Agencias/Ciudad de México.- La era espacial está dejando huellas en una de las partes más remotas del planeta, la estratosfera, con implicaciones potenciales para el clima, la capa de ozono y la habitabilidad de la Tierra.
Utilizando herramientas acopladas al cono de nariz de sus aviones de investigación y tomando muestras a más de 19 kilómetros sobre la superficie del planeta, investigadores han descubierto cantidades significativas de metales en aerosoles en la atmósfera, probablemente provenientes de lanzamientos y retornos cada vez más frecuentes de naves espaciales y satélites. Esa masa de metal está cambiando la química atmosférica de maneras que pueden afectar la atmósfera y la capa de ozono de la Tierra.
“Estamos encontrando este material creado por el hombre en lo que consideramos un área prístina de la atmósfera”, dijo en un comunicado Dan Cziczo, profesor de Ciencias Terrestres y Planetarias en la Universidad de Purdue, y miembro del equipo de científicos que publicó un estudio sobre estos resultados en Proceedings of the National Academy of Sciences. “Y si algo está cambiando en la estratosfera, esta región estable de la atmósfera, merece una mirada más cercana”.
El equipo detectó más de 20 elementos en proporciones que reflejan las utilizadas en las aleaciones de naves espaciales.
Descubrieron que la masa de litio, aluminio, cobre y plomo procedente del reingreso de las naves espaciales excedía con creces la de los metales encontrados en el polvo cósmico natural. Casi el 10% de las partículas grandes de ácido sulfúrico (las partículas que ayudan a proteger y amortiguar la capa de ozono) contenían aluminio y otros metales de naves espaciales.
Signatures of the Space Age: Spacecraft metals left in the wake of humanity's path to the stars @LifeAtPurdue @PNASNews https://t.co/99NuI0bDgF
— Phys.org (@physorg_com) October 16, 2023
Los científicos estiman que hasta 50,000 satélites más podrían alcanzar la órbita para 2030. El equipo calcula que eso significa que, en las próximas décadas, hasta la mitad de las partículas de ácido sulfúrico estratosférico contendrían metales provenientes de la reentrada. Aún no se comprende qué efecto podría tener esto en la atmósfera, la capa de ozono y la vida en la Tierra.
Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que las naves espaciales y los satélites estaban cambiando la atmósfera superior, pero estudiar la estratosfera, donde no vivimos e incluso los vuelos más altos entran sólo brevemente, es un desafío.
Como parte del Programa de Ciencias Aerotransportadas de la NASA, parte del equipo vuela un avión WB-57 para tomar muestras de la atmósfera a 19 km sobre el suelo en Alaska, donde tienden a formarse nubes circumpolares. Cziczo y su grupo realizaron mediciones similares desde un avión ER-2 sobre los Estados Unidos continentales. Ambos grupos utilizan instrumentos enganchados al cono de la nariz de las aeronaves para garantizar que sólo se muestree el aire más fresco y sin perturbaciones.
Los lanzamientos y regresos de naves espaciales una vez fueron eventos internacionales. Los lanzamientos del Sputnik y de las misiones Mercurio fueron noticia de primera plana. Ahora, una creciente ola de innovación y una regulación cada vez más flexible significa que docenas de países y corporaciones pueden poner satélites y naves espaciales en órbita. Todos esos satélites tienen que ser enviados en cohetes, y la mayor parte de ese material, eventualmente, regresa.
Airplane-based research more than 11 miles above Earth’s surface detects unprecedented levels of alloy aerosols in the atmosphere. #Purdue @NOAA https://t.co/AzwAR96naq
— Purdue University (@LifeAtPurdue) October 17, 2023
Al igual que las estelas de grandes barcos que navegan por el océano, los cohetes dejan tras de sí un rastro de metales que pueden cambiar la atmósfera de maneras que los científicos aún no comprenden.
“Sólo para poner las cosas en órbita, se necesita todo este combustible y un cuerpo enorme para soportar la carga útil”, dijo Cziczo. “Hay tantos cohetes que suben y regresan y tantos satélites que caen a través de la atmósfera que están empezando a aparecer en la estratosfera como partículas de aerosol”.
Por supuesto, las estrellas fugaces fueron el primer sistema de transporte espacial. Los meteoritos caen a través de la atmósfera todos los días. El calor y la fricción de la atmósfera desprenden material de ellos, tal como lo hacen con los artefactos fabricados por el hombre. Sin embargo, aunque cientos de meteoros ingresan a la atmósfera terrestre cada día, cada vez más rivalizan con la masa de metales que componen las toneladas de cohetes Falcon, Ariane y Soyuz que impulsan las naves espaciales al espacio y regresan nuevamente a la superficie de la Tierra.
“Los cambios en la atmósfera pueden ser difíciles de estudiar y complejos de comprender”, afirmó Cziczo. “Pero lo que esta investigación nos muestra es que el impacto de la ocupación humana y los vuelos espaciales tripulados en el planeta puede ser significativo, tal vez más significativo de lo que hemos imaginado hasta ahora. Comprender nuestro planeta es una de las prioridades de investigación más urgentes que existen”.
También existe un posible impacto en la distribución del tamaño de la capa de aerosol estratosférica. Aunque los metales de reentrada de las naves espaciales se encuentran principalmente en partículas con material meteórico, eso no significa necesariamente que el número de partículas sea constante. Las partículas más grandes se coagulan menos rápidamente que las más pequeñas, por lo que agregar material antropogénico al humo meteórico puede aumentar la cantidad de partículas. De ser así, el ácido sulfúrico se distribuiría en partículas más numerosas pero más pequeñas con diferente dispersión de la luz y forzamiento radiativo.
La industria espacial ha entrado en una era de rápido crecimiento. Con decenas de miles de pequeños satélites planeados para órbita terrestre baja, ese aumento de masa se dividirá en muchos más eventos de reentrada. Dado que el 10% 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 de ácido sulfúrico estratosférico que contienen aluminio y otros metales provenientes de la reentrada de satélites sea comparable al porcentaje aproximado 50% que ahora contienen metales meteóricos.
It remains way past time to stop letting corporations unilaterally make a mess of the sky.
Murphy et al. 2023, "Metals from spacecraft reentry in stratospheric aerosol particles" – https://t.co/t3GOGw5fzU
~10% of particles in the stratosphere now contain spacecraft aluminum.
— Michael Busch (@michael_w_busch) October 18, 2023
