Lixo Espacial

Entenda como satélites inativos, restos de foguetes e outros objetos sem função – remanescentes de lançamentos e missões espaciais – estão “congestionando” a órbita terrestre ao longo dos anos, situação que tende a se agravar

Ecológico nas Escolas
Edição 111 - Publicado em: 08/08/2018

Das montanhas de Minas Gerais literalmente para o espaço. A cidade de Brazópolis, no Sul do estado, integra uma rede de esforços internacionais voltados para o monitoramento de lixo espacial. Nos últimos anos, a quantidade de objetos perdidos aumentou consideravelmente, deixando a órbita da Terra mais próxima de seu limite de saturação e potencializando o risco para voos tripulados e missões de longa duração, como as estações espaciais permanentes.

Conforme dados da Agência Espacial Europeia (ESA), em 60 anos de atividade espacial no mundo, mais de 5 mil lançamentos deixaram a órbita da Terra repleta de dejetos. Entre eles estão satélites inativos, partes de foguetes, peças de espaçonaves e outros artefatos remanescentes de missões e lançamentos espaciais, totalizando cerca de 7,5 mil toneladas de lixo orbital.

Cerca de 50 países operam satélites próprios ou compartilhados, com a liderança dos Estados Unidos, seguidos por Rússia e França. Com 12 satélites ativos, o que corresponde a 0,95% do total de objetos lançados pelos EUA, o Brasil não é um grande gerador de detritos no espaço.

Ainda assim, o país tem status de “estado lançador” e, portanto, é responsabilidade da Agência Espacial Brasileira (AEB) registrar tais objetos para contabilizar possíveis impactos ambientais. Há pouco mais de dois anos, a AEB intermediou uma parceria inédita entre o Laboratório Nacional de Astrofísica (LNA), vinculado ao Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações, e a Agência Espacial Russa (Roscosmos).

O resultado foi a instalação, em abril do ano passado, de um telescópio russo dedicado ao rastreamento e ao monitoramento de lixo espacial. O equipamento fica no Observatório do Pico dos Dias (http://lnapadrao.lna.br/OPD), entre os municípios de Brazópolis e Piranguçu, a 1.864 metros de altitude, e distante 450 quilômetros de Belo Horizonte, com acesso pela MG-295.

Tendo o LNA como parceiro no Hemisfério Sul – disponibilizando o espaço e sua infraestrutura para o telescópio – a Roscosmos, que opera um equipamento semelhante na Rússia, consegue localizar detritos com maior precisão. Após a obtenção das coordenadas do lixo espacial, os dados são enviados à ESA e à Agência Espacial Norte-Americana (Nasa), onde são registrados em um catálogo internacional.

As informações registradas são úteis, por exemplo, no caso do lançamento de novos satélites, que já são programados para evitar rotas que tenham detritos espaciais. Desde a sua instalação, o telescópio do Observatório do Pico dos Dias vem mapeando entre 500 e 800 rejeitos espaciais por noite.

Granada de mão

Além do monitoramento óptico, estudos publicados no Brasil também contribuem para mitigar o problema do aumento do lixo espacial em órbita. Vale ressaltar, nesse contexto, as pesquisas com foco no cálculo de propagação desses detritos. Especialistas que atuam em universidades brasileiras vêm desenvolvendo ainda projetos com o intuito de prever, com bastante antecedência, possíveis colisões.

Os detritos viajam no espaço em velocidades alucinantes, oscilando entre 27 mil e 54 mil quilômetros por hora! Para se ter uma ideia, nessas condições, um objeto de 1 cm de diâmetro, caso ocorra uma eventual colisão com outro artefato, gera energia comparável à explosão de uma granada de mão. E mais: a 28 mil km/h, objetos dão uma volta na Terra em apenas 90 minutos.

Além disso, fragmentos espaciais entre 1 cm e 10 cm têm potencial para danificar seriamente satélites ativos, equipamentos que são essenciais para a eficiência de serviços de navegação, telecomunicações e de observação da Terra.

Fique por dentro

Há pouca chance de a queda de rejeitos espaciais acarretar consequências em terra firme. Primeiro, porque as terras emersas representam apenas 29% da superfície terrestre. Segundo, pelo fato de esses objetos serem, em sua maioria, incinerados durante a trajetória descendente (entrada na atmosfera).

