Uma visão atual sobre o Lixo Espacial
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Uma visão atual sobre o Lixo Espacial

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Essa palestra foi proferida no dia 27/05 no campus da UNESP em Sorocaba, durante a V Semana do Meio Ambiente.

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Uma visão atual sobre o Lixo Espacial Uma visão atual sobre o Lixo Espacial Presentation Transcript

  • Lixo espacial – a Humanidade ampliando seus domínios Prof. Venerando S. Oliveira
  • Sinopse da apresentação 1. Em tempos de preocupação justa e generalizada com o meio ambiente terrestre, aéreo e aquático, por que falar do espaço? 3. O que há lá fora, colocado pelo Homem? 2. Alguns momentos marcantes dessa ocupação: o Sputnik inaugura a era da conquista espacial! 4. Como se coloca um artefato em órbita? 5. O que é o lixo espacial e qual o seu destino? 8. Existe legislação internacional de ocupação e conquista do espaço? 7. Síndrome de Kessler e os cenários futuros 6. Acontecimentos recentes e o agravamento do problema 9. Qual a influência direta ou indireta dessas questões no cotidiano da Humanidade? 10. Conclusões finais: o cidadão comum assina onde?
  • Sputinik (Спутник – Satélite, em russo ):04/10/1957  inicia-se a ocupação do espaço Salyut (Салют, saudações ): 19/04/1971 a 07/02/1991) - programa russo de estações espaciais em órbita da Terra composto das Salyut 1 a 7 ( http://pt.wikipedia.org/wiki/Salyut ) MIR ( Мир ; significa simultaneamente paz , mundo e universo ): 19/02/1986 a 23/03/2001 ( http://pt.wikipedia.org/wiki/Mir ) Skylab (Laboratório celeste): 1973 a 1979 1º lançamento autônomo por país Alguns momentos que marcaram a ocupação do espaço em órbita da Terra Freedom (1984) – um sonho frustrado Alpha / ISS - 1998
  • O que há lá fora? 1 Estação espacial: ISS
    • Centenas de outros satélites
    • Meteorológicos
    • Telecomunicações
    • Militares
    Grande porte: cerca de 6000 objetos Tamanho superior a 10cm: cerca de 14 000 Tamanho inferior a 1mm: cerca de 300 milhões (estimativa) Uma centena de satélites de posicionamento global Uma dezena de telescópios espaciais
  • Satélites de posicionamento global GPS (Estados Unidos): 28 satélites, 24 em operação e 4 suplentes; GLONASS (Rússia): 24 satélites, todos em operação Galileo (Comunidade Européia): 30 satélites, 2 já lançados Compass (China): 35 satélites, 2 já lançados
    • Telescópios espaciais
    • NASA (EUA)
    • Hubble (HST): lançado em 24/04/1990
    • Compton (raios Gamma): 4/6/1991 – 5/04/2000
    • Spitzer (Infravermelho): lançado em 25/08/2003
    • Chandra (Raios X): lançado em 23/07/1999
    • GLAST (raios gamma): lançado em 11/06/2008
    • James Webb Telescope: lançamento previsto para 23/06/2013
    • CNES (França)
    • 1. Corot: lançado em 27/12/2006
    • Agência Espacial Canadense
    • MOST: lançado em 30/06/2003
    • ESA (Europa)
    • 1.Herschel (ESA): lançado em 14/05/2009 junto com o satélite telescópio Planck
    Alguns detalhes
  • Ilustração (fora de escala) divulgada pela ESA, mostra a posição dos satélites de baixa órbita. Estima-se em 6000 satélites, sendo quase 900 encontram-se operantes.
