ASTROvia Satélites

Complicações no sistema de propulsão iônica do satélite Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer (GOCE), da Agência Espacial Européia (ESA), propiciam a sua reentrada na atmosfera, após executar mapeamentos precisos sobre a gravidade terrestre e suas anomalias.

O satélite GOCE foi lançado em 17 de março de 2009, do cosmódromo de Plesetsk, a 800 km ao norte de Moscou, Rússia. Seu objetivo foi produzir um mapa de alta resolução do globo terrestre, considerando as anomalias gravitacionais.

As leituras de alta-fidelidade do GOCE foram obtidas por um instrumento gradiômetro, usado para detectar a gravidade eletrostática, medindo com precisão sem precedentes todo o campo gravitacional da Terra.

Para tanto, a sonda precisou ser operada a uma altitude orbital muito baixa, inferior a 270 quilômetros. Nessa altitude, a fina atmosfera da Terra provoca um arrasto perceptível na nave espacial – o que exige do veículo um sistema de propulsão para se manter constantemente dentro da sua órbita.

O sucesso das medições gravitacionais ultraprecisas do GOCE depende de um controle muito acertado, entre sua órbita e velocidade. O empuxo de seu sistema propulsor deve ser exatamente o necessário para compensar a pequena resistência aerodinâmica produzida pela atmosfera à altitude da órbita do satélite.

A estabilização de sua altitude era obtida por meio da ejeção de íons de xenônio, mas depois de quatro anos no espaço, o seu combustível acabou, deixando o artefato na alta atmosfera, à mercê do arrasto.

Agora o GOCE está em posição de queda e se aproximando da marca de 200 quilômetros de distância da Terra, durante estes primeiros dias de novembro. Numa lenta descida rumo à densa atmosfera, sua velocidade de decaimento deverá aumentar à media em que se torna mais baixa a sua altitude. No geral, o GOCE perdeu altitude de aproximadamente 19 quilômetros, desde que a propulsão elétrica foi interrompida em 21/10.

Esse satélite carrega um sistema de propulsão iônica que ejeta íons de xenônio em velocidades elevadas para compensar a decadência orbital natural. Agora, após mais de quatro anos em órbita, o xenônio se esgotou. Sem as doses de propulsão, o GOCE já não pode manter-se em órbita e sua queda é esperada para dentro de duas ou três semanas. O satélite que pesa 1.100 quilos poderá cair em um ponto indefinido durante a sua trajetória até a superfície.

O arrasto atmosférico atuando sobre o veículo aumentou sua velocidade para mais de 15 Millinewtons - para se ter referência, durante a missão, o sistema de propulsão tinha para fornecer cerca de 5 a 8 Millinewtons de empuxo para uma navegação livre. Apesar disso, o GOCE ainda mantém um bom desempenho de suas atividades espaciais.

Gráfico mostra decaimento do satélite, provavelmente,

na segunda quinzena desse mês de outubro.

Velocidade e previsão da reentrada

A velocidade exata do decaimento orbital depende do estado atual do ambiente que irá se expandir e contrair-se como resultado da recente atividade solar. Uma vez atingindo a atmosfera densa, o GOCE vai sentir os efeitos da reentrada. A altitude exata do início da reentrada dependerá das condições atmosféricas.

Normalmente, começa a reentrada destrutiva ocorre a uma altitude de 120 a 100 quilômetros, quando o satélite estará num rápido mergulho nas camadas densas da atmosfera. Uma vez que o GOCE atinja a densa atmosfera, o atrito fará com que ele se aqueça e as forças aerodinâmicas que ocorrem nessas altas velocidades levarão o satélite ao rompimento e desintegração.

Com suas asas e formato aerodinâmico, espera-se que GOCE irá manter uma posição estável na órbita ao se aproximar da entrada. Durante a reentrada, provavelmente, o satélite permanecerá nessa posição durante a fase inicial de reentrada até que se rompa. Após a destruição da nave, a maioria dos seus componentes não deve causar danos, pois deverão se queimar na atmosfera.

No entanto, sabe-se que cerca de 20 a 40% da massa total do satélite, após a reentrada deverão atingir a superfície da Terra. Será difícil obter uma previsão do tempo e a localização da decadência orbital, pois dependerá de uma série de fatores variáveis que devem ser considerados. As primeiras estimativas serão disponibilizados alguns dias antes da reentrada, podem conter uma grande margem de erro, pela dificuldade de se encontrar a localização exata da queda.

* Com informações da ESA e Space Flight, com tradução de Pepe Chaves.

- Imagens: ESA e Heavens-Above.

TCU vai investigar projeto do satélite brasileiro

Revista da NASA publica artigo sobre satélite SABIA-Mar

Ubatuba: da sala de aula para o espaço

Inpe auxilia alunos municipais a lançar satélite

AAB promove concurso para mini-satélites

Satélite ROSAT cai no Oceano Índico

Satélite alemão cairá na superfície

Especial: Lixo espacial em queda - TV FANZINE (vídeo)

Hayabusa: Cápsula retorna após visita histórica a um asteróide

JAXA confirma que partículas são de asteroide