Ainda assim, se não houver esforço de redução desse tipo de sucata espacial, em poucas décadas será inviável o uso da órbita baixa da Terra para a operação de satélites de sensoriamento remoto e meteorologia.

A Agência Espacial Europeia (ESA) vem estudando vários métodos para “limpar” a órbita da Terra. Eles serão reunidos em um programa de remoção de lixo espacial – com o uso de satélite caçador, equipado com braço robótico e arpão – que deverá ser lançado em 2023.

A primeira colisão entre dois satélites de comunicação foi registrada em 2009. Um deles russo (Cosmos 2251) e o outro norte-americano (Iridium 33). Só nesse episódio foram gerados mais de 2 mil fragmentos de lixo espacial. Atualmente, estima-se que ocorra uma colisão de objetos a cada cinco anos.

Formas de monitoramento

Há duas formas de monitorar o lixo espacial, os chamados métodos ativos e passivos:

A) O uso de um radar é exemplo de método ativo. É mais caro. No entanto, bem mais eficiente, pois envolve sistemas de eco de alta potência, podendo atingir distâncias consideráveis. Funciona assim: um feixe de ondas de rádio é emitido e se detecta seu eco. Com base no tempo que as ondas levam para serem refletidas, pode-se saber onde o objeto está e qual o seu tamanho. Tem alta eficiência e precisão, permitindo detectar objetos com centímetros de dimensão. O rastreamento também é possível ao se usar reflexão por feixe de laser, sendo esse outro método ativo.

B) Um exemplo de método passivo é o óptico. Envolve o uso de telescópios que observam objetos movendo-se contra o fundo do céu, quando esses são iluminados pelo Sol. Apresenta limitações em relação ao tamanho do objeto que pode ser detectado e pelo fato de precisar que o Sol o ilumine, mas tem significativa eficiência e serve ainda como checagem da base de dados dos objetos ativamente detectados.

Contexto histórico

A chamada “corrida espacial” teve início nos anos 1950/60 e foi liderada, respectivamente, pela então União Soviética e pelos Estados Unidos. O pano de fundo foi a disputa ideológica entre essas duas potências, conhecida como Guerra Fria, com a consequente corrida armamentista para obtenção de mísseis intercontinentais capazes de atingir o adversário. A partir daí, surgiu o interesse comercial, com satélites para uso nas telecomunicações. E, em seguida, sondas de grande porte destinadas à exploração científica do Sistema Solar. Simultaneamente, surgiram ainda as estações espaciais, como laboratórios orbitais de longa duração. O Sputnik (foto), lançado em 1957, foi o marco da exploração do espaço pelo homem e o primeiro de uma família de 10 satélites.

Incidentes são esporádicos

Qual é a região do espaço com a maior concentração de lixo espacial e por que isso ocorre?

A região com maior concentração, cerca de 40%, é a faixa que vai de 800 km a 1.400 km de altitude. Isso ocorre porque ela também é usada para satélites de sensoriamento remoto e meteorologia.

Qual é o ranking de países que mais geram lixo espacial? É possível calcular seus respectivos volumes?

O ranking dos seis maiores geradores é o seguinte: Estados Unidos, Rússia, França, China, Japão e Índia. No entanto, não é possível avaliar os seus respectivos percentuais.

Podemos afirmar que há um “congestionamento” no espaço? Qual o percentual de contribuição do lixo espacial para essa situação e quais são as outras causas e/ou origens?

Sim. Podemos afirmar que há “congestionamento” no espaço, devido aos detritos espaciais, que são os responsáveis diretos por essa situação. E ela se agrava muito quando há a colisão entre dois desses objetos, gerando milhares de outros fragmentos menores. Além disso, temos cerca 1.200 satélites que ainda estão funcionando.

Há estatísticas sobre a ocorrência de incidentes com lixo espacial no Brasil? Eles representam riscos para as pessoas?

Não há estatísticas disponíveis sobre a ocorrência de incidentes dessa natureza no território brasileiro, porque esses eventos são muito esporádicos, geralmente incinerando o objeto antes do seu impacto com o solo. Portanto, esses incidentes, felizmente, representam muito pouco risco para as pessoas.