La contaminación derivada del lanzamiento de satélites se acumula rápidamente en la atmósfera superior

Un nuevo estudio liderado por investigadores de la University College de Londres, en Reino Unido, advierte de que la intensa contaminación asociada a los sistemas de satélites de «megaconstelaciones», enviados de forma masiva al espacio desde 2019, podría representar casi la mitad del impacto climático total generado por la contaminación del sector espacial al término de esta década. En concreto, los autores calculan que supondrá el 42 % de ese impacto para finales de los años veinte.

La investigación, publicada en la revista Earth's Future, analiza la contaminación atmosférica derivada del creciente número de lanzamientos de cohetes, así como la producida por restos de cohetes descartados y satélites inactivos que acaban reentrando en la atmósfera terrestre. Uno de los elementos centrales del estudio es el carbono negro, también conocido como hollín, que procede de estas fuentes y permanece en las capas altas de la atmósfera durante mucho más tiempo que el emitido por actividades desarrolladas cerca de la superficie. Esa permanencia prolongada hace que su efecto climático sea 500 veces superior.

A partir de datos de lanzamientos de cohetes y despliegues de satélites correspondientes al periodo comprendido entre 2020 y 2022, el equipo elaboró una proyección de emisiones hasta finales de la década. El análisis concluye que, ya en 2020, las megaconstelaciones fueron responsables de aproximadamente el 35 % del impacto climático total del sector espacial. La previsión es que ese porcentaje aumente hasta el 42 % en 2029.

El trabajo también pone de manifiesto que la contaminación atmosférica de alta intensidad generada por el lanzamiento y la reentrada de grandes satélites desechables se acumula con rapidez en la atmósfera superior. Esa acumulación reduce la cantidad de luz solar que alcanza la superficie de la Tierra. Según los investigadores, para 2029 el efecto de esta contaminación acumulada sería comparable al de algunas técnicas de geoingeniería planteadas para enfriar el planeta mediante el bloqueo parcial de la radiación solar, a través de la inyección de partículas en las capas altas de la atmósfera.

No todos los efectos ambientales asociados a los satélites serían negativos, según precisa la investigación. El hollín emitido durante los lanzamientos de cohetes ejerce un ligero efecto de enfriamiento sobre el clima terrestre. No obstante, los autores subrayan que ese efecto será muy reducido si se compara con el aumento de la temperatura global previsto en el mismo periodo como consecuencia del calentamiento global.

La directora del proyecto, la profesora Eloise Marais, del Departamento de Geografía de la UCL, explica que «La contaminación generada por la industria espacial es como un experimento de geoingeniería a pequeña escala y sin regulación, que podría tener numerosas consecuencias ambientales graves e imprevistas. Actualmente, el impacto en la atmósfera es mínimo, por lo que aún tenemos la oportunidad de actuar con prontitud antes de que se convierta en un problema más grave y difícil de revertir o reparar. Hasta ahora, se han realizado pocos esfuerzos para regular eficazmente este tipo de contaminación».

Además, los investigadores advierten de que sus cálculos probablemente se queden cortos. Sus proyecciones futuras se apoyaron en las tendencias observadas durante los primeros años de la era de las «megaconstelaciones» de satélites, entre 2020 y 2022. Sin embargo, el número de lanzamientos de cohetes registrados entre 2023 y 2025 ya ha superado esas previsiones iniciales y se espera que en los próximos años se pongan en órbita muchos más satélites.

Marais añade que «El efecto de enfriamiento derivado de la reducción de la luz solar que calculamos con nuestros modelos puede parecer un cambio positivo en el contexto del calentamiento global, pero debemos ser extremadamente cautelosos».

El equipo modelizó todos los principales contaminantes procedentes tanto de los lanzamientos como de las reentradas de megaconstelaciones de satélites. Se trata de una nueva categoría de misiones integrada por cientos o miles de satélites situados en órbita terrestre baja, cuyo despliegue ha impulsado un crecimiento exponencial de los lanzamientos y reingresos en los últimos años.

