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Lixo do espaço: A nuvem escura acima

Neste mês, a sonda espacial da Rússia, Phobos-Grunt, caiu na terra, provavelmente em algum lugar do Oceano Pacífico; Apesar das grandes probabilidades, milhões de pessoas em todo o planeta temiam que isso significasse sua morte. Em setembro passado, surgiram preocupações semelhantes sobre onde os restos de um satélite de pesquisa da NASA cairiam.

Mas o maior perigo, dizem os especialistas, não é o ocasional objeto perdido que reentra na atmosfera da Terra. É a enorme nuvem de porcas, parafusos, pedaços de metal, fragmentos de satélite e foguetes vazios que flutuam invisivelmente acima do nosso planeta. Depois de décadas de exploração espacial, existem agora mais de 500 mil peças de detritos artificiais com mais de meio centímetro de tamanho - detritos que continuarão a orbitar por décadas. Esse enxame de detritos é uma ameaça para voos espaciais, satélites de comunicação e praticamente qualquer outra coisa que possamos querer fazer no espaço.

“É como poluir um rio ou o lago Erie. Se estiver poluído, você não poderá usá-lo ”, diz Paul Ceruzzi, curador do National Air and Space Museum. “Existem faixas de órbitas no espaço que estão se enchendo de detritos e você realmente não pode usá-las. Se você colocar um satélite naquela pista, você será atingido por alguns dos destroços, que destruirão o satélite. Se uma pessoa está em voos espaciais, eles seriam mortos por ela.

A nuvem de detritos espaciais evoca o enorme giro de lixo que os cientistas encontraram no centro do Pacífico - longe o suficiente para ser facilmente ignorado, mas um lembrete iminente da incapacidade da humanidade de controlar seus impactos no meio ambiente. E, como o pedaço de lixo oceânico, a massa de lixo espacial começou a se acumular antes que alguém sequer suspeitasse de sua existência.

Começou nos primeiros dias da era espacial, diz Nicholas L. Johnson, cientista-chefe do Orbital Debris Program da NASA. Ao contrário da crença popular, apenas uma pequena fração do lixo espacial se originou com astronautas simplesmente deixando ferramentas ou outros itens para flutuar no espaço. “Nos anos 60 e 70, quando os operadores terminavam com seus veículos, sejam eles naves espaciais ou corpos de foguetes, eles normalmente deixavam o propulsor a bordo”, diz ele. "Esse propulsor foi a principal fonte de explosões posteriores." À medida que a nave espacial explodiu - devido à crescente pressão ao longo do tempo ou a mistura acidental de propelente e oxidante, os dois principais componentes do combustível de foguete - eles enviaram uma grande quantidade de minúsculos fragmentos em órbita .

A sonda espacial fracassada da Rússia, Phobos-Grunt, caiu na Terra recentemente. (Wikimedia Commons) Depois de décadas de exploração espacial, existem agora mais de 500 mil peças de detritos artificiais com mais de meia polegada de tamanho. (Cortesia do Escritório do Programa de Detritos Orbitais da NASA) Em setembro passado, surgiram preocupações sobre onde os restos desse satélite de pesquisa da NASA cairiam. (NASA)

Embora a NASA identificasse o problema no início dos anos 80 e conseguisse convencer a comunidade espacial internacional a “passivar” - remover todo o combustível residual de uma nave espacial depois de terminar com ela - dois eventos recentes contribuíram muito para o problema dos detritos espaciais. “O primeiro evento foi o teste anti-satélite chinês em janeiro de 2007”, diz Johnson. “Essa foi uma ação deliberada - os chineses enviaram um dispositivo para impactar um satélite meteorológico antigo em alta velocidade.” O outro evento, em 2009, foi uma colisão acidental entre um satélite de comunicações de propriedade norte-americana e um satélite russo abandonado. Os dois incidentes combinados criaram cerca de 5.000 peças de detritos catalogados (objetos maiores que quatro polegadas) - quase um terço do total em órbita.

