La investigación, liderada por el Instituto Leibniz de Física Atmosférica en Alemania y publicada en la revista Communications Earth & Environment, documenta por primera vez una medición directa de contaminación en la mesosfera y la baja termosfera asociada a la reentrada de una etapa superior de un cohete. Los resultados han hecho saltar las alarmas en la comunidad científica, que advierte de que, con miles de satélites en órbita, este fenómeno podría incrementarse de forma notable en los próximos años.
Una reentrada sobre el Atlántico que se sintió en el cielo de Alemania
El episodio analizado se produjo en febrero de 2025, cuando la etapa superior de un Falcon 9 vinculado a una misión de satélites Starlink reentró de forma no controlada sobre el océano Atlántico, al oeste de Irlanda. Durante su desintegración generó una gran bola de fuego visible sobre Europa central y dejó tras de sí una nube de materiales vaporizados que se inyectó en las capas altas de la atmósfera.
Aproximadamente 20 horas después de esa reentrada, un sistema lidar de fluorescencia de resonancia situado en Kühlungsborn, en el norte de Alemania, detectó un incremento brusco en la concentración de átomos de litio entre los 94 y los 97 kilómetros de altitud. En esa región, el litio natural apenas aparece y, cuando lo hace, suele deberse a la ablación de meteoritos, con cantidades muy reducidas.
Durante casi toda la noche, las mediciones mostraban menos de 3 átomos de litio por centímetro cúbico, valores considerados normales. Sin embargo, pasados unos minutos de la medianoche, el instrumento registró un pico de 31 ± 8,3 átomos por cm³, es decir, alrededor de diez veces por encima de lo habitual. Esa pluma metálica se mantuvo visible durante unos 30-40 minutos, hasta que se detuvo el registro de datos, aunque los científicos matizan que eso no implica que desapareciera en ese mismo instante.
El penacho se extendía en una capa de unos tres kilómetros de espesor y se localizaba a unos 96 kilómetros de altitud, en una franja donde la presencia de litio de origen natural es prácticamente residual. Este contraste tan marcado fue una de las primeras pistas que llevó a los investigadores a sospechar que el origen debía ser antropogénico y, más en concreto, ligado a restos de vehículos espaciales.
Los cálculos efectuados posteriormente muestran que esa masa de aire contaminada pudo recorrer unos 1.600 kilómetros desde la zona de reentrada sobre el Atlántico hasta posicionarse sobre el norte de Alemania. La dinámica de vientos en altura encaja con este desplazamiento, lo que ayudó a cerrar el círculo entre el fenómeno observado y la trayectoria del cohete.
Litio como huella química de la basura espacial
El elemento clave del estudio es el litio utilizado aquí como trazador de la contaminación derivada de las reentradas. Este metal ligero se emplea de forma extensiva en baterías, sistemas electrónicos y determinadas aleaciones de las naves espaciales, incluidos los cohetes Falcon 9, que pueden incorporar del orden de 30 kilogramos de litio en su estructura y componentes.
En la atmósfera superior, por el contrario, la aportación natural de litio es muy baja: los modelos apuntan a que apenas llegan unos 80 gramos diarios asociados al polvo cósmico y a la desintegración de meteoritos. La diferencia entre esta entrada natural y la que puede provocar la desintegración de una sola etapa de cohete —decenas de kilos— convierte al litio en una especie de “huella dactilar química” que permite distinguir con bastante claridad si el origen es natural o humano.
Según los cálculos que presenta el trabajo, una reentrada como la analizada puede añadir a la atmósfera casi 400 veces más litio del que llega de forma natural en un solo día. Esa desproporción resulta muy útil para rastrear el origen del penacho, pero, al mismo tiempo, plantea preguntas sobre el impacto que estas inyecciones puntuales de metales pueden tener si se repiten de manera continuada.
El astrofísico Juan Carlos Gómez, del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), subraya que el litio es un trazador “especialmente sensible” de este tipo de contaminación, precisamente por su baja abundancia natural a esas alturas. En la misma línea se expresa José María Madiedo, también del IAA-CSIC, quien apunta que gracias a estas mediciones “sabemos que el fenómeno es real, cuantificable y atribuible a la desintegración de naves espaciales”.
Para los autores, el hecho de haber podido seguir esta firma química desde tierra con un radar lidar demuestra que la vaporización por fricción atmosférica de restos espaciales ya no es solo una hipótesis teórica o una simulación: puede detectarse y medirse con precisión, siempre que se disponga de instrumentación adecuada y se combinen diferentes fuentes de datos.
Cómo se reconstruyó la trayectoria de la pluma metálica
Determinar que la nube de litio procedía del cohete de Elon Musk no fue inmediato. El equipo liderado por el físico atmosférico Robin Wing recurrió a una combinación de mediciones láser, datos de radar y modelos atmosféricos para reconstruir el movimiento del aire en la mesosfera y la termosfera inferior durante las horas posteriores a la reentrada.
