Por que a Lua precisa de um sistema de controle de tráfego espacial

“Magnífica desolação.”

Estas foram as palavras usadas por Buzz Aldrin para descrever o vasto vazio da paisagem lunar antes de pisar na sua superfície pela primeira vez em julho de 1969. Mas e se a Lua – ou melhor, a sua órbita – não fosse afinal tão desolada? E se fosse mais parecido, digamos, com o trânsito congestionado de um trajeto em Los Angeles na hora do rush? E se for verdade?

Dado que um total de 12 pessoas caminharam na superfície da Lua na história da humanidade, isso pode parecer uma grande hipótese. No entanto, também é preocupante que pesquisadores da Universidade do Arizona, uma universidade que ajudaram a mapear a superfície da lua para a famosa missão Apollo 11 de Aldrin, estão atualmente fornecendo muitas informações pensamento.

O plano deles – para o qual a universidade recebeu recentemente US$ 7,5 milhões em financiamento do Centro de Pesquisa da Força Aérea Diretoria de Veículos Espaciais do Laboratório – pede o que é, em essência, o primeiro controle de tráfego aéreo lunar do mundo sistema. Destinado a controlar o tráfego espacial na região cislunar atualmente não rastreada entre o nosso planeta e a Lua, ajudará a evitar engarrafamentos lunares – e, talvez, até colisões mortais.

E está chegando mais cedo do que você pensa, uma missão lunar perto de você.

Como um estacionamento descartado no espaço

Foi o cientista da NASA Don Kessler quem, em 1978, apontou pela primeira vez o perigo representado pela densidade extremamente elevada de objetos que circulam na órbita baixa da Terra e a forma como estes poderiam desencadear uma reação em cadeia em cascata de possíveis colisões. (Veja o início do filme de 2013 Gravidade para ver o quão devastador isso pode ser.)

Hoje, existem cerca de 23.000 pedaços de lixo espacial sendo rastreados enquanto giram ao redor da Terra a velocidades de cerca de 17.500 milhas por hora. Destes, apenas 3.500 são cargas ativas, enquanto o restante – tudo, desde núcleos de satélites mortos até peças de foguetes descartadas – são detritos inativos, mas ainda potencialmente perigosos.

“Vamos imaginar que, desde a invenção do automóvel, você pega o carro da fábrica e coloca gasolina nele, depois [dirige até ficar sem gasolina], larga-o e compra um carro novo”, Vishnu Reddy, professor associado do Laboratório Lunar e Planetário da Universidade do Arizona, disse à Digital Trends. “Isso é o que temos feito no espaço. Cada vez que uma nave espacial fica sem combustível – e pode ser uma nave espacial funcionando perfeitamente – você a deixa cair e lança uma nova carga útil. [Com o tempo] as coisas se acumulam.”

O problema, disse ele, é de visibilidade: tanto literal quanto figurativo. “O espaço é um problema intratável”, explicou Reddy. “Não é como uma catástrofe ambiental, certo? Você sabe, há um derramamento de óleo, você vê os pelicanos cobertos de óleo, o que desencadeia uma reação visceral. Você mostra um ponto no céu para qualquer pessoa e a maioria das pessoas não se importa. É tipo, por que eu deveria me importar – até que o celular pare de funcionar ou o GPS pare de funcionar ou a bola de futebol pare de passar na TV. É quando as pessoas reagem.”

Detritos poluentes da órbita lunar

Embora o lixo espacial em órbita terrestre tenha recebeu um pouco de atenção, o problema do lixo espacial lunar está amplamente descoberto. Isso porque, pelo menos por enquanto, isso não é um problema.

Como o próprio Reddy admite, o canal da órbita lunar ainda está relativamente claro. Em comparação com os milhares de objetos catalogados que orbitam a Terra, existem apenas algumas dezenas de cargas orbitando a Lua. Do pequeno punhado de satélites em órbita lunar, os únicos notáveis ​​(possivelmente os únicos inteiramente) incluem o Lunar Reconnaissance Orbiter da NASA, duas espaçonaves Artemis (P1 e P2) e o Chang'e da China 5-T1. Isso representa menos congestionamento do que o equivalente a avistar outro carro durante uma viagem de várias horas pela zona rural do Wyoming.

Mas só porque hoje é Wyoming não significa que amanhã não será a autoestrada de Los Angeles. Ou, para evitar exageros, pelo menos um pouco mais movimentado do que atualmente.

“Tivemos a exploração inicial da Lua na década de 1960”, disse Reddy. “Depois houve um período de silêncio no meio, durante os últimos 50 anos ou mais. Mas agora há um interesse renovado na exploração lunar. Nos próximos oito anos, esperamos que até 50 cargas cheguem à Lua. Queremos evitar o tipo de situação que temos na Terra [acontecendo] ao redor da Lua, também na órbita lunar.”

Isto também poderia ser perturbador para os satélites e potencialmente perigoso para as missões de voo espacial – tanto tripuladas como não tripuladas.

