Em 2014, a Estação Espacial Internacional (ISS) teve de mudar de lugar três vezes para escapar de pedaços letais de detritos espaciais, que também ameaçam satélites cruciais ─ e caros ─ atualmente em órbita. Mas, qual é o real tamanho do problema do lixo espacial, e o que podemos fazer a respeito?
Quarente e cinco anos atrás, Ernst Stuhlinger, então membro da diretoria de ciência no Centro de Voo Espacial Marshall, da Nasa (agência espacial americana), foi questionado por Mary Jucunda, uma freira baseada na Zâmbia, sobre por que gastar bilhões de dólares em voos espaciais enquanto muitas crianças passam fome na Terra.
A resposta de Stuhlinger é, ainda hoje, uma poderosa justificativa para os custos associados às pesquisas espaciais.
"Certamente não é por acaso que começamos a ver enormes tarefas esperando por nós em uma época na qual a jovem era espacial nos forneceu o primeiro bom olhar sobre nosso próprio planeta", afirmou.
"Felizmente a era especial não só mostra um espelho com o qual podemos ver nós mesmos, mas fornece também as tecnologias, o desafio, a motivação e até mesmo o otimismo para assumir essas tarefas com confiança."
Lixo espacial ameaça astronautas, pois coloca em risco sistemas que fornecem recursos vitais
Desde então, a evolução da infraestrutura espacial vem colaborando para combater problemas globais de saúde, fome, pobreza, educação, segurança elétrica, mudança climática e a reduzir riscos de desastres.
Sendo assim, não há dúvida de que a humanidade está usando o "espelho" de Stuhlinger para enfrentar muitos dos seus principais desafios.
Infelizmente, o ambiente espacial também tem sido afetado pelos efeitos de uma dependência cada vez maior de satélites e da antiga crença de que "o espaço é grande".
Os mais de 5 mil lançamentos desde o início da era espacial, cada um deles levando satélites para observação do planeta ou comunicações, por exemplo, fizeram a órbita terrestre se tornar cada vez mais congestionada e disputada.
Neste momento, a Rede de Vigilância Espacial dos EUA está mapeando dezenas de milhares de objetos maiores que uma bola de tênis orbitando sobre nós. A suspeita é de que existam 100 milhões de detritos com tamanho superior a um milímetro.
Como orbitam muito rápido (27 mil mph), cada um desses objetos tem potencial para danificar ou destruir os satélites dos quais tanto dependemos.
EUA mantêm uma série de sensores, como este telescópio no Havaí, que monitoram detritos
Conjunção vermelha
Provavelmente, os sintomas mais visíveis do problema do lixo espacial são as regulares manobras realizadas pela Estação Espacial Internacional para evitar colisões e o alarmante aumento no número de vezes em que seus ocupantes precisam buscar proteção porque um detrito foi detectado tarde demais para escapar dele.
Os sistemas da ISS responsáveis por recursos vitais aos astronautas são também sua principal vulnerabilidade em caso de impacto com o lixo espacial ─ um módulo pressurizado em um vácuo pode se comportar como um balão se furado.
A recente "conjunção vermelha" (quando um detrito chega tão perto que passa a ser uma ameaça para a estação espacial) envolvendo um fragmento de um satélite russo, em 17 de julho, foi outra demonstração do aumento dos riscos causados pelo lixo espacial.
Graças ao filme Gravidade, que rendeu uma indicação ao Oscar de Melhor Atriz a Sandra Bullock, podemos agora imaginar a apreensão que deve ser sentida pelos astronautas a bordo da Estação Espacial Internacional quando recebem um alerta de "conjunção vermelha".
Apesar dessas ocorrências, a estação orbita hoje em uma altitude na qual o número de detritos é relativamente pequeno.
Em altitudes maiores, a quantidade de lixo espacial cresce substancialmente, embora apenas naves robóticas estejam expostas por lá. Estão nessa condição, porém, alguns dos satélites mais importantes para entender nosso planeta.
O filme Gravidade, com Sandra Bullock, mostrou os riscos de colisões em cascata no espaço
Por causa desse congestionamento, cresce a possibilidade de o lixo espacial se tornar autossustentável. Isso porque mais detritos podem ser criados por colisões do que removidos pela queda natural, ou seja, ao serem arrastados pela atmosfera.
Já tivemos experiências assim: em fevereiro de 2009, dois satélites relativamente pequenos colidiram sobre a Sibéria, criando cerca de 2 mil novos fragmentos que puderam ser rastreados. Muitos deles orbitam até hoje e regularmente passam perto de outros satélites.
A síndrome de Kessler
A ocorrência de colisões autossustentáveis é algo que o filme Gravidade também mostrou. Apelidado de síndrome de Kessler em homenagem ao cientista Don Kessler, da Nasa, que identificou e descreveu o processo com Burton Cour-Palais em 1978, tal cenário é uma verdadeira ─ embora às vezes exagerada ─ possibilidade.
Lixo espacial em números
– Há 500 mil detritos espaciais com tamanhos entre 1 cm e 10 cm
– Mais de 21 mil detritos maiores que 10 cm
– Mais de 100 milhões de pedaços menores que 1 cm
– A maior parte dos detritos orbita em até 2 mil km de distância da superfície da Terra
– A maior concentração de detritos está entre 750 e 800 km
– Eles viajam a uma velocidade de até 28,163 km/h (17,500 mph)
– Só 7% do lixo espacial é funcional
O temor do crescimento incontrolável da quantidade de lixo espacial e a da perda de satélites-chave que permitem chamar a atenção para problemas da humanidade levaram cientistas a procurar maneiras de retirar esses detritos do espaço. Se conseguirmos remover os mais problemáticos, poderemos parar ou mesmo prevenir a síndrome de Kessler.
