As partes do satélite que derretem durante a reentrada reduzem o risco de impactos de detritos espaciais na Terra.

Os cientistas da ESA simularam a queima durante a reentrada atmosférica de um dos itens mais volumosos a bordo de um satélite típico. Crédito da imagem: Copyright ESA / DLR

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Um túnel de vento de plasma vaporiza completamente um modelo de satélite em um vídeo da Agência Espacial Europeia (ESA), demonstrando como a velocidade e o calor da reentrada atmosférica podem obliterar até as partes mais volumosas dos satélites espaciais. 

Essa destruição total é uma coisa boa. 

Eis o porquê: os detritos espaciais em movimento rápido que entram na atmosfera da Terra podem representar um sério perigo se esse lixo espacial sobreviver ao estresse da reentrada. Ao testar os limites de calor dos satélites, os engenheiros podem projetar espaçonaves que são robustas o suficiente para fazer seu trabalho, mas que também irão queimar com segurança na atmosfera durante sua queda na Terra, disseram representantes da ESA em um comunicado.

Após a missão de um satélite ser concluída, seus operadores podem remover o objeto da órbita usando seu sistema de controle para abaixar o perigeu do satélite, ou o ponto orbital mais próximo da Terra, no que é conhecido como reentrada controlada. Quando o perigeu está baixo o suficiente, a gravidade assume o controle e puxa a espaçonave para baixo, de acordo com a ESA. Este método faz com que o satélite entre novamente na atmosfera em um ângulo íngreme, garantindo assim que os detritos atingirão uma área que é relativamente pequena. Operadores de satélite normalmente visam o oceano aberto, para minimizar o risco para as pessoas, de acordo com a ESA.

Em comparação, as reentradas não controladas não enviam o satélite a uma área de pouso designada. Mas, para que um operador envie um satélite caindo na atmosfera da Terra em uma descida descontrolada, as agências reguladoras de satélites federais exigem uma prova de que o risco de acidentes causados por impactos é inferior a 1 em 10.000, de acordo com a ESA. 

Para atingir esse grau de certeza, os engenheiros devem mostrar que todas as partes do satélite em queda vão queimar antes de chegarem perto do solo, como visto no derretimento do satélite em imagens filmadas dentro de uma câmara de teste pertencente ao Centro Aeroespacial Alemão (DLR), em Colônia, Alemanha. Os cientistas simularam as condições de reentrada atmosférica usando gás aquecido por um arco elétrico a temperaturas de mais de 12.000 graus Fahrenheit (6.700 graus Celsius), de acordo com o Instituto de Aerodinâmica e Tecnologia de Fluxo do DLR.

No vídeo da ESA, um mecanismo de acionamento de matriz solar (SADM) - a parte de um satélite que direciona a posição de seus painéis solares, e uma das partes mais volumosas de um satélite típico, entra na câmara de vento de plasma. Experimentos para tornar o SADM mais vulnerável à destruição atmosférica começaram um ano antes. Na primeira etapa, os pesquisadores construíram modelos de software do SADM que testavam o ponto de fusão de um novo tipo de parafuso de alumínio. 

Os cientistas então construíram um modelo físico 3D do SADM usando os novos parafusos de alumínio, colocando-o à prova dentro da câmara de plasma. O modelo encontrou velocidades de vento de milhares de milhas por hora, reproduzindo condições comparáveis à reentrada atmosférica, e o resultado foi um SADM vaporizado, exatamente como os modelos de software previam, disseram representantes da ESA. 

Experimentos de derretimento de satélites como este também fazem parte de um programa da ESA chamado CleanSat, no qual a agência está investigando e testando novas tecnologias para que os projetos futuros de satélites em órbita baixa sigam um conceito sombrio: "D4D" ou "Design for Demise", de acordo com a ESA.

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Referência: 

WEISBERGER, Mindy. Plasma wind tunnel annihilates satellite model in atmospheric reentry test. Live Scince, 17, jun. 2021. Disponível em: <https://www.livescience.com/plasma-tunnel-melts-satellite-model.html>. Acesso em: 17, jun 2021.