Eles são todos uma séria ameaça ao nosso planeta natal.

A impressão de um artista sobre o programa de Conscientização Situacional no Espaço da Agência Espacial Européia. Crédito da imagem: Agência Espacial Europeia (ESA)

A ideia de ameaças à Terra vindas do espaço sideral parece ficção científica, mas em algum nível nosso planeta sempre foi vulnerável a elas, pense no asteroide gigante que exterminou os dinossauros há 65 milhões de anos. 

Felizmente, essas ocorrências são extremamente raras; mas outros fenômenos naturais, como tempestades solares, podem atacar do espaço com muito mais frequência. Eles têm pouco efeito direto sobre os seres vivos, mas podem causar estragos nos sistemas eletrônicos dos quais dependemos cada vez mais, especialmente as tecnologias baseadas em satélites. 

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Para piorar as coisas, a proliferação de satélites feitos pelo homem criou um perigo espacial próprio, pois as cargas de destroços em órbita têm o potencial de destruir outros satélites.

A Terra é um alvo para muitos perigos espaciais, incluindo clima espacial, asteróides e detritos espaciais. Crédito da imagem: Shutterstock

Nos Estados Unidos, lidar com essas ameaças é responsabilidade de várias organizações: a NASA e a Força Espacial dos EUA rastreiam detritos espaciais; a Administração Oceânica e Atmosférica Nacional monitora o “clima espacial” e o Escritório de Coordenação de Defesa Planetária da NASA coordena a busca por asteroides potencialmente perigosos e outros objetos próximos à Terra (NEOs). 

Em contraste, a Agência Espacial Europeia (ESA) reuniu todas essas atividades sob a égide de seu programa de Conscientização Situacional no Espaço. Criada em 2009, este programa é dividido em três segmentos que abrangem detritos espaciais, clima espacial e NEOs.

O problema com o lixo espacial 

Os satélites dos quais os humanos dependem para comunicação, navegação e monitoramento ambiental estão sob ameaça crescente de todo o lixo que está em órbita com eles. Esse lixo inclui satélites abandonados e os estágios de foguetes usados para lançá-los, mas se essa fosse a extensão do problema, haveria um número administrável de objetos para rastrear. Infelizmente, esses objetos têm tendência a se multiplicar, em parte devido a explosões causadas por combustível residual e em parte por colisões. O resultado? Milhares de fragmentos menores representam pelo menos o mesmo risco como o objeto original, devido à sua alta velocidade e ao fato de que todos estão se movendo em órbitas ligeiramente diferentes. (Isso se deve às velocidades aleatórias adicionais transmitidas pela explosão.)

Naves espaciais e satélites com defeito e desativados em órbita podem representar um perigo para futuras missões espaciais. Crédito da imagem: Agência Espacial Europeia (ESA)

Os satélites em funcionamento são equipados com propulsores de manobra, de modo que podem ser movidos para uma órbita diferente se um pedaço de lixo espacial estiver vindo em sua direção. Mas com dezenas de milhares de objetos grandes o suficiente para causar sérios problemas em órbita, variando em tamanho de 0,4 polegada (um centímetro) a 80 pés (25 metros) ou mais, não é uma tarefa fácil manter o controle de todos eles.

No entanto, é exatamente isso que o segmento de Vigilância e Rastreamento Espacial do programa de Conscientização Situacional Espacial da ESA tem que fazer. Ele emprega uma rede de telescópios, radares e estações de alcance a laser para detectar e rastrear objetos e, em seguida, processa os dados resultantes no controle de missão da ESA em Darmstadt, Alemanha. O controle da missão emitirá um alerta se uma ação evasiva for considerada necessária.

Este sistema funciona bem no momento, mas nem sempre será o caso, informou a BBC. O número de novos satélites sendo lançados é maior do que nunca, de acordo com a BBC, enquanto o número de objetos fragmentados está aumentando devido às colisões em andamento. A preocupação é que a quantidade de detritos espaciais possa chegar a um ponto crítico além do qual haja uma cascata contínua de colisões autogeradas. Conhecida como síndrome de Kessler, isso tornaria certas órbitas inutilizáveis se continuasse sem controle.

Por esta razão, a ESA está considerando métodos para a remoção ativa de detritos espaciais. Sua missão ClearSpace-1, com lançamento planejado para 2025, será a primeira no mundo a remover um pedaço de lixo espacial da órbita, se tudo correr conforme o planejado.

ClearSpace-1 terá como alvo um pedaço específico de lixo espacial - 220 libras. (100 quilogramas) adaptador de carga útil chamado Vespa que a ESA usou em 2013 para implantar um satélite. Depois de se encontrar com a Vespa, ClearSpace-1 irá agarrá-lo com braços robóticos e, em seguida, disparar seu foguete para sair da órbita. O plano é que ClearSpace-1 e Vespa queimem na reentrada da atmosfera da Terra.