La megaconstelación más conocida es Starlink, el sistema de SpaceX destinado a ofrecer conexión a internet. Con casi 12.000 satélites en órbita hasta la fecha, es con mucha diferencia la mayor red de este tipo, aunque otros sistemas competidores también han puesto en funcionamiento cientos de satélites adicionales. Los autores señalan que las estimaciones anteriores, que preveían el lanzamiento de otros 65.000 satélites antes de que termine la década, han quedado desactualizadas y probablemente resulten demasiado prudentes a la vista de las solicitudes de registro más recientes.

Los investigadores constataron que, aunque la era de las megaconstelaciones comenzó de forma clara en 2020, estas misiones consumen ya más de la mitad del combustible utilizado por los cohetes y se prevé que esa proporción continúe al alza. El interés de la industria por desplegar nuevas constelaciones y ampliar las ya existentes ha hecho que el número anual de lanzamientos casi se haya triplicado, al pasar de 114 en 2020 a 329 en 2025. Este aumento está impulsado principalmente por los cohetes Falcon 9 de SpaceX.

870 toneladas de hollín a la atmósfera en 2029

El Falcon 9 emplea un combustible de cohete basado en queroseno, que durante el lanzamiento libera partículas de hollín en las capas altas de la atmósfera. Debido a la lenta circulación atmosférica en esas regiones, el hollín permanece allí durante años. Es un periodo mucho más largo que el correspondiente al hollín generado en la superficie por fuentes como automóviles o centrales eléctricas, que se elimina mediante fenómenos meteorológicos como la lluvia. Cuanto más tiempo permanece un contaminante en la atmósfera, mayor es su capacidad de alterar el clima.

Por este motivo, el hollín liberado durante estos lanzamientos resulta aproximadamente 540 veces más eficaz a la hora de modificar el clima que el emitido cerca de la superficie terrestre.

El equipo calcula que, en 2029, la industria espacial emitirá cada año unas 870 toneladas de hollín a la atmósfera. La cifra es comparable a las 728 toneladas que emiten todos los automóviles de pasajeros del Reino Unido, según los últimos datos de emisiones publicados por el Gobierno británico.

El autor principal del estudio, el doctor Connor Barker, del Departamento de Geografía de la UCL, señala que «Los lanzamientos de cohetes son una fuente única de contaminación, ya que inyectan sustancias químicas nocivas directamente en las capas superiores de la atmósfera y contaminan el último entorno relativamente prístino que queda en la Tierra. Si bien el impacto de este hollín en el clima es actualmente mucho menor que el de otras fuentes industriales, su potencia exige que actuemos antes de que cause daños irreparables».

La investigación también examinó el efecto de las megaconstelaciones sobre la capa de ozono, que protege a la humanidad de la radiación ultravioleta dañina procedente del Sol. Los lanzamientos de satélites pueden liberar a la atmósfera sustancias químicas como el cloro, capaces de degradar el ozono al reaccionar directamente con él. Tanto los lanzamientos como las reentradas atmosféricas generan, además, partículas diminutas que sirven como superficies de reacción y aceleran el agotamiento de esta capa protectora.

Con las tendencias actuales, el impacto de los lanzamientos de megaconstelaciones sobre el ozono será reducido, ya que los cohetes propulsados con queroseno no generan cloro y, hasta ahora, muy pocas megaconstelaciones se han lanzado mediante cohetes que sí lo emiten. Para 2029, el conjunto de todos los lanzamientos de cohetes agotará la capa de ozono global en apenas un 0,02 %, frente al 2 % atribuido a las sustancias reguladas por el Protocolo de Montreal que dañan el ozono. Las misiones de megaconstelaciones representarán menos de una décima parte de la pérdida total de ozono asociada a todas las misiones previstas para ese año.

El despliegue de nuevas megaconstelaciones, sin embargo, ya está en marcha, y algunas de ellas emplean combustibles que liberan cloro. Amazon desarrolla su propia constelación de satélites de internet, conocida como Leo, mientras que China trabaja también en su constelación Guowang.