Um novo sistema de propulsão pode permitir que satélites voem mais perto da Terra do que normalmente seria possível. E a solução parece saída da ficção científica: em vez de carregar todo o combustível necessário, eles poderão literalmente “respirar” os gases encontrados nas camadas superiores da atmosfera.
A tecnologia foi desenvolvida pela startup espanhola Kreios Space. Seu sistema de propulsão elétrica coleta gases residuais, como oxigênio e nitrogênio, e utiliza esse material para gerar impulso.
A ideia é permitir operações prolongadas na chamada órbita terrestre muito baixa, ou VLEO, localizada aproximadamente entre 100 e 400 quilômetros acima da superfície.
O primeiro grande teste no espaço está previsto para acontecer em 2028.
Como um satélite consegue “respirar” no espaço?
Satélites que operam em altitudes muito baixas enfrentam um problema importante: a atmosfera terrestre.
Embora o ar seja extremamente rarefeito nessas regiões, ainda existem partículas suficientes para produzir resistência. Esse arrasto atmosférico reduz gradualmente a velocidade do satélite e faz sua órbita perder altitude.
Sem correções, o objeto acaba entrando nas camadas mais densas da atmosfera e é destruído durante a reentrada.
Uma solução convencional seria instalar propulsores capazes de compensar constantemente essa perda de velocidade. Porém, isso exigiria transportar grandes quantidades de propelente.
Mais combustível significa maior massa, custos de lançamento elevados e uma vida útil limitada pela quantidade disponível a bordo.
A Kreios Space pretende eliminar grande parte desse problema.
Seu sistema captura partículas presentes na atmosfera superior, direciona esse material para o propulsor e utiliza energia elétrica para ionizar o gás. Depois, as partículas são aceleradas e expelidas, produzindo o impulso necessário para compensar o arrasto atmosférico.
Em outras palavras, a própria atmosfera que tenta derrubar o satélite fornece o material utilizado para mantê-lo no espaço.
Primeiro teste espacial acontecerá em 2028
A Kreios já realizou testes de um protótipo do sistema em laboratório em 2021. Agora, a empresa prepara sua primeira demonstração diretamente em órbita.
Para isso, utilizará uma plataforma de microssatélite da Kongsberg NanoAvionics, empresa com operações na Lituânia.
A missão prevista para 2028 terá como principal objetivo demonstrar que o sistema de propulsão consegue funcionar nas condições reais encontradas em órbita terrestre muito baixa.
O satélite também realizará medições do ambiente ao redor e produzirá imagens da Terra.
Segundo as empresas, o equipamento será capaz de capturar imagens com resolução inferior a um metro nas faixas visível e infravermelho próximo, conhecida pela sigla VNIR.
Por que colocar satélites tão perto da Terra?
Operar em VLEO pode oferecer diversas vantagens.
A mais evidente aparece na observação terrestre. Quanto mais próximo um satélite estiver da superfície, maior pode ser a resolução espacial obtida por seus sensores sem exigir instrumentos ópticos tão grandes.
A proximidade também pode melhorar a intensidade dos sinais de comunicação e permitir que componentes menores ofereçam desempenho semelhante ao de equipamentos maiores instalados em órbitas mais altas.
Existe ainda outra vantagem cada vez mais importante: espaço disponível.
A órbita terrestre baixa tradicional está ficando progressivamente mais congestionada com satélites e detritos espaciais. A região VLEO permanece comparativamente menos ocupada.
“Estamos construindo os satélites que tornam possíveis operações sustentadas em órbita terrestre muito baixa”, afirmou Adrián Senar, CEO da Kreios Space.
Segundo o executivo, permitir que satélites operem mais baixo por períodos prolongados poderia melhorar a observação da Terra, as comunicações e a precisão de diferentes missões.
VLEO pode se tornar uma nova fronteira espacial
A Kreios Space não é a única interessada nessa região.
A China também vem aumentando seus investimentos em tecnologias para VLEO e estabeleceu recentemente uma aliança industrial nacional voltada ao desenvolvimento de operações sustentáveis de satélites em altitudes muito baixas.
Ainda existem desafios importantes. Um sistema que depende da atmosfera precisa capturar partículas suficientes para produzir impulso, enquanto o próprio satélite enfrenta constantemente o arrasto provocado por essas mesmas partículas.
O teste de 2028 será fundamental para descobrir se a tecnologia consegue equilibrar essa equação durante operações reais.
Se funcionar, entretanto, o conceito pode abrir uma nova faixa orbital para missões comerciais e científicas.
E futuros satélites poderão permanecer próximos da Terra durante muito mais tempo utilizando justamente aquilo que normalmente faria com que caíssem: a própria atmosfera.