Essa não é uma tarefa fácil, já que requere novas tecnologias, potencialmente novas leis e ─ crucialmente ─ investimento financeiro. A Agência Espacial Europeia (Esa) está assumindo a liderança desse processo com uma missão chamada "e.Deorbit", que tem o objetivo de tirar do espaço um grande satélite europeu.
A missão é ambiciosa: várias tecnologias têm sido desenvolvidas e avaliadas, incluindo uma solução baseada em uma espécie de arpão proposta por engenheiros britânicos da Airbus Defense and Space (divisão responsável por produtos destinados a serviços de defesa e aeroespaciais).
Não é algo sem riscos, mas um resultado bem-sucedido vai certamente mostrar ao mundo que há uma solução técnica para o problema do lixo espacial, mesmo que as questões políticas, legais e financeiras ainda não tenham sido resolvidas.
A missão e.Deorbit enfrentará obstáculos-chave em 2016: a revisão dos sistemas necessários e o encontro do Conselho Ministerial da Esa, onde a aprovação (e o financiamento) para prosseguir com a missão será debatido.
Especialistas temem que as colisões fiquem incontroláveis e tornem o lixo espacial autossustentável.
Pequenos satélites são o futuro?
No contexto do avanço do problema dos detritos está uma espécie de renovação. O que era um domínio principalmente de governos e agências espaciais, com seus grandes e multibilionários satélites, agora começa a ser alvo de uma indústria emergente que está revolucionando o uso do espaço.
Companhias pequenas e startups, em particular, estão mostrando que poucos recursos não necessariamente significam pequenas ambições. Um exemplo é Planet Labs, de San Francisco, nos EUA, que está usando "cubesats" ─ acrônimo que junta as palavras "cube" (cubo) e "satellite" (satélite) ─ para redefinir o mercado de imagens da Terra.
Seus satélites Dove (pombo, em tradução livre do inglês) são menores que uma pasta de documentos e têm a capacidade de produzir imagens em alta resolução do planeta para múltiplos propósitos.
Com os planos de outras empresas, como SpaceX e OneWeb, de desenvolver uma grande constelação de pequenos satélites de baixo custo, há uma certa preocupação entre as agências espaciais sobre as consequências a longo prazo da onipresente e rápida comercialização do espaço.
O receio maior está, em particular, no abrupto crescimento do número de satélites na órbita a Terra, o que pode aumentar substancialmente a necessidade de manobras para evitar colisões e acelerar o início da síndrome de Kessler.
Desrespeito ao ambiente espacial ameaça satélites que ajudam em soluções para problemas do planeta
'Problema superperverso'
Em 2014, Brian Weeden, consultor técnico da Secure World Foundation, descreveu o lixo espacial como um "problema superperverso".
Sistemas de rastreamento
– Radares terrestres podem detectar objetos com um tamanho mínimo de cerca de 3 mm
– A análise de partículas menores que 1 mm prevê a avaliação de sua superfície de impacto – limitada a objetos em altitudes menores que 600 km
– A força aérea responsável pela vigilância do lixo espacial rastreia atualmente 21 mil detritos espaciais maiores que 10 cm
– O governo dos EUA já investiu cerca de US$ 1 bilhão em um novo dispositivo de rastreamento espacial – o radar Space Fence, que pode localizar até 200 mil pequenos detritos.
Tais problemas, explicou, são particularmente desafiadores porque envolvem uma luta contra o tempo; não há uma autoridade central fornecendo orientação ou suporte, aqueles que estão tentando resolver a questão também são sua causa e as buscas por soluções são deixadas para as gerações futuras.
O primeiro e crítico passo no combate a "problemas superperversos" é expandir o grupo de pessoas que apoiam medidas de redução do risco. De fato, há sinais encorajadores de que os novos e velhos atores espaciais entendem a necessidade de mitigar os impactos negativos de suas atividades orbitais e limitar as consequências para os outros usuários.
Muitas companhias, incluindo a Planet Labs e a OnWeb, têm afirmado publicamente seu compromisso em enfrentar o problema do lixo espacial. No entanto, muito trabalho ainda é necessário para entender inteiramente a questão, desenvolver tecnologias (como o e.Deorbit), remover barreiras legais e políticas e aumentar a consciência. A síndrome de Kessler ainda é uma ameaça presente.
A era especial têm permitido soluções para alguns dos principais desafios da humanidade, como Ernst Stuhlinger descreveu em sua carta para a irmã Mary Jucunda. Também tem segurado um espelho e nos mostrado que o desrespeito contínuo com o ambiente espacial certamente irá afetar nossa habilidade em entregar essas soluções, com potenciais consequências para milhões de pessoas.
Hugh Lewis é conferencista sênior em engenharia aeroespacial na Universidade de Southampton, na Inglaterra. É também membro da delegação da Agência Espacial do Reino Unido no Comitê Interagência de Coordenação de Detritos Espaciais e integrante da delegação britânica para o Comitê das Nações Unidas para o Uso Pacífico do Espaço Sideral.
Fonte: iG
