“Sdesde o início da era espacial, temos uma cultura do descarte – um pouco como os plásticos no oceano”, afirma Nick Shave, diretor administrativo da Astroscale UK, uma empresa de serviços em órbita com sede no Japão.
Colocar um satélite em órbita ao redor da Terra costumava ser um grande negócio. Desde o lançamento do primeiro, o Sputnik, em 1957, à medida que se tornou mais fácil e barato colocar satélites no espaço, os números dispararam. Em 2022, eram cerca de 6.000 e em 2030, uma estimativa sugere haverá quase 60.000 satélites em órbita ao redor do nosso planeta.
Olhe para cima em uma noite clara agora e você pode muito bem ver um trem brilhante de pontos atravessando o céu. Estes fazem parte da “megaconstelação” de satélites da SpaceX, Starlink, que oferece maior acesso à comunicação de banda larga em todo o mundo.
Mas as regulamentações sobre como as pessoas se comportam no espaço são fragmentadas e a principal lei internacional, a Lei Exterior da ONU de 1967 Espaço tratado, tem mais de 50 anos.
Há agora uma enorme quantidade de lixo, ou detritos espaciais, em órbita. Quase 37 mil objetos com mais de 10 cm de tamanho estão sendo rastreados por redes de vigilância espacial, de acordo com o Números da Agência Espacial Europeia (ESA) relativos a Setembro.
“Essa coisa é perigosa, não me interpretem mal”, diz John Janka, diretor de assuntos governamentais globais e regulatório da empresa de comunicações Viasatque mora em Washington DC. “Mas há também – segundo a Esa, mais de 1 milhão de pedaços de detritos entre 1 cm e 10 cm que são letais e não rastreáveis. O que isso significa? Significa que você não pode vê-lo, não pode evitá-lo e hoje não pode proteger seu satélite contra ele.”
Mas a preocupação com os detritos é mais do que danificar um satélite ou nave individual. Os operadores espaciais estão perfeitamente conscientes de um perigo conhecido como efeito ou síndrome de Kessler, em homenagem ao cientista da Nasa Donald J Kessler, que em 1978 junto com Burton G Cour-Palais, publicou uma teoria que à medida que o número de satélites aumentasse, também aumentaria a probabilidade de colisões. À medida que as colisões aumentam, mais detritos são produzidos e maior o risco de mais colisões. Numa massa crítica, uma colisão poderia desencadear uma cascata imparável de colisões, de tal forma que uma órbita inteira poderia ser inutilizada.
Um artigo de visão geral de 2022 da Viasat Paints uma imagem quase apocalíptica: “Se um ponto de inflexão for alcançado, toda a humanidade assistirá impotente enquanto o lixo espacial se multiplica incontrolavelmente. Sem uma intervenção oportuna, corremos o risco de levar a era espacial a um fim inglório e de prender a humanidade na Terra sob uma camada do seu próprio lixo durante séculos, ou mesmo milénios.”
E continua: “Não apenas um fim abrupto da exploração espacial, mas também a perda de todos os benefícios da tecnologia espacial – incluindo navegação, previsão do tempo, medições climáticas e até mesmo banda larga por satélite (o propósito pretendido das megaconstelações que estão sendo implantadas).”
Além dos números, ressalta Janka, o tamanho é um problema. “Estamos instalando dezenas de milhares de satélites, e estamos colocando satélites cada vez maiores na órbita baixa da Terra – maiores em termos de área de seção transversal e massa – e estamos descobrindo que talvez estejamos tendo algum impacto imprevisto. em coisas como risco de colisão.”
Ele compara isso a uma vela maior em um barco que pega mais vento. “Quanto maior o satélite, maior a área da seção transversal, maior a chance de ser atingido por destroços.” E satélites maiores criam mais detritos quando são atingidos.
Então, qual é a solução? Rastrear e manobrar satélites para evitar colisões é uma forma de gerenciar riscos. A SpaceX de Elon Musk gerencia seus satélites Starlink dessa forma e tira de órbita aqueles considerados “com um risco elevado de se tornar não manobrável”.
