Em média, pelo menos três grandes pedaços de detritos espaciais – satélites antigos e estágios de foguetes gastos – caem de volta à Terra todos os dias, mas os pesquisadores têm uma compreensão muito limitada de onde esses pedaços potencialmente perigosos pousam e o que acontece com eles na atmosfera. Um novo método baseado no rastreamento de explosões sônicas a partir de sensores sísmicos poderia fornecer informações em tempo real sobre o paradeiro de fragmentos de detritos em alta velocidade.
Novembro de 2022, Espanha e França Fechar parte do espaço aéreo Esperava-se que um enorme fragmento de um foguete chinês tivesse caído no sul da Europa por cerca de 40 minutos. O encalhe fez com que centenas de voos fossem desviados ou atrasados, causando prejuízos de milhões de dólares. O corpo principal do foguete eventualmente reentra no outro lado da Terra, reentrando no Pacífico.
Comunidade espacial prevê caminho de reentrada detritos espaciais Medições baseadas em radar global e redes ópticas telescópio. Essa abordagem é razoável, mas tem limitações.
“O radar de consciência situacional espacial e o rastreamento óptico são muito úteis quando um objeto está em órbita”, disse o principal autor do estudo, Benjamin Fernando, pós-doutorado na Universidade Johns Hopkins, ao Space.com. “Mas quando as altitudes caem abaixo de algumas centenas de quilómetros, a interação com a atmosfera torna-se bastante confusa e nem sempre é óbvio onde os detritos irão reentrar.”
Fernando acrescentou que os radares terrestres estão esparsamente distribuídos pelo globo, dificultando o monitoramento da desintegração dos objetos espaciais que retornam. Além disso, as medições não estão imediatamente disponíveis para todos que possam precisar delas.
Em vez disso, grande parte do mundo está densamente povoada com sensores concebidos para detectar terramotos. terremotoe a maioria dessas medições está disponível publicamente online. Além das vibrações que emanam do interior da Terra, esses sensores podem detectar explosões, vibrações de trânsito e até sons de baleias no oceano.
No novo estudo, Fernando e seus colegas usaram dados desses sensores sísmicos para reconstruir a trajetória de um módulo em órbita que se separou de um satélite chinês. Shenzhou 17 A cápsula espacial tripulada cairá na Terra em abril de 2024.
Fernando disse que o pedaço de destroço de 1,5 tonelada deveria cair no Pacífico Sul ou no Atlântico Norte. Mas ele acrescentou que ambas as previsões estavam “completamente erradas”.
Os pesquisadores analisaram dados de 127 sensores sísmicos em toda a Califórnia para discernir a propagação do estrondo sônico gerado pelo módulo Shenzhou 17 ao passar. Atmosfera da Terra Até 30 vezes a velocidade do som. Eles o viram voando cerca de 40 quilômetros ao norte da órbita prevista pelo Comando Espacial dos EUA, com alguns destroços provavelmente caindo em algum lugar entre Bakersfield, Califórnia, e Las Vegas, Nevada.
“Há 50 milhões de pessoas vivendo nesta rota de voo”, disse Fernando. “Não parece necessariamente que algum detrito daquele evento tenha chegado à superfície, mas pode ter acontecido.”
Fernando disse que embora os dados não possam prever onde um pedaço de lixo espacial irá cair, eles podem ajudar a rastrear com precisão o local do impacto, permitindo que as equipes de terra recuperem quaisquer detritos tóxicos que possam causar danos ao meio ambiente.
“Um objeto supersônico sempre excederá seu próprio estrondo sônico”, disse Fernando. “Você sempre vê antes de ouvir. Se vai atingir o solo, não há muito que possamos fazer a respeito. Mas podemos tentar reduzir o tempo que leva para encontrar destroços de dias ou semanas para minutos ou horas.”
Ele se referiu a um incidente ocorrido em 1978, quando um satélite russo reentrou na atmosfera Dividido pelo Canadáespalhando detritos radioativos de seu reator nuclear a bordo. Fernando acrescentou que grande parte dos resíduos tóxicos nunca é descoberta.
Novos métodos de rastreamento também podem ajudar a responder à enorme incógnita sobre quanto lixo espacial realmente atinge a superfície da Terra. Por exemplo, empresa de tecnologia de exploração espacial. reivindica seu satélite StarLink A megaconstelação transmitida pela Internet vaporizou-se completamente durante a sua reentrada ardente, mas muitos especialistas contestaram essa avaliação, alegando que alguns componentes, como tanques de combustível e baterias, eram feitos de materiais extremamente fortes e, portanto, provavelmente sobreviveram. entender melhor como completamente satélite Os objetos que ardem na atmosfera ajudarão os especialistas a avaliar melhor o risco que estes objetos representam para as pessoas e propriedades na Terra, bem como para os aviões de cruzeiro.
“Neste estudo, mostramos que as redes sísmicas que temos nos Estados Unidos são capazes de rastrear estrondo sônico “Essa detecção detalhada do processo de reentrada é muito interessante porque nos permite saber mais sobre como o objeto interage com a atmosfera e se algum detrito chega ao solo”, disse Fernando.
Os sensores sísmicos usados no estudo convertem as vibrações do solo em sinais elétricos que podem detectar estrondos sônicos a centenas de quilômetros de distância, disse Fernando. Mas existe um tipo diferente de rede de sensores baseada em medições acústicas, que pode ampliar ainda mais a cobertura deste método. Em pesquisas futuras, a equipe espera analisar a saída desses outros sensores e potencialmente rastrear detritos espaciais em áreas maiores.
“Sensores acústicos podem detectar coisas a milhares de quilômetros de distância”, disse Fernando. “Eles podem começar nave estelar Foguete do Alasca (do Texas). Eles provavelmente poderiam ouvir ruídos de reentrada em alto mar, o que seria ótimo porque não há dados sísmicos sobre o oceano e há muito poucos dados de radar. Portanto, a SpaceX pode alegar que os satélites Starlink desapareceram no Oceano Pacífico, mas não há como verificar isso verdadeiramente. “
O estudo foi publicado na revista na quinta-feira (22 de janeiro) ciência.
