O cosmos está se saturando de detritos e pesquisadores têm uma solução
Cada lançamento de foguete envia materiais valiosos para o céu que não podem ser recuperados, além de liberar grandes quantidades de gases de efeito estufa e produtos químicos que danificam a camada de ozônio. Um novo artigo publicado em 1º de dezembro na revista Chem Circularity, da Cell Press, analisa como ideias familiares como reduzir,…
Cada lançamento de foguete envia materiais valiosos para o céu que não podem ser recuperados, além de liberar grandes quantidades de gases de efeito estufa e produtos químicos que danificam a camada de ozônio. Um novo artigo publicado em 1º de dezembro na revista Chem Circularity, da Cell Press, analisa como ideias familiares como reduzir, reutilizar e reciclar podem ser incorporadas na forma como satélites e espaçonaves são projetados, reparados em órbita e tratados ao final de suas vidas úteis.
“À medida que a atividade espacial acelera, desde mega-constelações de satélites até futuras missões lunares e em Marte, devemos garantir que a exploração não repita os erros cometidos na Terra”, diz o autor sênior e engenheiro químico Jin Xuan, da Universidade de Surrey. “Um futuro espacial verdadeiramente sustentável começa com tecnologias, materiais e sistemas trabalhando juntos.”
O crescente problema de detritos e satélites abandonados
A cobrança ambiental continua muito tempo após o lançamento. A maioria das espaçonaves e satélites nunca é reciclada, o que significa que grandes quantidades de material são permanentemente perdidas quando as missões terminam. Muitos satélites mais antigos são deslocados para “órbitas de cemitério”, enquanto outros se tornam detritos orbitais vagantes que podem interromper a operação de sistemas ativos.
Os autores argumentam que essa abordagem não pode continuar, especialmente com a crescente intensidade das missões espaciais privadas. Eles destacam a necessidade de uma economia espacial circular, um modelo em que materiais e equipamentos são criados com reutilização, reparo e reciclagem em mente. Eles também observam que indústrias como eletrônicos pessoais e fabricação automotiva já adotaram ideias semelhantes com considerável sucesso.
“Nossa motivação foi trazer a conversa sobre circularidade para o domínio espacial, onde é há muito tempo necessária”, diz Xuan. “O pensamento da economia circular está transformando materiais e fabricação na Terra, mas raramente é aplicado a satélites, foguetes ou habitats espaciais.”
Aplicando os 3 Rs a espaçonaves, satélites e estações espaciais
De acordo com a equipe, a base de uma economia espacial circular reside nos 3 Rs: reduzir, reutilizar e reciclar. Reduzir resíduos começaria construindo satélites e espaçonaves que duram mais e podem ser consertadas mais facilmente no espaço. Eles também sugerem transformar estações espaciais em centros multifuncionais onde as espaçonaves podem reabastecer, passar por reparos ou até mesmo ter novos componentes fabricados, o que poderia reduzir o número de lançamentos necessários.
Os autores acrescentam que trazer espaçonaves e estações espaciais de volta à Terra para reutilização exigiria melhores sistemas de recuperação, incluindo tecnologias como paraquedas e airbags. Eles apontam que equipamentos no espaço sofrem desgaste significativo devido às temperaturas extremas e à radiação, portanto, qualquer parte destinada à reutilização precisaria passar por rigorosos testes de segurança.
Recuperando detritos orbitais e utilizando tecnologia avançada para operações espaciais mais seguras
Os pesquisadores também recomendam novos esforços para coletar detritos orbitais, como usar braços robóticos ou redes para coletar fragmentos para que os materiais possam ser reciclados. Isso também ajudaria a prevenir colisões que criam ainda mais detritos.
Ferramentas baseadas em dados desempenharão um papel importante nessa transição, dizem os autores. Informações coletadas de espaçonaves poderiam guiar melhorias no design e ajudar a limitar resíduos, enquanto ferramentas de simulação poderiam reduzir a necessidade de testes físicos caros. Eles acrescentam que sistemas de IA poderiam ajudar espaçonaves e satélites a evitar detritos perigosos em tempo real.
Transformando todo o sistema espacial através da inovação e cooperação global
Os autores enfatizam que uma economia espacial circular representa uma mudança significativa na forma como o setor espacial opera. Em vez de se concentrar em peças únicas de hardware, todo o sistema precisa ser considerado de uma só vez, desde os materiais utilizados até como as espaçonaves são operadas e aposentadas.
“Precisamos de inovação em todos os níveis, desde materiais que podem ser reutilizados ou reciclados em órbita e espaçonaves modulares que podem ser atualizadas em vez de descartadas, até sistemas de dados que acompanham como o hardware envelhece no espaço”, diz Xuan.
“Mas, igualmente importante, precisamos de cooperação internacional e estruturas políticas para incentivar reutilização e recuperação além da Terra. A próxima fase é sobre conectar química, design e governança para transformar a sustentabilidade no modelo padrão para o espaço.”
Esta pesquisa recebeu apoio do Conselho de Pesquisa em Engenharia e Ciências Físicas do Reino Unido, da Leverhulme Trust e do Fundo de Parceria Surrey-Adelaide.
