Detritos orbitais estão se tornando um problema crítico para missões — e a corrida para limpar a órbita baixa da Terra começou

Em abril de 2021, um satélite soviético desativado passou a apenas 55 metros de colidir com um corpo de foguete chinês na órbita baixa da Terra. Nenhum dos dois estava operacional. Nenhum era manobrável. A margem de erro, em termos orbitais, foi praticamente zero. Se tivessem colidido, a nuvem de detritos resultante teria gerado milhares de novos fragmentos — cada um capaz de desencadear novas colisões em uma cascata que a indústria espacial chama de Síndrome de Kessler.

Esse quase-acidente não foi incomum. A Agência Espacial Europeia realiza centenas de manobras para evitar colisões todos os anos em seus satélites operacionais. A Estação Espacial Internacional já teve que manobrar mais de 30 vezes em sua história para evitar detritos. À medida que a população orbital cresce — impulsionada pela implantação em massa de constelações comerciais — o problema está passando do teórico para o operacional em ritmo acelerado.

O que realmente está lá em cima

A Rede de Vigilância Espacial dos EUA atualmente rastreia aproximadamente 27 mil objetos maiores que 10 centímetros em órbita. Acima desse limite, a sensibilidade do radar cai drasticamente. As estimativas para objetos entre 1 e 10 centímetros — grandes o suficiente para destruir uma espaçonave no impacto, mas pequenos demais para serem rastreados com confiabilidade — chegam a cerca de 500 mil. Objetos menores que 1 centímetro somam centenas de milhões.

A distribuição é importante. A órbita baixa da Terra, abaixo de aproximadamente 2.000 km de altitude, contém a maioria dos satélites operacionais e a maior concentração de detritos. É onde operam o Starlink da SpaceX, a constelação de imagens da Planet, e onde voa a ISS. É também onde os detritos persistem por mais tempo antes que o arrasto atmosférico os puxe para baixo — a 400 km de altitude, os objetos saem de órbita naturalmente em alguns anos; a 800 km, a escala de tempo se estende para décadas; acima de 1.000 km, fragmentos podem permanecer por séculos.

O risco da cascata de Kessler

A Síndrome de Kessler — nomeada em homenagem ao cientista da NASA Donald Kessler, que descreveu o risco em 1978 — descreve uma cascata de detritos auto-reforçada. Uma colisão cria novos detritos; novos detritos aumentam a probabilidade de colisão; mais colisões criam mais detritos. A cascata não requer novos lançamentos para se sustentar depois de iniciada; é impulsionada pela população existente. Algumas altitudes orbitais podem já ter detritos suficientes para que a cascata seja, em uma escala de tempo longa, inevitável sem remediação ativa.

Os objetos mais perigosos atualmente são 'satélites zumbis' e estágios superiores de foguetes gastos da era pré-mitigação — grandes objetos sem propulsão, em órbitas que persistirão por décadas, acumulando lentamente risco de colisão. A NASA identificou cerca de 50 objetos em órbitas particularmente perigosas cuja remoção teria um impacto desproporcional na probabilidade geral de colisão.

Quem está trabalhando na limpeza

A remoção ativa de detritos — ir até lá e recuperar ou retirar de órbita objetos existentes — é desafiadora técnica e comercialmente. Os alvos não cooperam: estão girando, muitas vezes sem interface de acoplamento, e podem ser estruturalmente frágeis. A economia não é clara: quem paga para limpar detritos criados por partes que podem não existir mais?

Várias empresas e agências espaciais estão, no entanto, desenvolvendo capacidades de remoção. A Astroscale, uma empresa japonesa-britânica, tem sido a mais ativa. Sua missão ELSA-d demonstrou tecnologia de acoplamento magnético com um alvo cooperativo em 2021-2022. Sua missão ADRAS-J, lançada em 2024 sob contrato da JAXA, realizou operações de encontro e proximidade com um estágio de foguete japonês desativado real — a primeira missão comercial a inspecionar detritos não cooperativos de perto. Uma missão subsequente para realmente retirar o estágio de foguete de órbita está planejada.

A ClearSpace, uma startup suíça, tem um contrato com a ESA para remover o VESPA, um pedaço do hardware do foguete Vega deixado em órbita em 2013. A missão, planejada para 2026, usará braços robóticos para agarrar o alvo e retirar ambas as naves de órbita juntas. Se for bem-sucedida, será a primeira remoção ativa de detritos de um grande objeto.

No lado governamental, o programa CRD2 (Commercial Removal of Debris Demonstration) da JAXA está desenvolvendo o modelo de aquisição para serviços regulares de limpeza comercial. A DARPA e a Força Espacial dos EUA estão financiando pesquisas em tecnologias de inspeção e manutenção de detritos. O Programa Espacial da União Europeia está desenvolvendo um quadro de Gerenciamento de Tráfego Espacial que incluiria requisitos de remoção de detritos.

Prevenção: a alavanca mais importante

Embora a remoção ativa receba mais atenção, a prevenção — evitar que novos detritos sejam criados — é a alavanca mais importante a curto prazo. O padrão internacional para objetos em LEO é a regra de 25 anos para saída de órbita (revisada para 5 anos nas diretrizes atualizadas), mas a conformidade é desigual e a fiscalização é praticamente inexistente.

A SpaceX adotou práticas agressivas de saída de órbita para o Starlink, visando sair de órbita dentro de 5 anos após o fim da vida útil e usando propulsão para reduzir a órbita rapidamente quando os satélites falham. A empresa argumenta que sua constelação de baixa altitude (cerca de 550 km) sairá de órbita naturalmente em 5 anos, mesmo para falhas não manobráveis. Críticos observam que o grande número de satélites Starlink — com meta de dezenas de milhares — significa que mesmo uma pequena taxa de falhas pode produzir detritos significativos.

OneWeb, o Project Kuiper da Amazon e outros operadores de constelações enfrentam escrutínio semelhante. Reguladores, incluindo a FCC, começaram a impor requisitos mais rigorosos de saída de órbita como condição para licenças de espectro, com a regra de 5 anos da FCC para novas constelações entrando em vigor em 2023.

A economia da sustentabilidade orbital

O desafio fundamental é que os detritos orbitais são um clássico exemplo de tragédia dos comuns. Cada operador se beneficia do acesso à órbita; os custos de seus detritos são suportados coletivamente por todos os operadores atuais e futuros. Sem um mecanismo de precificação que internalize os custos de criação de detritos, os operadores não têm incentivo financeiro para ir além da conformidade mínima.

As propostas para lidar com isso incluem taxas de uso orbital (pagamento de uma taxa por satélite-ano que reflita a contribuição ao risco de colisão), requisitos de seguro de detritos e títulos de remoção obrigatórios. Nenhuma foi implementada em escala, e a coordenação internacional necessária para implementá-las efetivamente é substancial.

O que mudou recentemente é que os operadores mais expostos ao problema dos detritos — grandes operadores de constelações que seriam os mais afetados por um evento Kessler em sua faixa de altitude operacional — estão começando a tratar a sustentabilidade orbital como uma questão crítica para os negócios, e não como um exercício de conformidade regulatória. Essa mudança na estrutura de incentivos pode, no final das contas, fazer mais para resolver o problema do que qualquer quadro regulatório.