Mudanças climáticas reduzirão o número de satélites em segurança no espaço

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Pesquisadores do MIT descobriram que as emissões de gases de efeito estufa estão alterando o ambiente do espaço próximo à Terra. A longo prazo, essas mudanças podem reduzir a quantidade de satélites que podem operar de forma sustentável.
O estudo publicado ontem na Nature Sustainability mostra que o dióxido de carbono e outros gases de efeito estufa podem fazer com que a atmosfera superior encolha. Uma camada atmosférica de interesse especial é a termosfera, onde a Estação Espacial Internacional e a maioria dos satélites orbitam hoje. Quando a termosfera se contrai, a densidade decrescente reduz o arrasto atmosférico — a resistência que a atmosfera exerce sobre objetos em movimento, como satélites e espaçonaves.
O que aconteceu?
Impacto das emissões de gases de efeito estufa na órbita terrestre. A termosfera, camada da atmosfera onde orbitam a Estação Espacial Internacional e a maioria dos satélites, está se contraindo devido ao aumento dos gases de efeito estufa. O CO2 e outros gases resfriam a termosfera, reduzindo sua densidade.
Redução do arrasto atmosférico. Com a atmosfera mais rarefeita, o arrasto atmosférico diminui. Isso permite que satélites e detritos espaciais permaneçam em órbita por mais tempo.
Lixo em órbita. Esse fenômeno impede que objetos antigos e fora de operação sejam naturalmente puxados para altitudes mais baixas, onde queimariam ao entrar em contato com moléculas de ar.
Por que isso é ruim?
Aumento da superlotação e do risco de colisões. Com menos arrasto atmosférico, satélites desativados e detritos espaciais se acumulam, ocupando regiões orbitais por décadas. Essa permanência prolongada aumenta a chance de colisões entre objetos em órbita. Qualquer colisão pode gerar mais destroços, criando um efeito cascata que compromete a segurança de novos lançamentos e satélites ativos.
Projeções para o futuro
Capacidade pode cair de 50% a 66%. Projeções indicam que, até 2100, a capacidade de satélites na órbita terrestre baixa pode cair de 50% a 66% se as emissões continuarem aumentando. Se a capacidade for excedida, pode ocorrer uma "instabilidade descontrolada", onde colisões sucessivas criam tantos destroços que certas regiões se tornam inutilizáveis.
Impacto calculado. Pesquisadores do MIT simularam diferentes cenários de emissões para avaliar o impacto na densidade atmosférica e na dinâmica orbital. O conceito de "capacidade de suporte" da órbita foi aplicado para estimar quantos satélites podem operar com segurança em cada faixa de altitude.
Evidências atuais da mudança na termosfera
Redução da densidade atmosférica. A termosfera naturalmente se expande e se contrai a cada 11 anos devido ao ciclo de atividade solar. Porém, medições recentes de arrasto em satélites indicam que a contração atual é maior do que o esperado apenas pelo ciclo solar. O aumento das concentrações de CO2 leva inevitavelmente ao resfriamento da alta atmosfera. Esse resfriamento já está acelerando a redução da densidade atmosférica.
Crescimento exponencial da população de satélites. Atualmente, há mais de 10.000 satélites em órbita terrestre baixa, responsáveis por serviços essenciais como internet, comunicações, navegação, meteorologia e transações bancárias. Nos últimos cinco anos, foram lançados mais satélites do que nos 60 anos anteriores combinados. Megaconstelações, como a Starlink, composta por milhares de pequenos satélites para internet, estão tornando algumas regiões orbitais especialmente congestionadas. A necessidade de manobras para evitar colisões tem aumentado significativamente.
E agora?
A pesquisa reforça que a ação humana na Terra impacta diretamente a sustentabilidade das operações espaciais. A redução das emissões de gases de efeito estufa é essencial para manter o espaço utilizável e evitar que a órbita baixa se torne perigosa e superlotada. Se nenhuma ação for tomada, a longo prazo, o acúmulo de satélites e detritos pode tornar algumas regiões orbitais inviáveis para novas missões.
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