Muitos concordam que a manobrabilidade é importante. Shave o descreve como “crítico em órbita”. No entanto, em última análise, pode não ser uma solução à prova de falhas devido ao grande número de satélites que preencherão os céus nos próximos anos.
“Evitar colisões é um termo completamente impróprio”, diz Hugh Lewis, professor de astronáutica na Universidade de Southampton, “porque não se pode evitar uma colisão quando não se sabe se uma colisão vai realmente acontecer ou não”.
Mas uma manobra para evitar uma colisão futura reduz a probabilidade, explica ele, por isso, embora o risco “nunca desapareça”, torna-se menor. “Agora multiplique isso [small risk] por 10.000 satélites”, diz ele.
Lewis, também consultor técnico da Iniciativa de Sustentabilidade do Espaço Terrestre (Essi), fala sobre “a lei dos números verdadeiramente grandes”. “Você pode ter eventos realmente raros e se você der oportunidade suficiente para que esse evento ocorra, então geralmente acontece, e é por isso que tendemos a ver essas grandes catástrofes acontecendo mesmo que sejam realmente muito raras. A mesma coisa acontece com a espaçonave [collisions].”
Ssatélites pode ser colocado em órbitas diferentes dependendo de qual é sua função. Por exemplo, aqueles colocados em órbita terrestre baixa (LEO) estão relativamente próximos da Terra, 160-200 km acima da superfície, e são bons para observação da Terra. Outros colocado em órbita alta da Terra36.000 km acima da Terra, pode ser útil para monitoramento meteorológico. Os satélites também usam frequências diferentes ou partes do espectro eletromagnético para comunicar e – tal como acontece com as radiofrequências na Terra – os operadores precisam de solicitar este recurso limitado através da União Internacional de Telecomunicações da ONU.
E à medida que as empresas e as nações competem por este recurso finito – com os primeiros participantes a conseguirem ocupar órbitas e larguras de banda, isto levanta questões sobre como dividimos o céu de forma equitativa, partilhando o acesso aos seus benefícios a nível global.
Ian Christensen, diretor sênior da Fundação Mundial Segurauma organização sem fins lucrativos sediada nos EUA, afirma que “em geral, os operadores de constelações estão a sair-se bem” ao manobrar as suas naves para fora de perigo. Por exemplo, ele diz que o Starlink tem um “limiar mais alto para evitar colisões do que o normal” e seu sistema automatizado para evitar colisões é “avesso ao risco”.
“A preocupação vem de como as diferentes constelações irão interagir umas com as outras… então, à medida que os sistemas chineses começam a ser implantados, à medida que o Amazon Kuiper começa a ser implantado, à medida que outros chegam, como podemos garantir que eles sejam coordenados, que os operadores estejam trocando dados posicionais, para que outros operadores saibam onde estão?”
Ele diz que a preocupação é como construir esta coordenação na ausência de um sistema global.
A união global é “inevitável”, de acordo com alguns, que argumentam que a comunidade espacial deveria trabalhar em conjunto mais cedo ou mais tarde, aprendendo com a evolução de outros agentes tecnológicos, como as redes de telefonia móvel e a Internet.
“Esperamos poder pular para o fim. Não vamos passar 10, 20, 30 anos fazendo isso de forma incorreta”, diz Michael Cheng, membro consultivo da Essi e membro do Conselho da Internet Exterior.
Estas organizações sem fins lucrativos estão a pressionar a indústria espacial para desenvolver sistemas “interoperáveis”. Ou seja, que diferentes operadores concordem e utilizem hardware, software e conectividade de rede padronizados para que os seus satélites e sistemas espaciais possam “conversar entre si”.
“Gostaríamos de ver um uso mais eficiente das tecnologias e redes de comunicação”, diz Cheng, que também é diretor de produtos da empresa de comunicações. Alyriaum desdobramento do Google.
Para ajudar a construir resiliência nos sistemas de comunicação, a empresa desenvolveu uma “ferramenta de orquestração de rede” ou software chamado Espaço-tempo que monitora antenas em movimento e pode encontrar as melhores rotas ou opções de conexão entre satélites em movimento. Também pode ajudar as operadoras a trocar capacidade de rede entre si, uma vez que as licenças estejam em vigor, diz Cheng.
