Como criar uma rede mais ampla para rastrear lixo espacial
Natureza e espaço

Como criar uma rede mais ampla para rastrear lixo espacial

Temos apenas algumas horas do dia que podemos usar para rastrear detritos orbitais. Alguns cientistas acham que encontraram a solução.

O lixo espacial não irá embora tão cedo – e nem os problemas que ele causa. Estamos preparados para ver mais lançamentos de satélites a cada ano que passa, o que significa mais peças de foguetes e espaçonaves se soltando e girando a mais de 35.000 km/h. Nessas velocidades, até mesmo um objeto de apenas alguns centímetros de comprimento poderia destruir instantaneamente um satélite e lançar ainda mais detritos pelo espaço.

Como lidamos com isso? Você pode usar lasers poderosos para medir a distância desses objetos, como radar ou sonar. Um feixe de laser atinge os destroços em órbita e é refletido difusamente de volta para a Terra, e as equipes de solo medem quanto tempo leva para descobrir onde estão e para onde eles estão indo, alertando você sobre possíveis colisões com outros objetos. Essa técnica de localização a laser está longe de ser uma prática nova para rastrear satélites, “mas, com o rastreamento de detritos espaciais, a situação é diferente”, diz Carolin Frueh, especialista em astrodinâmica da Universidade Purdue. O lixo espacial não permanece em uma órbita estável. Ele “começará a cair e a realizar movimentos potencialmente rápidos e descontrolados, por isso não é bem orientado”, diz ela. As detecções a laser aparecerão de forma mais aleatória do que eles apareciam para satélites, então, mais observações contínuas são necessárias para realmente prever para onde os detritos estão indo.

O alcance do laser fornece uma faixa de localização limitada, de até vários milhares de quilômetros de distância. Para melhores previsões, os rastreadores de detritos também podem medir o reflexo da luz do sol nesses objetos, que podem ser usados para estreitar essas faixas para apenas alguns metros. Mas esses reflexos da luz solar só podem ser observados ao amanhecer ou no crepúsculo, quando as estações terrestres ainda estão escuras, mas os próprios satélites estão iluminados.

Uma equipe de pesquisadores europeus acha que finalmente conseguiu contornar esse problema, de acordo com um novo artigo publicado na Nature Communications. Uma equipe liderada por Michael Steindorfer, um pesquisador de detritos espaciais da Academia Austríaca de Ciências, descobriu uma maneira de visualizá-los em plena luz do dia contra um fundo de céu azul. Em vez de medir os reflexos da luz solar à moda antiga, a nova técnica usa um filtro especializado, telescópio e sistema de câmera para observar estrelas no céu durante o dia (quando são 10 vezes mais difíceis de detectar). Isso dá a você um fundo que contrasta com o lixo espacial, que reflete a luz com mais brilho, pois estão mais perto da Terra, então você não precisa mais esperar até o crepúsculo ou o amanhecer para obter medições de reflexão da luz solar. Além disso, a equipe projetou um novo software que corrige automaticamente as previsões de localização de objetos em tempo real com mais precisão do que os sistemas anteriores.

A equipe testou este novo “sistema de luz do dia” durante o dia em quatro corpos de foguetes diferentes movendo-se em órbita a pouco menos de 1.000 quilômetros acima da superfície da Terra, identificando suas localizações em uma distância de cerca de um metro ou mais. Posteriormente, eles validaram o sistema por meio de observações de 40 outros objetos. Ao todo, os pesquisadores acreditam que o novo sistema de luz do dia pode ajudar a tornar o sistema de localização a laser mais preciso entre seis e 22 horas por dia, dependendo da estação do ano. Além disso, uma estação de monitoramento deve ter os meios para estabelecer tal sistema.

Trabalho em andamento

Algumas estimativas sugerem que há 130 milhões de fragmentos espaciais orbitando a Terra.

No entanto, fazer observações à luz do dia tem suas desvantagens, e Steindorfer admite que os reflexos de outros objetos podem facilmente interferir no rastreamento de detritos. Tanto o hardware quanto o software precisam ser melhorados ao longo do tempo para reduzir previsões imprecisas, e Steindorfer argumenta que todo o sistema precisa ser pensado como um trabalho contínuo em andamento. Frueh, que não trabalhou no novo estudo, também acrescenta que o rastreamento à luz do dia já é possível com radar, e observações ópticas também foram usadas para detectar o movimento de detritos particularmente brilhantes.

Mas combinar essas observações telescópicas com medições de alcance a laser fornece “uma melhoria significativa nas precisões atuais de objetos catalogados, especialmente em órbitas de alta altitude, que não são rastreadas por radar”, diz Frueh. Ela adverte que isso não pode servir como uma solução completa para detectar detritos de todos os tamanhos e altitudes – mas deve servir como outra ferramenta útil no cinto de ferramentas de rastreamento de detritos.

Steindorfer é naturalmente mais otimista sobre o impacto do novo sistema de luz diurna. Ele acredita que isso poderia ajudar a promover uma rede mais organizada de estações de rastreamento de detritos em todo o mundo, trabalhando em conjunto de uma forma que “melhore significativamente as previsões orbitais e forneça melhores avisos de possíveis colisões, ou mesmo informe futuras missões de remoção de detritos espaciais”. Dado o quão ruim o problema do lixo espacial está ficando, quaisquer novas soluções são mais do que bem-vindas neste ponto.

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