Los investigadores generaron del orden de 8.000 trayectorias posibles de masas de aire con el modelo UA-ICON, integrando información procedente de radares de viento mesosférico y de observaciones meteorológicas. El objetivo era comprobar si las corrientes en altura podían conectar la posición de la nube de litio detectada sobre Alemania con la zona donde se había desintegrado el Falcon 9, a unos 100 kilómetros de altura al oeste de Irlanda.
Los resultados mostraron que las trayectorias más probables se retrotraían precisamente hasta la ruta seguida por la etapa superior del cohete durante su reentrada, tal y como había sido reconstruida por la Agencia Espacial Europea (ESA). Esta coincidencia, unida a la cantidad anómala de litio medida, reforzó la hipótesis de un origen ligado a la basura espacial.
Para descartar otras explicaciones, el equipo analizó también las condiciones geomagnéticas y el estado de la ionosfera durante esos días. Procesos como tormentas geomagnéticas, variaciones ionosféricas o fenómenos naturales inusuales pueden, en ocasiones, alterar la distribución de determinados elementos en la alta atmósfera. Sin embargo, los registros no mostraron ninguna perturbación capaz de justificar un aumento tan pronunciado de litio.
La ausencia de eventos naturales significativos, unida al encaje temporal y espacial con la reentrada del Falcon 9, llevó a los autores a concluir que la explicación más coherente era la liberación de litio durante la ablación de componentes de la etapa superior del cohete, que se desintegró parcialmente sobre Europa central antes de que algunos fragmentos llegaran incluso a caer cerca de zonas pobladas en Polonia.
La nueva era espacial y el aumento de reentradas
Más allá de la curiosidad científica, el estudio se enmarca en un contexto de crecimiento acelerado del tráfico espacial. Investigadores del Instituto Andaluz de Astrofísica recuerdan que nos dirigimos hacia un escenario, alrededor de 2030, en el que podrían llegar a operar en torno a 75.000 satélites en órbita terrestre, impulsados en gran medida por las megaconstelaciones de comunicaciones.
Solo la constelación Starlink, de Elon Musk, prevé desplegar más de 40.000 satélites alrededor del planeta. Muchos de estos aparatos en órbita baja incorporan baterías de litio y tienen una vida útil de apenas cinco años, lo que implica que, de forma continua, irán siendo retirados y sustituidos por nuevas remesas. Esto se traduce en un número creciente de reentradas anuales de satélites y etapas de cohete.
Las estimaciones recientes apuntan a que, en 2024, se registraron en torno a mil reentradas de objetos espaciales, unas tres al día. De cara a 2035, algunos modelos plantean escenarios de entre 25 y 50 reentradas diarias, especialmente si el despliegue de megaconstelaciones continúa al ritmo actual. En el caso concreto de Starlink, ya se observan tasas de uno o dos retornos diarios de satélites, con picos de hasta cuatro.
En este contexto, el episodio del Falcon 9 analizado por el Instituto Leibniz se interpreta como una señal de advertencia. La desintegración de naves espaciales y satélites no es un fenómeno aislado, sino un proceso que se repetirá, presumiblemente, miles de veces cada año. Cada evento inyecta en la atmósfera cantidades no despreciables de metales y óxidos metálicos, cuyos efectos acumulativos aún no se conocen con detalle.
El astrofísico Jorge Hernández Bernal, de la Universidad de la Sorbona en París, alerta de que este crecimiento del sector espacial coincide con una crisis climática y ecológica global. A su juicio, resulta imprescindible evaluar con rigor el impacto ambiental de las actividades espaciales y “racionalizar” el uso de la órbita terrestre, apostando por la cooperación internacional y por normas más estrictas que eviten un desarrollo descontrolado.
Posibles efectos sobre ozono, clima y dinámica atmosférica
La gran incógnita que plantea este tipo de contaminación es su impacto sobre la atmósfera y el clima. Por ahora, la comunidad científica reconoce que faltan datos para elaborar un diagnóstico completo, pero muchos expertos subrayan que hay motivos suficientes para tomarse el asunto en serio.
Los metales y óxidos metálicos liberados durante la reentrada pueden influir en procesos químicos clave en la mesosfera y la estratosfera. Algunos modelos sugieren que podrían favorecer reacciones que alteren la composición del ozono, modificar la formación de aerosoles y, en consecuencia, afectar al balance radiativo del planeta, es decir, al equilibrio entre la energía que recibe la Tierra y la que emite de vuelta al espacio.
El trabajo publicado en Communications Earth & Environment señala que la acumulación de estos materiales podría llegar a “perturbar el ozono estratosférico” y cambiar la temperatura, los vientos y el balance energético de determinadas capas atmosféricas. Además, introduciría especies atómicas y moleculares que normalmente no son abundantes en el aporte meteórico natural, con posibles efectos en la formación de nubes mesosféricas y otros fenómenos de altura.