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  • http://orbitaldebris.jsc.nasa.gov/photogallery/beehives/th_geo_polar.jpg Ilustração de visão polar
  • Distribuição dos satélites por tipos de órbita
  • Empurrando o satélite para a sua órbita de trabalho
  • Animação mostra lançamento do Star One C2
  • Lixo espacial em órbita da Terra
    • Satélites “mortos”
    • Foguetes, tanques e outros artefatos “inúteis” abandonados
    • Ferramentas e peças perdidas pelos astronautas nas missões
    • Lascas de tinta e material particulado
    • Fragmentos que são gerados nas colisões entre corpos em órbita
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  • Caído em Goiás, março de 2008 Um tanque de 250 quilos do segundo estágio do lançador Delta 2, que caiu próximo da cidade de Georgetown, no Texas, em 22 de janeiro de 1997. Parte de um reservatório de amônia, que pesava mais de 600 quilos que se precipitou sobre o município de São Félix do Xingu, a 695 km de Belém-PA. O tanque de pressurização acima pesa 30 quilos é construído de titânio e caiu ao norte do Estado do Piauí em 22 de janeiro de 1997. Fonte: http://www.viafanzine.jor.br/astrovia.htm
  • Jogando lixo pela janela... Tanque com 636kg de amônia é lançado no espaço pelo astronauta Clay Anderson
  • Lançamento do Star One C2 Satélite SACI 1 (Satélite de Aplicações Científicas): lançado em 14/04/1999  mudo de nascença A participação brasileira na poluição orbital Satélites brasileiros 1. Governamentais INPE  SCD1 e SCD2 (Brasil) INPE/CNSA  CBERS (Brasil/China) 2. Embratel/StarOne Brasilsat A1 e A2 Brasilsat B1, B2, B3 e B4 Star One C1 e C2 3. Adquiridos por empresas Hispamar/Amazonas Loral/Skynet Fonte: http://www.aeb.gov.b
  • http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/4/49/Spacedebris_small.png
  • Uma das 80 janelas de ônibus espaciais trocadas nos longos anos de missões, avariada devido a colisão com fragmentos em órbita da Terra
  • Acontecimentos recentes e o agravamento do problema ISS em perigo 12/03/2009 – os três tripulantes da ISS transferem-se às pressas para a nave Soyuz devido ao risco de colisão de pedaço de motor de satélite não detectado a tempo. 16/03/2009 – a junção da nave Discovery à ISS é ameaçada devido a fragmento perdido, proveniente de lançamento de satélite russo, em 1981. 22/03/2009 – a nave Discovery tem seus motores ligados para reposicionar a ISS e evitar que um astronauta em EVA pudesse ser atingido por peça de foguete chinês lançado em 1999 10/02/2009 – satélite militar russo Kosmos (desativado) colide com satélite comercial americano Iridium sobre o espaço da Sibéria, gerando mais de 700 pedaços de grande porte e milhares de fragmentos pequenos. É a 4ª colisão desse tipo, mas a primeira com conseqüências econômicas sensíveis. Colisão entre satélites 11/01/2007 – China explode satélite meteorológico desativado disparando de terra um míssel balístico espalhando milhares de fragmentos em órbita. Destruição de satélites por mísseis balísticos 19/02/2008 – os EUA abatem satélite espião L-21 desgovernado e com tanque cheio de hidrazina.
  • http://www.nytimes.com/2007/02/06/science/20070206_ORBIT_GRAPHIC.html Destruição do satélite chinês polar meteorológico Feng Yun 1C acirra debate sobre o uso militar do espaço e a responsabilidade dos países É permitido jogar lixo lá fora?
  • http://www.nytimes.com/2007/02/06/science/20070206_ORBIT_GRAPHIC.html Panorama atual dos detritos
  • Fonte da ilustração: The New York Times Crescimento rápido
  • Síndrome de Kessler Taxa de colisões entre satélites Onde: C – número total de colisões entre todos os satélites Acc – é a área média de seção de colisão dos satélites dU – elemento unitário de volume S – densidade espacial de satélites 1968 – 1974 – 320/ano 1975 – 1978 – 510/ano
  • Entidades e legislação internacional de uso e conquista do espaço Copuos
    • Algumas idéias em estudo
    • - Redes para captura de pequenos fragmentos
    • Disparos de laser para reposicionamento e indução de reentrada
    • Fios eletromagnéticos de captura ou indução de queda
    • Espuma (gel) de captura de micro partículas
    • Retirada programada com braço mecânico
    • Envio de satélites em final de vida útil para as órbitas-cemitério
    “ Low orbits are the most littered with space junk. Perhaps one day orbiting "garbage collectors" will be used to clean up these trash-filled orbits. ” Isaac Asimov Faxina orbital – como limpar o espaço? Determinação das órbitas-cemitério 235km = 200km (faixa de tolerância da órbita geossíncrona) + 35km (margem de perturbação gravitacional) C R – coeficiente de pressão de radiação solar A/m – razão entre a área efetiva (m2) e a massa do satélite (kg)  H – acréscimo mínimo de segurança no perigeu de órbita do satélite “morto”, em relação à órbita geossíncrona
  • Monitoramento constante 70 m Goldstone antenna located near Barstow, CA. When operated as a bi-static radar, Goldstone is capable of detecting 2 mm debris at altitudes below 1,000 km. http://orbitaldebris.jsc.nasa.gov/photogallery/photogallery.html
