O que é lixo espacial, uma das maiores preocupações para a exploração do espaço

Desde a década de 1950, quando as missões espaciais começaram, mais de 13 mil satélites foram parar na órbita da Terra. Uma boa parte deles já não está em operação e virou lixo espacial. O que fazer com esses equipamentos?

Em quase 60 anos de atividades espaciais, cerca de 6.250 lançamentos colocaram em órbita cerca de 13.630 satélites, dos quais cerca de 8.850 permanecem no espaço. Apenas uma parte –cerca de 6.600 –continua operacional. Esta grande quantidade de hardware espacial tem uma massa total de mais de 10.100 toneladas.

Foto de ESA
Por Redação National Geographic Brasil
Publicado 7 de out. de 2022 11:14 BRT

A atividade espacial, principalmente os satélites, sustenta muitos aspectos do modo de vida moderno. Desde comunicação e acesso à internet, até a coleta de dados meteorológicos, pesquisas climáticas e navegação. Mas a quantidade de equipamentos na órbita terrestre criou mais uma preocupação em relação à poluição do espaço: o lixo espacial

De acordo com a Agência Espacial Europeia (ESA, na sigla em inglês), a quantidade estimada de detritos espaciais orbitando a Terra ultrapassa os 130 milhões. A maioria deles são objetos entre 1 milímetro e 1 centímetro de tamanho. 

Mesmo pequenos, a velocidade de movimento desses detritos é suficiente para causar grandes estragos. Por isso, a agência aponta que o principal perigo dos resíduos espaciais é o risco de colisão com outros veículos em órbita, como a Estação Espacial Internacional

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Mas, afinal, o que é o lixo espacial? 

O que forma o lixo espacial

O lixo espacial é composto por qualquer objeto feito e enviado pelo homem ao espaço e que não serve mais a nenhum propósito útil, ou seja, não é mais operacional.

“Nesse conceito entram restos de missões espaciais, partes de foguetes e praticamente qualquer componente que não faça parte da carga útil enviada”, explica Erika Rossetto, especialista em dinâmicas de vôos orbitais e diretora do Space Data Association, organização internacional de operadores de satélites que atua para aumentar a segurança nos voos e promover as melhores práticas em todo o setor. 

Além das sobras de missões, Rossetto também inclui como lixo espacial equipamentos que alcançaram o limite de suas vidas úteis em órbita. “Temos objetos no espaço que não estão mais operacionais, seja porque quebraram ou ficaram obsoletos, e que agregam nessa população de lixo espacial.”

O Escritório do Programa de Detritos Orbitais da Nasa (ODPO, na sigla em inglês), também inclui na gama de resíduos espaciais fragmentos de equipamentos gerados em algum acidente, como colisões, explosões, estresse térmico ou pequenos impactos. 

“Cálculos da ESA estimam que haja mais de 130 milhões de objetos (não-operacionais) poluindo a órbita terrestre”

Quanto lixo existe no espaço?

Cálculos da ESA estimam que haja mais de 130 milhões de objetos (não-operacionais) poluindo a órbita terrestre. Destes, 36.500 são detritos espaciais maiores que 10 centímetros, 1 milhão tem entre 1 e 10 centímetros e os demais são compostos por objetos entre 1 milímetro e 1 centímetro. 

A estimativa da agência leva em consideração todos os envios ao espaço já realizados desde 1957, quando ocorreu a primeira missão espacial para o lançamento do Sputnik 1, até agosto de 2022. 

Nesse período, mais de 6.250 foguetes já foram lançados em missões ao espaço, colocando cerca de 13.630 satélites em órbita. Também segundo a agência, o número de satélites ainda em funcionamento cerceia os 6.600, enquanto 2.250 dos que ainda estão em órbita já são considerados lixo espacial. 

Qual é o risco do lixo espacial? 

Por mais que a primeira apreensão que possa surgir em relação ao lixo espacial é a de que algum pedaço de foguete caia em cima de alguém, Rossetto diz que as chances disso acontecer são praticamente nulas. 

“É pouco comum que os detritos em órbita voltem a entrar na atmosfera terrestre e, quando voltam, eles se fragmentam durante a entrada, caindo pedaços muito pequenos na superfície”, explica a especialista em vôos orbitais. 

