Nave espacial desgovernada pode cair no Brasil


Semana passada eu toquei no assunto do módulo Progress, destinado a levar suprimentos para a Estação Espacial Internacional, ISS em inglês, que falhou assim que foi colocada em órbita. Mas relembrando os fatos, foi assim.



Dia 28 de abril o módulo de carga russo Progress foi lançado com a missão de entregar aproximadamente 2 toneladas de suprimentos e equipamentos aos astronautas da ISS e o módulo em si tem quase 7 toneladas de massa. A missão previa um acoplamento rápido, depois de umas 4 órbitas, o módulo seria guiado até se prender à ISS no dia primeiro de maio. Depois que sua carga fosse transferida, iria permanecer conectada por uns 6 meses sendo usada como depósito de lixo descartado pelos astronautas e depois iria ser lançado de volta à Terra. Guiada pelos técnicos da agência espacial russa Roskosmos, a Progress iria se desintegrar sobre o Oceano Pacífico pondo fim a uma missão simples de reabastecimento.



Mas a coisa não foi bem assim.


Um segundo e meio antes de os foguetes do terceiro estágio se desligarem, o controle da missão perdeu a telemetria tanto do módulo, quanto do próprio foguete, um Soyuz 2-1A. Radares em Terra que acompanham os objetos em órbita mostraram que o módulo tinha atingido uma órbita 30 km mais alta que o esperado, num sinal que os foguetes da Soyuz funcionaram mais do que deviam. Esses radares também detectaram a presença de pelo menos 40 objetos espalhados no entorno do módulo, sugerindo que a Soyuz acabou atropelando o módulo assim que os dois se desprenderam. 

Logo em seguida ao desacoplamento do módulo, a telemetria mostrou que os dois painéis solares se abriram normalmente, mas não foi possível confirmar que as antenas de navegação conseguiram se abrir, nem se o sistema de propulsão continuava pressurizado. Algum tempo depois, a telemetria confirmou que o sistema de propulsão tinha sido seriamente danificado, pois perdera pressão e para aterrorizar todos na missão, a o download das imagens da câmera de navegação mostrou que a Progress estava girando em um dos seus eixos de navegação a uma taxa de uma volta a cada 1,5 segundos.

Soyuz 2-1A

Até aí as notícias eram ruins, sabia-se que a missão estava perdida, pois não seria possível acoplar a Progress na ISS. Só que elas foram ficando piores. Com esse giro descontrolado, os painéis não conseguiam ficar apontados para o Sol,  fazendo com que o módulo não fosse abastecido pela energia solar. À mercê das suas baterias, a Progress aguentou ainda um dia, enquanto os técnicos tentavam a todo custo estabelecer contato com o módulo. Na verdade contato até que tinha, mas muito rápido, sem que fosse possível transmitir nenhum comando.

Nesse ponto da história, com a missão perdida, os técnicos queriam um contato mais estável para tentar controlar os movimentos da Progress. Se ela estava girando em um só eixo, essa tarefa seria fácil, ao menos na teoria. Mas qual o interesse em se tomar o controle do módulo se a missão estava perdida? Justamente isso: controlar o módulo.

Quando se perde uma missão espacial, o protocolo é retirar a nave de órbita ou colocá-la em outra órbita que não atrapalhe ninguém. O melhor é se livrar do pepino espacial, forçando a nave condenada a reentrar na atmosfera, numa atitude controlada para “mirar” em uma região da Terra que não ofereça perigo a ninguém. Só que 24 horas depois de chegar ao espaço, as baterias secaram e se a comunicação era intermitente, agora morrera definitivamente. Resumindo: existe um pepino espacial de 7 toneladas sobre nossas cabeças sem nenhum controle.

