Ilustración de un satélite ardiendo en la atmósfera terrestre.(Crédito de la imagen: Paul Fleet / shutterstock)
El creciente número de lanzamientos de cohetes y satélites que se queman en la atmósfera terrestre podría desencadenar la próxima gran emergencia medioambiental del mundo. Los expertos se apresuran a comprender esta nueva amenaza antes de que sea demasiado tarde.
La industria espacial está en pleno auge. En los últimos 15 años, el número de cohetes lanzados al año casi se ha triplicado, y el número de satélites que orbitan el planeta se ha multiplicado por diez, según Statista. La cantidad de basura espacial -viejos satélites y etapas gastadas de cohetes- que cae de vuelta a la Tierra se ha duplicado en los últimos 10 años. Según los expertos, unos cientos de toneladas de chatarra espacial se evaporan en la atmósfera cada año.
Y todo esto es sólo el principio. Se han presentado ante la Unión Internacional de Telecomunicaciones solicitudes de espectro para un millón de satélites y, aunque no es probable que todos esos planes lleguen a buen puerto, los expertos prevén que unas 100.000 naves espaciales puedan dar la vuelta a la Tierra a finales de esta década. La mayoría de esos satélites pertenecerán a alguno de los proyectos de megaconstelación, como el Starlink de SpaceX, actualmente en fase de planificación o despliegue. Para entonces, se espera que la cantidad de basura espacial que se quema anualmente en la atmósfera supere las 3.300 toneladas (3.000 toneladas métricas).
Soot y alúmina
La mayoría de los cohetes que se utilizan hoy en día funcionan con combustibles fósiles y liberan hollín, que absorbe el calor y podría aumentar las temperaturas en los niveles superiores de la atmósfera terrestre. La incineración atmosférica de los satélites produce óxidos de aluminio, que también pueden alterar el equilibrio térmico del planeta. Ambos tipos de emisiones también tienen el potencial de destruir el ozono, el gas protector que impide que la peligrosa radiación ultravioleta (UV) llegue a la superficie de la Tierra, según sugieren los estudios.
Según un estudio publicado en junio en la revista Geophysical Research Letters, las concentraciones de óxidos de aluminio en la mesosfera y la estratosfera -las dos capas atmosféricas situadas por encima de la capa más baja, la troposfera- podrían aumentar en un 650% en las próximas décadas debido al aumento de la basura espacial reentrante. Este aumento podría causar una disminución «potencialmente significativa» de la capa de ozono, concluye el estudio.
Otro estudio, publicado un año antes y realizado por un equipo de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos (NOAA), concluía que el aumento previsto de los lanzamientos de cohetes que producen hollín tendrá un efecto similar en el agotamiento de la capa de ozono.
Sin embargo, otro estudio de la NOAA, presentado en enero en una conferencia del Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica en Florida, concluyó que el aumento de las concentraciones de óxidos de aluminio en la estratosfera podría producir «anomalías significativas de temperatura» en la estratosfera.
Otros investigadores han sugerido que el manto de ceniza metálica que se está formando en la estratosfera como consecuencia de las reentradas de los satélites podría interferir con el campo magnético de la Tierra. En opinión de los investigadores, el polvo de los satélites podría debilitar el campo magnético, lo que posiblemente permitiría que llegaran a la superficie del planeta más radiaciones cósmicas nocivas.
Uno de los satélites de la constelación Cluster de la Agencia Espacial Europea representado por un artista reentrando en la atmósfera terrestre. (Crédito de la imagen: ESA)
En lo alto de la atmósfera
Tanto los cohetes como los satélites que reingresan inyectan contaminación atmosférica en las capas más altas de la atmósfera, que están fuera del alcance de los contaminadores terrestres. Incluso las emisiones de los aviones están contenidas en la troposfera. En cambio, los cohetes emiten sus gases de escape a lo largo de su ascenso por la columna atmosférica.
Sebastian Eastham, investigador de sostenibilidad aeroespacial del Imperial College de Londres, declaró a universeexpedition.com que la contaminación atmosférica de los cohetes, debido a la gran altitud a la que se emite, es «territorio no probado.»
«Nuestra comprensión de las consecuencias de una emisión disminuye cuanto más te alejas de la superficie», dijo Eastham.
Cuanto mayor sea la altitud de las partículas contaminantes del aire, más tiempo permanecerán en la atmósfera y más tiempo tendrán para causar estragos. Pero también se desconoce cuántos estragos más causa esta contaminación atmosférica a gran altitud, añadió Eastham.
La ceniza de los satélites en reentrada también se acumula a gran altura sobre el planeta. La mayor parte de la masa de un satélite se quema entre las altitudes de 37 millas y 50 millas (60 a 80 kilómetros), según Minkwan Kim, profesor asociado de astronáutica en la Universidad de Southampton (Reino Unido). Kim dirige un proyecto internacional financiado por la Agencia Espacial del Reino Unido que pretende evaluar las amenazas medioambientales que suponen las reentradas de satélites y proponer soluciones al problema.
«Si colocamos las pequeñas partículas a una altitud muy elevada, van a permanecer allí mucho tiempo», declaró Kim a universeexpedition.com. «Probablemente 100 años, 200 años».
Kim y sus colegas piensan que los operadores de satélites podrían reducir el tiempo que las partículas peligrosas permanecen suspendidas en el aire fino de la atmósfera superior controlando la trayectoria de reentrada para hacer que esos satélites se quemen a altitudes más bajas.
«Si lo quemamos a baja altitud, como a 20 o 30 kilómetros [12 a 18 millas] , este óxido metálico que se genera acabará cayendo al suelo», afirma Kim.
La investigación sobre los efectos atmosféricos de los vuelos de cohetes y la contaminación atmosférica de los satélites está aún en sus primeras fases, señaló Kim. Sin embargo, subrayó que la industria espacial no tiene tiempo que perder. Con el aumento previsto del número de reentradas de satélites y lanzamientos de cohetes, el mundo podría sufrir pronto otra grave crisis medioambiental.
«Si no tomamos ninguna medida ahora o en los próximos cinco años, puede que sea demasiado tarde», afirma Kim. «Empezar antes probablemente significaría una mejor oportunidad de prevenir problemas graves. Igual que con las emisiones de CO2, si ocurriera antes, tendríamos una mejor respuesta al calentamiento global.»
La contaminación atmosférica provocada por los vuelos de cohetes y la reentrada de satélites no está sujeta actualmente a ninguna normativa, añadió Kim.
En Estados Unidos, la organización sin ánimo de lucro Public Interest Research Groups (PIRG) pidió recientemente a la Comisión Federal de Comunicaciones, que concede las licencias a los operadores de satélites, que paralice todos los lanzamientos de satélites de megaconstelaciones hasta que se evalúen los impactos ambientales de las reentradas de satélites.
Gracias a una exención de la Ley Nacional de Protección del Medio Ambiente vigente desde 1986, la FCC no está obligada a realizar estudios de impacto ambiental antes de conceder licencias de satélites. Pero los expertos afirman que las cosas han cambiado en los últimos 40 años y que la FCC debe modificar su actitud ante la contaminación por satélite.
Esta nueva amenaza para el medio ambiente también queda fuera del ámbito de aplicación de todos los tratados internacionales vigentes en materia espacial y de protección del medio ambiente.
