Uma pesquisa conduzida pela Universidade da Virgínia Ocidental (WVU), nos EUA, propõe uma solução inovadora para o crescente problema do lixo espacial que ameaça satélites e espaçonaves na órbita da Terra. 

Segundo os autores do estudo, liderado por Hang Woon Lee, coordenar uma rede de lasers alimentados por Inteligência Artificial (IA) pode ser uma alternativa eficaz para evitar colisões.

Diretor do Laboratório de Pesquisa Operacional de Sistemas Espaciais da WVU, o cientista alerta que o acúmulo dos detritos produzidos pelo homem em órbita, como satélites inativos e estágios de foguetes descartados, representa uma ameaça substancial para as operações espaciais, sejam tripuladas ou não.

Lixo espacial é um problema crescente
A intenção do projeto é evitar que detritos espaciais colidam com missões ativas na órbita na Terra. Crédito: Frame Stock Footage / Shutterstock

 Projeto de uso de laser para eliminar o lixo espacial é financiado pela NASA

Ele acaba de ser contemplado pela NASA com o prêmio “Docentes em Início de Carreira”, recebendo US$200 mil em financiamento anual por até três anos para apoiar o estudo sobre a implementação de lasers espaciais capazes de manobrar para desviar detritos de possíveis colisões.

O projeto ainda está em fase inicial, com a equipe de pesquisa atualmente focada na validação dos algoritmos propostos para garantir que sejam viáveis e econômicos. 

Lee enfatiza a importância dos algoritmos em desenvolvimento, pois eles serão a tecnologia central que permitirá o funcionamento eficiente dessa rede de lasers. A ideia é que esses algoritmos possam tomar decisões independentes e priorizar quais detritos devem estar no alvo para manter as órbitas livres de colisões.

A ameaça representada pelos detritos espaciais é real e requer medidas em caráter de urgência, conforme o espaço vai se tornando cada vez mais congestionado, especialmente na órbita baixa da Terra, onde operam sistemas de telecomunicações comerciais, como o Starlink da SpaceX, e satélites meteorológicos. 

A colisão de detritos pode não apenas danificar esses ativos, mas também desencadear a chamada “Síndrome de Kessler”, que induz uma reação em cadeia aumentando o risco de novas colisões, “tornando o espaço insustentável e hostil”.

O que o estudo propõe

Embora outras abordagens, como ganchos, arpões e redes, tenham sido desenvolvidas para a remoção do lixo espacial, elas se limitam a objetos de grande porte. A nova proposta visa lidar com detritos de praticamente qualquer tamanho, o que a torna uma solução mais abrangente.

Ela consiste em disparar um feixe de laser em um resíduo, empurrando os detritos para uma nova órbita, por meio de ablação. Isso significa que o feixe de laser vaporiza uma pequena porção dos detritos, gerando uma pluma de plasma de alta velocidade que os desloca para fora do curso.

“O processo de ablação a laser e pressão de fótons induz uma mudança na velocidade dos detritos alvo, o que acaba alterando o tamanho e a forma de sua órbita. É aqui que entra a motivação para o uso de lasers. A capacidade de mudar a órbita dos detritos pode ser efetivamente controlada por uma rede de lasers para empurrar ou desorbitar detritos espaciais, evitando eventos potencialmente catastróficos, como colisões”, explicou Lee.

Com essa tecnologia, a esperança é que a ameaça dos detritos em órbita possa ser significativamente reduzida, tornando o entorno da Terra mais seguro para todas as missões espaciais.