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O que é reentrada de lixo espacial? E quais são os riscos?

·8 minuto de leitura

A humanidade segue lançando objetos variados para o espaço há mais de 50 anos. Então, com o tempo, satélites, estágios de foguetes e fragmentos desses objetos atravessam as camadas mais densas da atmosfera terrestre, onde costumam ser queimados — mas também pode acontecer de pedaços resistirem a este processo. Quando isso acontece, há grandes chances de que os fragmentos dos detritos caiam no oceano, ainda que sempre exista o risco de colisão com o solo. O lixo espacial é um problema crescente, que precisa cada vez mais de atenção das autoridades para não oferecer riscos a astronautas, satélites e outras espaçonaves em órbita.

Em 1957, a antiga União Soviética lançou o satélite Sputnik-1 e deu início à era espacial. Desde então, milhares de foguetes, espaçonaves diversas e instrumentos variados já foram levados à órbita do nosso planeta — mas, inicialmente, não foi planejado o que seria feito destes objetos depois que não estivessem mais operacionais. Hoje, a órbita terrestre já conta com uma imensidão deles, dos mais diversos tamanhos, e a maior preocupação é a possibilidade de se chocarem entre si ou atingirem satélites e veículos tripulados.

O satélite soviético Sputnik-1 foi o primeiro da humanidade a ir para a órbita terrestre (Imagem: Domínio público)
O satélite soviético Sputnik-1 foi o primeiro da humanidade a ir para a órbita terrestre (Imagem: Domínio público)

A maior parte dos detritos pode alcançar velocidade que equivale a quase sete vezes àquela do disparo de uma bala. Agora, imagine um cenário em que uma espaçonave esteja em movimento e acabe indo em direção a um desses objetos: a velocidade total da colisão de ambos pode ser ainda maior, o que causaria um estrago considerável — um simples pedaço de lixo espacial com cerca de 1 cm de diâmetro pode causar um impacto equivalente ao de uma bola de boliche se movendo a 400 km/h. Portanto, é bastante necessária a atenção a estes objetos e suas trajetórias.

Como o lixo espacial volta para a Terra?

Os objetos na órbita da Terra podem ser de diferentes tipos: no caso dos chamados “detritos espaciais”, temos objetos artificiais produzidos por ação humana, e outros que são naturais, como meteoroides na órbita do Sol. Além destes, existem também os “detritos orbitais”, que ocorrem quando objetos artificiais perderam suas funções e, mesmo assim, continuam na órbita do nosso planeta — isso costuma ocorrer com satélites que não operam mais e estágios abandonados de veículos lançadores, por exemplo.

Todos os dias, parte destes objetos e seus fragmentos passam pelo processo de reentrada, no qual eles atravessam as camadas mais densas da atmosfera terrestre e se queimam. Este retorno para a Terra costuma ocorrer a 120 km de altitude, com detritos se deslocando a velocidades que podem chegar a 28 mil km/h. Felizmente, a reentrada não costuma ser de risco alto para aeronaves ou moradores e construções em solo — como o objeto é aquecido pela resistência do ar, ele perde velocidade e acaba destruído.

Representação da nave cargueira ATV-5 se rompendo durante a reentrada na atmosfera (Imagem: Reprodução/ESA-D. Ducros)
Representação da nave cargueira ATV-5 se rompendo durante a reentrada na atmosfera (Imagem: Reprodução/ESA-D. Ducros)

Por outro lado, caso o objeto em questão seja denso demais e feito de algum material como o aço inoxidável ou o titânio, pode acontecer de alguns fragmentos resistirem à passagem pela atmosfera e chegarem ao solo. Este é um cenário bem mais raro e, mesmo que aconteça, não costuma ser motivo para grandes preocupações: temos a vantagem de nosso planeta ter 75% da superfície coberta por água, junto de grandes porções de terra sem habitantes. Portanto, o risco de uma pessoa ser atingida por algum pedaço de lixo espacial que “errou o caminho” é extremamente baixo — para comparação, as chances de você ser atingido por um raio são 60 mil vezes maiores.

Vale lembrar que chances baixas não significam, necessariamente, que essa possibilidade deva ser ignorada; então, é importante monitorar de perto estes detritos. Por isso, a NASA estima que há 27 mil detritos orbitais em monitoramento pelos sensores da rede Space Surveillance Network (SSN), do Departamento de Defesa dos Estados Unidos. O problema é que, além de serem de tamanhos variados, muitos deles são pequenos demais para serem rastreados, mas, ao mesmo tempo, têm tamanho mais que suficiente para ameaçar missões espaciais tripuladas e robóticas.

Os riscos do lixo espacial

Já foram contabilizados mais de 20 mil pedaços de lixo espacial que se movem a velocidades de aproximadamente 28 mil km/h. Junto deles, há mais meio milhão de detritos que mede cerca de 1 cm de diâmetro ou mais, além de outros 100 milhões com cerca de 1 mm. Apesar de serem tão pequenos, eles se movem a velocidades altas o suficiente para danificar espaçonaves — tanto que os fragmentos que não têm mais que alguns milímetros de extensão são as maiores ameaças para espaçonaves que operam na órbita baixa da Terra, que precisam realizar manobras de desvio para se manterem seguras.

