Cada lançamento de foguete envia para o céu materiais preciosos que não podem ser recuperados e libera grandes quantidades de gases de efeito estufa e produtos químicos que destroem a camada de ozônio. Um novo artigo publicado em 1º de dezembro na revista Cell Press Chem Circularity analisa como ideias familiares como reduzir, reutilizar e reciclar podem ser incorporadas na forma como satélites e espaçonaves são projetados, reparados em órbita e gerenciados no final de suas vidas úteis.
“À medida que a atividade espacial acelera, desde megaconstelações de satélites até futuras missões à Lua e a Marte, precisamos de garantir que a investigação não repete os erros cometidos na Terra”, afirma o autor sénior e engenheiro químico Jin Xuan, da Universidade de Surrey. “Um futuro espacial verdadeiramente sustentável começa com tecnologias, materiais e sistemas trabalhando juntos.”
O crescimento dos detritos e o problema dos satélites abandonados
Os danos ambientais continuam muito depois do lançamento. A maioria das naves espaciais e satélites nunca são reciclados, o que significa que uma grande quantidade de material é irremediavelmente perdida após a conclusão das missões. Muitos satélites antigos são relegados a uma “órbita cemitério”, enquanto outros se tornam detritos orbitais à deriva que podem perturbar sistemas ativos.
Os autores argumentam que esta abordagem não pode continuar, especialmente com o ritmo crescente das missões espaciais privadas. Enfatizam a necessidade de uma economia espacial circular, um modelo em que os materiais e equipamentos são criados tendo em mente a reutilização, a reparação e a reciclagem. Eles também observam que indústrias como a eletrônica pessoal e a automotiva já adotaram ideias semelhantes com considerável sucesso.
“Nossa motivação foi trazer a conversa sobre circularidade para o domínio espacial, onde já era necessária”, diz Xuan. “O pensamento da economia circular está a transformar os materiais e a produção na Terra, mas raramente se aplica a satélites, foguetões ou habitats espaciais.”
Aplicação de Rs 3 a naves espaciais, satélites e estações espaciais
Segundo a equipe, a base da economia espacial circular está nos 3 Rs: reduzir, reutilizar e reciclar. A redução do desperdício começaria com a construção de satélites e naves espaciais que durassem mais e fossem mais fáceis de ancorar no espaço. Eles também propõem transformar as estações espaciais em centros multifuncionais onde as espaçonaves possam reabastecer, passar por reparos ou até mesmo fabricar novos componentes, o que poderia reduzir o número de lançamentos necessários.
Serão necessários melhores sistemas de recuperação, incluindo tecnologias como pára-quedas e airbags, para devolver com segurança naves espaciais e estações espaciais à Terra para reutilização, acrescentam os autores. Eles observam que os equipamentos no espaço sofrem desgaste significativo devido a temperaturas extremas e radiação, portanto, qualquer peça destinada a ser reutilizada deve passar por verificações de segurança rigorosas.
Recuperando detritos orbitais e usando tecnologias avançadas para operações espaciais mais seguras
Os pesquisadores também recomendam novos esforços para coletar detritos orbitais, como o uso de braços robóticos ou redes para coletar fragmentos para que os materiais possam ser reciclados. Isso também ajudará a evitar colisões que criam ainda mais detritos.
As ferramentas baseadas em dados desempenharão um papel importante nesta transição, afirmam os autores. As informações coletadas de espaçonaves podem orientar melhorias no projeto e limitar o desperdício, e as ferramentas de modelagem podem reduzir a necessidade de testes físicos caros. Eles acrescentam que os sistemas de inteligência artificial poderiam ajudar naves espaciais e satélites a evitar detritos perigosos em tempo real.
Transformando todo o sistema espacial através da inovação e da colaboração global
Os autores enfatizam que a economia espacial circular representa uma grande mudança na forma como o setor espacial funciona. Em vez de focar em peças individuais de hardware, todo o sistema precisa ser considerado simultaneamente, desde os materiais utilizados até a forma como as naves espaciais são operadas e desativadas.
“Precisamos de inovação em todos os níveis, desde materiais que possam ser reutilizados ou reciclados em órbita, e espaçonaves modulares que possam ser atualizadas em vez de descartadas, até sistemas de dados que rastreiem como o equipamento envelhece no espaço”, diz Xuan.
“Mas, igualmente importante, precisamos de cooperação internacional e de quadros políticos para encorajar a reutilização e recuperação fora da Terra. A próxima fase consiste em ligar a química, o design e a gestão para tornar a sustentabilidade o modelo padrão para o espaço.”
Esta pesquisa foi apoiada pelo Conselho de Pesquisa em Engenharia e Ciências Físicas do Reino Unido, pelo Leverhulme Trust e pelo Surrey-Adelaide Partnership Fund.
