Voor het eerst hebben wetenschappers definitief een verband gelegd tussen metaalverontreinigende stoffen die vrijkomen bij de terugkeer van raketten en atmosferische verontreiniging. Een recente studie, gepubliceerd in Communications Earth and Environment op 19 februari, beschrijft hoe puin van een SpaceX Falcon 9-raket een golf van lithium in de bovenste atmosfeer vrijgaf toen deze boven Ierland en het Verenigd Koninkrijk opbrandde.
De toenemende dreiging van orbitale vervuiling
De toenemende frequentie van lanceringen, vooral door particuliere bedrijven als SpaceX, verhoogt de hoeveelheid metaal die in de atmosfeer terechtkomt drastisch. Alleen al de Starlink-constellatie van SpaceX is van plan om meer dan 40.000 satellieten in te zetten, waarvan er al bijna 10.000 in een baan om de aarde zijn. Deze satellieten, met een geplande levensduur van ongeveer vijf jaar, zullen uiteindelijk bij hun terugkeer opbranden, waarbij materialen als lithium, aluminium en koper vrijkomen.
Waarom dit belangrijk is: Deze metalen zijn niet inert; ze kunnen fungeren als katalysatoren bij chemische reacties die de ozonlaag afbreken en andere atmosferische verstoringen veroorzaken. Een onderzoek uit 2023 schatte al dat 10% van de stratosferische deeltjes afkomstig is van opgebrande ruimtehardware.
Directe detectie van lithiumpluim
Het onderzoeksteam gebruikte lidartechnologie, waarbij laserpulsen werden afgevuurd om specifieke materialen te detecteren, om een lithiumpluim te volgen die zich boven Duitsland vormde, uren nadat de bovenste trap van de Falcon 9 opnieuw in de atmosfeer was gekomen. De lithiumconcentratie was tien keer hoger dan normaal, en atmosferische simulaties bevestigden het traject van de pluim vanaf het terugkeerpunt in de Noord-Atlantische Oceaan.
Hoe het werkt: Lidar en atmosferische tracking
Lidar werkt door te analyseren hoe laserlicht atmosferische deeltjes verstrooit. Verschillende golflengten onthullen de aanwezigheid van specifieke metalen. Door dit te combineren met weermodellen kunnen wetenschappers verontreinigende stoffen terug traceren naar hun bron.
Toekomstige vervuilingsniveaus
De studie schat dat het opnieuw binnendringen van ruimteschroot de atmosferische metaalvervuiling met maar liefst 40% zou kunnen verhogen. Hoewel er sprake is van een natuurlijke metaalinstroom door meteorieten, suggereert de omvang van de geplande lanceringen dat deze vervuiling aanzienlijk zou kunnen worden.
“Ze zullen allemaal vroeg of laat opbranden”, zegt Claudia Stolle, meteoroloog aan het Leibniz Instituut voor Atmosferische Fysica.
Dit vormt een groeiende uitdaging: Naarmate meer landen en bedrijven zich in de ruimtewedloop begeven, zal het opsporen en beperken van deze verontreinigingen van cruciaal belang worden voor de bescherming van de atmosfeer. De langetermijneffecten op de ozonniveaus en het klimaat blijven onzeker, maar deze directe detectie markeert een cruciale stap in het begrijpen van het probleem.
