Desde que a União Soviética lançou o Sputnik 1 em 1957, inaugurando a corrida espacial, mais de 6.000 lançamentos de sondas, satélites e foguetes foram realizados. Esse avanço tecnológico, que levou o homem à Lua em 1969 e agora mira Marte e o Cinturão de asteroides, tem um lado sombrio: a geração de uma quantidade descomunal de lixo espacial. Fragmentos de metal, tinta, vidro e plástico, com tamanhos que vão de menos de 1 mm a 10 cm, formam um anel de cerca de 500 mil detritos ao redor da Terra. Quando se contam as partículas minúsculas, o número salta para mais de 100 milhões.
Os efeitos desse acúmulo já são sentidos tanto no espaço quanto no solo. Em 2022, um pedaço de foguete da SpaceX caiu a apenas 100 metros de uma casa em São Mateus do Sul, no Paraná, lembrando que o risco de reentrada de detritos é real. Porém, no espaço, o perigo é ainda mais complexo. As órbitas desses fragmentos podem ser instáveis, e a influência gravitacional da Terra pode alterar seus percursos, colocando-os em rota de colisão com outros detritos ou com missões em andamento.
Um fenômeno crucial nesse contexto é a ressonância orbital, que pode perturbar as trajetórias de veículos e fragmentos. Com apoio da Fapesp, um grupo de pesquisadores da Unesp, liderado pelo matemático Jorge Kennety S. Formiga, do Instituto de Ciência e Tecnologia de São José dos Campos, desenvolveu um modelo matemático para identificar quais objetos em órbitas próximas à Terra são mais sensíveis a essa perturbação. O estudo, publicado no Journal of Space Safety Engineering, revela que mesmo uma alteração de 50 metros na órbita já é suficiente para aumentar significativamente o risco de impacto.
"A principal motivação do trabalho foi conseguir identificar a variação que o efeito de ressonância tem sobre essas órbitas", explica Formiga. Quando detritos espaciais orbitam muito próximos uns dos outros, qualquer mudança em suas rotas pode levar a colisões, gerando ainda mais fragmentos. Esse "efeito dominó" é conhecido como síndrome de Kessler, nomeado em homenagem ao consultor da NASA Donald J. Kessler. O conceito descreve um cenário catastrófico onde colisões em cadeia poderiam tornar futuras missões espaciais praticamente inviáveis.
O estudo da Unesp focou na órbita terrestre baixa (LEO), região abaixo de 2.000 km da Terra, a mais congestionada do ambiente espacial. Os pesquisadores analisaram detritos com ressonância 15:1, ou seja, que completam 15 voltas ao redor do planeta enquanto a Terra dá uma volta em seu eixo. Utilizando a base de dados CelesTrak, amplamente usada por operadores de satélite, a equipe identificou que os principais picos de ressonância ocorrem em uma faixa estreita de apenas 4 km, entre 563 km e 599 km de altitude.
"O interessante é que, saindo dessa faixa de 4 km, não identificamos mais o efeito de ressonância. Isso é um sinal do quanto essas alterações são sensíveis: mesmo distâncias pequenas podem ter grandes impactos", destaca Formiga. Os resultados mostram que os efeitos são mais pronunciados em órbitas quase circulares e muito inclinadas (cerca de 63,4° e 87°), onde o semieixo orbital pode mudar repentinamente.
Em simulações que acompanharam 210 órbitas ao longo de 33 anos, os pesquisadores observaram que, em alguns casos, a ressonância só se manifesta após longos períodos. Por exemplo, para detritos com inclinação de 87°, o efeito apareceu apenas após cerca de 500 dias, causando um pequeno deslocamento de alguns metros que desencadeia variações graduais subsequentes.
"Dentro de um cenário espacial, podemos pensar que isso não é grande coisa", comenta Formiga, "mas, se os detritos estão viajando próximos uns dos outros, em órbitas que se cruzam, essa pequena variação já é suficiente para gerar um impacto". O mesmo risco se aplica a satélites e outros equipamentos, onde uma colisão pode encerrar missões e representar enorme desperdício de recursos.
Diante desse cenário, Formiga reforça a necessidade de manter mapeamentos de detritos e estudos orbitais atualizados. Em 2024, o Brasil deu um passo importante ao iniciar a estruturação de uma rede de telescópios para monitorar lixo espacial, permitindo uma gestão mais eficiente dos riscos para satélites nacionais. "Com isso, o próprio país poderá fazer o monitoramento para as missões nacionais. Conhecendo as principais características orbitais de um detrito, é possível descobrir de qual ressonância ele está próximo e ter um planejamento mais assertivo", afirma o pesquisador.
Além do monitoramento, Formiga defende a implementação de planos de limpeza espacial para remover o acúmulo de décadas. "Agora é a hora de começar a limpar, o estrago já foi feito, o problema está aí: temos lixo espacial reentrando na Terra e órbitas cada vez mais congestionadas". Até o momento, nenhuma missão de limpeza foi efetivamente implementada, mas a Agência Espacial Europeia (ESA), em parceria com a startup suíça ClearSpace, planeja lançar em 2026 uma espaçonave com braços robóticos para capturar e queimar um pedaço de foguete desativado na atmosfera.
Enquanto aguardamos soluções concretas, estudos como o da Unesp são fundamentais para entender e mitigar os riscos do lixo espacial, garantindo que o legado da corrida espacial não se torne uma armadilha para as gerações futuras.
