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Pesquisadores da The University of Manchester apresentaram um novo modelo para o planejamento de missões de satélites de observação da Terra com foco em reduzir o risco de colisões em órbita. O estudo foi publicado no periódico Advances in Space Research e propõe que o risco de impacto seja considerado desde as primeiras etapas do desenho das missões, buscando equilibrar a coleta de dados e a sustentabilidade do ambiente espacial.
Segundo os autores, o avanço do uso de satélites tem ampliado a capacidade de monitorar desafios globais, como mudanças climáticas, produção de alimentos, cadeias de suprimentos e degradação ambiental. Ao mesmo tempo, o crescimento acelerado dessas operações vem tornando as órbitas terrestres mais congestionadas, o que eleva a possibilidade de colisões e a formação de detritos espaciais de longa duração.
Atualmente, há cerca de 11.800 satélites ativos em órbita, mas projeções indicam que esse número pode ultrapassar 100 mil até o fim da década. Nesse cenário, colisões podem gerar grandes quantidades de fragmentos, colocando em risco outros satélites, astronautas e a utilização futura de regiões importantes do espaço.
Qualidade das imagens e risco de colisão
Muitas aplicações voltadas aos 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) das Nações Unidas dependem de imagens de altíssima resolução. Para obter esse nível de detalhe, satélites costumam operar em altitudes mais baixas, reduzindo o campo de visão. Outra alternativa é operar em altitudes mais altas, mas com satélites maiores e mais pesados, capazes de carregar sistemas ópticos mais robustos.
O novo modelo propõe analisar simultaneamente requisitos de desempenho e risco de colisão durante o planejamento. A abordagem conecta parâmetros como resolução de imagem, área de cobertura, tamanho e massa dos satélites, quantidade de unidades em uma constelação e a concentração de detritos em diferentes regiões da órbita baixa da Terra.
Com isso, os projetistas conseguem testar como diferentes escolhas afetam tanto a qualidade dos dados quanto a segurança orbital. Um dos resultados do estudo indica que o risco de colisão não depende apenas da concentração de detritos, mas também do tamanho do satélite.
Em um exemplo citado pelos pesquisadores, um satélite projetado para imagens com resolução de 0,5 metro apresentou maior probabilidade de colisão entre 850 e 950 quilômetros de altitude, cerca de 50 quilômetros acima do pico de densidade de detritos.
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Impactos no desenho de futuras constelações
A pesquisa também aponta que órbitas mais altas exigem menos satélites para garantir cobertura, mas cada unidade apresenta maior risco individual de colisão por ser maior. Já órbitas mais baixas demandam mais satélites, porém menores e potencialmente menos perigosos.
John Mackintosh, doutorando e autor principal do estudo, afirma que o trabalho busca enfrentar o que descreve como um “paradoxo da sustentabilidade espacial”, no qual satélites usados para resolver desafios ambientais podem acabar comprometendo a sustentabilidade do próprio espaço. Segundo ele, incluir o risco de colisão desde o início permite planejar missões de forma mais responsável.
A pesquisadora Ciara McGrath, docente em sistemas aeroespaciais, afirma que o método oferece uma forma prática de manter o espaço seguro e utilizável enquanto continua fornecendo dados necessários para enfrentar desafios globais. Já a professora Katharine Smith aponta que o modelo pode ser adaptado para diferentes sistemas e expandido em trabalhos futuros, incluindo impactos ambientais mais amplos, como o tempo de permanência de detritos em órbita e os efeitos da reentrada de satélites.
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