Os impactos ambientais dos voos espaciais estão se tornando cada vez mais evidentes à medida que mais espaçonaves são enviadas para a órbita da Terra.
O crescente número de satélites se desintegrando na atmosfera terrestre tem sido motivo de preocupação entre os cientistas há anos. Agora, um estudo recente explora como a emergente camada de “poeira condutora” que circunda o planeta, resultante das reentradas de satélites, pode impactar o campo magnético protetor da Terra.
“Basicamente, estamos cercando o planeta com detritos”, observou Sierra Solter-Hunt. Solter-Hunt é a única autora do novo artigo, que foi publicado em dezembro de 2023 como pré-impressão no repositório online Arxiv e ainda aguarda revisão por pares. Desde então, o artigo tem gerado discussões online. Solter-Hunt está contente com isso, apesar de algumas pessoas considerarem suas conclusões exageradas.
“Eu queria iniciar a conversa”, disse ela.
Solter-Hunt encontrou o problema do aumento das concentrações de poeira metálica na alta atmosfera da Terra durante sua pesquisa de doutorado sobre “poeira de plasma”. Esse fenômeno surge das interações entre o delicado gás ionizado que constitui a alta atmosfera da Terra e as partículas microscópicas de cinzas deixadas por queimas de meteoros e satélites que retornam após completarem suas missões.
Embora os meteoros colidam com a Terra desde tempos imemoriais, sua composição química difere vastamente da dos satélites.
“Os meteoros contêm apenas pequenas quantidades de metais altamente condutores”, observou Solter-Hunt. “Os satélites, por outro lado, são primariamente construídos com metais supercondutores”.
De acordo com os cálculos de Solter-Hunt, 50 toneladas de detritos espaciais evaporam na atmosfera da Terra diariamente, deixando cerca de 450 quilogramas de poeira carregada. Isso é três vezes menos do que o que um único satélite em reentrada gera. Atualmente, aproximadamente um satélite inoperante se desintegra na atmosfera da Terra diariamente, conforme a Administração Nacional Oceânica e Atmosférica. No entanto, com os operadores de megaconstelações expandindo suas frotas, esse número está prestes a aumentar.
Solter-Hunt destacou o desafio de modelar com precisão como esse volume de material condutor afetará o campo magnético da Terra com a tecnologia atual.
“Os satélites são predominantemente compostos de alumínio, um supercondutor”, explicou ela. “Supercondutores são utilizados para bloquear, distorcer ou proteger campos magnéticos. Minha preocupação é que, em algum momento, essa poeira condutora possa induzir perturbações na magnetosfera”.
Já, o influxo de detritos de fabricação humana gerou mais poeira condutora do que a massa dos cinturões de radiação de Van Allen da Terra – duas regiões onde partículas carregadas do sol se acumulam, graças ao campo magnético do planeta.
Os cinturões de radiação de Van Allen interno e externo abrangem altitudes variando de 6.000 a 12.000 quilômetros e 25.000 a 45.000 km, respectivamente. Em contraste, a poeira magnética de satélites em reentrada se acumula em altitudes muito mais baixas – cerca de 60 a 80 km acima da superfície da Terra.
Solter-Hunt teme que as perturbações induzidas pela concha condutora possam romper o escudo magnético protetor da Terra, potencialmente expondo a superfície do planeta a mais radiação cósmica prejudicial. Em um cenário extremo, uma magnetosfera enfraquecida poderia permitir que o vento solar retirasse a atmosfera da Terra, semelhante ao que ocorreu em Marte bilhões de anos atrás. No entanto, isso continua sendo uma ameaça distante.
A preocupação principal de Solter-Hunt é o impacto na camada de ozônio. Quando o alumínio dos satélites queima, ele se transforma em óxidos de alumínio, uma substância conhecida por depletar o ozônio.
O risco apresentado pelos detritos de megaconstelação à camada de ozônio já foi explorado anteriormente por uma equipe liderada por Aaron Boley, professor associado de astronomia e astrofísica da Universidade da Colúmbia Britânica, no Canadá.
Boley, cujos achados foram publicados na respeitável revista Scientific Reports, se absteve de fornecer comentários detalhados sobre o estudo de Solter-Hunt, mas reconheceu que ele “inicia uma importante discussão”.
Karen Rosenlof, cientista de química atmosférica da NOAA, que publicou trabalhos sobre os efeitos dos óxidos de alumínio das reentradas de satélites na alta atmosfera da Terra, pediu cautela na interpretação das conclusões.
Cientistas, incluindo Rosenlof e Boley, anteriormente expressaram preocupações sobre as crescentes concentrações de cinzas de satélite na atmosfera terrestre e seus potenciais efeitos a longo prazo.
Em outubro de 2023, outra equipe relatou a detecção de partículas provavelmente originárias de exaustão de foguetes ou detritos espaciais queimados em altitudes de 19 km acima da superfície da Terra usando o avião de pesquisa de alta altitude da NASA.
Essas partículas, devido ao seu tamanho minúsculo, permanecem na atmosfera indefinidamente ou levam um tempo excepcionalmente longo para descer à Terra. Com a crescente frequência de lançamentos de foguetes e operações de satélites, suas concentrações devem aumentar acentuadamente.
Assim como o aumento nas concentrações de gases de efeito estufa na atmosfera da Terra, as ramificações podem se tornar aparentes apenas décadas depois.
“Essas megaconstelações continuarão contribuindo constantemente para a poluição”, enfatizou Solter-Hunt. “Haverá cada vez mais dela, resultando em diversas reações químicas, e basicamente não temos compreensão disso”.
