Satélite desgovernado continua caindo

Parâmetros orbitais calculados nesta manhã mostram que o satélite espião norte-americano USA-193 continua perdendo altitude sistematicamente e nas últimas 12 horas já caiu pelo menos 250 metros. Simulações de decaimento orbital feitas pelo Apolo11 mostram que o satélite deverá reentrar na atmosfera terrestre entre os dias 14 de março e 3 de abril, mas as poucas informações orbitais divulgadas ainda não permitem afirmar com certeza o momento do evento.

O satélite foi lançado da base militar de Vandenberg no dia 14 de dezembro de 2006 através de um foguete Delta II. Logo após entrar em órbita o artefato sofreu uma pane durante a abertura de seus painéis solares, com reflexos imediatos sobre os sistemas de geração de energia elétrica e comunicações. Alguns dias depois militares dos EUA confirmaram que haviam perdido a capacidade de se comunicarem com o satélite e que todos os esforços estavam sendo feitos para que o controle da nave pudesse ser restabelecido.

O problema tomou proporções maiores no último dia 26 de janeiro (2008), quando um comunicado feito pelo Conselho Nacional de Segurança dos EUA e reportado pela agência de notícias Associated Press confirmou que as autoridades norte-americanas não tinham mais controle sobre o satélite e que o mesmo poderia cair em qualquer lugar do planeta.

Rastreio e simulação
Elementos orbitais gerados por pesquisadores independentes e utilizados para o rastreio e simulação de re-entrada feitos pelo Apolo11 mostraram que o satélite está orbitando a Terra 15.98 vezes ao dia sobre uma altitude que varia entre 275 e 279 km. Nas últimas 24 horas o satélite cruzou quatro vezes o território brasileiro e durante este período perdeu aproximadamente 250 metros de altura.

Prever exatamente quando o satélite irá cair não é uma tarefa fácil e leva em consideração um grande número de variáveis, entre eles o atrito da atmosfera e a atração gravitacional exercida pelos objetos do sistema solar, especialmente o Sol e a Lua. Outros parâmetros extremamente importantes são o fluxo solar e a força gravitacional exercida pelas montanhas e oceanos. Nas simulações de re-entrada feitas pelo Apolo11 foram utilizados valores de fluxo solar entre 65 e 80, conforme informados em nossa página de atividade solar. Os valores calculados não divergiram dos divulgados por outros grupos independentes, mas ainda é cedo para afirmar o dia da re-entrada, entre 14 de março e 3 de abril.

Re-entrada
Naves que re-entram sem controle na atmosfera, normalmente se rompem entre 72 e 84 quilômetros de altitude devido à temperatura e forças aerodinâmicas que agem sobre a estrutura. A altitude nominal do rompimento é de 78 km, mas satélites de grande porte que têm estruturas maiores e mais densas conseguem sobreviver por mais tempo e se rompem em altitudes mais baixas. Painéis solares são destruídos bem antes, quando os satélites ainda estão entre 90 e 95 km.

Uma vez que a espaçonave ou seu corpo principal se rompe, diversos componentes e fragmentos continuam a perder altura e se aquecer, até que se desintegram ou atingem a superfície. Muitos dos componentes são feitos em alumínio, que se derretem facilmente. Como resultado, essas peças e desintegram quando a nave ainda está em grandes altitudes. Por outro lado, se um componente é feito com material muito resistente, que precisa de altas temperaturas para atingir o derretimento, pode resistir por mais tempo e até mesmo sobreviver à re-entrada. Entre esses materiais se encontram o titânio, aço-carbono, aço-inox e berilo, comumente usados na construção de satélites.

O interessante é que ao mesmo tempo em que são resistentes às altas temperaturas, esses materiais também são muito leves (por exemplo, chapas de tungstênio) e como resultado a energia cinética no momento do impacto é tão baixa que raramente provoca danos de grande porte. O problema começa com a composição química residual, que dependendo do componente que sobreviveu à re-entrada, pode conter material extremamente tóxico, como a hidrazina, utilizado como combustível ou até mesmo material radioativo, usado na geração de energia elétrica.

Fotos: no topo, gráfico de rastreio mostra passagem do satélite USA-193 sobre o território brasileiro às 01h49 UTC do dia 29 de janeiro de 2008 (23h49 do dia 28 de janeiro pelo horário de Brasília). Acima vemos o tanque de pressurização de um foguete Delta 2, que sobreviveu á re-entrada no dia 22 de janeiro de 1997. O tanque pesa 30 quilos e é contruído de titânio.