O que realmente acontece com uma espaçonave durante seus últimos momentos de fogo? Essa é a questão chave para a missão Destructive Reentry Assessment Container Object (Draco) da Agência Espacial Europeia (ESA).
A ESA deu luz verde ao programa que criará uma reentrada altamente complexa de uma nave espacial construída especificamente para mergulhar Atmosfera da Terra enquanto carregado com uma variedade de sensores.
Últimos momentos
A ESA apoia fortemente uma abordagem ambiciosa de Zero Detritosum empreendimento que visa evitar mais detritos espaciais, tentando diminuir o risco de que as espaçonaves produzam detritos em colisões.
Como parte disso, os cientistas da ESA estão a estudar o que acontece quando os satélites queimam. A ciência da reentrada é um elemento essencial do que é chamado de esforços de “projeto para a extinção”, disse Holger Krag, Chefe de Segurança Espacial da ESA.
“Precisamos obter mais informações sobre o que acontece quando os satélites queimam na atmosfera, bem como validar os nossos modelos de reentrada”, disse Krag num relatório da ESA. declaração focado na iniciativa Draco.
“É por isso que os dados únicos recolhidos pelo Draco ajudarão a orientar o desenvolvimento de novas tecnologias para construir mais satélites desmontáveis até 2030”, disse Krag.
Medidor de tensão
Os sensores de Draco medirão temperaturas, medirão a tensão nas várias partes do próprio satélite e registrarão a pressão circundante. Quatro câmeras adicionais estarão apontadas para a espaçonave para observar a destruição e coletar informações contextuais.
Planejado para 2027, o satélite Draco deverá inclinar a balança entre 330 e 440 libras (150-200 quilogramas). Mais ou menos do tamanho de uma máquina de lavar, Draco se empilharia propositalmente sobre uma área oceânica desabitada apenas 12 horas depois de ser colocado na órbita da Terra.
Frenesi ardente
Equipada com 200 sensores e 4 câmeras para registrar seu frenesi ardente, a cápsula de 40 centímetros de diâmetro armazenaria dados com segurança a bordo. Assim que seu pára-quedas for lançado, Draco se conectará a um satélite geoestacionário, transmitindo seus dados.
De acordo com os planeadores da ESA, haverá uma janela de cerca de 20 minutos para transmitir a telemetria antes de cair no oceano, concluindo a missão da missão Draco.
Se tudo correr bem, Draco coletará “dados do mundo real” sobre o que ocorre quando o hardware espacial sofre o calor, quebra e se espalha durante a reentrada. É um processo que os investigadores só conseguem imitar hoje na Terra em túneis de vento ou através de modelos de computador.
“Compreender como os diferentes materiais se comportam à medida que queimam”, explica a ESA, “poderia ajudar os engenheiros a projetar satélites que se desintegram completamente, não deixando nada para trás em órbita ou na atmosfera”.
Produtos de ablação
O caso dos dados Draco é explicado de forma direta pelos especialistas em detritos espaciais.
“As reentradas criam vários problemas para a sustentabilidade geral do espaço”, disse Aaron Boley, professor de física e astronomia da Universidade da Colúmbia Britânica e codiretor do Outer Space Institute.
Se não forem controlados, eles impõem riscos de vítimas às pessoas em terra e nas aeronaves em voo, disse Boley ao Space.com, e podem prejudicar ainda mais o tráfego aéreo caso haja fechamentos repentinos do espaço aéreo em reação às reentradas.
“Eles também depositam produtos de ablação diretamente na atmosfera superior”, disse Boley.
Uma abordagem para lidar com os riscos de vítimas é projetar naves espaciais para desaparecerem completamente, mas isso agrava o problema da poluição atmosférica, disse Boley. “Além disso, os modelos de ablação por reentrada não são suficientemente verificados devido, em parte, aos limites dos testes de laboratório.”
Problemas complexos: segurança e poluição
As experiências que podem monitorizar a extinção imediata de um satélite e os tipos de produtos de emissão produzidos na reentrada são muito valiosas para resolver os problemas interligados e complexos de segurança e poluição, acrescentou Boley.
Embora não participe do projeto Draco, Boley disse que caracterizar os tipos de produtos de ablação “é de alta prioridade”, pois isso permite aos investigadores “compreender melhor como as emissões de reentrada afetarão os aerossóis da alta atmosfera e a química associada, com implicações para o ozônio, equilíbrio climático, nuvens polares da alta atmosfera e transmissão atmosférica”, disse Boley.
Peça do quebra-cabeça
Leonard Schulz é pesquisador do Instituto de Geofísica e Física Extraterrestre da Technische Universität Braunschweig em Braunschweig, Alemanha.
Também não envolvido na iniciativa Draco da ESA, Schulz disse que os resultados do empreendimento seriam aguardados com ansiedade.
“As medições in-situ são uma peça importante do quebra-cabeça que falta para entender melhor a reentrada destrutiva da espaçonave e seus efeitos na atmosfera”, disse ele ao Space.com.
“Estou ansioso pelos resultados desta missão. Espero que ela possa servir como um descobridor para observações in-situ da fragmentação de naves espaciais e especialmente do seu comportamento ablativo,” disse Schulz.
Dados relevantes
Opinião semelhante é Luciano Anselmo, pesquisador do Laboratório de Dinâmica de Voo Espacial do Instituto de Ciência e Tecnologias da Informação do Conselho Nacional de Pesquisa, em Pisa, Itália.
Draco será uma única espaçonave de reentrada, com trajetória, massa e design específicos, disse Anselmo.
Não envolvido no programa Draco, Anselmo disse ao Space.com que a experiência pretende ser o mais representativa possível e, se for bem sucedida, permitirá a recolha de muitos dados relevantes.
“Estes dados podem não só revelar-se muito mais aplicáveis do que se poderia inicialmente pensar”, disse Anselmo, “mas também podem revelar algo inesperado, fomentando novas linhas de investigação”.
