Recolha de lixo

A responsabilidade por um projeto de 100 milhões de euros foi atribuída a uma spin-off do Instituto Federal Suíço de Tecnologia de Lausana (EPFL) pela Agência Espacial Europeia, AEE. ClearSpace SA lidera agora um consórcio que está a desenvolver a primeira missão de remoção de detritos no campo orbital da Terra.

As nossas vidas estão a tornar-se cada vez mais dependentes das tecnologias espaciais. Utilizamos satélites para a meteorologia, comunicações, navegação e observação de zonas de desastre. De acordo com a Agência Espacial Europeia, AEE, cerca de 40% das aplicações móveis modernas confiam na tecnologia de satélite e espacial. Contudo, esta infraestrutura está em risco.

95% de todos os objetos em órbita terrestre baixa, ou seja, a altitudes entre 200 e 2000 quilómetros, estão defeituosos e já não são controláveis. São detritos espaciais — como os painéis solares (incluindo os de satélites), ferramentas, lascas de tinta, partículas de combustível sólido e andares de foguetes ejetados. Os detritos representam um risco para os satélites ativos e para as futuras missões espaciais e respetiva tripulação. Até a Estação Espacial Internacional teve de efetuar manobras para evitar detritos espaciais em várias ocasiões.

Constelações de minissatélites

A situações tornou-se mais urgente devido aos novos satélites que continuam a ser colocados em órbita. Enquanto apenas 50 naves espaciais foram anualmente enviadas entre 2009 e 2012, estão programadas 800 para o presente ano e a tendência é para aumentar. No futuro, a maioria dos recém-chegados ao espaço serão nanossatélites, como parte de constelações de rede. Por exemplo, a empresa OneWeb começou a construir uma constelação de cerca de 650 minissatélites, em 2019. O seu objetivo é permitir o acesso à Internet mesmo nos locais mais remotos da Terra. Projetos como este, bem como o setor emergente do turismo espacial, exigem da remoção dos detritos espaciais.

Com mais de 34 000 objetos de fabrico humano atualmente registados com diâmetros que excedem os dez centímetros, chegámos a um momento crítico. Se a humanidade não fizer nada para contrariar isto, estima-se que até 2065 se acumularão em órbita 140 000 objetos de lixo. Isto porque a colisão entre dois objetos cria um campo de detritos com uma multiplicidade de peças. Corre-se o risco de uma reação em cadeia perigosa.

Primeira missão de remoção de detritos pela AEE

Agora, pela primeira vez, um “satélite de eliminação” suíço está preparado para fazer o pioneiro trabalho de remoção de um objeto de detritos. Planeada para 2025, a missão ClearSpace One, dirigida pela start-up com o mesmo nome, irá capturar o andar superior do VESPA (VEga Secondary Payload Adapter) descartado de um foguetão lançado em 2013 e guiá-lo para a atmosfera terrestre.

O protótipo deste aspirador espacial utilizará um “chaser” constituído por quatro braços robóticos para agarrar e mover o andar superior fora de uso, a uma altitude de 720 quilómetros. Doze acionamentos da maxon operam os braços semelhantes a tentáculos do ClearSpace One. Depois disso, o andar do foguetão capturado será posicionado de forma a poder ser desacelerado para fora da órbita. Este procedimento irá utilizar motores a jato em vários lados. Durante uma reentrada controlada, tanto o VESPA como o ClearSpace One irão arder na atmosfera — a maior “instalação de incineração” de sempre.

A ideia é que os futuros satélites de eliminação repitam este procedimento com a maior frequência possível. Também transportarão objetos mais pesados em órbita terrestre baixa para libertar espaço para operações espaciais subsequentes.

A primeira missão de remoção de detritos do ClearSpace poderá ser realizada conforme mostrado aqui. Atualmente a empresa está a trabalhar com acionamentos da maxon que consistem no motor de corrente contínua DCX 22 L e no redutor planetário GP 32 HP.

Os investigadores do Centro Espacial do EPFL na Suíça têm vindo a trabalhar em sistemas de captura de detritos espaciais desde 2010. Os conhecimentos de engenharia que adquiriram ao longo dos anos contribuíram para o desenvolvimento do ClearSpace One. Em 2017, o projeto foi concretizado, resultando na fundação da ClearSpace SA, que iniciou as suas operações no laboratório maxon do EPFL. Tal como observou Luc Piguet, CEO e cofundador da ClearSpace SA, “o laboratório maxon é um centro de transferência de tecnologia, tornando-o ideal para start-ups”. A equipa em crescimento na ClearSpace foi reforçada por consultores especializados das principais agências espaciais e empresas com experiência em missões. O conselho consultivo inclui luminares como Jean-Jacques Dordain, antigo Diretor-Geral da AEE, e o astronauta suíço Claude Nicollier.

É notável que uma start-up tenha a responsabilidade de um projeto de 100 milhões de euros. Em 2019, a ClearSpace prevaleceu sozinha contra a Airbus, Thales Alenia Space (França), e Avio (Itália). Luc Piguet afirmou que “embora tivéssemos grande confiança na candidatura que apresentámos, ficámos surpreendidos por nos ser permitido assumir sozinhos a liderança de um consórcio de projeto”. Contudo, manteve-se pragmático: “Tivemos em conta considerações económicas desde o início”. Os custos incorridos por cada desorbitagem devem ser tão baixos quanto possível. Isto conquistou a AEE. Piquet acrescentou com um sorriso modesto que “estamos a assumir uma grande responsabilidade”. 

O programa ADRIOS

A missão ClearSpace One faz parte do programa de segurança espacial da AEE ADRIOS (Remoção Ativa de Detritos e Manutenção em Órbita). O objetivo é começar a remoção de detritos espaciais potencialmente perigosos. Espera-se que isto abra caminho a novas missões que contribuam para o desenvolvimento responsável do espaço. Oito Estados-Membros da AEE, incluindo a Suíça, cofinanciaram o projeto com 86 milhões de euros. Os restantes 14,2 milhões de euros são providenciados por patrocinadores.

Uma animação 3D de todas as peças dos detritos que orbitam a Terra pode ser visualizada em stuffin.space