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Detritos espaciais: não sabemos de onde mais de 75 por cento dos detritos orbitais realmente vieram

Detritos orbitais ameaçam nossos satélites, mas esses itens não estão sendo monitorados de perto o suficiente, dizem os astrônomos.

Os detritos espaciais que representam uma ameaça aos satélites operacionais não estão sendo monitorados de perto o suficiente, alertaram os astrônomos.

Alguns desses satélites são usados ​​para serviços essenciais, incluindo comunicações, monitoramento do tempo e navegação.

Um novo estudo sugere que mais de 75 por cento dos detritos orbitais detectados não podem ser combinados com objetos conhecidos em catálogos de satélites públicos.

Os astrônomos estão pedindo pesquisas profundas mais regulares dos destroços, com grandes telescópios, para ajudar a quantificar os riscos apresentados aos satélites ativos. Esta pesquisa procurou por detritos tênues – objetos que são muito pequenos ou pouco refletivos para serem monitorados regularmente e registrados em catálogos disponíveis publicamente.

“As curvas de luz extraídas de nossas imagens de pesquisa mostram o quão variados esses objetos podem ser, tanto em termos de sua natureza física quanto de sua atitude ou comportamento dentro da órbita”, disse o autor principal James Blake , estudante de PhD no departamento da Universidade de Warwick da física.

“Muitos dos fragmentos tênues e não catalogados parecem estar caindo, mostrando uma variação significativa de brilho na janela de observação.

“Esses tipos de recursos podem nos dizer muito sobre as forças perturbativas que agem sobre os residentes da região geossíncrona, mas também destacam que precisamos ser mais cuidadosos ao fazer suposições sobre as propriedades desses objetos.

“Precisamos sondar ainda mais a população de fragmentos tênues e obter mais dados para entender melhor o que está lá fora.

“É importante que continuemos a observar a região geossíncrona com grandes telescópios sempre que possível, para começar a construir uma sensação mais completa para o ambiente de fragmentos tênues.”

A pesquisa faz parte do DebrisWatch , uma colaboração contínua entre a University of Warwick e o Defense Science and Technology Laboratory (Reino Unido).

O objetivo é fornecer uma nova visão sobre os levantamentos da região geossíncrona – a órbita centrada na Terra – que foram realizados no passado.

O Comando Estratégico dos EUA (USSTRATCOM) mantém o catálogo público mais completo de objetos espaciais, usando sua Rede de Vigilância Espacial (SSN) global composta por mais de 30 radares terrestres e telescópios ópticos, ao lado de seis satélites em órbita.

O SSN pode monitorar objetos de grande altitude até cerca de um metro de diâmetro.

Os pesquisadores dizem que, embora certos residentes da região geossíncrona sejam freqüentemente chamados de estacionários, as colisões ainda podem ocorrer com velocidades relativas de quilômetros por segundo. Isso significa que até mesmo objetos pequenos podem causar muitos danos a um satélite ativo.

As imagens da pesquisa foram analisadas para selecionar objetos de detritos candidatos e investigar seu brilho ao longo do tempo.

As curvas de luz resultantes contêm informações sobre os próprios objetos, incluindo sua forma, propriedades de superfície e atitude, mas também são afetadas por outros fatores, como geometria de visualização e interferência atmosférica.

Os astrônomos focaram sua pesquisa na região geossíncrona, cerca de 36.000 quilômetros acima do equador, onde os satélites orbitam com um período que corresponde à rotação da Terra.

Muito acima da camada mais externa da atmosfera da Terra, não existem mecanismos naturais, como arrasto orbital, para induzir a decadência orbital. Portanto, os detritos gerados na região ficarão lá por muito tempo.

Para ajudá-los a descobrir fragmentos tênues, os astrônomos usaram o Telescópio Isaac Newton nas Ilhas Canárias de La Palma.

Eles descobriram que a maioria das trilhas orbitais detectadas tinha brilho correspondente a cerca de um metro ou menos.

Mais de 95 por cento dessas detecções fracas não corresponderam a um objeto conhecido no catálogo do USSTRATCOM, pois são fracas demais para serem monitoradas de forma regular e confiável pelo SSN.

Quando os pesquisadores incluíram todas as suas detecções – incluindo aquelas acima e abaixo de um metro – mais de 75 por cento falharam.

Detritos artificiais orbitando a Terra podem se originar por uma série de razões.

Os próprios satélites se tornam destroços quando chegam ao fim de sua vida útil de missão, corpos de foguetes abandonados após o lançamento bem-sucedido de suas cargas úteis podem explodir ou quebrar após muitos anos em órbita e colisões podem ocorrer entre corpos em órbita, às vezes resultando em milhares de novos fragmentos .

Os astrônomos agora estão investigando maneiras de extrair ainda mais informações dos dados da pesquisa, usando observações simultâneas feitas com um segundo instrumento menor.

A pesquisa mais recente foi publicada na revista Advances in Space Research . Foi parcialmente financiado pelo Conselho de Instalações de Ciência e Tecnologia, parte do UK Research and Innovation, e foi apoiado pela Royal Society.

Curiosidade:

Os detritos ao redor da Terra afetam a atmosfera?

Não há efeito direto, embora a densidade dos detritos espaciais seja agora tão grande que as observações astronômicas são frequentemente degradadas por ela. O principal problema são as colisões com espaçonaves operacionais. Com uma velocidade média de impacto de 10km / s, qualquer pedaço de entulho com mais de 1cm de diâmetro pode causar um impacto catastrófico.

Existem mais de 100.000 desses objetos, incluindo vários lançados por astronautas durante caminhadas espaciais, como uma câmera, uma luva e um alicate. A maioria, entretanto, veio de estágios de foguetes e satélites explodindo. Os objetos maiores são rastreados e espaçonaves (incluindo o ônibus espacial) ocasionalmente precisam manobrar para evitá-los.

A principal ameaça ao nosso clima do lixo espacial é bastante indireta: a densidade do lixo pode se tornar tão grande que poderia prejudicar nossa capacidade de usar satélites meteorológicos e, portanto, monitorar as mudanças climáticas causadas por nossa própria poluição terrestre. Os EUA, Rússia, Japão, França e a Agência Espacial Européia já emitiram diretrizes de mitigação de detritos orbitais.

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