Após quase setenta anos de voos espaciais, os detritos espaciais se tornaram um problema bastante sério. Esse lixo, que flutua na órbita baixa da terra (LEO), consiste nos primeiros estágios de foguetes e satélites que não funcionam e representa uma grande ameaça para missões de longo prazo, como a Estação Espacial Internacional e futuros lançamentos espaciais. E, de acordo com números divulgados pelo Escritório de Detritos Espaciais do Centro Europeu de Operações Espaciais (ESOC), o problema está apenas piorando.
Além disso, as agências espaciais e as empresas aeroespaciais privadas esperam lançar consideravelmente mais em termos de satélites e habitats espaciais nos próximos anos. Como tal, a NASA começou a experimentar uma nova e revolucionária idéia para remover detritos espaciais. É conhecida como espaçonave RemoveDebris, que foi implantada recentemente na ISS para realizar uma série de demonstrações da tecnologia Active Debris Removal (ADR).
Este satélite foi montado pela Surrey Satellite Technology Ltd. e pelo Surrey Space Center (na Universidade de Surrey, no Reino Unido) e contém experimentos fornecidos por várias empresas aeroespaciais européias. Ele mede aproximadamente 1 metro (3 pés) de lado e pesa cerca de 100 kg (220 libras), tornando-o o maior satélite implantado na ISS até o momento.
O objetivo da espaçonave RemoveDebris é demonstrar a eficácia das redes de detritos e arpões na captura e remoção de detritos espaciais da órbita. Como Sir Martin Sweeting, o CEO da SSTL, disse em uma declaração recente:
“A experiência da SSTL em projetar e construir pequenas missões por satélite de baixo custo foi fundamental para o sucesso do RemoveDEBRIS, um demonstrador de tecnologia de referência para missões de remoção de detritos ativos que iniciará uma nova era de remoção de lixo espacial na órbita da Terra.”
Além do Surrey Space Center e do SSTL, o consórcio por trás da espaçonave RemoveDebris inclui a Airbus Defense and Space - a segunda maior empresa espacial do mundo - Airbus Safran Launchers, Innovative Solutions in Space (ISIS), CSEM, Inria e Stellenbosch University. A sonda, de acordo com o site do Surrey Space Center, consiste no seguinte:
“A missão será composta por uma plataforma principal de satélite (~ 100 kg) que, uma vez em órbita, implantará dois CubeSats como alvos de detritos artificiais para demonstrar algumas das tecnologias (captura de rede, captura de arpões, navegação baseada em visão, desorbitação da vela de arrasto). O projeto é co-financiado pela Comissão Europeia e pelos parceiros do projeto e é liderado pelo Surrey Space Centre (SSC), Universidade de Surrey, Reino Unido. ”
Para fins de demonstração, a “nave-mãe” implantará dois cubosates, que simularão dois pedaços de lixo espacial. Para o primeiro experimento, um dos CubeSats - designado DebrisSat 1 - inflará seu balão a bordo para simular um pedaço maior de lixo. A espaçonave RemoveDebris implantará sua rede para capturá-la e a guiará para a atmosfera da Terra, onde a rede será liberada.
O segundo CubeSat, chamado DebrisSat 2, será usado para testar os lasers de rastreamento e alcance da nave-mãe, seus algoritmos e sua tecnologia de navegação baseada em visão. O terceiro experimento, que testará a capacidade do arpão de capturar detritos espaciais em órbita, está programado para março próximo. Por razões legais, o arpão não será testado em um satélite real e, em vez disso, consistirá na nave-mãe estendendo um braço com um alvo no final.
O arpão será disparado em uma corda a 20 metros por segundo (45 mph) para testar sua precisão. Depois de ser lançado na estação em 2 de abril, o satélite foi implantado no módulo de laboratório japonês Kibo da ISS em 20 de junho pelo braço robótico canadense da estação. Como Guillermo Aglietti, diretor do Surrey Space Center, explicou em uma entrevista ao SpaceFlight Now antes da nave espacial ser lançada na ISS:
“A rede, como uma maneira de capturar detritos, é uma opção muito flexível, porque mesmo que os detritos estejam girando ou possuam uma forma irregular, capturá-los com uma rede é relativamente baixo risco em comparação com ... ir com um braço robótico , porque se os detritos estiverem girando muito rápido e você tentar capturá-lo com um braço robótico, é evidente que há um problema. Além disso, se você quiser capturar os detritos com um braço robótico ou uma pinça, precisará de um lugar onde possa agarrar seu pedaço de detrito sem quebrar apenas um pedaço dele. ”
O experimento líquido está atualmente programado para setembro de 2018, enquanto o segundo experimento está programado para outubro. Quando essas experiências forem concluídas, a nave-mãe acionará sua vela de arrasto para atuar como um mecanismo de frenagem. Essa vela expansível experimentará colisões com moléculas de ar na atmosfera externa da Terra, reduzindo gradualmente sua órbita até que ela entre nas camadas mais densas da atmosfera da Terra e queime.
Essa vela garantirá que a sonda desorbite dentro de oito semanas após sua implantação, em vez dos dois anos e meio estimados que levaria para acontecer naturalmente. A esse respeito, a espaçonave RemoveDebris demonstrará que é capaz de lidar com o problema de detritos espaciais, sem acrescentar a ela.
No final, a sonda RemoveDebris testará várias tecnologias-chave projetadas para tornar a remoção de detritos orbitais o mais simples e econômica possível. Se for eficaz, a ISS poderá receber várias naves espaciais RemoveDebris no ftureu, que poderão ser implantadas gradualmente para remover pedaços maiores de detritos espaciais que ameaçam a estação e os satélites operacionais.
Conor Brown é o gerente externo de cargas úteis da Nanoracks LLC, a empresa que desenvolveu o sistema Kaber a bordo do módulo de laboratório Kibo para acomodar o crescente número de MicroSats sendo implantados no ISS. Como ele expressou em uma declaração recente:
"É maravilhoso ter ajudado a facilitar esta missão inovadora. O RemoveDebris está demonstrando algumas tecnologias de remoção de detritos ativos extremamente interessantes que podem ter um grande impacto na maneira como gerenciamos os detritos espaciais no futuro. Este programa é um excelente exemplo de como cresceram as pequenas capacidades de satélites e como a estação espacial pode servir como plataforma para missões dessa escala. Estamos todos empolgados em ver os resultados das experiências e o impacto que esse projeto poderá ter nos próximos anos. "
Além da espaçonave RemoveDebris, a ISS recebeu recentemente uma nova ferramenta para detectar detritos espaciais. Isso é conhecido como Sensor de detritos espaciais (SDS), um sensor de impacto calibrado montado no exterior da estação para monitorar impactos causados por detritos espaciais de pequena escala. Juntamente com as tecnologias projetadas para limpar detritos espaciais, o monitoramento aprimorado garantirá que a comercialização (e talvez até a colonização) do LEO possa começar.