Nessas condições, é apenas uma questão de tempo para que a Progress entre novamente na atmosfera. O que acontece é que a órbita da Progress (e mesmo da ISS) não é tão alta, em torno dos 200 km. Nessa altura, apesar de rarefeita, a atmosfera exerce um arrasto aerodinâmico considerável que vai freando os objetos em suas órbitas. No caso da ISS, volta e meia sua órbita precisa ser corrigida por meio de disparos de foguetes para que ela suba mais um pouco. Quem não tem essa possibilidade, como a condenada Progress, vai caindo aos poucos. Quanto mais ela é freada, mais ela cai em uma região em que a atmosfera é mais densa. Mais densa, a atmosfera oferece mais resistência freando mais, acelerando a queda e assim vai.

Mais ou menos a 100 km de altura, a resistência do ar já começa a ficar tão grande que a nave começa a se despedaçar e, mais importante, o atrito começa a esquentar o módulo. Viajando a quase 28 mil km/h, rapidamente o módulo atinge temperaturas da ordem de milhares de graus, de modo que além de se despedaçar, começa a derreter. Esse é o processo usado para eliminar o lixo espacial que, de maneira controlada, é bastante seguro.

Só que a Progress não tem controle, não é possível direcioná-la para que sua desintegração final ocorra sobre o oceano. Isso porque nem todos as componentes da nave se desintegram nesse processo. Por exemplo, os motores e o sistema de exaustão dos foguetes são feitos para resistirem às altas temperaturas, senão não funcionariam, o que faz com que essas peças acabem sobrevivendo à reentrada. Mas e aí?

É possível saber onde a Progress vai cair?

Sim, mas apenas algumas órbitas antes de acontecer tipo 3-4 horas antes apenas. Isso porque os cálculos dependem de fatores que podem variar muito, como a altura e a densidade da atmosfera. Esses dois parâmetros dependem fortemente da atividade solar: em épocas de alta atividade solar a atmosfera se expande e aumenta o arrasto em órbitas mais altas, implicando em um decaimento mais rápido. O máximo que dá para fazer é usar modelos matemáticos que se adaptam às condições atuais do ciclo solar. Esses modelos apontam que a Progress deve entrar entre os dias 7 e 9 de maio, com maior possibilidade disso acontecer na madrugada de 7 para 8 de maio, mais ou menos às 3h30 da manhã.

Existe risco da Progress cair no Brasil?

Sim, existe, afinal a Progress sobrevoa o país de vez em quando, mas as chances são muito pequenas! Olha só, se a gente considerar os limites em latitude dos extremos brasileiros ao norte e ao sul, as chances da Progress cair em terra firme (em qualquer lugar do planeta compreendido nesses limites) não passam de 40%. Em outras palavras, mais de 60% de chances dela cair no oceano, ou sobre a Antártica.

Vai dar para ver seus destroços?

Vai, se tiver alguém para ver é claro. Há vários casos de registros de reentrada de lixo espacial, mesmo de dia, mas se a Progress cair sobre o oceano ou em algum lugar remoto do planeta, ninguém vai estar lá para ver. Lembrando que algumas partes devem sobreviver ao atrito com a atmosfera chegando ao solo, ou caindo no mar.

Já vivemos uma situação parecida no final de 2011. A sonda russa Phobos-Grunt foi lançada no dia 8 de novembro desse ano e após estabelecer uma órbita baixa na Terra, deveria disparar seus foguetes e rumar a Marte. Ocorre que a segunda parte nunca aconteceu e a Phobos sofreu do mesmo arrasto que Progress está experimentando agora.

Finalmente, dia 15 de janeiro de 2012 a sonda reentrou na atmosfera indo parar no sul do Oceano Pacífico com 20 ou 30 fragmentos, totalizando 200 kg de destroços, caindo no mar. Autoridades russas disseram na época que um fragmento teria caído em Goiás, mas nem a FAB, nem ninguém relatou qualquer coisa.



Moral da história: desde que a exploração espacial começou, ninguém nunca foi atingido por um fragmento de lixo espacial. Vamos acompanhar os acontecimentos, mas nada de grave deve acontecer.


Fotos: Nasa e Oleg Artemyev
G1
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