A ideia de adotar uma abordagem proativa no controle do tráfego aéreo não é nova, é claro. Foi exatamente o que aconteceu com o controle de tráfego aéreo terrestre tradicional. As primeiras tentativas sérias de desenvolver regras para monitorar e controlar o tráfego aéreo surgiram em 1922, vários anos após a primeira Convenção Aérea Internacional de 1919. A primeira pessoa que pôde oficialmente se referir a si mesma como controlador de tráfego aéreo profissional, Archie League de St. Louis, Missouri, começou a trabalhar em 1929. Embora as viagens aéreas estivessem começando a decolar (trocadilho semi-intencional) naquela época, elas estavam em sua infância em comparação com o que se tornariam. Com 173.000 passageiros voando nos EUA em 1929, em comparação com 926 milhões de passageiros transportado em 2019, os céus não estavam exatamente lotados. No entanto, considerou-se que era necessária uma solução – mesmo que fosse provavelmente baseada no crescimento projectado.

‘Eu venho do mundo do rastreamento de asteróides’

Como diz o ditado, o primeiro passo para resolver qualquer problema é reconhecer que existe um problema. No entanto, quando se trata de resolver um problema desta complexidade, admitir o problema está longe de ser o maior obstáculo. Felizmente, pelo menos inicialmente, Reddy disse que muitas das tecnologias atuais usadas para rastrear objetos da Terra podem ser apropriadas para rastrear órbitas lunares.

Reddy e os seus alunos do Laboratório Lunar e Planetário estão a utilizar sensores dedicados nas instalações de investigação da Biosfera 2 da universidade para caracterizar objetos cislunares. Este conjunto de equipamentos inclui vários telescópios dedicados à conscientização do domínio espacial, incluindo um que foi construído por um grupo de estudantes de graduação em engenharia da Universidade do Arizona.

“Muito disso pode ser feito com [os telescópios ópticos terrestres] que já temos para fazer coisas geoestacionárias”, disse Reddy. “É que eles são mais fracos, então você tem que expor a imagem por muito tempo e tirar uma foto mais profunda.”

Sua própria experiência, observou ele, é “principalmente fazer defesa planetária”. “Eu venho do mundo do rastreamento de asteróides, então um muitas das ferramentas que estamos aplicando a este problema específico dependem de ferramentas e tecnologias de defesa planetária”, ele explicou. “A comunidade de asteroides tem rastreado objetos realmente pequenos, distantes da Terra, há décadas. Estamos aproveitando muito o software e as técnicas [para este projeto].”

Eu quero ser um modelo lunar

O objetivo final deste projeto – e já está mais adiantado do que você imagina – é construir um modelo que mostre com precisão todos os objetos que orbitam a lua. Em seguida, ele destacará possíveis conjunções (o termo espacial sofisticado para falhas) entre esses objetos e cargas ativas. Reddy disse que a ferramenta será usada neste ano Lançamento de Ártemis 1, a estreia do veículo de lançamento superpesado da NASA, com o objetivo de enviar uma espaçonave Orion desenroscada em uma órbita retrógrada da lua.

Os pesquisadores também disponibilizarão seu modelo para empresas espaciais privadas. “Se um fabricante vier até nós e disser: ‘Ei, estamos fazendo esta missão à Lua, você pode verificar se há conjunções?’ Sim, claro”, disse Reddy. “Esse é um serviço que iremos prestar. Queremos evitar a criação de detritos. Dá mais trabalho para gente rastrear muitas coisas. Não que sejamos preguiçosos, mas se pudermos evitá-lo e manter [a órbita lunar] limpa, será melhor para todos nós.”

Uma boa questão é quanto poder de fiscalização um sistema de controle de tráfego espacial como este teria. Digamos, para fins de argumentação, que um satélite chinês representa uma possível ameaça existencial para um Lançamento espacial americano – ou, quando este espaço aéreo se tornar mais povoado, duas naves correm o risco de um possível colisão. Quem será aquele que reivindicará o direito de passagem em um possível jogo extraterrestre de frango? Pergunta difícil. “Não creio que tenhamos qualquer capacidade de fiscalização”, disse Reddy. “Este é mais um exercício acadêmico [agora].”

Outro desafio futuro, ainda a ser desvendado, poderia envolver o lançamento de missões espaciais reais para implantar ativos orbitais adicionais que podem ajudar a monitorar áreas não visíveis da Terra, como objetos escondidos atrás a lua. (Quem sabe: isto poderia até servir como um teste para iniciativas semelhantes em outros planetas como Marte, que exigiria a criação de infra-estruturas completamente novas devido à dificuldade de monitorizá-las a partir de Terra. “Acho que já estamos planejando fazer algo sobre o gerenciamento do tráfego espacial em torno de Marte”, disse ele.)

Por enquanto, porém, a equipa ficará feliz se esta prova de conceito demonstrar o seu valor como uma ferramenta para apoiar os nossos interesses espaciais contínuos – e reavivar o fascínio pela Lua.

“Nosso objetivo é amadurecer isso e demonstrar que algo assim pode ser mantido e pode ser útil”, disse Reddy. “Então passaremos isso para as pessoas que têm a real responsabilidade de manter isso funcionando.”

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