El aumento de los lanzamientos espaciales amenaza la estratosfera: varios propulsores de cohetes emiten partículas que destruyen las moléculas de ozono.

Cuarenta años después Convención de Viena Para proteger la capa de ozono, finalmente estamos empezando a ver los resultados de los compromisos asumidos en el Protocolo de Montreal, que exigía la eliminación gradual de sustancias nocivas como los CFC. Según el último boletín de la Organización Meteorológica Mundial de las Naciones Unidas, La capa de ozono se está curando, y podría recuperarse completamente en las próximas décadas.

Sin embargo, en los mismos años en los que celebrábamos el fin de la era de los clorofluorocarbonos, surgieron las primeras empresas de los llamados Nueva economía espacial, que han impulsado una aceleración sin precedentes en el sector de los lanzamientos espaciales. Y el aumento de las actividades espaciales, según los científicos, podría convertirse en una nueva amenaza para la delgada capa de ozono que protege la Tierra de los rayos UV.

La capa de ozono se está recuperando: boletín de la ONU

Con motivo del Día Mundial del Ozono, el pasado 16 de septiembre, la Organización Meteorológica Mundial (OMM) ha publicado el nuevo “Boletín sobre ozono y rayos UV"Exactamente cuarenta años después de la Convención de Viena, que reconoció la reducción del ozono estratosférico como un problema global, finalmente han llegado buenas noticias:

La capa de ozono protectora de la Tierra se está recuperando, y el agujero de ozono en 2024 fue menor que en años recientes. […] Se espera que esta recuperación, que nos devolverá a los niveles de la década de 1980, continúe en las próximas décadas gracias a la prohibición de sustancias nocivas consagrada en el Protocolo de Montreal.

Está escrito en el boletín.

El año pasado, el agujero de ozono que aparece sobre la Antártida cada primavera fue más pequeño que el promedio de 1990-2020 y mostró señales claras de recuperaciónLos datos de 2024 se deben en parte a algunos factores atmosféricos naturales, como la alta actividad solar y la particular intensidad de la Circulación Brewer-Dobson, una corriente que, entre otras cosas, transporta ozono de las regiones tropicales a las polares. Sin embargo, en general, las conclusiones de la OMM son alentadoras.

Como recordó el Secretario General de las Naciones Unidas António Guterres,

Hoy, la capa de ozono se está recuperando. Este logro nos recuerda que cuando las naciones prestan atención a las advertencias de la ciencia, el progreso es posible.

En 1987, los estados nacionales emprendieron un importante esfuerzo compartido que, en veinte años, condujo a la eliminación de más de 99% de la producción y el consumo de sustancias que agotan la capa de ozono, como los CFC. Hoy en día, el espesor de la capa de ozono global aún está por debajo de los niveles preindustriales (en aproximadamente un 2%), pero se espera que... La recuperación completa podría ocurrir ya en 2066.Siempre y cuando no empecemos a lanzar cientos de refrigeradores con freón directamente a la estratosfera.

Emisiones que pretendemos no ver: lanzamientos espaciales

El exploración espacial Es quizás el más fascinante de los esfuerzos humanos. Sin embargo, pronto podría convertirse en una amenaza global. El propio Guterres, en el informe... Nuestra agenda común, de 2021, había dado la alarma:

“La creciente congestión y competencia en el espacio exterior podría poner en peligro su acceso y uso por parte de las generaciones posteriores”.

Guterres observó en el informe.

Teniendo en cuenta la saturación de las órbitas bajas, que en cierto sentido ya se reconocen como amenazantes, una carrera espacial impulsada por las ambiciones de individuos privados puede fácilmente convertirse en una calamidad “silenciosa”, un poco como lo que pasó con los refrigeradores con freón o la gasolina con plomo.

I lanzamientos espaciales Tienen su impacto. Dejemos de lado el hecho de que los carenados y las segundas etapas continúan orbitando la Tierra durante años, y no consideremos los costos ambientales de las constelaciones de telecomunicaciones que incluyen miles de satélites en órbita. El hecho es que enviar cualquier carga útil a la órbita o más allá requiere un gran impulso, que actualmente solo podemos lograr con enormes cohetes que queman... cientos de toneladas de propulsor en unos minutos (para darte una idea, el Falcon 9 de SpaceX puede quemar más de 300 toneladas de queroseno RP-1 en los primeros 10 minutos del lanzamiento).

En 2024 hubo más de 250 lanzamientos orbitalesTan solo 5 años antes, había menos de 100. Sin embargo, el entusiasmo que acompaña al asalto de la Nueva Economía Espacial a los cielos parece eludir cualquier intento de regulación. Esto podría tener un efecto inmediato en...atmósfera terrestre, en particular en la pantalla invisible que nos protege de los rayos UV, ya que los cohetes emiten buena parte de los compuestos contaminantes justo en la estratosfera, entre los 15 y los 50 km de altitud, donde capa de ozono.

