Space Debris Day

10 de fevereiro é o dia dos detritos espaciais (Space Debris). A data relembra a colisão entre dois satélites de comunicação, que ocorreu em 2009.

Eventos em todo o mundo marcam esta data divulgando a importância de cuidar do lixo que orbita uma área muito vasta ao redor do nosso planeta. A animação ao lado da Agência Espacial Europeia ilustra uma parte destes objetos.

Conheças os dados e avalie a importância de alertar sobre a grande ameaça que os detritos espaciais podem representar para o nosso dia-a-dia.

Quando tudo começou...

O ano de 1957 é um marco importante na história da humanidade: em 4 de outubro o satélite Sputnik foi lançado, tornando o primeiro objeto feito pela humanidade a orbitar a Terra. Esse evento marcou o início da exploração espacial, e também é o início da poluição que geramos ao redor do planeta. Observe na animação a seguir o aumento dos detritos detectados no espaço em órbita da Terra durante esse período.

E agora?
De acordo com a Agência Espacial Eurpéia (ESA), ao longo desses pouco mais de 70 anos, foram lançados 5.450 foguetes, que levaram mais de 8.950 satélites para a órbita da Terra. Cerca de 5.000 satélites ainda estão em órbita, mas apenas 2.000 ainda funcionam. Os mais de 3.000 satélites desativados são considerados detritos espaciais, e compõem os mais de 22.300 objetos monitorados pela Rede de Vigilância Espacial. 

 

Fonte: ESA, About Space Debris.
 

Em suma: são mais 8.400 toneladas de detritos espalhados por uma vasta região ao redor do planeta, que podem colidir com outros objetos e aumentar ainda mais o número de detritos. Acesse o site Stuff in space (Stuff in space 22) para conhecer os objetos catalogados...

A grande dificuldade em monitorar e evitar potenciais colisões é o tamanho desses detritos. Não há como ter certeza, mas as previsões indicam que existam mais de 34.000 objetos maiores que 10 cm, 900.000 objetos de tamanho que variam entre 1 a 10 cm, e mais de 128 milhões de objetos com tamanho inferior a 1 cm.

A blindagem dos satélites os protegem contra colisões com objetos menores que 1 cm. Mas objetos maiores são difíceis de serem monitorados, e tornam-se ameaças reais.

Estes objetos orbitam a Terra com velocidades muito em torno de 7.500 m/s. A energia mecânica de um pequeno parafusinho (50 g)  nessas condições é de  tem em torno de 56MJ (só para ter uma ideia, um tiro de uma espingarda calibre 12 equivale a 4kJ aproximadamente. ).

O que são os detritos espaciais?
Tem de tudo: estágios finais de lançadores de foguetes, satélites que não funcionam mais, peças perdidas, enfim, são vários os objetos feitos pelo homem e que não é operacional.

A situação se agravou em 2009, quando no dia 10/fev os satélites Iridium 33 e Kosmos 2251 colidiram sobre a Sibéria, a aproximadamente 800 km de altitude, com velocidade relativa de 40 mil km/h. Foi gerado mais de 4.000 detritos de todos os tamanhos, cuja maioria não é monitorável. Veja uma simulação deste evento.

Os cálculos da época indicavam que passariam a 500m, com a margem de erro de 1km. Ou seja: a probabilidade de uma colisão era muito baixa, com probabilidade 1 em 50.000.000... Por isso as agências preferiram não fazer nada, "torcendo" pela não colisão...

Até hoje fragmentos dessa colisão continuam em órbita e ameaçam outros satélites e a estação espacial.

Por que se preocupar com os detritos espaciais?
Atualmente os satélites são muito importante para nossa vida mesmo não os vendos. São utilizados para telecomunicações, GPS (celulares), no tranporte (aviões não voam sem GPS), previsão do tempo, estudos da evolução atmosféricas (ex. furacão) e até no monitoramento de plantações e de rastreio de animais. Na astronomia são  utilizados para observar eventos que ocorrem no espaço.

Existem várias conjuntos (ou constelações) de satélites de diferentes usos e nacionalidades: são russos, europeus, norte-americanos, chineses... Eles ficam em órbitas que permitem fazer a telemetria de qualquer ponto da superficie do planeta..

Os detritos em órbita podem danificar esses equipamentos, e afetar as aplicações nos fornecem. Já pensou ficar sem internet por causa disso? Assista a seguir os riscos que astronautas correm no espaço devido a esses objetos:

O "lixão" espacial

Existem basicamente 3 regiões nas quais os satélites orbitam: a GEO, região  mais externa utilizado pelos telecoms; a MEO, região  central, utilizada pela rede de GPS, e a LEO, parte mais proxima, utilizada para  observação terrestre. A imagem a seguir ilustra esse volume:

A maioria dos detritos encontram-se na LEO, e por isso essa região é mais perigosa. Esses  objetos  sofrem o efeito de arrasto da atmosfera, e mudam sua trajetória para órbitas mais baixas, o que provoca sua incineração ao adentrar a atmosfera.É nessa região que encontra-se a Estação Espacial Internacional e o telescópio Hubble.

Mas existem detritos também na órbita média (MEO), que podem atingir os satélites nessa região. Tais satélites podem ser desviados para órbitas internas (e também serem incinerados) ou para órbitas mais externas. 

Para saber mais:

Lixo espacial é monitorado pelo observatório de Brasopolis-MG com telescóio Russo.

Grupo de Dinâmica orbital e Planetologia UNESP Guaratingueta.

Fonte:
ESA, Nature, BBC, NASA Orbital Debris, ESA