O primeiro satélite artificial do mundo, o Sputnik 1 da União Soviética, foi lançado em outubro de 1957. Apenas três meses depois, ele saiu de órbita. Quando o Sputnik atingiu a alta atmosfera em velocidade incrível, o atrito fez com que ele se aquecesse e quase se queimasse por completo. Alguns pequenos fragmentos do satélite permaneceram na alta atmosfera, como fumaça e cinzas após um incêndio: os primeiros detritos espaciais criados pela humanidade.

Sete décadas depois, cientistas como nós estão apenas começando a entender como esses detritos espaciais podem estar prejudicando a camada de ozônio, o clima e até mesmo a saúde humana. Ainda não sabemos quanto desses detritos a atmosfera pode suportar antes de causar danos ambientais significativos.

Atualmente, o número de objetos em órbita aumentou para mais de 28.000. Mais de 11.000 deles são satélites ativos, sendo a maioria pertencente a “megaconstelações” comerciais – grupos de satélites que trabalham juntos para fornecer acesso à internet. Exemplos incluem o Starlink, operado pela SpaceX de Elon Musk, o Kuiper da Amazon e o Guowang da China.

Os operadores seguem uma regra de 25 anos: ao final desse período, considera-se que a missão do satélite chegou ao fim, e ele é direcionado para a atmosfera, onde a gravidade e o atrito entram em ação. Embora isso ajude a limpar o espaço, resulta na queima de milhares de satélites na atmosfera a cada ano.

Um novo problema

Até recentemente, a destruição de satélites em altas altitudes não era uma preocupação. A quantidade de detritos de espaçonaves era relativamente pequena em comparação com os fragmentos de meteoritos naturais.

Mas, até 2030, a população global de satélites deve ultrapassar 60.000, e milhares de espaçonaves entrarão novamente na atmosfera e se queimarão a cada ano. Como cada satélite pode pesar tanto quanto um carro pequeno, isso se acumula rapidamente. Estamos conduzindo pesquisas sobre esse problema e nossas estimativas iniciais indicam que cerca de 3.500 toneladas de aerossóis serão adicionadas à atmosfera anualmente até 2033.

Os aerossóis são minúsculas partículas suspensas no ar. Eles podem desempenhar um papel importante no clima da Terra, resfriando ou aquecendo a atmosfera, dependendo do seu tipo e cor. Partículas de cor clara geralmente refletem a luz solar e causam resfriamento, enquanto partículas mais escuras, que normalmente contêm fuligem, absorvem a luz solar e aquecem a atmosfera.

Alguns desses aerossóis são particularmente preocupantes. Em 2023, cientistas dos EUA descobriram partículas contendo vários metais, incluindo alumínio e lítio, na estratosfera. Essas partículas se originaram de espaçonaves e detritos, como os propulsores descartáveis dos foguetes. Quando as espaçonaves queimam durante a reentrada, elas liberam substâncias químicas como óxidos metálicos e óxidos de nitrogênio.

A composição exata dessas emissões ainda não está clara. No entanto, sabe-se que os principais poluentes encontrados nos detritos de satélites afetam o equilíbrio térmico da atmosfera, potencialmente impulsionando as mudanças climáticas globais.

O óxido de alumínio, por exemplo, pode, na verdade, ajudar a resfriar a Terra ao refletir a luz solar. Alguns cientistas de geoengenharia já propuseram injetar pequenas partículas desse material na estratosfera para conter o aquecimento global.

Ainda é cedo para dizer exatamente quanto resfriamento isso causaria. E não sabemos como interferir no equilíbrio energético da Terra dessa forma poderia desencadear consequências imprevistas, incluindo eventos climáticos extremos.

Mas sabemos como esse processo funciona. E sabemos que a quantidade de óxidos de alumínio liberada pelas reentradas de satélites está agora se aproximando dos níveis produzidos por meteoritos – e em breve os ultrapassará. No mínimo, isso é algo que precisamos monitorar de perto.

Reabrindo o buraco na camada de ozônio?

O óxido de alumínio e outros poluentes também atuam como catalisadores na destruição da camada de ozônio, uma seção da estratosfera que protege a Terra da radiação solar.

Nos anos 1970 e 1980, a camada de ozônio foi devastada por um grupo de produtos químicos conhecidos como CFCs, amplamente usados em geladeiras, aerossóis e produtos de limpeza. O Protocolo de Montreal de 1987 eliminou gradualmente os CFCs e outras substâncias que destroem o ozônio, resultando em um progresso significativo na reversão dos danos.

Segundo o Fórum Econômico Mundial, os benefícios econômicos da proteção da camada de ozônio chegam a cerca de US$ 2,2 trilhões (£1,7 trilhão) no total. Para dar um exemplo, uma camada de ozônio mais fina aumenta a exposição à radiação ultravioleta (UV), levando a uma maior incidência de câncer de pele e catarata.

A reentrada de satélites e detritos espaciais, portanto, pode não apenas afetar a atmosfera da Terra, mas também representar riscos graves para o clima global e a saúde pública. Mais criticamente, ao contrário dos poluentes terrestres, os poluentes das espaçonaves antigas podem persistir na alta atmosfera por décadas ou séculos, permanecendo indetectáveis até que seus efeitos nas concentrações de ozônio se tornem evidentes.

Novas soluções necessárias

A história nos oferece lições valiosas, permitindo que aprendamos com erros do passado. Apesar do sucesso do Protocolo de Montreal, a camada de ozônio não deve se recuperar completamente até 2066, o que significa que serão necessários 80 anos para restaurar o que foi danificado em poucas décadas.

O desastre das mudanças climáticas do século XXI começou quando a humanidade passou a queimar combustíveis fósseis em escala global no século XIX. Ainda estamos tentando resolver esse problema reduzindo as emissões de carbono. Não podemos adicionar mais danos ambientais com o acúmulo de detritos de satélites na borda da atmosfera terrestre.

No entanto, não há uma solução simples. Se queremos os benefícios das redes mundiais de satélites, precisamos aceitar que eles se queimem na atmosfera. Atualmente, essa é a única forma de descarte economicamente viável.

Por enquanto, a contribuição da indústria espacial para a destruição da camada de ozônio e as mudanças climáticas ainda é relativamente pequena. Mas, à medida que as atividades espaciais continuam a crescer exponencialmente, não podemos ignorar as consequências dos detritos de satélites.

Fonte: The Conversation