Embora existam milhares de pedaços de lixo espacial, a ameaça mais séria vem dos objetos maiores. No Congresso Internacional de Astronáutica em outubro de 2020, Darren McKnight da corporação Centauri apresentou uma lista dos 50 objetos de entulho “estatisticamente mais preocupantes”, que também foi relatada na revista Acta Astronautica. Estes foram classificados não apenas pelo tamanho, mas também pela persistência de suas órbitas e sua probabilidade de colidir com outro objeto. Mais de 75% dos 50 primeiros estão em estágios de lançamento que permanecem em órbita, enquanto 80% se originaram no século passado, antes que as agências espaciais começassem a tomar medidas específicas para limitar os detritos orbitais. A ESA tem a duvidosa honra de ter o melhor satélite classificado da lista - o extinto satélite de monitorização ambiental Envisat, lançado em 2002.

O Envisat é agora um pedaço de lixo espacial de oito toneladas orbitando a Terra. Crédito da imagem: Agência Espacial Europeia (ESA)

Quando o clima espacial se torna mortal

No que diz respeito à Terra, a principal fonte do clima espacial é o sol, de acordo com a ESA. Eventos climáticos espaciais, como erupções solares e ejeções de massa coronal (CMEs), têm ocorrido desde tempos imemoriais, mas é apenas no mundo moderno que eles se tornaram um perigo significativo. Enquanto as pessoas permanecerem no nível do solo e não dependerem de sistemas eletrônicos para navegação e comunicação, ou da rede elétrica para obter energia, elas podem permanecer completamente alheias à atividade solar. Mas no mundo de hoje isso não é mais uma opção.

Os efeitos adversos do clima espacial são particularmente aparentes no próprio ambiente espacial, onde a radiação de alta energia pode degradar os painéis solares de um satélite e danificar os sistemas eletrônicos, especialmente durante fortes tempestades solares. Isso tem consequências para os serviços de TV por satélite e banda larga, bem como para os navios e aeronaves que dependem de satélites para navegação.

Mas a radiação solar de alta energia também pode representar um perigo para as pessoas na Terra, como membros da tripulação de companhias aéreas, cuja saúde pode ser ameaçada se passarem muito tempo em grandes altitudes, enquanto fortes tempestades solares podem interromper as comunicações de rádio e a rede elétrica.

Tempestades solares podem derrubar satélites, interromper as comunicações e representar uma ameaça para os astronautas. Crédito da imagem: Agência Espacial Europeia (ESA)

Isso significa que alguém precisa ficar de olho nos caprichos em constante mudança do clima espacial, assim como os meteorologistas fazem com o clima normal. Os meteorologistas espaciais trabalham de maneira semelhante aos seus homólogos terrestres, combinando dados de uma variedade de fontes, tanto no solo quanto no espaço, com modelos de computador para descobrir o que pode acontecer. No entanto, ao contrário das previsões terrestres destinadas ao público em geral, as previsões meteorológicas espaciais são direcionadas aos setores de negócios que são mais prováveis de serem afetados. A Rede de Clima Espacial da ESA, por exemplo, fornece serviços personalizados para uma variedade de indústrias, desde companhias aéreas e sistemas de distribuição de energia a operadores de espaçonaves e agências de turismo auroral.

Tal como acontece com a missão ClearSpace-1 no domínio do lixo espacial, o segmento de clima espacial da ESA está planejando uma inovação mundial. Embora vários satélites operados pela ESA, NASA e outras agências ajudem a monitorar o clima espacial, todos esses satélites realizam outras tarefas também. Em contraste, a espaçonave Lagrange da ESA será a primeira a se concentrar exclusivamente no clima espacial. Para tanto, será posicionada “lateralmente” ao eixo Terra-Sol, a distâncias iguais de ambos, para dar a melhor visão possível das tempestades solares em direção ao nosso planeta.

Evitando asteroides próximos

Ao monitorar o clima espacial, podemos mitigar os efeitos das tempestades solares e da radiação. Crédito da imagem: Agência Espacial Europeia (ESA)

Seu nome é um pouco enganador porque os NEOs nem sempre estão perto da Terra, eles podem estar a centenas de milhões de quilômetros de distância do outro lado do sol, de acordo com a Space.com. Mas eles estão se movendo ao longo de órbitas que cruzam a órbita da Terra, ou se aproximam dela, o que aumenta o risco de uma colisão futura. Isso não significa necessariamente um desastre, porque muitos NEOs são tão pequenos que queimarão ao entrar na atmosfera. Os telescópios normalmente podem detectar os asteroides ou cometas que são grandes o suficiente para causar sérios danos quando ainda estão longe do impacto. É aqui que entra o segmento NEO do programa de Consciência Situacional Espacial da ESA.

O segmento NEO é composto por vários componentes, incluindo uma rede europeia de observadores, profissionais e voluntários, para determinar a posição atual dos NEOs. Essas observações, em seguida, alimentam uma equipe de análise central que prevê órbitas futuras, avalia o risco de colisão e, se necessário, emite avisos às autoridades civis se o ponto de impacto previsto estiver dentro da Europa. Em uma nota mais otimista, a ESA também está investigando maneiras de desviar um NEO antes que ele atinja a Terra.

Fonte: Live Science