Mais da metade dos milhares de satélites em órbita estão extintos, e esse acúmulo de detritos espaciais flutuantes foi descrito como um "problema fatal" para missões espaciais atuais e futuras e viagens espaciais humanas.
Estima-se que 130 milhões de objetos menores que 1 cm e 34.000 maiores que 10 cm estão viajando em órbita a velocidades de milhares de quilômetros por hora, de acordo com a Agência Espacial Européia (ESA). Um relatório apresentado na conferência europeia deste ano sobre detritos espaciais sugere que a quantidade de lixo espacial pode aumentar cinquenta vezes até 2100.

Embora muitos fragmentos de lixo espacial sejam pequenos, eles viajam tão rápido que seu impacto tem energia suficiente para desativar um satélite ou causar danos significativos às estações espaciais.

Tanto o Telescópio Hubble quanto os satélites da Missão Solar Máxima (SMM) tiveram buracos do tamanho de moedas perfurados por detritos voadores e um espelho no telescópio espacial James Webb da NASA foi danificado por micrometeoróides.

A maioria dos satélites não foi projetada com o fim de sua utilidade em mente. Cerca de 60% dos 6.000 satélites em órbita estão agora fora de ordem. Junto com os objetos menores, esses satélites extintos constituem um grande problema para os satélites e estações espaciais existentes e futuros.

Mega constelações de satélites atualmente sendo enviadas ao espaço por corporações como SpaceX e Amazon devem transformar o acesso à internet para todos os países. Mas esses empreendimentos privados de telecomunicações também contribuirão com mais 50.000 satélites para órbitas já perigosamente povoadas.

Os cientistas alertaram que o rápido desenvolvimento de mega constelações arrisca várias “tragédias dos comuns”, incluindo a astronomia terrestre, a órbita da Terra e a atmosfera superior da Terra.

Métodos para remover detritos espaciais

Há uma preocupação crescente, descrita como a Síndrome de Kessler, de que possamos estar criando um envelope de detritos espaciais que poderia impedir as viagens espaciais humanas, a exploração espacial e o uso de satélites em algumas partes da órbita da Terra. Esse cenário, perpetuado por colisões entre objetos espaciais criando cada vez mais detritos, também pode danificar nossos sistemas globais de comunicação e navegação.

É por isso que o desenvolvimento de tecnologias práticas de remoção de detritos é importante e urgente. Até agora, várias estratégias foram conceituadas para resolver o problema do lixo espacial e algumas foram priorizadas recentemente.

Até o momento, nem um único objeto em órbita foi recuperado do espaço com sucesso.

Um dos principais problemas no projeto de estratégias de remoção de detritos espaciais é como transferir a energia entre os detritos (alvo) e o caçador durante o primeiro contato. Existem duas abordagens priorizadas e uma terceira em desenvolvimento:

• Os métodos de dissipação de energia de impacto buscam diminuir a energia de impacto dos detritos. Em uma abordagem, o satélite caçador lança um arpão para penetrar nos detritos espaciais. Após o tiro bem sucedido, o satélite do caçador, o arpão e o alvo seriam conectados por uma corda elástica e o caçador puxaria os destroços para reentrar na atmosfera e queimar juntos.
• Neutral energy balance includes a magnetic capture method which uses magnetic coils to achieve perfect energy balance between chaser and target. This is a soft docking method which is a preliminary step to some subsequent method of debris disposal.
• Destructive energy absorption aims to destroy small debris targets using a high-powered laser. But the challenge is to develop a laser and battery combination that is powerful but lightweight enough. A laboratory in China has been developing a space-based laser system to be installed on a chaser satellite capable of targeting debris of up to 20cm in size. The Nasa Orion project uses ground-based lasers to destroy small debris.

The first space removal project is scheduled for 2025 and will be led by the ESA. It involves a consortium approach based on a Swiss spinoff company, ClearSpace.

The ClearSpace chaser will rendezvous with the target and capture it using four robotic arms. The chaser and captured launcher will then be de-orbited and burn up in the atmosphere.

High cost and more pollution

A key challenge is the substantial cost associated with these proposed solutions, given the immense scale of the space debris problem. Another important aspect is the potential impact of space-clearing efforts on our planet's atmosphere.

The idea that a growing number of satellites and other objects would be incinerated in the atmosphere as they are removed from space concerns climate scientists. Space debris is pulled downward naturally and burns up in the lower atmosphere, but increasing levels of carbon dioxide are reducing the density of the upper atmosphere, which could diminish its capacity to pull debris back towards Earth.

The combustion of more and more satellites and other space debris (80 tons per year at present) falling either naturally or via the new removal methods will also release decomposition products into the atmosphere.

These will certainly contribute more carbon dioxide and other greenhouse gases. The decomposition of certain materials in satellites is also likely to release chlorofluorocarbon (CFC) gases, which could damage the ozone shield.

One cannot miss the parallels between the space junk problem and waste recycling. Clearly, we need to devise a circular economy strategy for our space waste.

At present the legal responsibility for space debris lies with the country of origin. This seems to militate against future international cooperative programs of space junk removal. + Explorar mais

Video:How to clear Earth's orbit of space debris

Este artigo é republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.