Cada lançamento de foguete envia para o céu materiais valiosos que não podem ser recuperados, além de emitir grandes quantidades de gases de efeito estufa e produtos químicos que danificam a camada de ozônio. Um novo artigo publicado em 1º de dezembro na revista Cell Press Chem Circularity examina como conceitos familiares como redução, reutilização e reciclagem podem ser incorporados na forma como satélites e espaçonaves são projetados, reparados em órbita e gerenciados no final de sua vida útil.
“À medida que a atividade espacial acelera, desde megaestrelas de satélites até futuras missões lunares e a Marte, devemos garantir que a exploração não repita os erros cometidos na Terra”, disse o autor sênior Jean Juan, engenheiro químico da Universidade de Surrey. “Um futuro aeroespacial verdadeiramente sustentável começa com tecnologias, materiais e sistemas trabalhando juntos.”
O problema do crescimento de detritos e satélites abandonados
O impacto ambiental continua muito depois do lançamento. A maioria das naves espaciais e satélites nunca são reciclados, o que significa que grandes quantidades de material são perdidas permanentemente quando a missão termina. Muitos satélites mais antigos são relegados a “órbitas cemitério”, enquanto outros se tornam detritos orbitais à deriva que podem perturbar o funcionamento de sistemas ativos.
Os autores argumentam que esta abordagem não pode continuar, especialmente com o ritmo crescente das missões espaciais pessoais. Destacam a necessidade de uma economia espacial circular, um modelo onde os materiais e equipamentos são concebidos tendo em mente a reutilização, a reparação e a reciclagem. Eles também apontam que indústrias como a eletrônica pessoal e a fabricação automotiva já adotaram conceitos semelhantes com considerável sucesso.
“Nossa motivação foi trazer a conversa sobre circularidade para o domínio espacial, onde está atrasada há muito tempo”, diz Juan. “O pensamento da economia circular está a transformar os materiais e a produção na Terra, mas raramente é aplicado a satélites, foguetões ou habitats espaciais.”
3 está sendo aplicado a naves espaciais, satélites e estações espaciais
Segundo a equipe, a base de uma economia espacial circular está nos 3 Rs: reduzir, reutilizar e reciclar. A redução do desperdício começará pela construção de satélites e naves espaciais que durem mais e possam ser mais facilmente fixados no espaço. Eles sugerem transformar as estações espaciais em centros multifuncionais onde as naves espaciais possam reabastecer, reparar ou mesmo fabricar novos componentes, o que poderia reduzir o número de lançamentos necessários.
Os autores acrescentam que serão necessários melhores sistemas de recuperação, incluindo tecnologias como pára-quedas e airbags, para trazer naves espaciais e estações espaciais de volta à Terra em segurança. Eles observaram que o equipamento espacial sofre desgaste significativo devido a temperaturas extremas e radiação, portanto, quaisquer peças destinadas à reutilização devem passar por rigorosos testes de segurança.
Recuperando detritos orbitais e usando tecnologias avançadas para operações espaciais seguras
Os pesquisadores também recomendam novos esforços para coletar detritos orbitais, como o uso de braços robóticos para coletar fragmentos ou redes para que os materiais possam ser reciclados. Isso ajudará a evitar colisões que criam mais detritos.
As ferramentas baseadas em dados desempenharão um papel importante nesta transformação, afirmam os autores. Os dados coletados de espaçonaves podem orientar melhorias no projeto e ajudar a limitar o desperdício, enquanto as ferramentas de simulação podem reduzir a necessidade de testes físicos caros. Eles acrescentam que os sistemas de IA podem 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 uma economia espacial circular representa uma grande mudança na forma como o setor espacial funciona. Em vez de se concentrar em peças únicas de hardware, todo o sistema precisa ser considerado de uma só vez, desde os materiais utilizados até a forma como a espaçonave é alimentada e retirada.
“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 a antiguidade do hardware no espaço”, disse Juan.
“Mas, igualmente importante, precisamos de cooperação internacional e de quadros políticos para encorajar a reutilização e a recuperação fora da Terra. A próxima fase consiste em ligar a química, o design e a governação para tornar a sustentabilidade o modelo padrão para o espaço.”
Esta pesquisa recebeu apoio do Conselho de Pesquisa em Engenharia e Ciências Físicas do Reino Unido, do Leverhulme Trust e do Surrey-Adelaide Partnership Fund.
