Satélite SpaceX
Publicidade

Milhares de satélites foram implantados em “megaconstelações” para satisfazer a crescente necessidade de serviços de Internet a nível mundial, estando muitos mais planeados para lançamento em breve. No entanto, estes satélites compactos têm uma vida operacional breve e são conhecidos por emitirem poluentes que podem prejudicar a camada de ozono quando se desintegram na reentrada. Um estudo recente publicado na Geophysical Research Letters quantificou, pela primeira vez, a extensão desta poluição. Crédito: SpaceX/domínio público

Quando os satélites que fornecem Internet – agora a ser lançados aos milhares – chegarem ao fim da sua vida útil, os restos da sua incineração na atmosfera da Terra iniciarão reações químicas que destroem o ozono estratosférico.

Quando satélites obsoletos entram novamente na atmosfera da Terra e se desintegram, libertam pequenas partículas de óxido de alumínio que erodem a camada de ozono da Terra. Um estudo recente revela que a presença destas partículas aumentou oito vezes entre 2016 e 2022 e espera-se que continue a aumentar com o crescente número de satélites em órbita baixa da Terra.

O Protocolo de Montreal de 1987 regulamentou com sucesso os CFC prejudiciais à camada de ozônio para proteger a camada de ozônio, diminuindo o buraco na camada de ozônio sobre a Antártica com recuperação esperada nos próximos cinquenta anos. No entanto, o aumento inesperado dos óxidos de alumínio poderá interromper o progresso alcançado na recuperação do ozono nas próximas décadas.

Do 8.100 objetos na órbita baixa da Terra, 6.000 são satélites Starlink lançados nos últimos anos. A procura de cobertura global da Internet está a impulsionar um rápido aumento no lançamento de pequenos enxames de satélites de comunicação. EspaçoX é o líder neste empreendimento, com permissão para lançar outros 12.000 satélites Starlink e até 42.000 planejados. Amazonas e outras empresas ao redor do mundo também estão planejando constelações que variam de 3.000 a 13.000 satélites, disseram os autores do estudo.

Publicidade

Os satélites da Internet em órbita baixa da Terra têm vida curta, cerca de cinco anos. As empresas devem então lançar satélites de substituição para manter o serviço de Internet, dando continuidade a um ciclo de obsolescência planeada e poluição não planeada.

Os óxidos de alumínio desencadeiam reações químicas que destroem o ozônio estratosférico, que protege a Terra da radiação UV prejudicial. Os óxidos não reagem quimicamente com as moléculas de ozônio, desencadeando reações destrutivas entre o ozônio e o cloro que destroem a camada de ozônio. Como os óxidos de alumínio não são consumidos por essas reações químicas, eles podem continuar a destruir molécula após molécula de ozônio durante décadas, à medida que descem pela estratosfera.

No entanto, pouca atenção tem sido dada aos poluentes formados quando os satélites caem na atmosfera superior e queimam. Estudos anteriores sobre a poluição por satélite centraram-se em grande parte nas consequências da propulsão de um veículo de lançamento para o espaço, como a libertação de combustível de foguetão. O novo estudo, realizado por uma equipe de pesquisa da Escola de Engenharia Viterbi da Universidade do Sul da Califórnia, é a primeira estimativa realista da extensão desta poluição de longa duração na alta atmosfera, disseram os autores.

“Só nos últimos anos é que as pessoas começaram a pensar que isto poderia tornar-se um problema”, disse Joseph Wang, investigador em astronáutica da Universidade do Sul da Califórnia e autor correspondente do novo estudo. “Fomos uma das primeiras equipes a analisar quais poderiam ser as implicações desses fatos.”

O estudo foi publicado na revista de acesso aberto AGU Cartas de Pesquisa Geofísicaque publica relatórios curtos e de alto impacto com implicações imediatas que abrangem todas as ciências da Terra e do espaço.

Ameaça Adormecida

Como é efetivamente impossível coletar dados de uma espaçonave em chamas, estudos anteriores usaram análises de micrometeoróides para estimar a poluição potencial. Mas os micrometeoróides contêm muito pouco alumínio, o metal que constitui 15% a 40% da massa da maioria dos satélites, pelo que estas estimativas não se aplicaram bem aos novos satélites de “enxame”.

Para obter uma imagem mais precisa da poluição proveniente da reentrada dos satélites, os investigadores modelaram a composição química e as ligações dentro dos materiais dos satélites à medida que interagem a níveis moleculares e atómicos. Os resultados deram aos pesquisadores uma compreensão de como o material muda com diferentes entradas de energia.

Publicidade

Em 2022, a reentrada nos satélites aumentou o alumínio na atmosfera em 29,5% em relação aos níveis naturais, descobriram os investigadores. A modelagem mostrou que um satélite típico de 250 quilogramas (550 libras), com 30% de sua massa sendo alumínio, gerará cerca de 30 quilogramas (66 libras) de nanopartículas de óxido de alumínio (1-100 nanômetros de tamanho) durante seu mergulho de reentrada. A maioria destas partículas é criada na mesosfera, 50-85 quilómetros (30-50 milhas) acima da superfície da Terra.

A equipe calculou então que, com base no tamanho das partículas, levaria até 30 anos para que os óxidos de alumínio descessem até altitudes estratosféricas, onde está localizado 90% do ozônio da Terra.

Os investigadores estimaram que, quando as constelações de satélites actualmente planeadas estiverem concluídas, todos os anos, 912 toneladas métricas de alumínio (1.005 toneladas americanas) cairão na Terra. Isso irá liberar cerca de 360 ​​toneladas métricas (397 toneladas americanas) de óxidos de alumínio por ano na atmosfera, um aumento de 646% em relação aos níveis naturais.

Referência: “Potencial destruição da camada de ozônio devido ao desaparecimento de satélites durante a reentrada atmosférica na era das megaconstelações”, por José P. Ferreira, Ziyu Huang, Ken-ichi Nomura e Joseph Wang, 11 de junho de 2024, Cartas de Pesquisa Geofísica.
DOI: 10.1029/2024GL109280

Este trabalho foi financiado por NASA.



Share. Facebook Twitter Pinterest LinkedIn Tumblr Email

Formado em Educação Física, apaixonado por tecnologia, decidi criar o site news space em 2022 para divulgar meu trabalho, tenho como objetivo fornecer informações relevantes e descomplicadas sobre diversos assuntos, incluindo jogos, tecnologia, esportes, educação e muito mais.