Lixo espacial. 170 milhões de escombros ao redor da Terra
Segundo a Agência Espacial Europeia, mais de 170 milhões de escombros de objetos lançados ao espaço giram em torno da Terra, uma quantidade que ameaça as comunicações e sistemas de navegação por satélite e torna inevitáveis missões futuras para remover o lixo espacial.
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A ESA, Agência Espacial Europeia, produziu graficamente a órbita de todo o lixo que ainda é possível monitorar.
Por Eduardo Araia
Até 1957, quando o pioneiro satélite soviético Sputnik foi lançado ao espaço, as redondezas orbitais da Terra eram tão limpas quanto as águas de um rio livre da ação humana. Cinquenta e oito anos e cerca de 5 mil lançamentos espaciais depois, registra-se em torno do planeta uma quantidade gigantesca de aparelhos, de pedaços e de fragmentos deles, criando um problema que até já serviu de razão deflagradora da ação de um dos mais celebrados filmes dos últimos anos, Gravidade. A situação atual é tão dramática que demanda ações urgentes, alertam especialistas da Agência Espacial Europeia (ESA).
A 6ª Conferência sobre Lixo Espacial, realizada em abril de 2013 em Darmstadt, na Alemanha, já anunciava que quase 29 mil objetos de comprimento maior do que 10 centímetros – pedaços de satélites desativados, restos de foguetes, ferramentas deixadas por astronautas – estão girando ao redor da Terra, a uma velocidade média de 25 mil quilômetros por hora, quase 28 vezes a velocidade de um jato comercial. Já os escombros menores de 10 centímetros seriam mais de 170 milhões, segundo a ESA.
Nessas condições, fragmentos pequenos podem perfeitamente danificar – e até destruir – espaçonaves e satélites em funcionamento. Para piorar o quadro, a movimentação desses dejetos pode causar impactos em série, multiplicando o número de detritos ao redor da Terra. O prejuízo, no fim das contas, é sério: as comunicações e os sistemas de navegação que dependem de satélites podem ficar comprometidos. O custo de substituir os atuais 1 mil artefatos ativos em órbita é estimado em cerca de US$ 130 bilhões.
Para consolo dos astronautas, o problema não os afeta muito, pois a maior parte do lixo está situada entre 880 km e 1.000 km de altitude, em órbitas polares, as áreas que concentram vários satélites de observação. A Estação Espacial Internacional, por exemplo, gira ao redor da Terra a 400 km de altura, e os ônibus espaciais aposentados pelos americanos chegavam a no máximo 600 km acima da superfície do planeta. Mesmo assim, a cada ano a Estação Espacial Internacional deve fazer em média uma manobra para evitar o risco de colisão com um desses escombros. Segundo a ESA, a cada semana uma dúzia de objetos se aproxima a menos de dois quilômetros de um satélite.
Impactos com lixo espacial provocaram danos nos paineis solares da Estação Espacial Internacional MIR.
Retorno demorado
Se nenhuma ação corretiva for tomada, o lixo espacial tende a voltar para a Terra, pela ação da gravidade, e ser destruído no atrito com a atmosfera. Porém, quanto mais alto ele estiver, mais demorado será esse retorno, e a velocidade que desenvolve pode tornar esse tempo ainda maior. Alguns especialistas estimam que vários objetos poderão passar milhares de anos em órbita. Por enquanto, a destruição de lixo pela atmosfera contrabalança a geração de novos escombros. Em 2055, entretanto, mantendo-se o atual ritmo de lançamento de objetos espaciais e de fragmentação dos que estão em órbita, a quantidade de detritos voltaria a aumentar.
“Dentro de algumas décadas poderá haverá colisões entre grandes objetos que criarão fragmentos capazes de fazer estragos posteriores”, afirma Heiner Klinkrad, chefe do Escritório de Escombros Espaciais da ESA. “A única maneira de evitar isso será subir lá em cima e removê-los. Quanto mais você esperar, será mais difícil e muito mais caro resolver o problema.”
Destroço da nave espacial Columbia
De acordo com a ESA, cerca de dois terços dos pedaços conhecidos de lixo espacial foram criados por explosões em órbita ou colisões. Dois episódios exemplificam essas possibilidades. Em 2007, a China destruiu intencionalmente um de seus velhos satélites meteorológicos, convertido em mais de 2.500 pedaços de lixo espacial. Dois anos depois, a colisão de um satélite militar Cosmos, da Rússia, já desativado, e um satélite de comunicações Iridium, dos Estados Unidos, despedaçou as duas naves e criou uma enorme quantidade de destroços.
