Nos últimos anos, o céu noturno foi preenchido com satélites de constelações em rápida expansão na órbita baixa da Terra, impulsionado por uma indústria espacial em franca ascensão. Embora esse avanço traga oportunidades empolgantes, também levanta novas preocupações ambientais. Os lançamentos de foguetes e o retorno de detritos espaciais liberam poluentes na atmosfera média, onde podem danificar a camada de ozônio que protege a vida na Terra da radiação UV prejudicial — uma preocupação crescente que os cientistas estão apenas começando a compreender.

A pesquisa sobre os efeitos das emissões de foguetes na camada de ozônio começou há mais de 30 anos, mas por muito tempo, esses efeitos foram considerados pequenos.¹ Essa percepção está mudando à medida que a atividade de lançamento acelera. Em 2019, ocorreram apenas 97 lançamentos de foguetes orbitais globalmente. Até 2024, esse número subiu para 258 e deve continuar a crescer rapidamente.²

Uma preocupação há muito subestimada

Na atmosfera média e alta, as emissões de foguetes e detritos espaciais em reentrada podem permanecer até 100 vezes mais tempo do que as emissões de fontes terrestres devido à ausência de processos de remoção, como a lavagem pela chuva. Embora a maioria dos lançamentos ocorra no Hemisfério Norte, a circulação atmosférica espalha esses poluentes globalmente.

Para entender melhor o impacto a longo prazo do aumento das emissões de foguetes, colaboramos com uma equipe de pesquisa internacional liderada por Laura Revell da Universidade de Canterbury. Usando um modelo de química climática desenvolvido na ETH Zurich e no Observatório Físico Meteorológico em Davos (PMOD/WRC), simulamos como as emissões projetadas de foguetes afetarão a camada de ozônio até 2030.³

Supondo um cenário de crescimento com 2.040 lançamentos anuais em 2030 – cerca de oito vezes o número de 2024 – a espessura média global do ozônio diminuiria em quase 0,3%, com reduções sazonais de até 4% sobre a Antártida, onde ainda se forma o buraco de ozônio a cada primavera.

Embora esses números possam parecer modestos à primeira vista, é importante lembrar que a camada de ozônio ainda se recupera dos danos anteriores causados por clorofluorocarbonetos (CFCs) de longa duração, que foram banidos com sucesso pelo Protocolo de Montreal em 1989. No entanto, hoje, a espessura da camada de ozônio global está aproximadamente 2% abaixo dos níveis pré-industriais e não se espera que se recupere completamente até cerca de 2066.⁴ Nossos achados indicam que as emissões de foguetes — atualmente não reguladas — podem atrasar essa recuperação por anos ou até décadas, dependendo do crescimento da indústria de foguetes.

Com foguetes, a escolha do combustível importa

Os principais responsáveis pela destruição do ozônio devido às emissões de foguetes são o cloro gasoso e as partículas de fuligem. O cloro destrói cataliticamente as moléculas de ozônio, enquanto as partículas de fuligem aquecem a atmosfera média, acelerando as reações químicas que degradam o ozônio.

Embora a maioria dos propelentes de foguete emita fuligem, as emissões de cloro vêm principalmente de motores de foguetes sólidos. Atualmente, os únicos sistemas de propulsão que têm um efeito negligenciável sobre a camada de ozônio são aqueles que utilizam combustíveis criogênicos, como oxigênio e hidrogênio líquidos. No entanto, devido à complexidade tecnológica do manuseio de combustíveis criogênicos, apenas cerca de 6% dos lançamentos de foguetes utilizam essa tecnologia.⁵

Efeitos da reentrada ainda são incertos

Gostaríamos de mencionar que nosso estudo considerou somente as emissões liberadas durante o lançamento dos foguetes para o espaço. Contudo, essa é apenas uma parte da questão. A maioria dos satélites em órbita baixa da Terra reentra na atmosfera ao final de sua vida útil, queimando-se no processo.

Esse processo gera poluentes adicionais, incluindo várias partículas metálicas e óxidos de nitrogênio, devido ao intenso calor gerado durante a reentrada. Embora os óxidos de nitrogênio sejam conhecidos por degradarem o ozônio de maneira catalítica, as partículas metálicas podem contribuir para a formação de nuvens estratosféricas polares ou servir como superfícies de reação, ambas intensificando a perda de ozônio.

Esses efeitos da reentrada ainda são mal compreendidos e não estão incorporados na maioria dos modelos atmosféricos. De nossa perspectiva, está claro que, com o aumento das constelações de satélites, as emissões de reentrada se tornarão mais frequentes, e o impacto total na camada de ozônio provavelmente será ainda maior do que as estimativas atuais. A ciência precisa enfrentar essas lacunas em nosso entendimento.⁶

É necessário: visão e ação coordenada

Mas isso não será suficiente. A boa notícia é que acreditamos que uma indústria de lançamentos que evite efeitos danosos ao ozônio é totalmente viável: monitorar as emissões de foguetes, minimizar o uso de combustíveis que emitem cloro e fuligem, promover sistemas de propulsão alternativos e implementar as regulamentações necessárias e apropriadas são passos cruciais para garantir que a camada de ozônio continue sua recuperação.⁴ Isso exigirá esforços coordenados entre cientistas, formuladores de políticas e a indústria.

O Protocolo de Montreal demonstrou com sucesso que até mesmo ameaças ambientais de escala planetária podem ser abordadas por meio de cooperação global. À medida que entramos em uma nova era de atividade espacial, o mesmo tipo de visão e coordenação internacional será necessário para evitar efeitos prejudiciais sobre a camada de ozônio – um dos escudos naturais mais vitais da Terra.