Como você limpa 170 milhões de pedaços de lixo espacial?

Em março, a NASA divulgou a análise financeira mais abrangente sobre detritos espaciais. Pela primeira vez, este relatório ilumina os custos financeiros e os benefícios de vários caminhos a seguir para combater um dos perigos que mais crescem na órbita da Terra.

A economia espacial é enorme, mas um de seus maiores desafios é ínfimo: os detritos espaciais, onde uma colisão com um objeto do tamanho de uma moeda pode causar danos catastróficos. Mais objetos estão sendo colocados em órbita agora do que em qualquer outro momento da história. Isso aumenta a chance de colisões entre satélites e detritos existentes. Houve várias abordagens para gerenciar e mitigar detritos, variando de esforços legislativos/regulatórios a tecnológicos.

Com o aumento da atividade no espaço, os detritos são uma ameaça crescente à órbita terrestre baixa (LEO), a área mais acessível do espaço. Pode haver até 170 milhões de pedaços de detritos em órbita, com a grande maioria pequena demais para rastrear devido aos limites da tecnologia atual, mas não menos perigosa. Dos 55.000 fragmentos que podemos rastrear, mais de 27.000 objetos, como propulsores de foguetes usados, satélites ativos e satélites mortos, são monitorados pela Rede de Vigilância Espacial (SSN) global do Departamento de Defesa.

Devido à velocidade com que os objetos se movem no LEO (cerca de 17.000 mph), o impacto de até mesmo um objeto pequeno, como uma bola de pingue-pongue, pode causar danos significativos ou destruir completamente a infraestrutura existente, produzindo mais fragmentos de tamanho rastreável e detectável. Por duas vezes no último mês, a Estação Espacial Internacional precisou realizar manobras para evitar colisões. Além do congestionamento imediato do LEO, o risco da Síndrome de Kessler, na qual os detritos atuais criam uma cascata crescente e autorreplicante de lixo orbital, também é uma possibilidade crescente. Os líderes políticos começaram a prestar atenção: o senador John Hickenlooper (D-CO) – um dos líderes no Congresso sobre esta questão – disse: "Por causa das ameaças de detritos já em órbita, simplesmente prevenir mais detritos no futuro não é suficiente."

Os esforços tecnológicos para limitar os detritos incluem a fabricação de foguetes reutilizáveis ​​e satélites manobráveis. Certos satélites podem ajustar sua posição por meio de um operador de satélite, uma pessoa ou entidade que gerencia um satélite. Por exemplo, a Estação Espacial Internacional realizou o que é chamado de manobra em órbita para desviar de detritos. Para atender às necessidades de limpeza, as indústrias desenvolveram tecnologias de limpeza de detritos, como lasers terrestres, rebocadores espaciais e lasers espaciais. A política não acompanhou o rápido crescimento das indústrias espaciais comerciais emergentes. As indústrias também hesitam em usar e implementar efetivamente novas tecnologias porque os custos são incertos.

Nunca houve uma análise abrangente de custo-benefício dos métodos de limpeza (remediação) de detritos, apesar de dados robustos sobre o número de objetos no espaço estarem disponíveis. Esta nova análise da NASA fornece o custo da tecnologia e o tempo para recuperar os custos, dando às indústrias uma ideia melhor de como implementar novas tecnologias de forma eficaz.

Para criar o relatório, os cientistas da NASA criaram um modelo que especificava os riscos econômicos que os detritos espaciais impõem aos operadores de satélite com base no tempo necessário para igualar o custo da limpeza e o método de limpeza usado. Os cientistas então aplicaram o modelo a dois cenários: priorizando a destruição e remoção de grandes detritos (também conhecido como livrar-se dos 50 maiores e mais preocupantes objetos no espaço) e visando a remoção de pequenos detritos (eliminando 100.000 pedaços de detritos de 1 a 10 cm de diâmetro). tamanho).

Descoberta 1. Para reduzir os riscos do operador, pequenos detritos devem ser removidos e detritos grandes devem ser empurrados para evitar colisões.

Embora inicialmente seja caro, a remoção de pequenos detritos produziria um benefício líquido em menos de uma década:

O investimento inicial pode ser feito rapidamente e ter um grande impacto.

O investimento inicial pode ser feito rapidamente e ter um grande impacto.

Os modelos da NASA indicam que os esforços de remoção de detritos não rastreáveis ​​podem trazer benefícios imediatos. Para detritos rastreáveis, levaria apenas 3-4 anos para compensar os custos iniciais.