El impacto de los lanzamientos espaciales en la capa de ozono

Investigación en Efectos de las emisiones de cohetes en la capa de ozono Comenzó hace más de 30 años, pero entonces la intensidad de la exploración espacial no era suficiente para preocupar seriamente a los científicos. Hoy, sin embargo, lanzamos casi un cohete desde la Tierra cada día. Queremos colonizar la Luna, perforar asteroides, lanzar miles de satélites más a órbita baja y ocupar órbitas y otros puntos estratégicos antes que nadie, incluso llegar a Marte. Esta carrera no puede ni debe detenerse.

Sin embargo, los científicos han descubierto que las emisiones de los cohetes pueden cambiar la composición química de la atmósfera y ralentizar significativamente la recuperación de la capa de ozono, un objetivo que podría retrasarse décadas.

Un estudio publicado recientemente sobre npj Clima y ciencia atmosférica Logró cuantificar el impacto de los lanzamientos espaciales en el ozono utilizando un modelo químico-climático desarrollado en la ETH de Zúrich y el Observatorio Meteorológico Físico de Davos (PMOD/WRC). Como indica la investigación,

“Suponiendo un escenario de crecimiento con 2040 lanzamientos anuales para 2030 (aproximadamente ocho veces la cifra de 2024), el espesor promedio global del ozono disminuiría casi un 0,3%, con reducciones estacionales de hasta un 4% en la Antártida, donde el agujero de ozono aún se forma cada primavera”.

El impacto potencial de las emisiones en la química estratosférica es particularmente preocupante: en la atmósfera media y superior, explican los investigadores, las emisiones Puede persistir hasta 100 veces más que cerca de la Tierra. Por encima de cierta altitud, no llueve para eliminar los contaminantes.

La gran pregunta de los propulsores de cohetes

El impacto real de los lanzamientos espaciales sobre la capa de ozono es difícil de cuantificar:Los fabricantes rara vez revelan las cantidades de combustible utilizadas durante las misiones, y las docenas de cohetes actualmente en uso utilizan propulsores muy diferentes, que van desde el metano hasta dimetilhidrazina asimétrica (UDMH), un compuesto extremadamente tóxico que los ingenieros soviéticos llamaban “el estiércol del diablo”.

Algunos propelentes son mucho más dañinos que otros: los principales factores que contribuyen al agotamiento del ozono, explican los investigadores, son compuestos de cloro y las partículas de carbono negro, o hollín; el cloro destruye catalíticamente las moléculas de ozono, mientras que las partículas de hollín calientan la atmósfera, acelerando las reacciones químicas que agotan la capa de ozono.

La mayoría de los propulsores de cohetes emiten carbono negro. Sin embargo, las emisiones de cloro provienen principalmente de motores de cohetes sólidos, como los del Long March 11 de China y los de los propulsores Atlas 5, SLS y Ariane 6 de ULA. Los únicos sistemas de propulsión que tienen un efecto insignificante sobre la capa de ozono son los que utilizan propelentes criogénicos como oxígeno líquido e hidrógeno (LOx/LH2)Sin embargo, actualmente, los cohetes de este tipo cubren solo el 6% de los lanzamientos espaciales. Probablemente... metano líquido (o methalox) tendrá más éxito porque desarrolla más energía y permite un giro mucho más rápido de los motores.

El regreso de las grandes constelaciones de satélites

¿Cómo se explica Sandro Vattioni, entre los autores del estudio, la investigación consideró sólo los emisiones producidas por los cohetes durante la fase de ascenso, pero esto es solo un aspecto del panorama general. También hay que considerar el engorroso problema de la reentrada de satélites que han llegado al final de su vida útil. La mayoría de los satélites en órbita Está destinado a volver a entrar en la atmósfera dentro de unos años, vaporizándose.

Este proceso, llamado ablación, genera más contaminantes, incluidas partículas metálicas, especialmente aluminio, y oxido de nitrógeno – que puede contribuir significativamente a la reducción del ozono: según un Estudio 2024, solo en 2022 la vaporización de estos objetos liberados a la atmósfera 32 toneladas de óxido de aluminio.

Como explica Vattioni, los efectos de la reentrada de los satélites son Todavía poco entendido y la mayoría de los modelos atmosféricos no los consideran:

Desde nuestra perspectiva, es evidente que, a medida que aumenten las constelaciones de satélites, las emisiones de reentrada serán más frecuentes, y el impacto general en la capa de ozono probablemente será incluso mayor que las estimaciones actuales. La ciencia está llamada a llenar estos vacíos en nuestra comprensión.

Una vez más, la defensa de la capa de ozono requiere esfuerzo coordinado de científicos, responsables políticos y la industriaAsí como hemos eliminado progresivamente las pinturas y los refrigerantes basados ​​en CFC, también deberíamos eliminar progresivamente los propelentes que producen cloro y carbono negro.

Una industria de lanzamiento que no dañe la capa de ozono es totalmente posible.Pero se requeriría un esfuerzo muy similar al de 1987, un esfuerzo que podría conducir a desaceleraciones, inversiones a muy largo plazo y márgenes de beneficio muy estrechos. Para el beneficio de toda la humanidad.

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