Ele compara a atual rede de comunicações no espaço com os primeiros dias das redes de telefonia móvel na Terra, onde deixar a jurisdição de uma operadora significava tarifas de roaming “exorbitantes” para o cliente, enquanto agora diferentes operadoras de telefonia móvel têm protocolos e padrões em vigor, tornando o sistema mais fácil para todos.
A partilha e a normalização de sistemas no espaço tornariam as coisas mais eficientes e, portanto, mais sustentáveis – por exemplo, reduzindo a quantidade de hardware que precisa de ser lançado.
“Apostamos na nossa capacidade de ultrapassar tecnologicamente – ou de usar a tecnologia para alavancar a nossa saída de quaisquer coisas horríveis que estejam a acontecer”, diz Cheng, que argumenta que só trabalhando em conjunto poderemos manter o espaço sustentável. Ele cita uma grande história de sucesso para a humanidade – a proibição dos CFCs para ajudar a fechar o buraco na camada de ozônio. “A humanidade conseguiu colaborar e fazer uma coisa boa ao tornar esse buraco cada vez menor.”
Cheng também observa, no entanto, que a camada de ozono pode estar novamente ameaçada – desta vez por satélites gastos. Um estudo publicado no início deste ano em Cartas de Pesquisa Geofísica sugeriu que no futuro os satélites usados de megaconstelações poderiam produzir mais de 360 toneladas de partículas de óxido de alumínio anualmente à medida que queimam na atmosfera da Terra. Estes podem durar décadas e levar a uma “destruição significativa da camada de ozono”.
MA maioria concorda que a ideia de sistemas interoperáveis faz sentido, embora Janka acautele que isso não acaba com o “problema do consumo excessivo”. “Acho que é fundamental ter um nível de padronização nas áreas certas para ajudar a permitir a sustentabilidade do espaço”, diz Shave. Ele diz que o CEO da Astroscale, Nobu Okada, compara a situação atual no espaço com a de ter mais carros nas estradas no início do século XX. “Você não impediu que os carros circulassem na estrada”, diz ele. “Você os administrou melhor.”
Sua empresa ganhou um contrato de £ 1,95 milhão com a Agência Espacial do Reino Unido no mês passado para a próxima etapa de sua missão de limpeza do espaço exterior por meio do projeto de espaçonave de captura inovadora (cósmica), que visa retirar satélites britânicos inativos do espaço usando um braço robótico. Se tudo correr conforme o planejado, espera lançar o Cosmic em 2027-28.
O objetivo da missão de “remoção ativa de detritos” pode fornecer outro caminho para manter as órbitas sustentáveis. “É imperativo que façamos isso”, diz Lewis. “Estamos tendo que lidar com o legado de objetos abandonados ao longo de décadas.”
Com as ameaças à sustentabilidade no espaço, alguns poderão argumentar que deveríamos parar completamente de lançar satélites. Mas, argumenta Lewis, os serviços espaciais são agora “parte da nossa economia”. Em vez disso, ele pergunta: “Como podemos aumentar o nosso uso de forma sustentável?”
A empresa de Janka quer ver a indústria de satélites modelando como diferentes cenários e soluções podem funcionar. Ele também apela a uma melhor regulamentação, acrescentando que, durante o ano passado, a indústria reconheceu isso através de um grupo guarda-chuva, o Associação Global de Operadores de Satéliteconcordando sobre a importância de trabalhar com os reguladores. “Precisamos regulamentar, porque estamos lidando com o que é potencialmente um ‘tragédia dos comuns‘. E, infelizmente, sendo o comportamento humano o que é, não podemos trabalhar partindo do pressuposto de que todos farão a coisa certa”, alerta.
Quer se trate de sistemas interoperáveis, soluções tecnológicas ou melhores regras sobre a forma como utilizamos o espaço, a questão de como mantemos as nossas atividades no espaço sustentáveis é para todos. “O que acontece no espaço afeta muito o que acontece no solo”, diz Cheng.
“Não se trata apenas de nós. Trata-se de amanhã… trata-se do próximo século”, diz Lewis, “e de sermos capazes de deixar um legado que permita que outras gerações utilizem o espaço da maneira que estamos aproveitando”.