No fenômeno da "Síndrome de Kessler", se houver determinada quantitade de detritos em órbitas altas o suficiente, haverá uma série de colisões em cadeia que deixará órbitas inteiras inutilizáveis(Imagem: Reprodução/NASA ODPO)
No fenômeno da "Síndrome de Kessler", se houver determinada quantitade de detritos em órbitas altas o suficiente, haverá uma série de colisões em cadeia que deixará órbitas inteiras inutilizáveis(Imagem: Reprodução/NASA ODPO)

Isso vale também para espaçonaves maiores, como a Estação Espacial Internacional (ISS), em que astronautas e controladores de voo precisaram realizar uma manobra de desvio no ano passado, para garantir que não haveria uma colisão com um pedaço de lixo espacial. Ainda assim, recentemente um braço robótico da ISS foi atingido por um objeto, que acabou perfurando a estrutura.

Outra preocupação com os detritos envolve a chamada "Síndrome de Kessler", fenômeno proposto pelo cientista Donald Kessler, da NASA, em 1978. Para ele, se houver lixo demais em órbita, pode ocorrer uma reação em cadeia onde os objetos colidem entre si e, com isso, acabam criando ainda mais lixo, num efeito "bola de neve".

A boa notícia é que a maioria destes objetos não oferece riscos para a vida na Terra, já que eles vão se queimar quase completamente durante a reentrada. Por outro lado, objetos massivos (como aqueles que pesam cerca de 1 tonelada), como estações espaciais e estágios de foguetes, podem resistir parcialmente à reentrada — e aí é possível que apenas pequenos fragmentos consigam chegar ao solo. Às vezes, é até possível observar isso acontecendo, como foi o caso de um foguete Falcon 9, da SpaceX, cujos detritos brilharam ao passar pela atmosfera terrestre durante a reentrada.

Felizmente, estimativas da Agência Espacial Europeia (ESA) apontam que cerca de 30% dos foguetes vêm realizando reentradas controladas na atmosfera. Isso significa que os operadores da missão realizaram uma manobra para que o objeto em questão entrasse na atmosfera com um ângulo específico, que garante que possíveis detritos sobreviventes da reentrada sigam em direção a uma área relativamente pequena e de baixa densidade populacional.

Alguns casos de reentrada de lixo espacial

O destino dos objetos em órbita está longe de ser uma preocupação recente: a estação Skylab, por exemplo, foi lançada em 1973, levando o título de primeira estação espacial dos Estados Unidos e primeiro laboratório de pesquisas tripulado no espaço. Enquanto esteve ativa, a estação ofereceu diversos conhecimentos sobre como viver no espaço por longos períodos — a experiência foi essencial para programas posteriores, como o Shuttle-Mir e a Estação Espacial Internacional (ISS). A Skylab deveria ter ficado no espaço até 1983, mas a NASA suspeitou que a reentrada poderia acontecer antes, em 1979.

A antiga estação Skylab, conforme foi observada por sua última tripulação (Imagem: Reprodução/NASA)
A antiga estação Skylab, conforme foi observada por sua última tripulação (Imagem: Reprodução/NASA)

Então, a agência espacial estadunidense precisou controlar o ponto de reentrada da estação o máximo possível. Para isso, os engenheiros do Controle da Missão iniciaram um lento processo de tombamento da estrutura para garantir que ela não fosse na direção de áreas populosas. A expectativa era que a estação começasse se romper na região a sudeste da África e que caísse em direção ao Oceano Pacífico. No fim das contas, o processo ocorreu um pouco depois do esperado e houve detritos que resistiram à reentrada atmosférica, caindo no oceano e na Austrália Ocidental.

Outro caso envolvendo a reentrada de um grande objeto em órbita aconteceu recentemente, com um estágio do foguete Long March 5B, da China. O veículo havia sido usado para lançar o módulo Tianhe, da futura estação espacial chinesa, e cumpriu seu objetivo, mas o estágio central do foguete alcançou velocidade orbital após inserir o módulo na órbita, de modo que iniciou uma trajetória descontrolada e imprevisível em torno da Terra. No fim, a reentrada do foguete ocorreu na direção do Oceano Pacífico, e houve até quem conseguiu observar o detrito passando pelo céu.

A agência espacial chinesa CNSA afirmou que a maior parte da estrutura do foguete foi queimada, e que os destroços ficaram irreconhecíveis. O ocorrido rendeu críticas diversas à China, que foi acusada de descuido no programa espacial — Bill Nelson, administrador da NASA, ressaltou a necessidade de os países minimizarem os riscos da reentrada dos objetos espaciais. Anteriormente, outro foguete Long March 5B realizou uma reentrada descontrolada em direção ao oceano, mas alguns detritos resistiram e chegaram ao solo. Houve também a estação Tiangong-1, com massa de 8 toneladas, que queimou sobre o Oceano Pacífico durante sua reentrada.

Fonte: Canaltech

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