Fragmentos giratórios de empreendimentos espaciais anteriores estão presos na órbita ao redor da Terra, ameaçando nosso futuro no espaço. Hora extra, o número, a massa e a área desses objetos de entulho crescem de forma constante, aumentando o risco para satélites em funcionamento.

O Escritório de Detritos Espaciais da ESA monitora constantemente essa situação de destroços em constante evolução, e todos os anos publica um relatório sobre o estado atual do ambiente de entulho.

Desde o início da era espacial em 1957, toneladas de foguetes, espaçonaves e instrumentos foram lançados ao espaço. Inicialmente, não havia nenhum plano sobre o que fazer com eles no final de suas vidas. Desde então, os números continuaram a aumentar e as explosões e colisões no espaço criaram centenas de milhares de fragmentos de detritos perigosos.

"O maior contribuinte para o problema atual de detritos espaciais são as explosões em órbita, causada por sobras de energia - combustível e baterias - espaçonaves e foguetes a bordo. Apesar das medidas estarem em vigor há anos para evitar isso, não vemos declínio no número de tais eventos. As tendências para o descarte no final da missão estão melhorando, mas em um ritmo lento, "explica Holger Krag, Chefe do Programa de Segurança Espacial.

Reduzindo a criação de detritos

“Tendo em vista o aumento constante do tráfego espacial, precisamos desenvolver e fornecer tecnologias para tornar as medidas de prevenção de detritos à prova de falhas, e a ESA está fazendo exatamente isso por meio de seu Programa de Segurança Espacial. Em paralelo, os reguladores precisam monitorar o status dos sistemas espaciais, bem como a adesão global à mitigação de detritos sob sua jurisdição mais de perto ".

Diretrizes e padrões internacionais agora existem tornando claro como podemos alcançar um uso sustentável do espaço:

• projetar foguetes e espaçonaves para minimizar a quantidade de "derramamento" - material que se desprende durante o lançamento e operação, devido às condições adversas do espaço
• evitar explosões, liberando energia armazenada, nave espacial "passivante" uma vez no final de suas vidas
• Mova as missões extintas para fora do caminho dos satélites em funcionamento - desorbitando-as ou movendo-as para uma "órbita de cemitério"
• Previna colisões no espaço através da escolha cuidadosa das órbitas e realizando "manobras para evitar colisões".

Muitas agências espaciais, empresas privadas e outros atores espaciais estão mudando seu comportamento para aderir a essas diretrizes - mas isso é o suficiente?

Tendências preocupantes

Estamos fazendo cada vez mais detritos

O número de objetos de entulho, sua massa combinada, e a área total que ocupam tem aumentado constantemente desde o início da era espacial. Isso é ainda mais alimentado por um grande número de desmembramentos em órbita de naves espaciais e estágios de foguetes.

A área total ocupada pelos detritos espaciais é importante, pois está diretamente relacionada a quantas colisões esperamos no futuro. Como as coisas estão, Prevê-se que colisões entre detritos e satélites em funcionamento superem as explosões como a fonte dominante de detritos.

Eventos de criação de detritos se tornaram mais comuns

Em média, nas últimas duas décadas, 12 "fragmentações" acidentais ocorreram no espaço todos os anos - e essa tendência, infelizmente, está aumentando. Os eventos de fragmentação descrevem momentos em que detritos são criados devido a colisões, explosões, problemas elétricos e até mesmo apenas o desprendimento de objetos devido às duras condições do espaço.

Pelo lado bom

Estão sendo feitas tentativas para seguir as regras (ainda não o suficiente)

Embora nem todos os satélites estejam em conformidade com as diretrizes internacionais, mais e mais atores espaciais estão tentando seguir as regras. Na última década, 15-30% dos objetos, ou cargas úteis lançadas em órbitas não conformes na região da órbita baixa da Terra (excluindo espaçonaves relacionadas a voos espaciais humanos) tentaram cumprir as medidas de mitigação de detritos. Entre 5% e 20% o fizeram com sucesso, com pico de 35% em 2018 devido à desorbitação ativa da constelação de Iridium.

