SpaceX está poluindo a atmosfera da Terra com lítio

Pesquisadores detectaram uma nuvem de poluição tóxica na alta atmosfera composta por lítio depois que um estágio superior do foguete Falcon 9, da SpaceX, se desintegrou na reentrada sobre a Europa. A observação, feita com um instrumento a laser do tipo LIDAR na Alemanha, é descrita como a 1ª ligação direta entre uma “pluma” atmosférica e um único pedaço de lixo espacial, e pode ajudar a entender reações químicas associadas a reentradas que ameaçam a camada de ozônio e o balanço térmico do planeta.

O que foi observado

A detecção ocorreu depois que um estágio superior de um Falcon 9 reentrou e “queimou” na atmosfera, criando uma pluma rica em lítio. A nuvem foi detectada em 20 fevereiro de 2025 após o estágio cair sobre a Europa.

A reentrada gerou um “rastro” químico na alta atmosfera, e fragmentos do foguete acabaram chegando ao solo, com destroços recuperados na Polônia.

A equipe, do Instituto Leibniz de Física Atmosférica, na Alemanha, usou um LIDAR, um instrumento que dispara pulsos de laser para “excitar” elementos específicos e detectar sua assinatura. Os pesquisadores ajustaram o sistema para 670,8 nanômetros, um comprimento de onda associado ao lítio quando energizado.

A medição mira altitudes próximas de 100 km, com o laser iluminando uma região de cerca de 100 m de largura. O retorno do sinal é capturado por um telescópio e, ao selecionar linhas espectrais, o sistema diferencia espécies atômicas.

A equipe decidiu procurar lítio porque ele aparece em componentes de foguetes e espaçonaves, como ligas de alumínio-lítio e baterias.

O que foi encontrado

Ao analisar os dados, os cientistas observaram um aumento forte na densidade de lítio. O LIDAR registrou um salto de cerca de 3 átomos por centímetro cúbico para mais de 30 átomos por centímetro cúbico, permanecendo elevado pelo resto da noite.

Durante o evento, a maior parte do foguete teria vaporizado a cerca de 96 km de altitude próximo à costa da Irlanda, e a pluma teria levado cerca de 20 horas para ser carregada pelos ventos até a Alemanha. Já alguns fragmentos percorreram cerca de 1.500 km em aproximadamente 2,5 minutos.

Para checar se a pluma realmente vinha do Falcon 9, os pesquisadores rodaram um cálculo reverso com um modelo global de circulação atmosférica do Centro Europeu de Previsões Meteorológicas de Médio Prazo. O modelo posicionou a pluma no cruzamento com a trajetória dos destroços do Falcon 9 no tempo correto, reforçando a associação entre a reentrada e a assinatura de lítio.

Por que o lítio preocupa

O lítio aparece em quantidades mínimas na atmosfera por fontes naturais.

De acordo com o autor da pesquisa, Robin Wing, o lítio é um bom “traçador” da intervenção humana na atmosfera. A título de comparação, meteoritos teriam algo como 80 g de lítio por dia no total global, enquanto um único Falcon 9 somaria cerca de 30 kg de lítio considerando casco de alumínio-lítio e baterias.

Essa diferença de escala ajuda a explicar por que a nuvem de lítio pode ser detectada como sinal de poluição associada a atividades espaciais, em vez de uma variação natural.

Segundo Wing, quase nada é conhecido sobre os efeitos do lítio nos processos atmosféricos, e a maior parte do debate científico tem se concentrado no alumínio, por ser o metal mais abundante em estruturas de espaçonaves.

Isso porque o alumínio reage rapidamente com oxigênio durante a queima na reentrada, produzindo óxido de alumínio (alumina), um pó associado à aceleração da perda de ozônio e a mudanças na refletividade da atmosfera, com potencial de influenciar temperaturas na Terra. Wing também explica por que medir alumínio é difícil: ele reage em microsegundos.

A equipe quer tentar medir concentrações de óxido de alumínio no futuro com instrumentos LIDAR. Além disso, após o sucesso da detecção ligada ao Falcon 9, o grupo afirma ter desenvolvido um novo LIDAR capaz de medir traços de múltiplos compostos metálicos ao mesmo tempo, incluindo lítio como traçador de detritos artificiais e sódio como traçador de meteoritos naturais.

O plano é também varrer por elementos como cobre, titânio, silício, ouro, prata e chumbo, para estimar quanto material entra na atmosfera e quanto é de origem humana.

Por que isso importa para a ciência

O estudo, publicado na revista Communications Earth & Environment, é um marco porque, pela 1ª vez, cientistas conseguiram conectar uma pluma de contaminação atmosférica a um evento específico de reentrada, com observação quase em tempo real e suporte de modelagem computacional. Isso pode melhorar modelos atmosféricos usados para estimar impactos ambientais globais de reentradas.

A preocupação cresce porque a quantidade de lixo espacial reentrando na atmosfera vem aumentando com a expansão do número de satélites em órbita. Segundo estimativa da ESA (Agência Espacial Europeia), mais de 3 pedaços de detritos espaciais retornam à Terra todos os dias. Ao longo de 1 ano, centenas de toneladas queimam na atmosfera, liberando substâncias que não são naturalmente presentes ali.

Embora a massa total de material reentrando ainda seja menor do que a de meteoritos naturais, a composição química do lixo espacial pode ter efeitos diferentes. A hipótese discutida é que esse tipo de poluição pode prejudicar a camada de ozônio e alterar o balanço térmico da atmosfera.

Além disso, um estudo de 2023, com medições por aeronaves em alta altitude, teria confirmado que cerca de 10% das partículas de aerossol na estratosfera contêm partículas metálicas de satélites incinerados. O novo trabalho, porém, seria o 1º a ligar uma pluma visível a uma reentrada específica.

Aliás, astrônomos amadores já percebem como satélites da Starlink cruzam imagens e atrapalham pesquisas, e levanta ainda a possibilidade de que poluição metálica na alta atmosfera aumente a opacidade do céu, dificultando observações feitas por telescópios em solo.

Os possíveis efeitos climáticos também aparecem como preocupação, principalmente via química do ozônio.