  • Reflexos diretos e indiretos para a Humanidade Custo de lançamento de um satélite: US$ 100 milhões a US$200 milhões de dólares em média Mercado mundial de satélites em 2008: US$ Benefícios da presença de satélites em órbita
    • Telecomunicações mais abrangentes, mais rápidas e eficientes:
    • Telefonia;
    • Transmissões televisivas;
    • Internet;
    • Tráfego de dados;
    • E-commerce;
    • Meteorologia e Observações climáticas
    • Mapeamento da dinâmica atmosférica para previsão do tempo;
    • Mapeamento de tempestades e furacões;
    Levantamentos de dados por sensoreamento remoto Monitoramento de intervenções humanas na natureza: desmatamento, queimadas, modificações da paisagem
    • Levantamento de dados-fonte para planejamentos e fiscalizações
    • Planejamento urbano e monitoramento de urbanização não-oficial
    • Monitoramento de aplicação de políticas de preservação, conservação e manejo ambientais
    Recolhimento de dados para planejamento e implementação de atividades militares
    • Posicionamento remoto
    • Localização de indivíduos, guias eletrônicos de navegação
    • Monitoramento de transportes de cargas, rastreamento de veículos
    • Estudos de populações selvagens aquáticas ou terrestres
    • Agricultura de precisão
    Fonte: www.oecd.org/futures Pesquisa e desenvolvimento científico e tecnológico em todas as fases ligadas ao ciclo de posicionamento de satélites em órbita e posterior
  • O cidadão comum: qual sua participação? http://www.sbda.org.br/
  • Referências Kessler, Donald J., Palais, Burton G. Cour, “Collision Frequerncy of Artifical Satellites: The Creation of a Debries Belt" Journal of Geophysical Research, vol. 86,no. A6, p. 2367 (1978). Kessler, Donald J., Anz-Meador,Philip D., “Critical Number of Sapcecraft in Low Earth Orbit: Using Satellite Fragmentation Data to Evaluate the Stability of The Orbital Debries Environment" Journal of Geophysical Research, vol. 86,no. A6, p. 2367 (1978). Kessler D., “Critical Density of Spacecraft in Low Earth Orbit: Using Fragmentation Data to Evaluate the Stability of the Orbital Debris Environment”, JSC #28949, LMSEAT # 33303, February 2000. Declaração do Brasil para o Plenário do COPUOS 50ª Sessão do Comitê das Nações Unidas para Uso Pacífico do Espaço Viena, 14 de junho de 2007 CONVENÇÃO SOBRE RESPONSABILIDADE INTERNACIONAL POR DANOS CAUSADOS POR OBJETOS ESPACIAIS U.S. Government Orbital Debris Mitigation Standard Practices Report of the IADC Activities on Space Debris Mitigation Measures, Inter-Agency Space Debris Coordination Committee DECLARAÇÃO SOBRE A COOPERAÇÃO INTERNACIONAL NA EXPLORAÇÃO E USO DO ESPAÇO EXTERIOR EM BENEFÍCIO E NO INTERESSE DE TODOS OS ESTADOS LEVANDO EM ESPECIAL CONSIDERAÇÃO AS NECESSIDADES DOS PAÍSES EM DESENVOLVIMENTO Resolução 51/122. Adotada pela Assembléia Geral da ONU, em 13 de dezembro de 1996. Ribeiro. Ludmila Deute, ESPAÇO: PARAISO OU FRONTEIRA FINAL?, Revista Brasileira de Direito Aeronáutico e Espacial, p.26 (2008) Donald J. Kessler, Robert C. Reynolds, and Phillip D. Anz-MeadorOrbital Debris Environment for Spacecraft Designed to Operate in Low Earth Orbit, NASA Technical Memorandum 100 471*/y7 April 1989 JOSÉ MONSERRAT FILHO e A.PATRÍCIO SALIN, O Direito Espacial e as hegemonias mundiais, ESTUDOS AVANÇADOS 17 (47), 2003 261 The Orbital Debris Quaterly News, edição 2, vol. 5, The Orbital Debris Program Office NASA Johnson Space Center Houston, Texas 77058
  • http://www.ucsusa.org/ - aqui encontra-se a planilha sobre dados de satélites em operação http://en.wikipedia.org/wiki/Satellite#cite_note-19 http://www.celestrak.com – aqui encontra-se tabela de monitoramento de objetos catalogados de diversos países, entre outras tantas informações. http://astro.if.ufrgs.br/GPS/gps.htm - página com informações sobre os dois principais sistemas de posicionamento global (GPS e GLONASS) http://www.glonass-ianc.rsa.ru – página oficial do projeto Glonass http://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_Posicionamento_Global - informações diversas sobre o Projeto GPS http://chandra.harvard.edu/ - página oficial do projeto do Telescópio espacial Chandra http://hubble.nasa.gov/ - página oficial do projeto do Telescópio espacial Hubble http://sci.esa.int/science-e/www/area/index.cfm?fareaid=39 http://pt.wikipedia.org/wiki/Categoria:Telesc%C3%B3pios_espaciais – informações diversas sobre os telescópios espaciais Referências Linkoteca http://www.dw-world.de/dw/article/0,,4254310,00.html - ESA lança o telescópio Herschel e o mini-telescópio Planck http://www.nytimes.com/partners/aol/special/sputnik/sput-01.html (matéria do New York Times em 05/10/1957 anunciando o lançamento do satélite russo)
  • Lançamento do Satélite Direc-TV 5 ( http://www.youtube.com/watch?v=CxYJs2r7-dY ) Lançamento do CBERS 2B em foguete Longa Marcha chinês ( http://www.youtube.com/watch?v=edPFTK0CWkE&feature=related ) NASA - Conheça detalhes de um lançamento o espaço e planetas ( http://www.youtube.com/watch?v=JJKIEXLpKRE ) Obras Incríveis - Lançamentos Marítmos - Parte 1 ( http://www.youtube.com/watch?v=76wLn4Y3USI ) Referências Vídeos on line Lançamento do Star One C2 – site da empresa http://satelitec2.embratel.net.br/pop-filme04.html