Lixo espacial: como lidar com a consequência da exploração?

Por Felipe Merkel, Gerente de Projetos e Operações da Viasat

Quando o primeiro satélite artificial foi colocado em órbita terrestre, o Sputnik 1, ele vagava sozinho de outros, com literalmente todo o espaço a seu dispor para ir e vir. Segundo um relatório do Escritório das Nações Unidas para Assuntos do Espaço Sideral (UNOOSA, em inglês), ao final de 2022 estavam registrados mais de 14 mil satélites na lista de lançamentos, com previsão de outros 100 mil a ocupar novos espaços durante a próxima década.

Este dado envolve apenas os satélites registrados nas Nações Unidas, o que certamente aumenta o número total se você pensar que podem existir outros de países que não estão na lista. Ao todo são 67 anos de lançamentos, que nos últimos tempos passaram a acontecer mais de uma vez por semana, levando algumas dezenas de objetos de uma só vez.

Nem todo satélite dura bastante em órbita e a vida útil depende muito de onde ele está, qualidade de construção, a eficácia dos sistemas de controle de atitude e propulsão e a capacidade de seus sistemas de energia, geralmente baseados em painéis solares e baterias. O próprio sistema de propulsão pode reduzir este tempo. Em órbita baixa (LEO, em inglês) a resistência atmosférica e o maior uso dos sistemas de propulsão tendem a encurtar o tempo de operação e ele pode variar entre cinco e 10 anos. Já os de órbita geoestacionária (GEO, em inglês) sofrem menos arrasto e assim seguem trabalhando por até 20 anos.

Satélites, foguetes e até ferramentas perdidas viram lixo espacial

O destino dos satélites pode ser dividido entre dois principais: deixar que fiquem girando pela Terra, ou esperar que a gravidade e a queda natural da órbita façam o trabalho de trazê-los para o planeta, sendo totalmente desintegrados muito antes de sequer chegarem nas nuvens. O problema está no primeiro exemplo e isso é chamado de lixo espacial.

Os satélites desativados não são os únicos vilões, pois até mesmo estágios de foguetes descartados, fragmentos resultantes de colisões ou desintegrações incompletas e até ferramentas perdidas por astronautas giram junto. A estimativa é que existem milhões de peças de lixo espacial variando de tamanho, indo desde um pequenino pedaço com milímetros, até metros de um satélite inteiro quando inoperante.

Pensando em órbita baixa, a velocidade dos objetos para ficarem por lá é de cerca de 28 mil quilômetros por hora. Um objeto perdido, ou lixo espacial, que está por lá e ainda não foi desintegrado, circula a Terra 16 vezes a cada 24 horas e faz isso mais de três vezes mais rápido do que um disparo de fuzil AR-15 (cerca de 3,5 mil km/h).

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Até a Estação Espacial Internacional está em risco

É mais do que o suficiente para danificar seriamente ou destruir satélites ou espaçonaves (incluindo a Estação Espacial Internacional) que estiverem no caminho do objeto. Com isso, os problemas também envolvem comunicações globais, observação da Terra e pesquisas científicas. Além disso, existe o risco de que colisões em cadeia possam gerar mais detritos de inúmeros tamanhos, exacerbando o problema em um cenário conhecido como síndrome de Kessler. Em outras palavras, podemos ter dois objetos colidindo e gerando outros milhares de novas partes que vão aumentar ainda mais os riscos de colisão – praticamente um efeito em cadeia.

Estes objetos são monitorados por agências internacionais como o Comitê de Coordenação de Detritos Espaciais Interagências (IADC, em inglês), ou mesmo as regionais, como a Agência Espacial Europeia (ESA, em inglês) e seu programa dedicado chamado Space Debris Office, o Comando Espacial dos Estados Unidos tem o seu, chamado de Sistema de Vigilância Espacial (SSN, em inglês).

Empresas privadas também monitoram os detritos, como a LeoLabs, focada em baixa órbita, ClearSpace, que também trabalha em formas para remover os detritos, Astroscale, que faz mais ou menos a mesma coisa e tenta aumentar a vida útil dos satélites, e a Kayhan Space, criada para ajudar no cálculo de caminhos para evitar colisões com o lixo espacial.

Regulamentação do setor é algo vital para a sustentabilidade do ecossistema

Estas empresas e agências pesquisam, testam e já utilizam alguns meios para lidar com o lixo espacial como redes, harpas e veículos de arrasto que se aproximam e removem detritos. Os objetos podem ser empurrados para queimar na reentrada na Terra, ou levados para o que chamamos de “órbita cemitério”.

O lixo espacial representa tanto uma ameaça significativa quanto um desafio complexo para a exploração espacial e a segurança global. A gestão eficaz desse problema exige uma abordagem multifacetada que inclui avanços tecnológicos, cooperação internacional e regulamentações robustas. Ao enfrentar esses desafios, a comunidade global pode garantir a sustentabilidade das atividades espaciais futuras, protegendo os recursos orbitais valiosos para as gerações vindouras.