O espaço ao redor da Terra está cada vez mais cheio de satélites. Com milhares deles já em órbita e a expectativa de que esse número chegue a mais de 100 mil até o fim da década, o risco de colisões e a formação de lixo espacial se tornaram uma preocupação gigante. Pensando nisso, pesquisadores da Universidade de Manchester, no Reino Unido, desenvolveram uma ferramenta nova para ajudar a planejar as futuras missões de satélites de observação da Terra.
Essa nova abordagem, publicada no periódico Advances in Space Research, quer garantir que, desde o desenho inicial de uma missão, o risco de um satélite bater em outro seja levado em conta. O objetivo é equilibrar a necessidade de coletar dados importantes sobre o nosso planeta com a urgência de manter o espaço limpo e seguro para todos.
Por que o espaço está tão lotado?
Hoje, cerca de 11.800 satélites estão funcionando ao redor da Terra. Eles são super importantes para monitorar desafios que afetam a todos nós, como as mudanças do clima, a produção de alimentos, as cadeias de suprimentos e a degradação do meio ambiente. Mas, com essa explosão no número de equipamentos, as "estradas" orbitais estão ficando congestionadas.
Quando satélites se chocam, eles não só param de funcionar, como também podem criar milhares de pedaços de lixo espacial – os chamados detritos. Esses fragmentos continuam voando em alta velocidade, colocando em risco outros satélites ativos, os astronautas a bordo da Estação Espacial Internacional e até mesmo o uso futuro de partes importantes do espaço.
Como o novo modelo funciona?
Muitas das aplicações que ajudam a cumprir os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da ONU precisam de imagens bem detalhadas. Para conseguir essa clareza, os satélites geralmente voam em altitudes mais baixas, o que limita o quanto eles conseguem "enxergar" de uma vez. A outra opção seria usar satélites maiores e mais pesados em altitudes mais altas, mas isso também tem seus desafios.
O modelo dos pesquisadores de Manchester propõe uma mudança importante: analisar ao mesmo tempo as necessidades de desempenho (como a qualidade da imagem) e o risco de colisões, logo na fase de planejamento. Ele conecta vários fatores, como:
- A resolução que a imagem precisa ter;
- A área que o satélite vai cobrir;
- O tamanho e o peso do satélite;
- Quantos satélites farão parte de uma "constelação" (grupo);
- A quantidade de lixo espacial em diferentes regiões da órbita baixa da Terra.
Com essa ferramenta, quem está projetando um satélite consegue simular como diferentes escolhas afetam tanto a qualidade dos dados que serão coletados quanto a segurança de toda a órbita. Por exemplo, o estudo mostrou que o risco de bater não depende só da quantidade de lixo, mas também do tamanho do satélite. Um satélite feito para imagens de alta resolução, de 0,5 metro, teve mais chance de colisão entre 850 e 950 quilômetros de altura, mesmo sendo um pouco acima da área com mais detritos.
O "paradoxo da sustentabilidade espacial"
A pesquisa também trouxe outras informações importantes sobre o design de futuras constelações de satélites. Ela sugere que, para cobrir uma mesma área, órbitas mais altas precisam de menos satélites. No entanto, cada um desses satélites maiores tem um risco maior de colisão individual. Já em órbitas mais baixas, são necessários mais satélites, mas eles podem ser menores e, por isso, menos perigosos.
“Nosso trabalho tenta resolver o que chamo de 'paradoxo da sustentabilidade espacial'. É irônico que os mesmos satélites que usamos para resolver grandes problemas ambientais na Terra possam, sem querer, comprometer a sustentabilidade do próprio espaço”, explica John Mackintosh, doutorando e autor principal do estudo. “Ao pensar no risco de colisão desde o começo, podemos planejar missões de forma muito mais responsável.”
Ciara McGrath, que é professora de sistemas aeroespaciais, complementa que a metodologia é um jeito prático de manter o espaço seguro e útil, enquanto continuamos a receber os dados vitais para enfrentar os desafios do nosso planeta. A professora Katharine Smith ainda aponta que o modelo é flexível e pode ser adaptado para diferentes sistemas e até expandido em pesquisas futuras para considerar outros impactos ambientais, como quanto tempo o lixo espacial fica em órbita ou o que acontece quando um satélite volta para a atmosfera terrestre.
Assim, a pesquisa de Manchester acende uma luz para um futuro onde a exploração espacial e a proteção do meio ambiente caminham lado a lado.