Casos como esses mostram aos pesquisadores e operadores de satélites a urgência de se lidar com a sustentabilidade no espaço, mas deve-se reconhecer que a preocupação com o tema já existia na década anterior. Ainda em 1995, a Nasa, agência espacial norte-americana, lançou uma série de diretrizes de mitigação do lixo espacial, ampliadas dois anos depois pelo governo dos EUA. Na sequência, a ESA e vários outros países, como Rússia e Japão, passaram a estabelecer suas próprias políticas para o assunto.
Em 2002, depois de um esforço que consumiu alguns anos, o Comitê de Coordenação de Escombros Espaciais Inter-Agências definiu por consenso um conjunto de orientações destinadas a mitigar o crescimento da quantidade de lixo espacial em órbita. Com algumas mudanças, elas estão presentes no plano multianual preparado em 2007 pelo Subcomitê Científico e Técnico do Comitê das Nações Unidas sobre Usos Pacíficos do Espaço Exterior, endossado pela ONU em janeiro do ano seguinte.
A Universidade do Texas desenhou este 'slim-sat', um removedor de lixo espacial que vemos na ilustração
Limpeza forçosa
A conferência de Darmstadt reiterou a premência do problema várias oitavas acima, e os especialistas apontaram dois caminhos básicos para lidar com ele. O primeiro é fabricar foguetes que limitem a quantidade de destroços gerada em um lançamento, uma providência que já está sendo tomada pelos principais programas espaciais. O outro, bem mais complexo, é dar uma destinação adequada ao que já está lá em cima.
“Medidas de mitigação do lixo especial, se forem implementadas apropriadamente por projetistas de satélites e operadores de missão, poderão restringir a taxa de crescimento da população de escombros”, afirma Klinkrad. “Mas a remoção ativa de fragmentos tem-se mostrado necessária para reverter o aumento de lixo.”
O assunto tem levado à cooperação entre agências espaciais na pesquisa sobre o lixo espacial. O programa Clean Space, lançado em 2012 pela ESA, é dedicado especificamente a desenvolver tecnologia para remover os detritos forma segura. De acordo com Klinkrad, estão sendo estudados diversos métodos de recolher o lixo, como o uso de redes e arpões, feixes de laser e pacotes de propulsão.
Mas qualquer decisão a esse respeito, assim como a maneira de pagar a conta (previsivelmente salgadíssima) pelo método escolhido, só será definida a partir de um grande consenso. “Como essa é uma tarefa global, a remoção ativa é um desafio que deveria ser assumido por esforços de cooperação com as agências espaciais do mundo e a indústria”, ressalta Thomas Reiter, diretor de voos espaciais humanos e operações da ESA.
Nessas condições, os especialistas acreditam que a primeira missão de faxina orbital não será realizada antes de 2023.
O radiador da nave espacial Endeavour teve uma perfuração provocada pelo impacto com um pedaço de lixo espacial.
O que suja o espaço
Confira a seguir uma lista de exemplos de lixo espacial segundo o Escritório do Programa de Escombros Espaciais da Nasa:
Espaçonave abandonada – Quando deixam de funcionar, as naves ou partes delas ficam flutuando indefinidamente na órbita terrestre, até caírem de vez ou colidirem com outro lixo espacial.
Estágios superiores de veículos lançadores – Muitas espaçonaves são, na verdade, foguetes encaixados uns sobre os outros. Até o módulo principal partir de vez para o seu destino, os outros estágios vão sendo acionados – e descartados. Os estágios superiores, acionados por último, são os que ficam em órbita, e estão entre os maiores tipos de lixo espacial.
Efluentes sólidos dos motores dos foguetes – Os foguetes de alguns ônibus espaciais funcionam com combustível sólido. Depois de acionados, pode sobrar algum resto de combustível, que flutuará ao redor do contêiner de onde escapou. A Nasa salienta que esse tipo de lixo está entre os mais perigosos, pois uma explosão pode dar origem a mais lixo espacial.
Pequenas manchas de tinta – O calor ou impactos com outras pequenas partículas geralmente fazem fragmentos de tinta desprender-se das naves e ficar girando ao redor da Terra. São o tipo mais comum de lixo espacial.
Várias explosões de foguetes espaciais já ocorreram no espaço, provocando quantidades de destroços.
Números da sujeira
29 mil objetos de comprimento maior do que 10 centímetros orbitam a Terra.
25 mil quilômetros por hora é a velocidade média dos escombros, o que torna possível um fragmento danificar ou até destruir um satélite.
US$ 130 milhões é o valor médio de um satélite em atividade.
2.500 fragmentos foram produzidos pela destruição intencional de um satélite meteorológico chinês em 2007.
1 manobra evasiva tem de ser feita a cada ano pela Estação Espacial Internacional para evitar uma colisão com um desses objetos.
2055 é o ano em que a quantidade de escombros espaciais deve voltar a aumentar se nada for feito em relação ao problema.
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