Feira de Ciências do Gizmodo: Uma nave espacial que caça lixo espacial

A Astroscale é uma das vencedoras da Feira de Ciências Gizmodo de 2025 por desenvolver um satélite projetado para se encontrar com lixo espacial, com o objetivo de capturá-lo e guiá-lo em direção a uma cova de fogo na atmosfera da Terra.

A questão

A indústria espacial pode desenvolver novas tecnologias que ajudem a enfrentar o crescente problema dos detritos e criar um ambiente orbital mais sustentável?

Os resultados

Em 18 de fevereiro de 2024, a Astroscale lançou sua missão ADRAS-J (Remoção Ativa de Detritos pela Astroscale-Japão) a bordo do foguete Electron da Rocket Lab. O objetivo da missão era demonstrar sua capacidade de se aproximar, observar e caracterizar uma espaçonave inoperante.

O alvo da missão era o estágio superior do foguete H-2A do Japão. Esse pedaço de lixo espacial está em órbita há quase 15 anos, medindo aproximadamente 11 metros de comprimento e pesando 3 toneladas. "No início do programa, tínhamos uma lista completa de candidatos", disse Hisashi Inoue, engenheiro-chefe da Astroscale Japan, ao Gizmodo. "Escolhemos o alvo que não estava mais distante e também tínhamos algumas observações terrestres e informações sobre o alvo e seu comportamento."

Cerca de três meses após o seu lançamento, a missão ADRAS-J chegou a quase 15 metros do estágio de foguete desativado. Com essa aproximação sem precedentes, a Astroscale se tornou a primeira empresa a se aproximar de um grande pedaço de lixo espacial. Foi um feito desafiador, explicou Inoue, já que os detritos voam no espaço a uma velocidade de 7 quilômetros por segundo, ou mais rápido que a velocidade de uma bala.

Ao contrário de outras missões de encontro, a empresa não conseguiu se comunicar com a parte desativada do foguete. "Isso é lixo, não nos diz onde está ou como está se movendo", disse ele. "Então, isso torna a coisa mais complicada do que simplesmente falar com um cliente cooperativo."

Como seu alvo não estava equipado com GPS, a sonda ADRAS-J precisou contar com observações terrestres limitadas para localizar e se aproximar do segundo estágio, que já estava esgotado. Apesar dos desafios, o satélite conseguiu se aproximar do alvo e realizar um sobrevoo para capturar imagens e dados do estágio superior.

A ADRAS-J serviu como uma missão de demonstração, abrindo caminho para uma missão subsequente que tentará remover os destroços de fato. Para a segunda missão da Astroscale, o satélite tentará acompanhar a velocidade de queda do foguete desgovernado, alinhar-se e acoplar-se a ele. Uma vez acoplado, o satélite agarrará o foguete com um braço robótico e abaixará sua órbita usando seus propulsores antes de liberá-lo em uma trajetória em direção à atmosfera terrestre. O veículo desativado então queimará na atmosfera terrestre, encerrando sua permanência em órbita.

Por que eles fizeram isso

Milhões de fragmentos de detritos espaciais estão atualmente voando na órbita da Terra, com cerca de 1,2 milhão deles maiores que 1 centímetro, de acordo com um relatório recente da Agência Espacial Europeia. Esse tamanho é grande o suficiente para causar danos catastróficos a outras espaçonaves em caso de colisão.

“Se você pensar na indústria automobilística terrestre, há todos esses serviços diferentes realizados depois que o carro é usado pela primeira pessoa. Ele é reutilizado, reformado ou reciclado e vai para o mercado de segunda mão”, disse Inoue. “Mas no espaço, você usa [uma nave espacial] uma vez e a joga fora, mas isso não é bom para a sustentabilidade.”

Nobu Okada fundou a Astroscale em 2013, com foco na remoção de detritos orbitais e na manutenção de satélites em órbita. A empresa sediada em Tóquio visa reduzir a crescente quantidade de lixo espacial não apenas removendo fisicamente naves espaciais inoperantes, mas também estendendo a vida útil dos satélites no espaço.

“Combinando tudo isso, não acredito que nós, como a Astroscale, possamos mudar a sustentabilidade do mundo, mas esperamos que isso impulsione algumas das missões de manutenção, e que os clientes apoiem essa forma de pensar”, disse Inoue. “Espero que, no futuro, isso se conecte ao uso sustentável do espaço.”

Por que eles são vencedores

Em um momento em que startups espaciais estão focadas em lançar mais satélites, naves espaciais e foguetes em órbita para lucrar com o uso comercial do espaço, a Astroscale é uma das poucas empresas que promovem uma prática sustentável que permitirá que outras coexistam no ambiente orbital.

A empresa não visa apenas remover detritos orbitais, mas também permitir a inspeção, realocação, reabastecimento e outros serviços de extensão da vida útil de satélites. A Astroscale é pioneira no uso sustentável da órbita terrestre, na esperança de que outras empresas sigam o exemplo e que governos em todo o mundo estabeleçam requisitos para o uso do espaço.

O que vem a seguir

O próximo satélite da Astroscale está previsto para ser lançado em 2027, coletando todos os dados e lições aprendidas com o ADRAS-J e aplicando-os na missão seguinte.

O ADRAS-J2 foi projetado para remover ativamente o extinto foguete japonês da órbita, usando a tecnologia de braço robótico interna da Astroscale para capturá-lo e abaixar sua órbita. "Estamos atualmente na fase de projeto", disse Inoue. "Finalmente, começaremos a obter mais hardware no laboratório e a testá-lo, e então começaremos a construir a espaçonave no ano que vem."

A equipe

Os principais membros da equipe da Astroscale incluem Nobu Okada, fundador e CEO; Chris Blackerby, diretor de operações; Mike Lindsay, diretor de tecnologia; Nobuhiro Matsuyama, diretor financeiro; Melissa Pane, engenheira de missão e sistema; Arielle Cohen, engenheira de software de voo; e Gene Fujii, engenheiro-chefe.

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