Cientistas descobrem nova forma de acompanhar a reentrada descontrolada de lixo espacial

Os cientistas descobriram uma nova forma de acompanhar a reentrada descontrolada de lixo espacial em queda.

Ao atravessarem a atmosfera, os fragmentos de detritos espaciais produzem estrondos sónicos detetáveis por instrumentos instalados no solo, habitualmente dedicados ao que acontece debaixo dos nossos pés: os sensores sísmicos que registam os tremores internos do inquieto planeta.

E não se trata apenas de uma hipótese. O cientista planetário Benjamin Fernando, da Universidade Johns Hopkins, e o engenheiro Constantinos Charalambous, do Colégio Imperial de Londres, testaram-na durante a reentrada, em 2024, do módulo orbital Shenzhou-15.

Sensores sísmicos acompanham a reentrada do Shenzhou-15

Os registos dos sensores sísmicos permitiram obter medições precisas não só da reentrada, mas também da velocidade, do intervalo de altitude, das dimensões, do ângulo de descida e do momento em que o objeto se fragmentou durante a queda.

“Observações de fragmentação em cascata e multiplicativa fornecem perspetivas sobre a dinâmica da desintegração dos detritos, com implicações claras para a consciência situacional espacial e a mitigação dos riscos causados por detritos”, escrevem os investigadores no seu artigo.

Os detritos espaciais são uma preocupação crescente. De acordo com um relatório da Agência Espacial Europeia, publicado em abril de 2025, existem em órbita da Terra cerca de 1,2 milhões de fragmentos de lixo espacial potencialmente perigosos. E esse total só deverá aumentar à medida que mais satélites chegam ao fim da sua vida operacional.

Uma nave espacial “morta” deste tipo já não pode ser contactada nem controlada. Se colidir com outro fragmento ou se a sua órbita se degradar o suficiente para provocar uma reentrada, resta-nos apenas observar.

Contudo, segundo Fernando e Charalambous, essa observação pode ser muito mais eficaz do que se pensava. Saber onde, a que altitude, a que velocidade e de que modo um detrito espacial em reentrada se desintegrou pode ajudar a compreender melhor a dinâmica da entrada atmosférica e a prever onde os fragmentos poderão cair.

Como os estrondos sónicos revelam a trajetória dos detritos

Um estrondo sónico ocorre quando um objeto se desloca num meio a uma velocidade superior à do som. A designação pode induzir em erro: não é uma única explosão isolada, mas sim uma espécie de rasto - uma onda de choque gerada por ondas de pressão que se propagam para o exterior e são comprimidas num cone atrás do objeto em movimento rápido.

Os objetos que entram na atmosfera terrestre vindos do espaço deslocam-se frequentemente acima da velocidade do som, alcançando velocidades supersónicas e até hipersónicas. Ao atravessarem a atmosfera, deixam atrás de si um cone de energia acústica, ouvido como um estrondo por quem se encontra na sua trajetória.

Os sensores sísmicos são concebidos para detetar sinais acústicos provenientes das profundezas da Terra. Ainda assim, os investigadores concluíram que estes instrumentos também poderiam seguir o cone de Mach acústico criado por detritos espaciais em queda.

A 2 de abril de 2024, o módulo orbital Shenzhou-15, já descartado, reentrou na atmosfera terrestre sobre o sul da Califórnia. Com 2,2 metros e 1,5 toneladas métricas, era suficientemente grande e pesado para representar um risco tanto para a aviação como para as infraestruturas no solo, tornando-se no caso de teste ideal para este método de acompanhamento.

Os cientistas recorreram aos dados públicos da Rede Sísmica do Sul da Califórnia e da Rede Sísmica do Nevada para procurar sinais da passagem do módulo. Encontraram padrões compatíveis com o cone de Mach, cujo estrondo atingia a superfície terrestre, e reconstruíram o percurso final e a destruição do objeto.

Segundo os dados sísmicos, o módulo deslocava-se a cerca de Mach 25 a 30, um resultado coerente com a caracterização orbital antes da entrada, que estimava a sua velocidade em aproximadamente 7,8 quilómetros por segundo.

Os investigadores verificaram ainda que a fase inicial da queda produziu um único sinal de estrondo forte. Mais tarde, porém, esse sinal transformou-se numa sequência complexa de vários estrondos menores, em linha com os relatos no terreno sobre a fragmentação do objeto.

Localizar fragmentos e avaliar partículas libertadas

No final, o módulo ardeu inofensivamente na atmosfera durante a descida. Ainda assim, os resultados demonstram que as características de um voo de reentrada podem ser acompanhadas de forma eficaz e precisa por estações sísmicas. No caso de objetos que não se queimem tão completamente, esta técnica poderá um dia ajudar a identificar a zona mais provável onde cairão os fragmentos que chegam ao solo.

“Como estes objetos reentram necessariamente na atmosfera a velocidades supersónicas, se os maiores fragmentos atingirem o solo, fá-lo-ão antes de os seus estrondos sónicos serem detetados”, escrevem os investigadores. “No entanto, a deteção e o acompanhamento com base em métodos sismoacústicos permitem localizar os detritos no solo de forma mais rápida e precisa do que seria possível de outra maneira.”

Outra preocupação é a dispersão de partículas potencialmente perigosas, de dimensão semelhante à dos aerossóis, que podem ser libertadas à medida que o objeto arde e se fragmenta. Compreender como ocorrem estes modos de falha poderá ajudar os cientistas a modelar onde e de que forma essas nuvens se dispersam.

Por enquanto, as reentradas descontroladas continuam a ser exatamente isso: descontroladas. Embora talvez não seja possível evitá-las, a nova investigação mostra que ferramentas disponíveis ao público podem ser usadas para observar e compreender a forma como estes objetos caem.

O estudo foi publicado na revista Science.