O espaço está se enchendo de lixo e os cientistas têm uma solução

“À medida que a atividade espacial acelera, desde megaconstelações de satélites até futuras missões lunares e a Marte, devemos garantir que a exploração não repita os erros cometidos na Terra”, afirma o autor sénior e engenheiro químico Jin Xuan, da Universidade de Surrey. “Um futuro espacial verdadeiramente sustentável começa com tecnologias, materiais e sistemas trabalhando juntos.”

O crescimento dos detritos e o problema dos satélites abandonados

O impacto ambiental continua muito depois do lançamento. A maioria das naves espaciais e satélites nunca são reciclados, o que significa que grandes quantidades de material são perdidas permanentemente quando as missões terminam. Muitos satélites mais antigos são deslocados para “órbitas cemitério”, enquanto outros se tornam detritos orbitais à deriva que podem interromper a operação de sistemas ativos.

Os autores argumentam que esta abordagem não pode continuar, especialmente com o ritmo crescente das missões espaciais privadas. Destacam a necessidade de uma economia espacial circular, um modelo em que os materiais e equipamentos são criados tendo em mente a reutilização, a reparação e a reciclagem. Observam também que indústrias como a electrónica pessoal e a indústria automóvel já adoptaram ideias semelhantes com considerável sucesso.

“Nossa motivação foi trazer a conversa sobre circularidade para o domínio espacial, onde já era necessária”, diz Xuan. “O pensamento da economia circular está transformando os materiais e a manufatura na Terra, mas raramente é aplicado a satélites, foguetes ou habitats espaciais.”

Aplicando os 3 Rs a naves espaciais, satélites e estações espaciais

Segundo a equipe, a base de uma economia espacial circular reside nos 3 Rs: reduzir, reutilizar e reciclar. A redução do desperdício começaria com a construção de satélites e naves espaciais que durassem mais e pudessem ser fixados mais facilmente no espaço. Eles também sugerem transformar as estações espaciais em centros multifuncionais onde as espaçonaves possam reabastecer, passar por reparos ou até mesmo fabricar novos componentes, o que poderia reduzir o número de lançamentos necessários.

Os autores acrescentam que trazer naves espaciais e estações espaciais de volta à Terra em segurança para reutilização exigiria melhores sistemas de recuperação, incluindo tecnologias como pára-quedas e airbags. Eles ressaltam que os equipamentos no espaço sofrem desgaste significativo devido a temperaturas e radiações extremas, portanto, qualquer peça destinada à reutilização precisaria passar por verificações de segurança rigorosas.

Recuperando detritos orbitais e usando tecnologia avançada para operações espaciais mais seguras

Os pesquisadores também recomendam novos esforços para coletar detritos orbitais, como o uso de braços robóticos ou redes para coletar fragmentos para que os materiais possam ser reciclados. Isso também ajudaria a evitar colisões que criam ainda mais detritos.

As ferramentas baseadas em dados desempenharão um papel importante nesta transição, afirmam os autores. As informações recolhidas a partir de naves espaciais podem orientar melhorias no design e ajudar a limitar o desperdício, enquanto as ferramentas de simulação podem reduzir a necessidade de testes físicos dispendiosos. Eles acrescentam que os sistemas de IA poderiam ajudar naves espaciais e satélites a evitar detritos perigosos em tempo real.

Transformando todo o sistema espacial através da inovação e da cooperação global

Os autores enfatizam que uma economia espacial circular representa uma grande mudança na forma como o setor espacial funciona. 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 a forma como as naves espaciais são operadas e retiradas.

“Precisamos de inovação em todos os níveis, desde materiais que possam ser reutilizados ou reciclados em órbita e espaçonaves modulares que possam ser atualizadas em vez de descartadas, até sistemas de dados que rastreiem como o hardware envelhece no espaço”, diz Xuan.

“Mas, igualmente importante, precisamos de colaboração internacional e de quadros políticos para encorajar a reutilização e a recuperação fora da Terra. A próxima fase consiste em ligar a química, o design e a governação 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, do Leverhulme Trust e do Surrey-Adelaide Partnership Fund.