L'inquinamento da rientro dei razzi colpisce l'ozono e l'atmosfera

L'inquinamento da rientro dei razzi introduce atomi di litio, detriti metallici e aerosol nella mesosfera e nella termosfera inferiore, con il potenziale di danneggiare lo strato di ozono e alterare il bilancio termico della Terra. Uno studio rivoluzionario pubblicato nel febbraio 2026 ha collegato direttamente una significativa scia di litio rilevata nel 2025 al rientro incontrollato di uno stadio di un razzo SpaceX Falcon 9. Questo evento rappresenta la prima volta in cui gli scienziati sono riusciti a misurare la precisa "impronta" chimica lasciata dall'hardware spaziale in fase di disintegrazione nell'aria rarefatta dell'alta atmosfera.

Quali sono gli effetti ambientali dell'inquinamento da rientro dei razzi?

I rientri dei razzi rilasciano atomi di litio, metalli e altri inquinanti nella mesosfera, causando un aumento di dieci volte delle concentrazioni di litio, come osservato dopo un evento che ha coinvolto uno SpaceX Falcon 9. Queste emissioni possono danneggiare lo strato di ozono, alterare il bilancio termico e formare aerosol che riscaldano l'alta atmosfera. L'accumulo a lungo termine di queste sostanze chimiche non naturali rimane una delle principali preoccupazioni per gli scienziati atmosferici.

In precedenza si pensava che la disintegrazione dell'hardware spaziale fosse un processo relativamente "pulito" perché gli oggetti vaporizzano prima di toccare il suolo. Tuttavia, i ricercatori del Leibniz Institute of Atmospheric Physics hanno scoperto che questa vaporizzazione ridistribuisce semplicemente la massa del razzo nell'alta atmosfera. Questa improvvisa iniezione di vapori metallici può interrompere il delicato equilibrio chimico della mesosfera, che si trova tra i 50 e gli 85 chilometri sopra il livello del mare, e della termosfera inferiore, che arriva fino a 120 chilometri. A differenza della naturale polvere meteorica, questi apporti antropici sono concentrati e avvengono con frequenza crescente.

In che modo la tecnologia LIDAR rileva l'inquinamento atmosferico?

La tecnologia LIDAR rileva l'inquinamento atmosferico emettendo impulsi laser ad alta frequenza verso il cielo e misurando la luce che rimbalza da specifiche specie atomiche. I ricercatori utilizzano questi segnali di risonanza per identificare le scie di litio ad altitudini di 100 km, tracciando l'inquinamento fino a specifici eventi di rientro di SpaceX Falcon 9. Questo metodo terrestre consente un monitoraggio preciso dei cambiamenti chimici in tempo reale.

Lo studio, guidato dal ricercatore Robin Wing, ha utilizzato un sofisticato sistema LIDAR (Light Detection and Ranging) nel nord della Germania per scansionare il cielo poco dopo le 00:20 UTC del 20 febbraio 2025. Il team ha osservato un marcato aumento della concentrazione di atomi di litio che ha raggiunto dieci volte il valore basale normale registrato all'inizio della serata. Questo specifico strato di litio ha persistito nel campo visivo dello strumento per circa 27 minuti, consentendo al team di raccogliere dati ad alta risoluzione sull'estensione verticale e sulla densità della scia. Combinando queste misurazioni con i modelli dei venti atmosferici, è stato possibile verificare che la fonte era uno stadio di un SpaceX Falcon 9 rientrato sopra l'Oceano Atlantico 20 ore prima.

L'aumento dei lanci di satelliti peggiorerà l'inquinamento dell'alta atmosfera?

L'aumento dei lanci di satelliti probabilmente peggiorerà l'inquinamento dell'alta atmosfera, poiché migliaia di oggetti in disuso sono destinati alla deorbitazione nel prossimo decennio. Le proiezioni suggeriscono che entro il 2030, il rilascio cumulativo di litio, alluminio e fuliggine potrebbe rallentare il ripristino dell'ozono e influenzare le interazioni climatiche. L'attuale crescita del traffico spaziale sta avvenendo senza una regolamentazione completa delle emissioni chimiche nell'alta atmosfera.

Il passaggio dai tradizionali detriti a base di alluminio a leghe metalliche più complesse nei moderni veicoli spaziali complica le prospettive ambientali. Il litio è sempre più comune nei componenti aerospaziali ad alta tecnologia e il suo rilevamento funge da "canarino nella miniera" per altri inquinanti meno visibili. Con l'aumentare del numero di oggetti in orbita e della frequenza dei lanci, la massa totale di materiale che rientra nell'atmosfera cresce proporzionalmente. Questa tendenza suggerisce che il "carico" antropico dell'alta atmosfera potrebbe presto superare gli apporti naturali dei meteoriti, sollevando questioni urgenti sulla sostenibilità spaziale.

Il processo di ablazione atmosferica

L'ablazione è il meccanismo principale attraverso il quale le parti solide del razzo vengono convertite in gas atmosferici durante il rientro. Mentre lo stadio dello SpaceX Falcon 9 scendeva attraverso l'aria sempre più densa dell'alta atmosfera, l'attrito estremo generava temperature sufficientemente elevate da vaporizzare le strutture metalliche. Questo processo trasforma il litio solido e altre leghe in una sottile nebbia di atomi e ioni. Sebbene alcuni di questi materiali possano eventualmente depositarsi, molti rimangono sospesi nella mesosfera per periodi prolungati, dove possono partecipare a complesse reazioni catalitiche che influenzano la struttura termica dell'atmosfera.

• Litio: Utilizzato come tracciante a causa della sua scarsa presenza naturale nella termosfera.
• Alluminio: Il metallo più comune nei detriti spaziali, noto per formare particelle di allumina che riflettono la luce solare.
• Fuliggine/Black Carbon: Rilasciato dai motori dei razzi e dal riscaldamento dovuto al rientro, contribuendo al riscaldamento localizzato.

Ricerca futura e standard globali

Gli scienziati sottolineano ora la necessità di una rete di monitoraggio globale per tracciare l'impronta chimica della crescente industria spaziale. Sebbene il rilevamento del 2025 sia stato un caso di studio di successo, Robin Wing e i suoi colleghi notano che molte specie subiscono rapide trasformazioni chimiche che le rendono "invisibili" alle attuali tecniche LIDAR. Ciò significa che le misurazioni attuali potrebbero mostrare solo una frazione dell'inquinamento totale. Gli sforzi futuri richiederanno una combinazione di osservazioni satellitari e modellazione avanzata della chimica atmosferica per valutare appieno i rischi a lungo termine per gli strati protettivi della Terra.

Lo studio del Leibniz Institute rappresenta un fondamentale appello all'azione sia per le agenzie spaziali che per le aziende private come SpaceX. Mentre ci muoviamo verso un futuro di "megacostellazioni" e lanci orbitali settimanali, la definizione di impatto ambientale deve espandersi oltre la superficie terrestre. Preservare l'integrità della mesosfera sta diventando una componente vitale della scienza atmosferica, per garantire che la nostra spinta verso le stelle non avvenga a scapito dell'aria stessa che ci sostiene.