衛星の燃え尽き、特にSpaceX社のスターリンク（Starlink）衛星群によるものは、毎日数トンの酸化アルミニウムなどの金属を中間圏に放出している。こうした人為的な投入量は、現在では自然界の宇宙塵の流入量に匹敵するか上回る水準にあり、オゾン層破壊や軌道デブリへの懸念が高まっている。科学者らは、海洋や大気で過去に起きた環境破壊との類似性を警告している。
SpaceX社のスターリンク衛星網から発生する約2トンの衛星素材が、毎日地球の大気圏で燃え尽き、酸化アルミニウム、リチウム、銅、その他の金属となって気化している。2021年の研究を更新した『Advances in Space Research』掲載の査読済み分析では、一部の宇宙機由来金属について、人為的な投入量がすでに流星塵による量を上回るか、匹敵するレベルにあることが示されている。2023年に『PNAS』に発表されたNOAAのダニエル・マーフィー氏による直接観測では、成層圏のエアロゾル粒子の約10%に衛星の再突入に由来するアルミニウムやその他の金属が含まれていることが確認された。自然界の宇宙塵は1日あたり30〜50トンが流入するが、人工衛星はアルミニウムなどの特定の元素において主要な供給源となっており、その濃度は2020年代初頭から上昇している。南カリフォルニア大学の研究チームは、スターリンクの拡大に伴い、2016年から2022年の間に成層圏の酸化アルミニウムが8倍に増加したと記録している。2022年だけで、再突入によって推定17トンの酸化アルミニウムナノ粒子が放出され、大気中のアルミニウム総量を自然水準より29.5%押し上げた。世界政治を専門とするカナダ研究議長（Canada Research Chair）のマイケル・バイヤーズ氏は、2024年の『Scientific American』のインタビューで「大気中で燃え尽きるものは消滅するという広範な思い込みがあるが、当然ながら質量が消滅することはない」と述べている。1〜100ナノメートルというこれらのナノ粒子は数十年にわたって残留し、モントリオール議定書で取り上げられたものと同様のオゾン破壊反応を触媒する可能性がある。2026年4月時点で、SpaceXは1万基以上のスターリンク衛星を運用しており、これは地球低軌道上の全機能衛星の約3分の2を占める。衛星は5年間の設計寿命により、継続的な再突入が確実となっている。『Geophysical Research Letters』の予測では、メガコンステレーションが完全に配備された場合、毎年912トンのアルミニウムが放出され、360トンの酸化アルミニウムが生成されると見積もられている。2025年のNOAAの研究では、2040年までに中間圏の気温が最大1.5℃上昇し、オゾン層に影響を及ぼす可能性があると警告している。軌道デブリの問題も事態を深刻化させており、2025年初頭にはSpaceXの衛星が14万4404回の衝突回避操作を行い、ここ数カ月で2基が断片化した。LeoLabsのダレン・マックナイト氏は『IEEE Spectrum』に対し、一部の高度では衝突が自然な除去ペースを上回るケスラーシンドロームのデブリ密度閾値を超えていると語った。「地球低軌道の運用者の中には、短期的な利益のために既知の長期的な影響を無視している者がいる。何らかの悪い事態が起こるまで行動を変えないだろう」とマックナイト氏は指摘する。再突入による累積的な大気への影響を監視する規制機関は存在せず、国連のデブリガイドラインも任意のものに過ぎない。2025年末の国連環境計画の報告書『Safeguarding Space』は、これらを海洋汚染に匹敵する「新たな課題」と呼んでいる。2026年3月の懐疑的なレビューでは、2000年以降の国際宇宙ステーション（ISS）の安全な運用を挙げ、ケスラーリスクは特定の軌道帯で数十年かけて展開されると主張しているが、大気化学に関する懸念は未解決のままである。
