Como seria se a Terra presenciasse uma chuva de lixo espacial?

No começo do mês uma notícia colocou o mundo em alerta: o primeiro estágio do foguete Longa Marcha 5B, lançado pela China para colocar em órbita o primeiro módulo da estação espacial Tiangong, voltaria à Terra. O problema é que esse retorno estava descontrolado e, bem, estamos falando aqui de um objeto de mais de 30 metros de comprimento e 21 toneladas podendo cair em qualquer parte do planeta.

Felizmente os restos do foguete caíram no Oceano Índico, próximo às Ilhas Maldivas, mas sem causar qualquer tipo de dano. A passagem, no entanto, nos deixa alerta para outra situação: com a quantidade cada vez maior de satélites sendo lançados, será que um dia corremos o risco de encarar uma "chuva de lixo espacial"?

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De fato, a quantidade de lixo que orbita o nosso planeta é enorme. Segundo dados de 2019 da rede de monitoramento espacial dos Estados Unidos (US Space Surveillance Network), há cerca de 20 mil objetos artificiais orbitando o nosso planeta. Esse número inclui os pouco mais de 2.200 satélites operacionais.

A questão aqui é que esses objetos são apenas aqueles que são grandes o suficiente para serem detectados. Estima-se que, além deles,há mais de 128 milhões de objetos menores do que um centímetro nessa mesma situação, por volta de 900 mil com tamanhos entre um e dez centímetros e cerca de 34 mil objetos com tamanho superior a dez centímetros — mas que não entram na conta do parágrafo anterior.

Apesar da enorme quantidade, podemos ficar tranquilos: caso esses fragmentos menores, por qualquer motivo, acabem reentrando na atmosfera, a combinação entre velocidade e atrito com o ar fará com que eles queimem.

O máximo que pode acontecer nesse sentido, caso o objeto seja grande o suficiente e esteja de noite, é vermos rastros como se fossem estrelas cadentes.

O problema é lá em cima

Isso não quer dizer, porém, que esses detritos são inofensivos. Na verdade, eles tendem a causar problemas não aqui em baixo, mas no próprio espaço.

O que faz com que esses objetos fiquem em órbita é a sua velocidade. Grosso modo, para percorrer uma trajetória ao redor da Terra sem escapar pela tangente (e partir rumo ao espaço) ou cair em direção à superfície, é preciso que um corpo esteja se movimentando a uma velocidade que fique em equilíbrio com a atração gravitacional do nosso planeta.

Essa velocidade varia de acordo com a distância que o corpo em questão está da Terra e, via de regra, quanto mais perto, mais rápido ele tem que ir para ficar em equilíbrio.

Um exemplo é a Estação Espacial Internacional (ISS), que viaja entre 410 e 420 km acima do nível do mar a uma velocidade em torno de 27 mil km/h. Já satélites geoestacionários, que ficam "parados" no céu sobre determinado ponto do nosso planeta, ficam bem mais distantes, a cerca de 36 mil km da superfície. Eles se equilibram nessa situação a uma velocidade menor, de cerca de 11 mil km/h.

Supondo que esses detritos estejam no mesmo nível da ISS, falamos aqui de um pedaço pequeno (vamos imaginar aqui um detrito de 2 cm) viajando a uma velocidade quase oito vezes superior à de uma bala de rifle. Não é preciso dizer o que aconteceria se um deles acabasse atingindo um satélite ou, até mesmo, a estação, não é mesmo?

O risco maior, portanto, é o de danificar ou até mesmo inutilizar satélites e estruturas úteis que estão na órbita da Terra, como satélites de GPS, meteorológicos ou de comunicações cujos "serviços" são usados com frequência pela população como um todo.

Tamanho e velocidade importam

O que determina se um objeto chegará inteiro ou não à superfície do planeta é o seu tamanho e a sua composição. Quanto maior ele for — como no caso do primeiro estágio do foguete chinês —, maior a chance de ele sofrer um impacto com a superfície do planeta.

A composição também ajuda. Quanto mais denso ele for e for composto por materiais resistentes ao calor gerado pela reentrada, mais inteiro ele chegará ao chão ou ao mar.

Para que um objeto em órbita "caia", é preciso que a sua velocidade seja reduzida a ponto da atração gravitacional do planeta "vencer" a disputa.

Esse artifício é usado, por exemplo, quando se quer baixar satélites e outras estruturas desativadas, como ocorreu com a estação russa Mir e a norte-americana Skylab. Neste caso, a velocidade é diminuída intencionalmente e de forma calculada, fazendo com que o objeto caia no mar - uma região bastante usada para isso é o Pacífico Sul, entre o Chile e a Nova Zelândia.

Fonte: Roberto D. Dias da Costa, professor do Departamento de Astronomia do Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (IAG-USP)