Por primera vez, los científicos han observado casi en tiempo real una nube de contaminación del aire creada cuando los desechos espaciales se queman en la atmósfera de la Tierra. La innovadora medición ayudará a los investigadores de química atmosférica a desenmarañar las complejas reacciones químicas desencadenadas por la contaminación tóxica del aire creada durante las reentradas, que pueden tener efectos devastadores en la atmósfera y el clima de la Tierra.
La nube de litio se detectó el 20 de febrero de 2025, después de que una etapa superior del cohete Falcon 9 de SpaceX se estrellara sobre Europa, esparciendo fragmentos por toda Polonia. Un equipo de investigadores del Instituto Leibniz de Física Atmosférica en Alemania realizó la detección utilizando un LIDAR, un instrumento láser pulsado que excita elementos químicos particulares en función de la frecuencia de su luz.
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“Pensamos que era una buena oportunidad, así que comprobamos los vientos y, como parecían favorables, pusimos en marcha el LIDAR e hicimos las mediciones la noche siguiente”, dijo Wing. “Cuando procesamos los datos, vimos una señal muy fuerte, un aumento diez veces mayor en la densidad del litio, aproximadamente a la altitud correcta y aproximadamente en el momento correcto”.
Wing explicó que la mayor parte del cohete se vaporizó sobre la costa de Irlanda a una altitud de alrededor de 96 kilómetros (60 millas). Luego, fueron necesarias unas 20 horas para que la columna de contaminación del aire que se creó fuera transportada por los vientos a través de Europa occidental hasta Alemania. Los fragmentos de escombros, por otro lado, cruzaron los 1.500 kilómetros (930 millas) desde Irlanda hasta el oeste de Polonia en aproximadamente dos minutos y medio.
Para determinar si la columna realmente provino del reingreso del Falcon 9, los investigadores realizaron un cálculo inverso utilizando un modelo de circulación atmosférica global del Centro Europeo de Pronósticos Meteorológicos a Plazo Medio. El modelo colocó la columna en la intersección con la trayectoria de los escombros del Falcon 9 que reingresaban en el momento correcto.
Los investigadores se centraron en el litio, ya que está presente de forma natural en la atmósfera en cantidades minúsculas.
“Creemos que el litio es un buen indicador de [human-made] reingreso”, dijo Wing. “Hay muy poco litio en los meteoritos naturales. Estimamos algo del orden de 80 gramos por día a nivel mundial. Pero en un solo cohete Falcon 9, el casco de aluminio y litio, más las baterías de litio, suman unos 30 kilogramos”.
Las reentradas de desechos espaciales se han convertido en una preocupación creciente en los últimos años. A medida que el número de satélites en órbita se disparó durante la última década, la cantidad de basura espacial que perece en la atmósfera de la Tierra ha aumentado en consecuencia. La Agencia Espacial Europea estima que más de tres piezas de desechos espaciales (satélites antiguos, etapas de cohetes usadas y todo tipo de fragmentos) regresan a la Tierra todos los días.
En un año, cientos de toneladas de basura espacial se queman en la atmósfera, liberando sustancias químicas que no están presentes allí de forma natural. La cantidad total de basura que vuelve a entrar sigue siendo sólo una fracción de la cantidad de meteoritos naturales que encuentra nuestro planeta. Pero los científicos creen que, a diferencia de la roca espacial natural, la contaminación del aire por basura espacial puede tener el potencial de dañar la capa protectora de ozono de la atmósfera y alterar su equilibrio térmico.
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Wing dijo que casi no se sabe nada sobre los efectos del litio en los procesos atmosféricos y que hasta ahora la mayor parte del debate científico se ha centrado en el aluminio, el metal más abundante en los cuerpos de las naves espaciales. Se sabe que el aluminio reacciona con el oxígeno durante la combustión atmosférica, produciendo óxido de aluminio o alúmina, una sustancia en polvo que se sabe que acelera el agotamiento de la capa de ozono y altera la reflectancia de la atmósfera, lo que provoca posibles cambios de temperatura en la Tierra.
“En realidad, el aluminio es bastante difícil de medir”, afirmó Wing. “Reacciona muy rápidamente con el oxígeno, en un microsegundo. Así que en el momento en que el aluminio se evapora del casco del cohete, se une al primer átomo de oxígeno que encuentra”.
Los investigadores quieren intentar medir las concentraciones de óxido de aluminio después de las reentradas con sus instrumentos LIDAR en el futuro.
“Este estudio representa un hito importante en la observación de la influencia de las actividades del sector espacial en la atmósfera, especialmente dado que el reingreso ablativo representa actualmente el único método viable y escalable para limpiar órbitas cada vez más desordenadas”, comentó sobre el estudio Eloisa Marais, profesora de Química Atmosférica y Calidad del Aire en el University College London e investigadora líder sobre los efectos de la contaminación del aire por desechos espaciales.
“Los conocimientos de este estudio y, con suerte, investigaciones similares posteriores y relacionadas, son cruciales para mejorar los modelos, ya que confiamos en ellos para evaluar los impactos ambientales globales del reingreso de naves espaciales”.
Los científicos llevan años especulando sobre los posibles efectos de las crecientes cantidades de basura espacial que reingresan a la atmósfera. Un estudio de 2023 basado en mediciones realizadas por aviones de gran altitud confirmó que alrededor del diez por ciento de las partículas de aerosol en la estratosfera, la segunda capa de la atmósfera de la Tierra en altitudes entre 10 y 50 millas, contienen partículas metálicas de satélites incinerados. El nuevo artículo vincula, por primera vez, un reingreso específico con una columna visible de contaminación atmosférica.
“Por primera vez, podríamos demostrar directamente que tenemos la capacidad de rastrear y observar la columna de contaminación procedente de desechos espaciales hasta un único evento de reingreso”, dijo Wing. “Es un gran avance tanto en el aspecto observacional como en el computacional. Simplemente nunca se había hecho antes”.
El equipo de Leibnitz continuará con sus observaciones en el futuro. Desde la detección exitosa del reingreso del Falcon 9 en febrero de 2025, han construido un novedoso instrumento LIDAR que les permitirá medir las trazas de múltiples compuestos metálicos al mismo tiempo.
“Mediremos el litio, que es un marcador de basura espacial, el sodio, que es un marcador de meteoritos naturales, y también buscaremos todos los diferentes elementos que están presentes en las naves espaciales, como cobre, titanio, silicio, oro, plata o plomo”, dijo Wing. “De modo que realmente podamos intentar estimar lo que entra a la atmósfera y cuánto de ello es de origen antropogénico. De esta manera, podemos dar una pista a nuestros colegas que hacen modelos atmosféricos y químicos para que puedan decir qué impactos podrían tener las reentradas de desechos espaciales en la estratosfera”.
El estudio fue publicado en la revista Nature-family Communications Earth & Environment el jueves 19 de febrero de 2026.