Lixo espacial é um problema crescente. Durante décadas, enviamos satélites para a órbita da Terra. Alguns deles orbitam e queimam na atmosfera da Terra ou colidem com a superfície. Mas a maioria das coisas que enviamos para órbita ainda está lá em cima.
Isso está se tornando um problema agudo com o passar dos anos e lançamos cada vez mais hardware em órbita. Desde que o primeiro satélite, o Sputnik 1, foi lançado em órbita em 1957, mais de 8000 satélites foram colocados em órbita. Em 2018, estima-se que 4900 ainda estejam em órbita. Cerca de 3000 deles não estão operacionais. Eles são lixo espacial. O risco de colisão está aumentando e os cientistas estão trabalhando em soluções. O problema se agravará com o tempo, à medida que colisões entre objetos criam mais pedaços de detritos que precisam ser tratados.
Existem duas classificações de sistemas de remoção de lixo espacial: métodos de contato e métodos sem contato. Os métodos de contato incluem braços robóticos, amarras e redes. Os métodos sem contato incluem lasers e feixes de íons. Até agora, os métodos sem contato provaram ser mais confiáveis. Uma equipe da Universidade Tohoku, na cidade de Sendai, Japão, e seus colegas da Universidade Nacional Australiana, estão desenvolvendo um método sem contato exclusivo chamado método de contato por feixe de íons pastor.
Existem dois problemas em apontar feixes de íons para o lixo espacial e direcioná-lo para a Terra. A força contrária empurra o satélite para fora de posição. O outro problema é a massa do lixo espacial em si. É preciso muito poder para direcioná-lo inofensivamente para a Terra.
Os cientistas estão focados em satélites em Low Earth Orbit para começar. Esses objetos tendem a estar na faixa de 1 a 2 toneladas. De acordo com o estudo, objetos nessa faixa de massa levariam cerca de 80 a 150 dias para serem retirados da órbita. Desenvolver, construir e lançar um satélite poderoso o suficiente para fazer isso, com dois propulsores separados, é difícil e caro.
"Se a remoção de detritos puder ser realizada por um único sistema de propulsão de alta potência, será de uso significativo para futuras atividades espaciais." - Professor Associado Kazunori Takahashi, Universidade Tohoku, Japão.
A equipe nipo-australiana está desenvolvendo um sistema que resolve esses problemas com um arranjo de feixe de plasma bidirecional exclusivo. Os dois raios podem se contrariar, com um mantendo o satélite pastor em posição e o outro direcionando o lixo para a Terra. Uma única fonte de energia alimenta os dois feixes, e o satélite direciona os feixes conforme necessário.
"Se a remoção de detritos puder ser realizada por um único sistema de propulsão de alta potência, será de uso significativo para atividades espaciais futuras", disse o professor associado Kazunori Takahashi da Universidade Tohoku, no Japão, que lidera a pesquisa sobre novas tecnologias para remover o espaço detritos em colaboração com colegas da Universidade Nacional Australiana.
Testes de laboratório demonstraram claramente que um propulsor de plasma de helicóptero pode remover detritos espaciais com um único sistema de propulsão. Os experimentos de laboratório, campos magnéticos e injeções de gás controlam as plumas de plasma do único propulsor de plasma. Testes de laboratório mediram a força aplicada ao lixo espacial simulado. O sistema aplicou a quantidade exata de força contrária ao satélite para mantê-lo em posição. O sistema opera em três modos diferentes: aceleração por satélite, desaceleração por satélite e remoção de detritos.
"O propulsor de plasma de helicóptero é um sistema sem eletrodos, que permite realizar longas operações realizadas com alto nível de potência". diz Takahashi: "Essa descoberta é consideravelmente diferente das soluções existentes e dará uma contribuição substancial para a futura atividade humana sustentável no espaço".
- Universidade de Tohoku Press Release: Propulsor de plasma: nova tecnologia de remoção de detritos espaciais
- Artigo de pesquisa na Nature.com: Demonstrando uma nova tecnologia para remoção de detritos espaciais usando um propulsor de plasma bidirecional
- Entrada da Wikipedia: Satélite
