Medición de una pluma de litio procedente del reingreso no controlado de un cohete Falcon 9

Por qué importan los cohetes que caen para nuestra atmósfera

La mayoría de nosotros pensamos en la basura espacial como un problema para satélites y astronautas, no para el aire que respiramos. Pero cada vez que un cohete o un satélite vuelve a la Tierra, se desintegra a gran altura y libera metales de origen humano en una parte frágil de la atmósfera. Este estudio sigue uno de esos eventos con un detalle notable, mostrando cómo la ruptura de la etapa superior de un Falcon 9 dejó una pluma detectable de litio sobre el norte de Alemania. El trabajo ofrece una primera mirada a cómo la creciente “nueva era espacial” podría, sin hacer mucho ruido, cambiar la química de la atmósfera superior y, a largo plazo, incluso afectar al clima y al ozono.

Un retorno ígneo y una estela metálica oculta

El 19 de febrero de 2025, la etapa superior de un cohete Falcon 9 realizó un reingreso no controlado sobre Europa. Personas en tierra vieron una bola de fuego brillante cruzar el cielo cuando el equipo se fragmentó alrededor de los 100 kilómetros de altitud, al oeste de Irlanda. Lo que no se veía era que el casco y los componentes de aleación de aluminio-litio del cohete se estaban vaporizando, liberando átomos de litio en una región llamada mesosfera y baja termosfera. Dado que el litio es extremadamente raro en el polvo espacial entrante pero habitual en aleaciones y baterías de naves, actúa como una huella limpia de material de origen humano en lugar de los meteoros naturales.

Escuchar el cielo con láseres y radar

Investigadores en Kühlungsborn, Alemania, operaban por casualidad un sistema láser especializado, o lidar, sintonizado con el color de luz que los átomos de litio absorben y reemiten de forma natural. Durante la mayor parte de la noche, la señal de litio en la atmósfera superior apenas superaba los niveles de fondo. Entonces, poco después de la medianoche del 20 de febrero, el instrumento registró de forma repentina un aumento de diez veces en litio dentro de una capa estrecha entre aproximadamente 94,5 y 96,8 kilómetros de altitud. Esta capa intensa duró en torno a 40 minutos, hasta el final del periodo de medida, y destacó con nitidez respecto a las condiciones normales. Al mismo tiempo, una red de radares de meteoros estaba registrando los vientos en la alta atmósfera en tres dimensiones, proporcionando una imagen detallada de cómo fluía el aire alrededor de la región.

Rastreando la pluma hasta su origen

Para averiguar de dónde procedía ese aire rico en litio, el equipo utilizó un modelo atmosférico global que se extiende hasta las capas superiores y está vinculado a análisis meteorológicos reales. Soltaron miles de “parcelas de aire virtuales” desde el lugar y el momento de la detección lidar y calcularon sus trayectorias hacia atrás en el tiempo, añadiendo fluctuaciones de viento realistas medidas por radar. Muchos de estos trazados inversos convergieron en una región justo al oeste de Irlanda, alrededor de los 100 kilómetros de altitud, en el mismo momento y lugar que la trayectoria conocida del reingreso del Falcon 9. Un ejemplo de trayectoria pasó a pocos kilómetros de la trayectoria del cohete tanto en altura como en distancia horizontal, lo que sugiere con fuerza que la pluma observada sobre Alemania fue escombros de la ruptura anterior que fueron transportados unos 1.600 kilómetros por los vientos en aproximadamente 20 horas.

Descartando a los sospechosos habituales de la naturaleza

La atmósfera superior alberga capas metálicas naturales creadas cuando los meteoros se desintegran, y estas a veces pueden reorganizarse por efectos eléctricos y de viento en láminas delgadas de átomos metálicos neutros. Para probar si la capa de litio observada podía ser una de estas características ordinarias, los científicos examinaron mediciones ionosféricas, cizalladura del viento y actividad geomagnética de estaciones cercanas de monitoreo. No hubo una capa fuerte de “E-esporádica” de metales cargados, ni un patrón de vientos que favoreciera la acumulación y el descenso de tales capas, ni una tormenta geomagnética capaz de agitar la región de manera que concentrara el litio de forma natural. Tomadas en conjunto con la extrema rareza del litio en material meteórico, estas observaciones hacen muy improbable una explicación natural.

Qué significa esto para el cielo del futuro

Este estudio de caso es la primera medición directa y con resolución temporal de contaminación en la atmósfera superior procedente de un fragmento conocido de hardware espacial reentrante, y la primera en mostrar que la ablación del material de una nave puede comenzar cerca de los 100 kilómetros de altitud. Los autores estiman que una sola etapa de Falcon 9 puede contener cientos de veces más litio que la cantidad que la Tierra recibe de forma natural cada día por polvo espacial. A medida que crezcan las mega-constelaciones de satélites y más etapas y satélites se desintegren, se espera que la masa total y la mezcla inusual de metales que entran en la atmósfera aumente de forma drástica. Aunque las consecuencias exactas para el ozono, las nubes de gran altitud y el clima siguen siendo inciertas, este trabajo demuestra que ahora es posible identificar y rastrear contaminantes procedentes del espacio desde tierra. Ampliar estas mediciones a más ubicaciones y a más metales será crucial para comprender, y eventualmente gestionar, la huella ambiental de nuestra presencia espacial en expansión.

Cita: Wing, R., Gerding, M., Plane, J.M.C. et al. Measurement of a lithium plume from the uncontrolled re-entry of a Falcon 9 rocket. Commun Earth Environ 7, 161 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-025-03154-8

Palabras clave: basura espacial, reentrada de cohetes, atmósfera superior, pluma de litio, contaminación de satélites