Mais foguetes estão sendo descartados com segurança

Quando se trata de foguetes, mais e mais estão sendo descartados de forma sustentável. Entre 40 e 80% das pessoas em uma órbita baixa da Terra não conforme nesta década tentaram cumprir as medidas de mitigação de destroços. Destes, 30-70% o fizeram com sucesso.

De todos os foguetes lançados na última década, 60-80% (em termos de massa) aderiram às medidas de mitigação. Alguns foguetes estão em órbitas baixas da Terra que os levam a decair naturalmente na atmosfera da Terra, mas uma quantidade significativa de foguetes é direcionada de volta à atmosfera da Terra, onde queimam ou são obrigados a entrar novamente em áreas desabitadas. Essas práticas estão aumentando, com cerca de 30% dos foguetes entrando com segurança de forma controlada desde 2017.

Esta é uma notícia muito boa. Os corpos dos foguetes estão entre os maiores objetos que enviamos para o espaço e corremos alto risco de se envolver em colisões catastróficas. Todas as etapas para garantir que eles não permaneçam em órbita após um máximo de 24 horas a partir do lançamento devem ser comemoradas.

Mais satélites colocados em órbitas de baixa altitude, onde naturalmente queimam

A quantidade de "tráfego" lançado na região protegida da órbita baixa da Terra - até 2.000 km de altitude - está mudando significativamente, em particular devido à proliferação de pequenos satélites e constelações.

Cerca de 88% das pequenas cargas lançadas nesta região irão naturalmente aderir às medidas de mitigação de detritos espaciais devido à sua baixa altitude, o que significa que eles se separam na atmosfera da Terra.

Estima-se que entre 30-60% de toda a massa do satélite (excluindo os voos espaciais humanos) siga as diretrizes de fim de vida pelo mesmo motivo.

"O aumento acelerado de satélites lançados em órbita baixa da Terra é totalmente visível em nosso último relatório, "explica Tim Florer, Chefe do Escritório de Detritos Espaciais da ESA.

“Temos observado mudanças fundamentais na forma como usamos o espaço. Para continuar nos beneficiando da ciência, tecnologia e dados que a operação no espaço traz, é vital que alcancemos uma melhor conformidade com as diretrizes de mitigação de detritos espaciais existentes no projeto e nas operações de espaçonaves. Nunca é demais enfatizar - isso é essencial para o uso sustentável do espaço. "

Altas taxas de mitigação de detritos em órbita geoestacionária

Satélites lançados na região geoestacionária protegida, 35, 586-35, 986 km de altitude, têm taxas muito altas de adesão às medidas de mitigação de detritos. Entre 85% e 100% que chegaram ao fim da vida nesta década tentaram cumprir essas medidas, dos quais 60-90% o fizeram com sucesso.

Em órbita geoestacionária, há um claro interesse comercial para os operadores de manter seus caminhos livres de satélites extintos e detritos - se não o fizesse, colocaria sua espaçonave, e resultados financeiros, em sério risco.

E agora?

Análise sistemática de mudanças de comportamento no espaço, quando se trata da adoção de medidas de mitigação de detritos, fornece razões para ser cautelosamente otimista - esse não era o caso há uma década.

Se adotado rapidamente, o investimento sustentado em novas tecnologias para tornar as missões passivas e eliminá-las permitirá que nosso meio ambiente faça frente ao aumento contínuo do tráfego espacial e às operações cada vez mais complexas.

Devemos pensar no ambiente espacial como um recurso natural compartilhado e limitado. A criação contínua de detritos espaciais levará à síndrome de Kessler, quando a densidade de objetos em órbita baixa da Terra é alta o suficiente para que as colisões entre objetos e detritos criem um efeito de cascata, cada acidente gera detritos que aumentam a probabilidade de novas colisões. Neste ponto, certas órbitas ao redor da Terra se tornarão totalmente inóspitas.

A ESA está trabalhando ativamente para apoiar as diretrizes para a sustentabilidade de longo prazo das atividades do espaço sideral do Comitê das Nações Unidas para os Usos Pacíficos do Espaço Exterior, incluindo o financiamento da primeira missão do mundo para remover um pedaço de entulho da órbita, ajudando a criar uma classificação internacional de sustentabilidade espacial e desenvolvendo tecnologias para automatizar a prevenção de colisões e reduzir o impacto em nosso meio ambiente das missões espaciais.