Partes dos detritos se originam de fragmentos de naves espaciais e satélites. Mais de 630 eventos de fragmentação em órbita foram registrados desde 1961, a maioria a partir de explosões de naves e estágios superiores (partes de foguete). No entanto, espera-se que colisões de equipamentos com outros detritos em órbita se tornem a fonte dominante.

Foto de ESA

Além disso, o ODPO informa que, em média, 1 pedaço de detrito espacial caiu de volta à Terra por dia nos últimos 50 anos. Entretanto, a maioria não sobrevive ao aquecimento severo que ocorre durante a reentrada e os que sobrevivem são mais propensos a cair nos oceanos ou outros corpos de água e em regiões pouco povoadas. 

“Por isso, a chance de um resíduo espacial causar um problema aqui na superfície é muito pequena. A preocupação maior é voltada para o uso do próprio espaço”, diz Rossetto. 

Lixo espacial e o risco de colisões

Segundo a ESA, a velocidade orbital relativa de detritos espaciais é de até 56.000 km/h. Isso faz com que até pedaços do tamanho de centímetros possam danificar seriamente ou até desativar uma espaçonave operacional. 

Ainda segundo a agência, colisões com um objeto maior que 10 centímetros podem fazer com que uma nave espacial despedace catastroficamente, podendo causar perda total do equipamento. 

Curiosamente, a colisão entre detritos espaciais e outras máquinas em órbita acabam por gerar mais resíduos, aumentando o número de objetos que contaminam o espaço. 

Esse fenômeno é chamado de Síndrome de Kessler, segundo explica Juan Guillermo Delgado-Martínez, especialista em Bioética, em seu artigo Aspectos Bioéticos Relacionados aos Detritos Espaciais e seus Efeitos na Vida na Terra e na Exploração Aeroespacial. 

“Isso prevê que a quantidade de detritos espaciais presentes na órbita baixa da Terra seria tão alta que causaria um grande número de colisões. Em uma espécie de efeito dominó, isso multiplicaria o número de detritos, dificultando ainda mais o uso da órbita terrestre, a ponto de torná-la inutilizável”, diz o pesquisador em seu artigo. 

“A chance de um resíduo espacial causar um problema aqui na superfície é muito pequena. A preocupação maior é voltada para o uso do próprio espaço”

por Erika Rossetto
Especialista em dinâmicas de vôos orbitais e diretora do Space Data Association

O que é feito com o lixo espacial?

Rossetto relata que o lixo espacial é um problema crescente por várias razões. Um dos principais fatores é que há simplesmente mais satélites no espaço do que nunca e espera-se que esse número aumente drasticamente nos próximos anos, principalmente na órbita baixa da Terra, que fica entre 200 quilômetros e 2 mil quilômetros da superfície. 

Entretanto, parar de mandar satélites e outras missões aos espaço não é uma opção. “O avanço tecnológico e o aumento da demanda por conectividade, tanto no alcance do sinal quanto na velocidade de conexão, fazem com que cada vez mais satélites sejam enviados”, diz Rossetto. 

Além disso, um estudo do ODPO, o programa da NASA para Detritos Orbitais, mostrou que mesmo em um cenário no qual não ocorressem lançamentos futuros, colisões entre satélites existentes aumentariam a população de detritos mais rapidamente do que o arrasto atmosférico (força resultante da interação entre os objetos em órbita e a atmosfera terrestre) removeria objetos.

Considerando esse cenário, as soluções no combate a detritos estão em três pilares: investir em tecnologia, limpar o espaço e colaboração entre empresas e agências espaciais, como defende Rossetto. 

“Como indústria, temos que avançar na tecnologia para melhorar a capacidade de prever e agir para mitigar riscos de colisões; assim como apoiar projetos que procuram maneiras de limpar o espaço”, diz. 

Entre esses, a ESA, em parceria com organizações privadas, colabora com o desenvolvimento de projetos na área de Remoção de Detritos Ativos (ADR), como um objetivo estratégico do setor. 

Rossetto ressalta que, para que qualquer iniciativa funcione, é necessário que a indústria trabalhe em conjunto em um ambiente colaborativo. “Não é possível garantir a segurança individualmente. Precisamos ter o compromisso de todas as organizações espaciais para abraçar o desafio de construir um futuro seguro para a exploração espacial”, finaliza. O espaço espera também por essas mudanças.

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