O problema dos detritos espaciais não se resolverá sozinho. Há anos que estamos avançando há anos, à medida que continuamos lançando mais foguetes e cargas úteis ao espaço. Nos últimos anos, as organizações – especialmente a Associação Espacial Europeia – começaram a abordar o problema mais seriamente.
Agora eles estão fazendo esta pergunta: o que será necessário para atingir zero detritos espaciais?
À primeira vista, pode parecer irreal, talvez ingênuo. Existem bilhões de pedaços de lixo espacial orbitando a Terra, e mais de 25 mil desses pedaços têm mais de 10 cm. Embora pequenas, essas peças viajam rapidamente e podem causar danos significativos ao impactar satélites ou estações espaciais. O que será necessário para se livrar de todos esses detritos?
A ESA divulgou o Livreto Técnico Zero Detritos elucidar os desafios de uma futuro com zero detritos e propor soluções para chegar lá. O desenvolvimento da Cartilha acompanha a assinatura do Carta Zero Detritos por membros do Zero-Debris comunidade.
“Apesar de várias iniciativas para a mitigação de detritos espaciais nos últimos anos e de melhorias modestas na conscientização pública, há um consenso geral de que são urgentemente necessárias ações mais ambiciosas por parte de todas as partes interessadas no espaço para prevenir, mitigar e remediar os detritos”, afirma o relatório. O relatório salienta que Diretrizes para a Sustentabilidade a Longo Prazo das Atividades no Espaço Exterior do Comitê das Nações Unidas sobre o Uso Pacífico do Espaço Exterior descreve como o acesso ao espaço é dificultado por detritos.
O livreto define metas de zero detritos e apresenta “necessidades técnicas, soluções e principais facilitadores” que podem ajudar as organizações a alcançá-las.
O primeiro passo óbvio é parar de criar mais detritos.
Tudo começa evitando a liberação não intencional de detritos. A exposição ao ambiente espacial pode degradar materiais durante as missões e para além da sua data final, e impactos não intencionais também podem libertar detritos. O livreto promove o “Desenvolvimento de tecnologias de isolamento e revestimento multicamadas que evitam a degradação de materiais a longo prazo” e desenvolvimentos semelhantes para materiais que podem resistir a impactos. Monitoramento, simulações e testes aprimorados podem nos ajudar a chegar lá.
A Cartilha também aponta a necessidade de diferentes tecnologias de propulsão. Algumas tecnologias de propulsão libertam enormes quantidades de pequenas partículas. O livreto promove o desenvolvimento de sistemas de propulsão alternativos baseados em coisas como amarras eletromagnéticasamarras de transferência de momento e dispositivos de aumento de pressão de arrasto ou radiação solar.
A brochura também salienta como a melhoria da vigilância e coordenação do tráfego espacial (STC) pode ajudar a resolver o problema. “O STC melhorado ajudará a prevenir colisões e reduzirá a ocorrência de manobras desnecessárias para evitar colisões”, afirma o Livreto.
Isso exigirá uma solução tecnológica, mas diferentes agências espaciais também terão de partilhar informações, o que algumas estarão mais relutantes em fazer do que outras. O Manual Técnico explica que será necessário desenvolver e adotar diretrizes padronizadas para que isso aconteça.
Para os detritos existentes, a remoção é a única solução. “Para objetos espaciais que não conseguem sair da órbita por qualquer motivo, meios externos podem ser usados para remover esses objetos da órbita”, afirma o livreto.
Isso começa com a avaliação de satélites extintos para determinar a melhor maneira de retirá-los de órbita. Eles correm o risco de se desintegrarem devido a métodos de retirada de órbita? Uma vez avaliados, precisamos desenvolver métodos confiáveis e configuráveis para removê-los. Isso significa que será necessária uma abordagem tecnológica, assim como a comunicação entre diferentes nações com viagens espaciais.
