Pesquisadores da Universidade Estadual Paulista (Unesp) desenvolveram um modelo matemático capaz de identificar regiões da órbita terrestre mais sensíveis a perturbações causadas pelo lixo espacial. O estudo pode contribuir para o planejamento de futuras missões e para a redução do risco de colisões envolvendo satélites e detritos em órbita.
O trabalho, apoiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), foi conduzido por um grupo liderado pelo matemático Jorge Kennety S. Formiga, do Instituto de Ciência e Tecnologia da Unesp, no câmpus de São José dos Campos. Os resultados foram publicados na revista científica Journal of Space Safety Engineering.
Desde o lançamento do Sputnik 1, em 1957, mais de 6 mil foguetes, sondas e satélites foram enviados ao espaço. Como consequência, segundo a Agência Espacial Europeia, cerca de 500 mil fragmentos de lixo espacial com tamanho entre 1 centímetro e 10 centímetros orbitam a Terra. Quando considerados detritos menores que 1 milímetro, esse número ultrapassa 100 milhões.
Esses resíduos incluem pedaços de metal, vidro, tinta e plástico, que podem representar riscos tanto no espaço quanto na reentrada na atmosfera. Em 2022, um fragmento de foguete da SpaceX caiu a cerca de 100 metros de uma residência no Paraná, evidenciando os impactos desse problema também em solo terrestre.
Risco de colisões em órbita
Além das reentradas, o lixo espacial oferece riscos diretos às missões em curso. A instabilidade das órbitas desses fragmentos pode levar a colisões com satélites ativos ou com outros detritos, ampliando ainda mais o problema.
Um dos fatores que contribuem para essas alterações orbitais é a chamada ressonância orbital, fenômeno em que forças gravitacionais provocam mudanças no trajeto dos objetos. O modelo desenvolvido pela Unesp permite identificar quais detritos próximos da Terra são mais suscetíveis a esse efeito.
Segundo Formiga, o objetivo do estudo foi compreender como a ressonância influencia a variação das órbitas. Os pesquisadores identificaram regiões em que pequenas alterações, da ordem de 50 metros, já são suficientes para aumentar significativamente o risco de impactos.
Esse cenário pode desencadear a chamada síndrome de Kessler, conceito que descreve um efeito em cadeia no qual colisões sucessivas geram cada vez mais detritos, tornando algumas órbitas praticamente inutilizáveis para futuras missões.
Áreas mais sensíveis
O estudo analisou objetos localizados na órbita terrestre baixa (LEO), região situada a até 2 mil quilômetros da superfície do planeta e considerada a mais congestionada do espaço próximo à Terra.
Os pesquisadores focaram especialmente em detritos que apresentam ressonância 15:1, ou seja, que completam 15 voltas ao redor da Terra enquanto o planeta realiza uma rotação em torno do próprio eixo. Essa condição é comum em áreas amplamente utilizadas por satélites.
Com base em dados da plataforma CelesTrak, foi possível identificar que os principais picos de ressonância ocorrem em uma faixa estreita, entre 563 km e 599 km de altitude. Fora dessa faixa, os efeitos praticamente deixam de ser observados.
Para chegar aos resultados, o grupo simulou a evolução de 210 órbitas ao longo de aproximadamente 33 anos. Em alguns casos, os efeitos da ressonância só se manifestaram após centenas de dias, especialmente em órbitas muito inclinadas.
Impacto para missões espaciais
De acordo com os pesquisadores, os efeitos de ressonância são mais frequentes em órbitas quase circulares e com inclinações próximas a 63,4° e 87°. Nessas condições, o semieixo da órbita pode sofrer variações abruptas, mesmo que pequenas, suficientes para provocar colisões.
Segundo Formiga, embora alterações dessa magnitude pareçam irrelevantes em escala espacial, elas podem ser decisivas quando objetos orbitam muito próximos uns dos outros. Uma colisão pode encerrar uma missão e gerar novos fragmentos, ampliando o problema do lixo orbital.
Por isso, o estudo reforça a importância do monitoramento contínuo e do planejamento cuidadoso das rotas de lançamento. Em 2024, o Brasil iniciou a estruturação de uma rede de telescópios para acompanhar detritos espaciais, com o objetivo de reduzir riscos para satélites nacionais.
Desafios da limpeza espacial
Além do monitoramento, os pesquisadores destacam a necessidade de ações efetivas para a remoção do lixo espacial acumulado ao longo das últimas décadas. Embora existam projetos em desenvolvimento, ainda não há operações regulares de limpeza em órbita.
A iniciativa mais avançada é da Agência Espacial Europeia (ESA), em parceria com a empresa suíça ClearSpace. A missão, prevista para 2026, pretende capturar um fragmento de foguete desativado e conduzi-lo de volta à atmosfera terrestre, onde será destruído durante a reentrada.
Para os cientistas da Unesp, estudos como este são fundamentais para subsidiar decisões estratégicas, reduzir riscos de colisões e garantir a sustentabilidade das atividades espaciais nas próximas décadas.
