Cada lançamento de foguete envia para o céu materiais valiosos que não podem ser reciclados, ao mesmo tempo que liberta grandes quantidades de gases com efeito de estufa e produtos químicos que destroem a camada de ozono. Um novo artigo publicado em 1º de dezembro na revista Cell Press Chem Circularity explora como ideias familiares como reduzir, reutilizar e reciclar podem ser incorporadas no projeto, na manutenção em órbita e no descarte em fim de vida de satélites e espaçonaves.
“À medida que a atividade no espaço acelera, desde constelações gigantes de satélites até futuras missões à Lua e a Marte, devemos garantir que a exploração não repita os erros cometidos na Terra”, disse Jin Xuan, autor sênior e engenheiro químico da Universidade de Surrey. “Um futuro verdadeiramente sustentável no espaço começa com tecnologias, materiais e sistemas trabalhando juntos.”
O problema do aumento de detritos e satélites abandonados
Os impactos ambientais continuam muito depois do lançamento. A maioria das naves espaciais e satélites não são reciclados, o que significa que uma grande quantidade de material é perdida permanentemente no final da missão. Muitos satélites mais antigos foram movidos para “órbitas cemitério”, enquanto outros se tornaram detritos orbitais à deriva que poderiam interromper a operação de sistemas ativos.
Os autores acreditam que esta abordagem não pode continuar, especialmente à medida que aumenta o ritmo das missões espaciais privadas. Enfatizaram a necessidade de uma economia espacial circular, um modelo que leva em conta a reutilização, a reparação e a reciclagem na criação de materiais e equipamentos. Eles também observam que indústrias como a eletrônica pessoal e a fabricação de automóveis já adotaram ideias semelhantes com considerável sucesso.
“Nossa motivação é trazer a discussão sobre círculos para o espaço, que já deveria ter sido feita há muito tempo”, disse Xuan. “O pensamento da economia circular está a transformar os materiais e a produção aqui na Terra, mas raramente é aplicado a satélites, foguetões ou habitats espaciais.”
Aplicando os 3 Rs a naves espaciais, satélites e estações espaciais
A equipe disse que a base da economia espacial circular reside nos 3Rs: reduzir, reutilizar e reciclar. A redução do desperdício começa com a construção de satélites e naves espaciais que durem mais e sejam mais fáceis de ancorar no espaço. Eles também sugerem a conversão da estação espacial em um centro multifuncional onde as espaçonaves possam ser reabastecidas, reparadas e até fabricadas com peças novas, reduzindo potencialmente o número de lançamentos necessários.
Trazer naves espaciais e estações espaciais de volta à Terra com segurança para reutilização exigirá melhores sistemas de recuperação, incluindo tecnologias como pára-quedas e airbags, acrescentaram os autores. Eles observam que os equipamentos no espaço estão sujeitos a desgaste severo devido a temperaturas extremas e radiação, portanto, quaisquer peças destinadas à reutilização precisam passar por rigorosas inspeções de segurança.
Recuperando detritos orbitais e aproveitando tecnologias avançadas para operações espaciais mais seguras
Os pesquisadores também sugerem novas medidas para coletar detritos orbitais, como o uso de braços robóticos ou redes para coletar detritos para que o material possa ser reciclado. Isso também ajudará a evitar que colisões criem mais detritos.
As ferramentas baseadas em dados desempenharão um papel importante nesta mudança, dizem os autores. As informações coletadas 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 acrescentaram 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 sublinham que uma economia espacial circular representa uma grande mudança na forma como o sector espacial funciona. Todo o sistema precisa ser considerado imediatamente, desde os materiais utilizados até a forma como a espaçonave é operada e desativada, em vez de focar em peças individuais de hardware.
“Precisamos de inovação em todos os níveis, desde materiais que possam ser reutilizados ou reciclados em órbita, até naves espaciais modulares que possam ser atualizadas em vez de descartadas, até sistemas de dados que rastreiem como o hardware envelhece no espaço”, disse Xuan.
“Mas igualmente importante, precisamos de cooperação internacional e de quadros políticos para encorajar a reutilização e a reciclagem fora da Terra. A próxima etapa é ligar a química, o design e a governação para transformar a sustentabilidade no modo padrão no 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.
