Há uma nova ideia para remoção de lixo espacial: usar o escapamento de um motor
Por João Melo • Editado por Melissa Cruz Cossetti |
Fragmentos de satélites, pedaços de estágios de foguetes, grandes e pequenos detritos como parafusos e pedaços de metal. Esses são alguns exemplos de lixo espacial que orbitam a Terra.
- Lixo espacial | 7 casos de queda de detrito do passado e as suas consequências
- Lixo espacial: o que é esse perigo na órbita da Terra?
- Projeto usa constelações como alerta dos perigos do lixo espacial
Estimativas apontam que há cerca de 14 mil pedaços de lixo espacial em órbita, e a necessidade de removê-los cresce a cada dia. Isso porque eles podem atingir velocidades de até 29 mil km/h, causando danos à Estação Espacial Internacional e a instrumentos de observação que navegam pelo espaço.
Agora, o pesquisador Kazunori Takahashi, da Universidade Tohoku (Japão), desenvolveu um projeto que utiliza o jato de plasma do motor de um satélite para lançar detritos na atmosfera, onde eles podem se queimar com segurança.
O satélite de remoção de lixo espacial proposto por Takahashi utiliza dois jatos de propulsão apontando em direções opostas. Dessa forma, o empuxo de cada propulsor se anula, permitindo que o instrumento permaneça na posição desejada enquanto realiza sua tarefa de desorbitar os detritos.
Motor iônico movido a argônio
O sistema desenvolvido pelo pesquisador é chamado de “propulsor de plasma sem eletrodos do tipo ejeção de plasma bidirecional”. Ele conta com um motor iônico que utiliza argônio como combustível, em vez do xenônio — tradicionalmente usado em outros motores desse tipo.
"Ele pode ser operado usando argônio com eficiência semelhante à do xenônio, mas proporcionando um custo reduzido para o dispositivo de propulsão", destacou Takahashi em entrevista ao Space.com.
O mecanismo criado permite que o gás entre em uma câmara, onde um eletrodo libera elétrons que se espalham pelo argônio, carregando-o eletricamente e transformando-o em plasma — o gás ionizado.
Esse plasma é então direcionado e acelerado por campos magnéticos através do propulsor do motor, produzindo o empuxo. De acordo com Takahashi, o plasma pode fluir em duas direções ao mesmo tempo, proporcionando uma ejeção bidirecional.
Sistema necessita de grandes quantidades de energia
Um dos desafios para a implementação do projeto é a potência de empuxo necessária para desorbitar o lixo espacial.
Para remover um fragmento com 1 metro de diâmetro e 1 tonelada de massa em menos de 100 dias, é necessário aplicar 30 mili-Newtons (mN) de empuxo de forma constante.
Para comparação, o motor iônico da sonda Hayabusa2, da Agência Espacial Japonesa (JAXA), atingiu apenas 10 mN de empuxo para chegar ao asteroide Ryugu, usando 300 a 500 watts de energia elétrica gerada por seus painéis solares. Segundo Takahashi, seu sistema bidirecional consome ainda mais energia.
Para aumentar a potência, ele introduziu uma estrutura magnética capaz de manter mais plasma longe das paredes do sistema, direcionando uma maior quantidade do gás ionizado para a saída do propulsor.
Em testes de laboratório que simulavam condições do espaço, o sistema de ejeção bidirecional atingiu 25 mN de empuxo, com maior quantidade de plasma disponível para remover os detritos espaciais.
Redução de riscos da síndrome de Kessler
O propulsor desenvolvido por Takahashi foi projetado para remover grandes pedaços de lixo espacial, que são os mais propensos a causar a síndrome de Kessler.
Nesse cenário, uma colisão entre um fragmento de lixo e um grande satélite provoca uma reação em cadeia, espalhando diversos estilhaços pelo espaço e criando ainda mais detritos na órbita baixa da Terra.
Como esse fenômeno pode afetar o acesso de humanos, sondas e instrumentos astronômicos ao espaço, é fundamental criar iniciativas que removam o lixo das trajetórias orbitais do planeta.
Leia mais:
- Sismômetro flagrou lixo espacial "sacudindo" atmosfera da Terra em reentrada
- Risco de lixo espacial cair em aviões aumenta, diz estudo
- Lixo espacial: possível pedaço de foguete cai em vilarejo no Quênia
VÍDEO | OS TELESCÓPIOS MAIS INCRÍVEIS DO ESPAÇO