Desde el University College de Londres, la especialista en química atmosférica Eloise Marais considera que el estudio supone un hito para comprender cómo las actividades espaciales afectan al aire que rodea el planeta. A su juicio, investigaciones como esta son cruciales para mejorar los modelos que se utilizan para evaluar impactos ambientales globales, al aportar datos concretos sobre la magnitud y el movimiento de las plumas de contaminación.
Aun así, los propios autores del trabajo reconocen que se trata de una observación puntual y que es necesario aclarar cuánto tiempo permanecen estos materiales en suspensión, si se acumulan de forma significativa y cómo interactúan con otros componentes atmosféricos. Hasta que no se disponga de series más largas de mediciones y de modelos químicos refinados, resulta difícil cuantificar el impacto real a largo plazo.
Europa y España ante el reto de vigilar la contaminación espacial
Buena parte de las observaciones que han permitido identificar la pluma de litio se realizaron en Europa, con un radar lidar avanzado situado en Alemania y el apoyo de datos de la Agencia Espacial Europea. Esto coloca al continente en una posición relevante para liderar la vigilancia de las emisiones asociadas al tráfico espacial y su impacto sobre la atmósfera.
Instituciones como el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) o universidades españolas vienen participando en el análisis de estos fenómenos y en el debate sobre las minas de litio en la Península Ibérica. Expertos como José María Madiedo o David Galadí-Enríquez destacan que las megaconstelaciones, si no se gestionan adecuadamente, pueden afectar tanto al clima global como a la propia actividad astronómica, al dificultar las observaciones desde tierra y congestionar la órbita baja.
Galadí-Enríquez incide en que el crecimiento sin límite de las constelaciones de satélites aumenta la probabilidad de colisiones y generación de más basura espacial, con un doble efecto negativo: más riesgos en órbita y más episodios de reentrada que inyectan materiales en la atmósfera. Además, critica que, por ahora, muchas empresas pueden operar sin que se les exija un esfuerzo proporcional en términos de responsabilidad ambiental.
En paralelo, otros científicos europeos recuerdan que el impacto de las actividades espaciales no se limita a las emisiones en altura. También existen debates abiertos sobre el uso de combustibles de cohetes, la gestión de desechos en órbita y la protección de cielos oscuros para la investigación astronómica. El caso del Falcon 9 y su pluma de litio sirve, en este sentido, como ejemplo tangible de cómo la “nueva carrera espacial” tiene un reflejo directo sobre la atmósfera que compartimos.
Ante este panorama, varias voces reclaman que Europa refuerce sus capacidades de observación y modelización con redes de lidar distribuidas geográficamente, sistemas de radar especializados y programas de investigación en química atmosférica. El objetivo sería crear una imagen más completa de la huella ambiental del tráfico espacial que permita diseñar normativas y prácticas de mitigación más ajustadas a la realidad.
Hacia una red global para seguir la huella de los cohetes
El trabajo del Instituto Leibniz demuestra que es técnicamente posible identificar contaminantes liberados por cohetes y satélites y rastrearlos hasta sus fuentes concretas. A partir de aquí, una de las propuestas más repetidas por los expertos es la creación de una red internacional de instrumentos lidar y otros sensores que permitan monitorizar con regularidad estas emisiones.
Detectar litio desde tierra, como se ha hecho en este caso, abre la puerta a vigilar otros elementos y compuestos presentes en los materiales espaciales. Los investigadores señalan que, además del litio, sería conveniente extender las observaciones a más especies metálicas —como aluminio u otros metales utilizados en estructuras y escudos térmicos— para evaluar mejor el conjunto de contaminantes que se liberan en cada reentrada.
Una red de este tipo no solo tendría interés científico, sino también regulatorio. Poder relacionar de manera precisa cada pluma de contaminación con una reentrada concreta facilitaría el diseño de normas de responsabilidad compartida entre agencias, estados y empresas privadas, así como la puesta en marcha de mecanismos de supervisión ambiental específicos para el sector espacial.
El propio estudio apunta a que, con el incremento sustancial de lanzamientos orbitales en la última década, es probable que la cantidad de contaminación en la atmósfera superior continúe aumentando. Sin datos sistemáticos resultará difícil saber cuándo se están cruzando determinados umbrales y qué medidas podrían ser necesarias para limitar los efectos acumulativos.
La comunidad científica coincide en que, aunque todavía no se han detectado consecuencias directas y graves sobre la salud o el clima derivadas de este tipo de contaminación, el crecimiento exponencial del número de satélites y reentradas aconseja actuar con prudencia y anticipación. El caso del Falcon 9 de Elon Musk y su huella de litio en el cielo europeo se ha convertido, por el momento, en uno de los ejemplos más claros de que la basura espacial no solo es un problema en órbita, sino también en la atmósfera que envuelve al planeta.