O livreto afirma que isso exigirá o “desenvolvimento de interfaces e requisitos interoperáveis que facilitem a remoção de diferentes tipos e tamanhos de objetos (por exemplo, naves espaciais grandes/pequenas, estágios e elementos de lançamento, naves espaciais de constelação), adaptados para diferentes regiões orbitais (por exemplo, LEO, MEO, GEO), para diferentes estratégias de eliminação (por exemplo, reentrada controlada, não controlada, transferência orbital para órbita cemitério), e com fácil adoção em mente”, explica o Caderno.
Os sistemas de retirada de órbita poderiam ser tão simples quanto velas solares implantáveis, como o experimental Experimento Nanoespacial Avançado Canadense-7 (CanX-7.) Foi lançado em 2016 e atingiu uma taxa de decaimento de 20/km por ano.
Embora o CanX-7 e outros sistemas semelhantes sejam passivos, também existem designs para remoção ativa de detritos (ADR).
Um sistema ADR é o Clearspace-1. Ele demonstrará tecnologias para encontro, captura e retirada de órbita de um satélite em fim de vida chamado PROBA-1. Após a captura, tanto o Clearspace-1 quanto o PROBA-1 cairão na atmosfera da Terra e serão destruídos.
Prever e evitar o risco de colisões entre satélites e outros objetos no espaço também faz parte da Cartilha. “O número crescente de detritos e o risco associado a colisões em órbita levam a um
necessidade cada vez maior de os operadores realizarem manobras para evitar colisões”, afirma o Livreto. Isto pode ser parcialmente resolvido durante a fase de concepção, mas requer inevitavelmente coordenação.
Mais uma vez, a brochura apela a uma maior cooperação entre as agências. O esforço necessita de um conjunto padronizado de diretrizes para avaliações de colisão e “métodos para integrar avaliações de risco de colisão de vários fornecedores”.
Quando se trata de tecnologia, a prevenção e a previsão de colisões também se beneficiarão do desenvolvimento de algoritmos de aprendizagem automática, do desenvolvimento e da adoção de auxílios de rastreamento óptico e de rádio e de uma lista mais longa de desenvolvimentos adicionais.
O Manual Técnico resume nosso problema: Os detritos espaciais exigem métodos padronizados para avaliar perigos, evitar perigos e remover perigos. Embora a tecnologia necessária para resolver o problema dos detritos espaciais ainda não tenha sido totalmente desenvolvida, há poucas dúvidas de que o será. No entanto, as tecnologias necessárias podem não ser o maior obstáculo para resolver o problema dos detritos espaciais. A parte crítica é a cooperação.
Sem cooperação, o problema nunca será totalmente resolvido. No entanto, a cooperação pode ser escassa. Nossa espécie é, pelo menos parcialmente, definida por nossas disputas internas e pela tragédia dos comuns. Diferentes nações têm diferentes ideologias, políticas e lideranças. Podemos imaginar a Rússia sob o comando de Putin participando num esforço cooperativo para reduzir o lixo espacial? E a China? Coréia do Norte? Irã?
O que é pior é que algumas nações estão a criar ativamente mais detritos. Em 2007, a China conduziu um teste de míssil anti-satélite que destruiu um satélite extinto e criou uma enorme quantidade de detritos. Em 2017, a Rússia fez o mesmo. A Índia realizou um teste semelhante em 2019, embora afirme que foi a uma altitude tão baixa que os destroços queimariam rapidamente na atmosfera da Terra. No entanto, o Comando Estratégico dos EUA disse que os destroços permaneceram no espaço por mais tempo do que a Índia afirmou.
Não parece provável que as nações e agências espaciais do planeta cooperem tão cedo, e mesmo os outrora confiáveis Estados Unidos poderão evitar o aumento da cooperação sob a sua nova liderança. Quem sabe?
Mas, tal como acontece com as alterações climáticas e uma série de outros problemas, só podemos resolver o problema dos detritos espaciais através da cooperação.
A ESA merece crédito por delinear os desafios técnicos e as soluções para o problema. Embora assustador, essa pode acabar sendo a parte fácil.
É a nossa política que dificulta o esforço.
