En fireball fra en SpaceX Falcon 9-rakett lyste opp den europeiske himmelen 20. februar 2025, men etterlot noe langt mer bekymringsfullt enn et spektakulært syn. Forskere oppdaget for første gang i sanntid en giftig litiumsky som oppsto da romskrotet brant opp i atmosfæren. Spesifikt målte de en tidobling av litiumatomer på 96 kilometers høyde. Denne observasjonen representerer det første beviset på at tilbakevendende romdebris etterlater et målbart, menneskeskapt kjemisk fotavtrykk i den øvre atmosfæren. Vi vil i denne artikkelen utforske hva denne forurensningen betyr for jordens atmosfære, hvordan forskerne gjennomførte målingene, og hvilke konsekvenser den økende mengden romavfall kan få for vårt klima.
SpaceX Falcon 9-rakett skaper ildkule over Europa
Mellom 03:44 og 03:52 UTC den 19. februar 2025 gjennomførte det øvre trinnet av en SpaceX Falcon 9-rakett en ukontrollert inntreden i atmosfæren over Europa. Raketten begynte sin gjeninntreden ved en høyde på rundt 100 kilometer, vest for Irlands vestkyst. Det spektakulære synet ble observert av tallrike personer, kameraer og radarsystemer mens raketten disintegrerte over Sentral-Europa.
Falcon 9-trinnet stammet fra Starlink 11-4-oppdraget som ble skutt opp fra Vandenberg Air Force Base i California den 1. februar. Motoren sviktet under den planlagte nedstigningen. I stedet for en kontrollert landing i Stillehavet, fortsatte rakettdelen å kretse rundt jorden i flere uker før den falt ukontrollert ned.
Debrisbitene beveget seg med en hastighet på rundt 17 000 miles per time over England og Skandinavia. Rakettdelen veide omtrent 4 tonn. Observasjoner ble rapportert fra Danmark, Sverige og England før deler av raketten krasjet i Øst-Europa.
Adam Borucki oppdaget et forkullet tankobjekt som målte cirka 1,5 meter ganger 1 meter bak sitt varehus i Komorniki, Polen. Minst fire fragmenter overlevde gjeninntredelsen og landet på forskjellige steder i Polen. Politiet og det polske romfartsbyrået POLSA bekreftet at objektene kom fra Falcon 9-raketten.
Forskere måler litiumforurensning i sanntid
Robin Wing og kollegaene ved Leibniz Institute of Atmospheric Physics i Kühlungsborn hadde allerede undersøkt romavfallsproblematikken da Falcon 9 sviktet. De benyttet kvelden etter hendelsen til å måle atmosfærens kjemi med et resonansfluorescens-lidar, et lasersystem som opplyser atomer og molekyler nesten 100 kilometer over bakkenivå. Laseren ble justert til 670,8 nanometer, en bølgelengde som sendes ut av litium når elementet energiseres.
Kl. 00:21 UTC den 20. februar registrerte instrumentet en plutselig økning i litiumkonsentrasjonen til mer enn 30 atomer per kubikkcentimeter, en tidobling fra grunnlinjeverdien på rundt 3 atomer. Litiumskyen strakte seg fra 97 kilometer over havnivå ned til 94 kilometer. Teamet observerte forurensningen i 27 til 40 minutter før datainnsamlingen stoppet.
Forskerne anvendte atmosfæriske vindmodeller for å beregne litiumskyens bane og opphav. Resultatene viste at den mest sannsynlige kilden befant seg på ruten til Falcon 9-trinnet som hadde gjennomført ukontrollert gjeninntreden over Atlanterhavet cirka 20 timer tidligere. En enkelt Falcon 9 inneholder omtrent 30 kilogram litium fra AA 2198-aluminiumslegeringen i tankvegger og litium-ion-batterier. Til sammenligning faller bare 50 til 80 gram litium naturlig fra verdensrommet hver dag.
Teamet utelukket naturlige fenomener som geomagnetiske stormer eller ionosfæriske prosesser som forklaring.
Hva betyr dette for jordens atmosfære og klima?
Rakettutslipp og romdebris påvirker atmosfærekjemien på måter vi knapt forstår. Aluminium og aluminiumoksider som dannes når satellitter brennes opp, reagerer med ozonet i stratosfæren. I 2022 injiserte tilbakevendende satellitter rundt 17 tonn aluminiumoksider i mesosfæren, en økning på 29,5 prosent over det naturlige nivået. Imidlertid tar det cirka 30 år før disse partiklene når ozonlaget på 40 kilometers høyde. Følgelig vil konsekvensene av dagens utslipp ikke bli synlige før neste generasjon.
Prognoser for megakonstellasjoner peker mot over 360 tonn aluminiumoksider årlig, nok til å forårsake betydelig ozonnedbrytning. Forskningsflyvninger over Alaska viste at 10 prosent av svovelsyrepartikler i stratosfæren allerede inneholder aluminiumpartikler. I tillegg kan disse aerosolene varme deler av den øvre atmosfæren med rundt 1,5 grader Celsius innen ett til to år. Sot fra rakettoppskytinger vil likeledes varme stratosfæren med omtrent en halv grad.
Elon Musk søkte nylig om tillatelse til å skyte opp én million satellitter for kunstig intelligens-datasentre i rommet. Det finnes per i dag intet regelverk for disse utslippene, få overvåkingsmuligheter og begrenset vitenskapelig forståelse.
Konklusjon
SpaceX-hendelsen avslører et ukjent forurensningsproblem. Vi har nå dokumentert hvordan romdebris skaper giftige kjemiske fotavtrykk i atmosfæren vår. Litium, aluminium og andre forbindelser kan påvirke ozonlaget og oppvarme stratosfæren. Likevel mangler vi regelverk for disse utslippene. Med millioner av satellitter planlagt de kommende årene, må vi handle raskt. Betydningen av denne observasjonen er udiskutabel: romfart må reguleres før konsekvensene blir irreversible.