Boom! A NASA irá destruir um satélite em nome da ciência

Lixo espacial em torno da órbita da Terra
 após uma colisão entre satélites
Fonte: Melrae Pictures/Space Junk 3D 

Está em andamento a construção de um satélite, mas essa não será lançada ao espaço, ela será destruída propositalmente na Terra.

O satélite DebriSat é construído com os mais modernos componentes e métodos de fabricação. Mas uma vez testado, o satélite está sentenciado a destruição.

O satélite será alvo de uma experiência para examinar colisões em hipervelocidades no espaço, a fim entender as caraterísticas físicas dos destroços gerados por uma colisão de dois satélites. 

A NASA e Air Force's Space and Missile Systems Center são os patrocinadores do projeto do satélite DebriSat. O escritório da NASA para destroços orbitais localizado no Centro Espacial de Johson em Houston está liderando os esforços.

Avaliações do Impacto de Risco

Os dados gerados pela destruição do DebriSat serão valiosos em curto e longo prazo, afirmou J.C Liou, responsável da NASA.

"É esperado que os fragmentos gerados após colisões domine no futuro os detritos orbitais", disse Liou ao space.com. Portanto, segundo ele, um modelo que descreva com alta fidelidade o resultado de uma colisão de satélites - em termos do tamanho do fragmento, em massa, área por massa, a forma, e distribuições de composição - é necessária para uma operação viável de curto e de longo prazo avaliações de impacto de risco.

Essas avaliações de lidar com detritos tão pequenos quanto um milímetro são necessários para definição de um bom ambiente (modelagem) orbital de detritos, disse Liou. Algumas das distribuições de "grandes" fragmentos podem ser obtidos a partir das observações do sistema de vigilância dos EUA da rede (SNN). Mas os dados SSN estão limitados a 10 centímetros (4 polegadas) e os objetos de maiores dimensões. "A experiência que será realizada no laboratório é necessária para coletar dados para detritos menores", disse ele.

Tendo um alvo o satélite moderno, DebriSat a destruição do mesmo deverá melhorar o modelo da NASA para impactos gerados no espaço.

O laboratório de impactos 

Liou apontou que o Departamento de Defesa (DoD) e a NASA realizaram vários testes em laboratório de impacto no passado. Um dos principais experimentos de apoio ao desenvolvimento dos modelos da NASA e do DoD, foi  chamado de SOCIT,  Caracterização de Detritos Gerados após impactos em satélites.

Em um experimento realizado no laboratório em 1992, o alvo foi um satélite da Marinha dos EUA construído na década de 1960. Mas isto foi no passado, agora é diferente. Satélites atuais incorporam diferentes tecnologias e materiais do que os satélites de 40 anos atrás.

"Como novos materiais e técnicas de construção foram desenvolvidos para os satélites modernos, há uma necessidade de realizar testes adicionais em laboratório e utilizar os novos dados para aprimorar ainda mais os modelos de impacto", disse Liou.

Imagem ilustrativa do DebriSat
Fonte: Mark Werremeyer/University of Florida Space Systems Group

Integridade do resultado destrutivo

Uma equipe da universidade da Flórida está projetando e fabricando o DebriSat para o teste.

Para fabricar o DebriSat, um amplo estudo foi feito no passado, considerando as missões de órbita baixa na  Terra nos últimos 15 anos para a nave espacial que varia de um quilo a 5000 kg.

Este estudo identificou as tendências modernas no hardware, materiais e práticas de construção utilizados em missões recentes LEO. Enquanto DebriSat é um modelo de engenharia, uma atenção específica está a ser colocada sobre a qualidade, a quantidade, tipo e dos materiais utilizados na sua fabricação para assegurar a integridade do resultado destrutivo.

Com a exceção de software, todos os outros aspectos do projeto de um satélite, fabricação e integração de montagem e teste será tão rigorosa como a de um veículo de voo real, de acordo com autoridades envolvidas no trabalho do DebriSat.

DebriSat agora está programado para passar por um teste de impacto hipervelocidade no início de 2014, disse Norman Fitz-Coy, professor associado do Departamento de Engenharia Mecânica e Aeroespacial e diretor do Grupo de Sistemas Espaciais da Universidade da Flórida, que está em Gainesville. Ele está liderando a  equipe da universidade.


Exercício de trabalho intensivo

Um teste de impacto hipervelocidade é aquele em que a quantidade de energia durante um certo impacto típico entre dois satélites em órbita é replicada, disse Fitz-Coy ao SPACE.com. O teste será realizado em  Centro de Desenvolvimento Arnold de Engenharia da Força Aérea, no Tennessee.

Após a colisão, quanto de trabalho está envolvido em juntar os pedaços e analisar como o satélite reagiu ao impacto?

"Nós não estamos na verdade, colando o satélite de volta," Fitz-Coy disse. "Em vez disso, estamos caracterizando o tamanho, forma  e etc dos  fragmentos resultantes do impacto. Este é um trabalho intensivo.

Liou da NASA disse que, após o teste, os especialistas da Universidade da Florida irão recolher fragmentos de até cerca de 0,08 polegadas (2 milímetros) de tamanho. Isso é quase tão fino como quanto a espessura de uma moeda de 1 centavo de dolar.

As dimensões dos fragmentos resultantes, irão ser medidos individualmente. Os dados serão entregues para a NASA e a Agência Espacial da Força Aérea e do Centro de Sistemas de Mísseis.

A NASA Orbital Debris Program Office vai liderar o esforço para analisar os dados e usar as informações para melhorar o modelo colisão de um satélite, disse Liou.


Fonte: Space.com

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