Ciência e Espaço

Lixo espacial

Cientistas buscam soluções para prevenir a colisão entre satélites

Renato Mota 11/02/2020 13h02
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No final de 2019, havia cerca de 5 mil satélites em órbita de nosso planeta - parte deles desativados e em risco de se chocarem com sistemas ativos

Dois satélites fora de operação quase colidiram em órbita sobre os EUA no fim de janeiro – o telescópio espacial IRAS, lançado em 1983, e um satélite experimental norte-americano chamado GGSE-4, lançado em 1967. Eles passaram “raspando” um do outro, entre 15 e 30 metros, a uma velocidade relativa de 14 km/s.

A colisão não representa perigo para as pessoas no solo, mas pode gerar uma nuvem de destroços que pode iniciar uma reação em cadeia, destruindo outros objetos nas proximidades e causando danos em grande escala.

O problema do lixo espacial, satélites fora de funcionamento e peças de foguetes, é uma séria ameaça para nossos planos de exploração do espaço. Com esse acúmulo de sujeira espacial, engenheiros aeroespaciais estão correndo para desenvolver tecnologias e sistemas que podem impedir acidentes, a fim de proteger os satélites em funcionamento, futuras missões espaciais e pessoas e propriedades em terra.

"Atualmente, quando algo é lançado - e um lançamento pode liberar 100 ou mais partes - os operadores e o pessoal de vigilância espacial precisam rastrear cada peça de hardware espacial lançada pelo foguete", explica o pesquisador do Laboratório Nacional de Los Alamos, no Texas (Estados Unidos), David Palmer, que lidera um projeto que desenvolve um tipo de placa eletrônica para satélites, que continua enviando sinais de suas posições enquanto estiverem no espaço, mesmo depois que o satélite deixar de funcionar.

A placa mede 2 cm (do tamanho de um ladrilho de Scrabble), pequena o suficiente para ser transportada até pelos menores satélites. O “extremely low-resource optical identifier” (identificador óptico de recursos extremamente baixos, ou ELROI) possui um código de identificação exclusivo - um número de licença de satélite - com um laser que pisca mil vezes por segundo. Os padrões criados pelas piscadas se traduzem em códigos seriais que podem ser lidos por telescópios no solo, identificando o proprietário e as coordenadas de um satélite.

Ao fornecer dados rastreáveis para objetos individuais na nuvem cada vez maior de detritos espaciais, o ELROI poderia desempenhar um papel crítico no combate a colisões. Ele pode até monitorar transmissões de rádio em satélites em funcionamento e alertar os operadores quando a comunicação é interrompida. "Isso também ajudará a reduzir a quantidade de satélites quebrados no espaço", acrescenta Palmer.

Combustível reutilizável

Quando os foguetes lançam satélites, eles normalmente queimam todo o combustível de uma só vez. No entanto, um combustível que pode ser reutilizado repetidamente pode dar aos operadores terrestres outra opção para manter os satélites a salvo de colisões espaciais.

Quem explica é o engenheiro de pesquisa do Los Alamos, Nick Dallmann. "Estamos trabalhando em um foguete que usa combustível sólido, no qual você pode iniciá-lo, pará-lo e reiniciá-lo novamente". Ser capaz de reacender o combustível de um foguete mesmo depois que um satélite atingir a órbita pode permitir que o satélite mude de rumo, a fim de evitar uma possível colisão.

Desde a década de 1960, os cientistas sabem que descomprimir rapidamente a câmara de combustão em um foguete de combustível sólido pode extinguir a queima após a ignição. Para Dallmann e seus colegas, o desafio era criar um sistema de ignição reutilizável combinado com um mecanismo para descomprimir rapidamente a câmara de combustível.

Como reacender o combustível posteriormente é um desafio, pois os ignitores são normalmente destruídos pela primeira queima. Para resolver isso, os cientistas decidiram não usar o dispositivo de ignição convencional, mas separar a água em hidrogênio e oxigênio dentro da câmara de combustão e os acenderam usando um eletrodo para gerar uma faísca.

"Conseguimos desenvolver isso até o ponto em que podemos realizar várias queimaduras sequencialmente em um pequeno foguete", explica Dallmann. Os próximos passos incluirão testes em órbita.

Via: LiveScience

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