La désintégration de satellites, en particulier ceux de la constellation Starlink de SpaceX, libère quotidiennement des tonnes de métaux comme l'oxyde d'aluminium dans la mésosphère. Cet apport d'origine humaine rivalise désormais avec ou dépasse celui de la poussière cosmique naturelle, soulevant des inquiétudes quant à l'appauvrissement de la couche d'ozone et aux débris orbitaux. Les scientifiques mettent en garde contre des parallèles avec les dommages environnementaux passés dans les océans et l'atmosphère.
Environ deux tonnes de matériaux issus du réseau Starlink de SpaceX se consument chaque jour dans l'atmosphère terrestre, se vaporisant en oxyde d'aluminium, lithium, cuivre et autres métaux. Une analyse évaluée par des pairs dans Advances in Space Research, qui met à jour une étude de 2021, montre que pour plusieurs métaux issus de vaisseaux spatiaux, les apports anthropiques rivalisent désormais avec ceux des météoroïdes, voire les dépassent. Des observations directes effectuées par Daniel Murphy de la NOAA, publiées dans PNAS en 2023, ont confirmé qu'environ 10 % des particules d'aérosols stratosphériques contiennent de l'aluminium et d'autres métaux provenant de la rentrée de satellites. La poussière cosmique naturelle contribue pour 30 à 50 tonnes métriques par jour, mais les vaisseaux spatiaux humains sont devenus une source majeure pour certains éléments comme l'aluminium, avec des niveaux en hausse depuis le début des années 2020. Des chercheurs de l'Université de Californie du Sud ont documenté une multiplication par huit de l'oxyde d'aluminium stratosphérique entre 2016 et 2022, liée à l'expansion de Starlink ; rien qu'en 2022, les rentrées atmosphériques ont libéré environ 17 tonnes métriques de nanoparticules d'oxyde d'aluminium, augmentant le niveau total d'aluminium atmosphérique de 29,5 % au-dessus des niveaux naturels. Michael Byers, titulaire de la chaire de recherche du Canada sur la politique mondiale, a déclaré dans une interview accordée en 2024 à Scientific American : « Il existe une croyance largement répandue selon laquelle ce qui brûle dans l'atmosphère disparaît, mais, bien sûr, la matière ne disparaît jamais. » Ces nanoparticules, d'une taille de 1 à 100 nanomètres, peuvent persister pendant des décennies et catalyser des réactions de destruction de l'ozone, similaires à celles traitées par le Protocole de Montréal. En avril 2026, SpaceX exploite plus de 10 000 satellites Starlink actifs, soit environ les deux tiers de tous les vaisseaux spatiaux en fonctionnement en orbite terrestre basse, avec une durée de vie prévue de cinq ans garantissant des rentrées continues. Les projections publiées dans Geophysical Research Letters estiment que les mégaconstellations entièrement déployées libéreront 912 tonnes métriques d'aluminium par an, produisant 360 tonnes d'oxyde d'aluminium. Une étude de la NOAA de 2025 met en garde contre un réchauffement potentiel de la mésosphère pouvant atteindre 1,5 °C et des impacts sur la couche d'ozone d'ici 2040. Les débris orbitaux aggravent le problème : les satellites de SpaceX ont effectué 144 404 manœuvres d'évitement de collision début 2025, et deux se sont fragmentés au cours des derniers mois. Darren McKnight, de LeoLabs, a déclaré à l'IEEE Spectrum que certaines altitudes ont dépassé le seuil de densité de débris pour le syndrome de Kessler, où les collisions dépassent le rythme d'élimination naturelle. « Certains opérateurs en orbite terrestre basse ignorent les effets à long terme connus de leur comportement pour un gain à court terme », a souligné McKnight. « Certains ne changeront pas de comportement tant qu'un incident grave ne se produira pas. » Aucun organisme de réglementation ne supervise les impacts atmosphériques cumulés des rentrées, les directives de l'ONU sur les débris étant volontaires. Le rapport du Programme des Nations unies pour l'environnement de fin 2025, Safeguarding Space, qualifie ces « problèmes émergents » d'analogues à la pollution des océans. Une revue sceptique de mars 2026 soutient que les risques de Kessler se déploient sur des décennies dans des bandes spécifiques, notant les opérations sécurisées de l'ISS à 400 km depuis 2000, mais les préoccupations concernant la chimie atmosphérique restent irrésolues.