O Departamento de Defesa calcula diariamente as órbitas individuais para as cerca de 16.000 peças catalogadas de detritos, enquanto o escritório de Johnson usa telescópios, radares e programas estatísticos para rastrear objetos menores. A maioria das peças está em órbita baixa, a 1.200 milhas da Terra. A quantidade de tempo que um único pedaço de detrito fica em órbita depende da sua altitude, entre outros fatores: itens em órbita mais baixa captam mais arraste da atmosfera e descem mais rapidamente, no período de meses ou anos. Objetos de maior altitude podem permanecer em órbita por décadas ou mesmo séculos.

A Nasa liderou o caminho no estabelecimento de regras internacionais que exigem planos de recuperação seguros para todos os satélites lançados, mas os destroços já em órbita representam um problema contínuo, diz Greg Allen, analista sênior da Avascent, um grupo de consultoria aeroespacial. "A coisa é que você pode ter um pequeno acidente - como um pedaço de detritos acertando um satélite - que poderia causar um problema enorme", diz ele. “Se você pensar em qualquer coisa minúscula que acerte você, como uma chave inglesa, em um espaço de órbita baixa, estará atingindo você a 17.000 milhas por hora. É como um míssil extremamente poderoso acertando você, apenas a partir da energia cinética. ”Em julho passado, a tripulação da Estação Espacial Internacional foi forçada a se abrigar em áreas de evacuação quando um fragmento passou perigosamente perto - a cerca de 500 metros da estação. a 29.000 milhas por hora.

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O Programa de Detritos Orbitais da NASA trabalha para minimizar possíveis acidentes, antecipando-os. “Fazemos uma avaliação para cada satélite operacional, parecendo tipicamente três dias no futuro, e se pensarmos que algum outro objeto chegará perto de atingi-lo, notificaremos o proprietário-operador”, diz Johnson. “Então cabe ao operador-proprietário fazer alguma coisa.” Em média, diz ele, há uma manobra de evitar colisões por semana.

A questão maior, no entanto, é o que acontecerá com os satélites extintos e outros objetos grandes que não podem ser movidos. “Apenas cerca de 5% desses objetos grandes são naves espaciais operacionais. Os outros 95% são incontroláveis ​​”, diz Johnson.

Essas colisões constantes produzem cada vez mais fragmentos, o que leva a ainda mais colisões. Como resultado, o número de objetos em órbita pode, na verdade, continuar a aumentar, mesmo que paremos de produzir resíduos inteiramente. Em 1978, o cientista da NASA Donald J. Kessler postulou que, se a densidade de objetos na órbita terrestre baixa atingisse um ponto de inflexão, provocaria uma reação em cadeia. Esse fenômeno é agora conhecido como síndrome de Kessler, e um relatório divulgado pela Academia Nacional de Ciências em setembro indica que já podemos ter passado do ponto sem retorno para o lixo espacial.

Isso levou alguns a considerar um passo drástico: limpar ativamente a órbita da Terra. Uma série de planos - do prático ao aparentemente insensato - foi proposta para realizar essa façanha. “Há a técnica clássica, em que você simplesmente tem um veículo, sobe, se depara com um objeto abandonado e se agarra a ele”, diz Johnson. “Uma vez capturado, você o reduz para uma altitude mais baixa ou todo o caminho para a atmosfera da Terra.” Esta abordagem provavelmente seria proibitivamente cara, embora, por isso, esquemas mais inovadores sejam abundantes. As sugestões incluem lasers baseados em terra, veículos de limpeza em órbita não tripulados, redes de malha suspensas por lanças espaciais infláveis, géis adesivos e até mesmo “velas” que podem ser presas a fragmentos de detritos e aumentar seu arrasto o suficiente para derrubá-las.

Esses planos são atualmente o material da ficção científica - as tecnologias estão longe de serem avançadas o suficiente para capturar minúsculos pedaços de lixo movendo-se a 17.000 milhas por hora ou mais. Com tanta coisa em jogo, é imperativo que os cientistas encontrem uma solução. “Algumas órbitas realmente valiosas - como talvez uma órbita de satélites meteorológicos ou uma órbita de satélites espiões - poderiam estar fora dos limites, porque são tão congestionadas”, diz Allen. "O espaço é incrivelmente valioso, então nós realmente não queremos perdê-lo."

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