Naves espaciais queimando na alta atmosfera: quais consequências para o clima?

Esta artigo foi publicado inicialmente em A Conversação fevereiro 23, 2024.

A SpaceX de Elon Musk anunciou que irá descartar 100 satélites Starlink nos próximos seis meses, depois de descobriu uma falha de design isso pode fazer com que eles falhem. Em vez de correr o risco de representar uma ameaça para outras naves espaciais, a SpaceX irá “desorbitar” estes satélites para queimarem na atmosfera.

Mas os cientistas atmosféricos estão cada vez mais preocupados que este tipo de aparente queda de mosca pelo sector espacial causará mais alterações climáticas na Terra. Uma equipe descobriu recentemente e inesperadamente metais potenciais destruidores da camada de ozônio de espaçonaves na estratosfera, a camada atmosférica onde a camada de ozônio é formada.

A relativa “órbita terrestre baixa”, onde satélites monitorando a Terra ecossistemas são encontrados está cada vez mais congestionado – só o Starlink tem mais de 5,000 espaçonaves em órbita. A remoção de detritos é, portanto, uma prioridade para o setor espacial. As naves espaciais recém-lançadas também devem ser retiradas de órbita dentro de 25 anos (os EUA implementaram recentemente uma medida mais rigorosa regra de cinco anos) subindo para a chamada “órbita cemitério” ou descendo para a atmosfera da Terra.

Os satélites em órbita inferior são geralmente projetados para usar qualquer combustível restante e a força da gravidade da Terra para reentrar na atmosfera. Numa reentrada controlada, a espaçonave entra na atmosfera em um horário pré-definido para pousar na parte mais remota do Oceano Pacífico, em Ponto Nemo (também conhecido como cemitério de naves espaciais). Numa reentrada descontrolada, as naves espaciais seguem uma “morte natural” e queimam na atmosfera.

A Nasa e a Agência Espacial Europeia promovem esta forma de eliminação como parte de uma filosofia de design chamada “design for demise”. É um desafio ambiental construir, lançar e operar um satélite suficientemente robusto para funcionar na hostilidade do espaço, mas também capaz de se desintegrar e queimar facilmente na reentrada, para evitar que detritos perigosos cheguem à superfície da Terra. Ainda é um trabalho em andamento.

Os operadores de satélite devem provar que os seus planos de concepção e reentrada têm uma baixa taxa de “acerto humano” antes de obterem uma licença. Mas há uma preocupação limitada relativamente ao impacto na atmosfera superior da Terra durante a fase de reentrada. Isto não é um descuido.

Inicialmente, nem o sector espacial nem a comunidade astrofísica consideraram a queima de satélites na reentrada como uma ameaça ambiental grave – pelo menos para a atmosfera. Afinal, o número de partículas libertadas por naves espaciais é pequeno quando comparado com as 440 toneladas de meteoroides que entram diariamente na atmosfera, juntamente com as cinzas vulcânicas e a poluição provocada pelo homem proveniente de processos industriais na Terra.

Más notícias para a camada de ozônio?

Então, estarão os cientistas do clima atmosférico a reagir exageradamente à presença de partículas de naves espaciais na atmosfera? As suas preocupações baseiam-se em 40 anos de investigação sobre a causa dos buracos na camada de ozono acima dos pólos sul e norte, que foram amplamente observados pela primeira vez na década de 1980.

Hoje, eles sabem que a perda de ozônio é causada por gases industriais, que combinam com altitudes naturais e muito elevadas nuvens estratosféricas polares ou nuvens madrepérola. As superfícies destas nuvens etéreas actuam como catalisadores, transformando substâncias químicas benignas em formas mais activas que podem rapidamente destruir ozônio.

Dan Cziczo é um cientista atmosférico da Universidade Purdue, nos EUA, e co-autor do estudo recente que encontrou substâncias que destroem a camada de ozono na estratosfera. Ele me explica que a questão é se as novas partículas da espaçonave ajudarão na formação dessas nuvens e levarão à perda de ozônio num momento em que a atmosfera da Terra está apenas começando a se recuperar.

O que mais preocupa os cientistas atmosféricos como Cziczo é que apenas algumas novas partículas poderiam criar mais destes tipos de nuvens polares – não apenas na alta atmosfera, mas também na baixa atmosfera, onde se formam as nuvens cirros. Nuvens cirros são nuvens de gelo finas e finas que você pode observar no alto do céu, acima de seis quilômetros. Tendem a deixar passar o calor do Sol, mas depois prendem-no à saída, pelo que, em teoria, mais nuvens cirros poderiam acrescentar um aquecimento global adicional ao que já estamos a ver com os gases com efeito de estufa. Mas isto é incerto e ainda em estudo.

Cziczo também explica que, a partir de evidências anedóticas, sabemos que as nuvens de grande altitude acima dos pólos estão a mudar – mas ainda não sabemos o que está a causar esta mudança. São partículas naturais, como meteoróides ou detritos vulcânicos, ou partículas não naturais de naves espaciais? Isto é o que precisamos saber.

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Preocupado, mas não tenho certeza

Então, como respondemos a essa pergunta? Temos algumas pesquisas de cientistas atmosféricos, construtores de espaçonaves e astrofísicos, mas não são rigorosas ou focadas o suficiente para tomar decisões informadas sobre qual direção tomar. Alguns astrofísicos afirmam que as partículas de alumina (óxido de alumínio) provenientes de naves espaciais causarão reações químicas na atmosfera que provavelmente desencadeará a destruição do ozônio.

Os cientistas atmosféricos que estudam este tópico em detalhe não deram este salto porque não há provas científicas suficientes. Sabemos que as partículas das naves espaciais estão na estratosfera. Mas o que isto significa para a camada de ozono ou para o clima ainda é desconhecido.

É tentador exagerar os resultados da investigação para obter mais apoio. Mas este é o caminho para o inferno da investigação – e os negacionistas utilizarão resultados deficientes numa data posterior para desacreditar a investigação. Também não queremos usar opiniões populistas. Mas também aprendemos que, se esperarmos até que estejam disponíveis provas indiscutíveis, poderá ser tarde demais, como aconteceu com a perda de ozono. É um dilema constante.

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Imagem por SpaceX on Unsplash.