É fácil comparar o problema dos detritos espaciais com as mudanças climáticas. As atividades humanas deixam muitos satélites mortos e peças descartadas de máquinas na órbita da Terra. Se não forem controlados, os detritos espaciais podem representar problemas significativos para as gerações futuras, tornando o acesso ao espaço cada vez mais difícil ou, na pior das hipóteses, impossível.
No entanto, os dois podem ser vinculados. A atmosfera de nosso planeta naturalmente arrasta detritos em órbita para baixo e os incinera na atmosfera mais densa, mas os níveis de dióxido de carbono aumentam. diminuindo a densidade da alta atmosfera, o que pode diminuir esse efeito. Um estudo apresentado no mês passado na Conferência Europeia sobre Detritos Espaciais afirma que o problema foi subestimado e que a quantidade de detritos espaciais em órbita poderia, na pior das hipóteses, aumentar 50 vezes até 2100.
“Os números nos pegaram de surpresa”, disse Hugh Lewis, especialista em detritos espaciais da Universidade de Southampton, na Inglaterra, e coautor do artigo, que será submetido à avaliação por pares nos próximos meses. “Há um motivo real para alarme.”
Nossa atmosfera é um aliado útil na limpeza do lixo espacial. Colisões com suas moléculas causam arrasto, puxando objetos para a atmosfera. Abaixo de 300 milhas acima da superfície, a maioria dos objetos se decomporá naturalmente na baixa atmosfera mais espessa e queimará menos de 10 anos.
Na baixa atmosfera, as moléculas de dióxido de carbono podem liberar radiação infravermelha Depois de absorvê-lo do sol, ele fica então preso pela espessa atmosfera na forma de calor. Mas acima de 60 milhas, onde a atmosfera é mais rarefeita, o oposto é verdadeiro. “Não há nada para recuperar essa energia”, disse Matthew Brown, também da Universidade de Southampton e principal autor do artigo. “Então se perde no espaço.”
A fuga de calor faz com que o volume da atmosfera diminua e, portanto, sua densidade. Desde 2000, Brown e sua equipe dizem que a atmosfera a 400 quilômetros de distância foi perdida 21 por cento de sua densidade devido ao aumento dos níveis de dióxido de carbono. Em 2100, se os níveis de dióxido de carbono dobrarem seus níveis atuais, em linha com o pior dos casos Avaliação do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas: esse número pode subir para 80%.
Para o lixo espacial, as implicações são claras. Mais que 2500 objetos maior que quatro polegadas de tamanho orbita atualmente ou abaixo de uma altitude de 250 milhas. No pior caso, uma vida orbital mais longa de até 40 anos significaria que menos elementos são arrastados para a baixa atmosfera. Objetos nesta altitude proliferariam 50 vezes para aproximadamente 125.000.
Mesmo no melhor dos casos, onde os níveis de dióxido de carbono se estabilizam ou até se invertem, espera-se que a quantidade de lixo espacial duplique. Brown acredita que um resultado mais provável está em algum lugar no meio, talvez um aumento de 10 ou 20 vezes.
A pesquisa é “um trabalho muito importante”, disse John Emmert, cientista atmosférico do Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA em Washington, D.C., que estudou a perda de densidade atmosférica. No entanto, o Dr. Emmert diz que mais pesquisas são necessárias para entender a gravidade do problema, com o impacto do ciclo solar do Sol também conhecido como fator principal nas mudanças de densidade atmosférica.
As descobertas também podem representar desafios para reguladores e operadoras de satélites, especialmente SpaceX, Amazon e outras empresas que procuram construir megaconstelações de milhares de satélites para transmitir serviços de Internet para o solo a partir da órbita baixa da Terra.
No mês passado, por exemplo, a Comissão Federal de Comunicações dos Estados Unidos aprovou um pedido da SpaceX para diminuir órbitas de quase 3.000 satélites em seu Constelação Starlink, raciocinando que a resistência atmosférica naturalmente varreria satélites mortos e detritos em um período de tempo razoável.
A pesquisa de Brown e sua equipe sugere que a suposição pode estar errada.
Um F.C.C. O porta-voz disse que a maioria dos candidatos estava usando atualmente o Software de avaliação de detritos para prever a vida útil dos satélites em órbita baixa da Terra. “Não sabemos no momento se há planos de mudar esse programa para lidar com as mudanças na composição atmosférica previstas no jornal”, disse ele. “O F.C.C. revisa periodicamente suas regras e regulamentos e os atualiza de acordo com a evolução do mercado e o conhecimento científico. “
SpaceX não respondeu a um pedido de comentário.
O Dr. Lewis disse suspeitar que alguns dos modelos, no entanto, eram baseados em dados desatualizados e que mais precisava ser feito para remover ativamente os satélites e detritos da órbita, em vez de depender do efeito atmosférico passivo. “Os operadores devem fazer desse aspecto da missão uma prioridade”, disse ele.
Mesmo um aumento moderado na expectativa de vida de grandes constelações pode representar problemas significativos. “Se a espaçonave SpaceX reentrar passivamente em 10 ou 15 anos, você diria que é o suficiente?” Dr. Lewis disse. “Dado o fato de que é uma grande constelação, muitas pessoas diriam que provavelmente não.”