Quanto inquina SpaceX: la prima misura diretta rivela cosa rilasciano i razzi al rientro nell’atmosfera
Quanto inquina SpaceX quando un suo razzo rientra nell’atmosfera? Per la prima volta gli scienziati hanno misurato direttamente l’inquinamento prodotto dalla combustione dello stadio superiore di un Falcon 9 durante il rientro atmosferico — la parte del razzo che, a differenza del primo stadio riutilizzabile, non viene recuperata e brucia nell’alta atmosfera. I ricercatori hanno rilevato un aumento anomalo di litio, fino a dieci volte superiore ai livelli naturali, in coincidenza con l’evento.
Il risultato è riportato in uno studio pubblicato su Communications Earth & Environment, rivista del gruppo Nature Portfolio, firmato da Robin Wing e colleghi del Leibniz Institute of Atmospheric Physics (Germania).
Utilizzando un sistema LIDAR ad alta precisione— un laser pulsato in grado identificare elementi chimici specifici nell’alta atmosfera — il team ha rilevato il picco di litio tra 94 e 97 chilometri di quota il 19 febbraio 2025, in coincidenza temporale e spaziale con il rientro dello stadio superiore di un Falcon 9.
“Il rientro ha prodotto una spettacolare palla di fuoco mentre lo stadio si disintegrava sull’Europa centrale – scrivono gli autori dello studio – . L’evento ha attirato l’attenzione internazionale quando frammenti di detriti, tra cui un serbatoio di carburante, sono stati recuperati vicino alla città polacca di Poznań”.
Il contesto rende la scoperta particolarmente rilevante. Secondo l’ESA Space Debris Office,, negli ultimi anni il numero di oggetti in orbita bassa è cresciuto rapidamente a causa delle megacostellazioni di satelliti, come Starlink e altri sistemi di comunicazione satellitare. La NASA Orbital Debris Program Office monitora migliaia di rientri annuali: la maggior parte dei veicoli e dei frammenti si disintegra durante la fase di rientro, liberando metalli nell’alta atmosfera. Finora l’impatto chimico di questi eventi era stato stimato solo tramite modelli teorici: questa è la prima quantificazione diretta mai effettuata in atmosfera.
Cosa rilasciano i razzi SpaceX che bruciano nell’atmosfera
Quando uno stadio superiore di un razzo rientra nell’atmosfera non si limita a frammentarsi: viene sottoposto a temperature estreme generate dall’attrito con l’aria, che possono superare i mille gradi. In questa fase i materiali strutturali iniziano a fondere, vaporizzare e ossidarsi, liberando nell’alta atmosfera una miscela di metalli e composti chimici.
Non tutti gli elementi, però, sono utili per stabilire se il materiale abbia un’origine artificiale o naturale. Alcuni metalli — come sodio, magnesio o ferro — sono presenti sia nei veicoli spaziali sia nei meteoroidi, e quindi non permettono di distinguere con chiarezza tra polvere cosmica e detriti di origine antropica.
Altri elementi, invece, rappresentano veri e propri “marcatori” dell’attività spaziale. Tra questi figurano alluminio, rame, titanio, molibdeno, argento e piombo: materiali comunemente impiegati nei componenti aerospaziali ma molto meno abbondanti nei meteoroidi naturali.
Il litio è stato scelto come bersaglio iniziale proprio per questa ragione. È presente solo in quantità ultra-minime nei meteoroidi condritici, ma è ampiamente utilizzato nei razzi moderni, sia nelle batterie agli ioni di litio sia nelle leghe strutturali alluminio-litio (Al-Li) impiegate negli scafi.
Secondo i modelli di ablazione chimica utilizzati nello studio, le leghe Al-Li iniziano a fondere quando la matrice di alluminio raggiunge circa 933 Kelvin (pari a circa 660 gradi Celsius). Per uno spessore di scafo pari a 4,7 millimetri — come nel caso del Falcon 9 — la fusione e la successiva vaporizzazione del litio sono previste intorno ai 98 chilometri di quota. È proprio in questo intervallo altimetrico che il lidar ha registrato il picco.
La correlazione temporale e spaziale con il rientro è stata poi verificata attraverso modelli globali di circolazione atmosferica, che hanno permesso di escludere fenomeni naturali come polvere meteoritica o variazioni meteorologiche. “I livelli di litio che abbiamo misurato sono estremamente difficili da spiegare con processi naturali” ha commentato Wing. “La compatibilità con ciò che ci aspettiamo dalla combustione di un veicolo spaziale rende questa osservazione un traguardo fondamentale”.
In un’epoca di traffico orbitale in costante crescita, la possibilità di misurare direttamente le firme chimiche dei rientri potrebbe cambiare il modo in cui viene valutato l’impatto ambientale dell’economia spaziale.
