A maioria dos satélites partilha o mesmo destino no final das suas vidas. Suas órbitas decaem e, eventualmente, eles mergulham na atmosfera em direção à Terra. A maioria dos satélites são destruídos durante a sua rápida descida, mas nem sempre
Pedaços pesados do satélite, como rodas de reação, podem sobreviver e atingir a Terra. Os engenheiros estão tentando mudar isso.
Os detritos de satélite podem atingir a Terra e são um perigo potencial, embora as chances de os detritos atingirem qualquer coisa que não seja o oceano ou terras áridas sejam baixas. Satélites expirados geralmente simplesmente entram novamente na atmosfera e queimam. Mas existem muitos satélites e o seu número continua a crescer.
Em Fevereiro de 2024, o satélite Europeu de Detecção Remota 2 (ERS2) da ESA caiu na Terra. A ESA rastreou o satélite e concluiu que não representava problema. “As probabilidades de um pedaço de satélite cair sobre a cabeça de alguém são estimadas em uma em mil milhões”, disse o engenheiro do sistema de detritos espaciais da ESA, Benjamin Bastida Virgili.
Tudo bem se o ERS 2 fosse um incidente isolado. Mas, de acordo com a ESA, um objeto tão massivo como o ERS 2 reentra na atmosfera da Terra a cada uma ou duas semanas. As estatísticas podem mostrar que não há ameaça para as pessoas, mas as estatísticas são ótimas até que você seja uma delas.
O risco de ser atingido por pedaços de um satélite não é zero. Em 1997, um pedaço de malha de um foguete Delta II atingiu o ombro de alguém em Oklahoma. Era um pedaço leve de entulho, então a pessoa estava bem. Mas foi um evento instrutivo.
As partes mais pesadas dos satélites, como as rodas de reação, podem ser perigosas porque não podem ser destruídas durante a reentrada. As rodas de reação fornecem controle de três eixos para satélites sem a necessidade de foguetes. Eles fornecem aos satélites uma precisão precisa de apontamento e são úteis para girar satélites em quantidades muito pequenas.
As rodas de reação podem ser bastante enormes. O Telescópio Espacial Hubble possui quatro rodas de reação pesando 45 kg (100 lbs) cada. Outros satélites não têm rodas tão enormes, mas as rodas robustas do Hubble indicam a extensão do perigo. Os engenheiros da ESA estão a conceber rodas de reacção que se partirão durante a reentrada para reduzir o risco de uma colisão com a Terra.
“… a necessidade torna-se urgente à medida que mais e mais satélites são colocados no espaço.”
Kobyé Bodjona, Engenheiro de Mecanismos da ESA
Como parte do processo de design, eles estão testando suas rodas em um túnel de vento de plasma no Instituto de Sistemas Espaciais da Universidade de Stuttgart. O plasma aquecido no túnel se move a vários quilômetros por segundo, imitando a fricção a que um satélite é exposto quando mergulha na atmosfera da Terra. A roda gira dentro do túnel como se estivesse caindo na atmosfera.
Num recente Workshop de Mecanismos Espaciais no centro técnico ESTEC da ESA, na Holanda, os engenheiros mostraram um clipe do efeito de maçarico que a atmosfera tem sobre os detritos que caem.
“Os mecanismos espaciais abrangem tudo o que permite o movimento a bordo de um satélite, desde dispositivos de implantação até rodas de reação”, explica o co-organizador do workshop, Geert Smet.
“Mas esses mecanismos geralmente usam materiais como aço ou titânio, que têm maior probabilidade de sobreviver à reentrada na atmosfera. Isto é um problema porque os nossos regulamentos actuais dizem que a reentrada nos satélites deve apresentar menos de um risco em 10.000 de danos a pessoas ou propriedades no solo, ou mesmo um em 100.000 no caso de grandes constelações de satélites. O grupo Clean Space da ESA está a reagir através do D4D – concebendo métodos para tornar mais provável a desintegração total de uma missão, incluindo mecanismos.”
O esforço para desintegrar completamente os satélites remonta a alguns anos. O programa Design for Demise (D4D) da ESA está a ajudar os fabricantes de satélites a cumprir as Mitigação de detritos espaciais (SDM). O objetivo é eliminar os detritos que caem na Terra, remover os detritos já em órbita e projetar satélites que não permaneçam em órbita após o término de suas missões.
No recente workshop, a ESA revelou mais dos seus planos para a remoção activa de detritos. Há um esforço para desenvolver naves espaciais dedicadas que possam se conectar a satélites abandonados e forçá-los a reentrar. Isso ajudará a remover satélites mortos da congestionada Órbita Terrestre Baixa.
“A ideia por detrás deste evento é apresentar à comunidade de mecanismos as mais recentes pesquisas sobre detritos espaciais para ver como podem contribuir para o trabalho em curso”, disse Kobyé Bodjona, Engenheiro de Mecanismos da ESA. “É importante porque os grandes integradores de sistemas – as grandes empresas que lideram projetos de satélites – precisarão de sistemas que sejam totalmente compatíveis com as regulamentações de mitigação de detritos. E a necessidade torna-se urgente à medida que mais e mais satélites são colocados no espaço.”
