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Ciência

Radiotelescópios podem ganhar uma nova missão: vigiar o lixo que deixamos no espaço

A crescente quantidade de objetos em órbita está criando novos desafios para a vigilância espacial. Agora, tecnologias aparentemente distantes desse problema podem mudar a forma como acompanhamos esses objetos.
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Tempo de leitura: 4 minutos

A Terra está cercada por uma quantidade cada vez maior de objetos artificiais. Satélites desativados, estágios de foguetes e fragmentos de colisões atravessam o espaço a velocidades impressionantes, tornando cada movimento difícil de acompanhar. Saber onde eles estão é apenas parte do desafio. Também é preciso descobrir para onde estão indo e, principalmente, o que acontece quando finalmente começam a cair. É nesse ponto que duas ideias pouco convencionais começam a chamar atenção.

Um novo olhar para objetos que estão muito além do alcance comum

A vigilância espacial tradicional já consegue acompanhar muitos objetos em órbita baixa, mas a tarefa se torna consideravelmente mais complicada conforme aumenta a distância. Pequenos fragmentos podem desaparecer do radar e voltar a aparecer em posições difíceis de prever.

Uma das novas abordagens parte de uma ideia curiosa: utilizar grandes radiotelescópios que originalmente foram construídos para observar o Universo como componentes de um sistema de radar espacial.

O projeto, conhecido como Long Baseline Multistatic Radar (LBMR), reúne pesquisadores da Universidade de Birmingham, do MIT Lincoln Laboratory e do observatório britânico Jodrell Bank.

Entre os equipamentos envolvidos está o enorme Lovell Telescope, uma antena de 76 metros de diâmetro. Em vez de apenas receber sinais vindos do espaço profundo, o telescópio pode ser utilizado para captar os ecos produzidos por ondas de radar que atingem objetos em órbita.

A lógica é relativamente simples, mas a execução é sofisticada. Um transmissor envia ondas de rádio em direção ao objeto. Quando essas ondas atingem sua superfície, parte do sinal retorna e pode ser captada por uma antena localizada a uma grande distância.

Em uma demonstração realizada recentemente, o sistema conseguiu detectar e caracterizar objetos espaciais em tempo real, mostrando uma sensibilidade que pode chegar a ser várias vezes superior à de determinados sistemas convencionais.

O desafio está a 36 mil quilômetros da Terra

A importância dessa tecnologia fica mais clara quando olhamos para uma região específica do espaço.

A aproximadamente 36 mil quilômetros acima da superfície terrestre está a órbita geoestacionária, uma área fundamental para satélites de comunicação, meteorologia e outros serviços.

Nessa altitude, pequenos objetos são particularmente difíceis de detectar. Quanto maior a distância, mais fraco tende a ser o sinal que retorna ao equipamento responsável pela observação.

O LBMR tenta contornar esse problema aproveitando uma infraestrutura que já existe. Em vez de depender exclusivamente de novos radares especializados, a proposta combina transmissores potentes com enormes radiotelescópios capazes de funcionar como receptores extremamente sensíveis.

O próximo passo é ampliar a quantidade de antenas utilizadas simultaneamente. Com vários radiotelescópios trabalhando juntos, os pesquisadores podem obter informações mais precisas sobre a posição e o movimento de um objeto.

Isso permitiria reconstruir trajetórias em três dimensões com maior precisão — algo especialmente importante quando se trata de objetos que podem permanecer durante anos em regiões congestionadas da órbita terrestre.

Mas existe outro momento crítico em que acompanhar esses objetos se torna ainda mais difícil.

Quando a reentrada começa, o problema muda completamente.

A resposta pode estar debaixo dos nossos pés

Prever aproximadamente onde um objeto espacial vai reentrar na atmosfera já é possível. O problema aparece quando ele começa a atravessar as camadas atmosféricas em velocidades enormes e a se fragmentar.

Nesse momento, acompanhar cada pedaço se torna uma tarefa extremamente complicada.

Foi justamente aí que pesquisadores encontraram uma possibilidade inesperada. Benjamin Fernando, da Universidade Johns Hopkins, e Constantinos Charalambous, do Imperial College London, investigaram se instrumentos criados para detectar terremotos também poderiam ajudar a acompanhar objetos que caem do espaço.

A conexão está nas ondas de choque.

Restos espaciais entram na atmosfera em velocidades supersônicas e produzem perturbações capazes de fazer o solo vibrar levemente. Essas vibrações podem ser registradas por sismômetros, os mesmos equipamentos utilizados para estudar a atividade sísmica do planeta.

Para testar a ideia, os pesquisadores analisaram dados públicos de 125 sismômetros no sul da Califórnia durante a reentrada do módulo orbital chinês Shenzhou-15, em abril de 2024.

A nave atravessou a atmosfera a aproximadamente Mach 25 a 30. Ao comparar o momento e a intensidade dos sinais registrados pelos sensores, os cientistas conseguiram reconstruir informações sobre velocidade, altitude, direção e fragmentação.

O resultado mostrou algo importante: a trajetória observada estava aproximadamente 40 quilômetros ao sul daquela prevista pelos dados orbitais.

Duas tecnologias para acompanhar o mesmo problema

Os dois métodos não competem diretamente. Na verdade, eles podem funcionar como peças diferentes de uma mesma estratégia.

Enquanto o sistema baseado em radiotelescópios busca melhorar a detecção de objetos que ainda estão em órbita, os sismômetros podem ajudar justamente quando esses objetos começam sua reentrada e passam a se fragmentar.

A possibilidade mais interessante está no fato de que nenhuma dessas soluções depende necessariamente da construção de uma gigantesca rede mundial de equipamentos novos.

Grande parte da infraestrutura já existe.

Radiotelescópios espalhados pelo planeta podem ganhar uma nova função na vigilância orbital. Da mesma forma, redes sísmicas instaladas para monitorar terremotos podem fornecer informações inesperadas sobre acontecimentos que ocorrem dezenas ou centenas de quilômetros acima delas.

O método dos sismômetros, publicado na revista Science, também aponta para uma possibilidade particularmente útil: no futuro, informações sobre uma reentrada poderiam ser reconstruídas em questão de minutos, ou até aproximadamente cem segundos depois do evento.

Isso pode fazer diferença em situações nas quais cada minuto importa.

A quantidade de objetos orbitando a Terra continua crescendo, e acompanhar esse tráfego será cada vez mais importante. A solução, ao que tudo indica, pode não estar apenas em lançar novos equipamentos ao espaço.

Às vezes, basta olhar para os instrumentos que já temos — e descobrir que eles podem fazer muito mais do que imaginávamos.

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