu. Semnalul a fost asociat cu litiul din baterii şi cu carcase metalice fabricate de om, utilizate în sateliţi - componente distincte faţă de materialul natural adus de meteoriţi.

Prin modelarea traiectoriilor atmosferice, cercetătorii au corelat atât momentul, cât şi altitudinea penei de litiu cu traseul unei reintrări: o treaptă de rachetă Falcon 9, abandonată, care s-a aprins şi s-a consumat trecând din termosferă inferioară în mezosferă, deasupra Oceanului Atlantic, la vest de Irlanda.

Această asociere directă între un eveniment de reintrare şi un poluant măsurat de la sol schimbă regulile jocului: nu mai vorbim doar despre ipoteze generale, ci despre identificarea unei semnături chimice şi legarea ei de o sursă concretă.

O problemă care se amplifică rapid

Numărul sateliţilor aflaţi pe orbită a crescut exploziv: de la câteva mii în urmă cu doar câţiva ani, la aproximativ 14.000 în prezent, în principal din cauza megaconstelaţiilor.

Şi urmează şi mai mulţi. Mai mult, SpaceX a depus o cerere pentru o megaconstelaţie de până la un milion de sateliţi, destinată alimentării unor centre de date în spaţiu. Fiecare dintre aceşti sateliţi va reintra, în cele din urmă, în atmosferă. La fel şi rachetele care îi lansează.

Estimările actuale arată că până în 2030, în atmosfera superioară ar putea arde zilnic câteva tone de materiale provenite din nave spaţiale.

Deocamdată, nu există un cadru de reglementare pentru aceste emisii, opţiunile de monitorizare sunt puţine, iar înţelegerea ştiinţifică a efectelor probabile rămâne limitată.

Detecţia nouă a litiului demonstrează că poluanţii de la reintrare sunt măsurabili şi pot fi atribuiţi unor evenimente individuale de reintrare. Acesta este un pas important pentru a putea cere răspundere companiilor implicate în activităţi spaţiale.

În practică, reducerea riscurilor va cere şi soluţii tehnice, nu doar măsurători: proiectarea sateliţilor şi a treptelor de rachetă pentru „dezintegrare curată” la reintrare, alegerea materialelor şi a bateriilor, precum şi planificarea reintrărilor controlate ar putea diminua cantitatea şi tipul de poluare cu metale eliberată în mezosferă şi termosferă inferioară.

Organisme internaţionale de reglementare ar trebui înfiinţate pentru a colabora cu guvernele şi comunitatea ştiinţifică, în vederea creării unor reţele de monitorizare şi a unor instrumente care să urmărească modificările atmosferei asociate acestei ameninţări emergente.

Pe măsură ce industria spaţială accelerează, eforturile noastre de a înţelege, monitoriza şi reglementa emisiile din atmosfera superioară trebuie să ţină pasul.

Robyn Schofield, profesor şi decan asociat (Mediu şi Sustenabilitate în cadrul Facultăţii de Ştiinţe), Universitatea din Melbourne, şi Robert George Ryan, cercetător asociat în compoziţia atmosferei, Universitatea din Melbourne

Acest articol este republicat de pe platforma Conversaţia, în baza unei licenţe de tip Comunităţi Creative. Citiţi articolul original.