O que há lá fora, além de estrelas?
Prof. Venê
(Venerando S. Oliveira)
O Cinturão de Órion
As Três Marias!!!
Alnitaka
Órion, o caçador
Alnilan
Mintaka
http://astro.if.ufrgs.br/const.htm
Ciência que estuda as relações dos seres vivos entre si ou com o meio orgânico
ou inorgânico no qual vivem
Sinopse da apresentação
1. Ecologia: ambiente terrestre, aquático, aéreo e espacial! Por que não?
2. Alguns momentos marcantes dessa ocupação: o Sputnik inaugura a era da conquista espacial!
3. Resumo do que há lá fora, colocado pelo Homem?
4. Como se coloca um artefato em órbita?
5. O que é o lixo espacial e qual o seu destino?
6. Acontecimentos recentes e o agravamento do problema
7. Síndrome de Kessler e os cenários futuros
8. Existe legislação internacional de ocupação e conquista do espaço?
9. Qual a influência direta ou indireta dessas questões no cotidiano da Humanidade?
10. Onde entra o cidadão comum nessa história?
Alguns momentos que marcaram a ocupação do espaço em órbita da Terra
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
Freedom (1984) – um sonho
frustrado
1º lançamento autônomo por país
Alpha / ISS - 1998
O que o Homem já colocou lá fora?
Grande porte: cerca de 6000 objetos
Tamanho superior a 10cm: cerca de 14 000
Tamanho inferior a 1mm: cerca de 300 milhões (estimativa)
1 Estação espacial: ISS
Uma dezena de telescópios espaciais
Uma centena de satélites de posicionamento global
Centenas de outros satélites
-Meteorológicos
-Telecomunicações
-Militares
Alguns detalhes
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)
1. Hubble (HST): lançado em 24/04/1990
2. Compton (raios Gamma): 4/6/1991 – 5/04/2000
3. Spitzer (Infravermelho): lançado em 25/08/2003
4. Chandra (Raios X): lançado em 23/07/1999
5. GLAST (raios gamma): lançado em 11/06/2008
6. James Webb Telescope: lançamento previsto para 23/06/2013
CNES (França)
1. Corot: lançado em 27/12/2006
Agência Espacial Canadense
1. MOST: lançado em 30/06/2003
ESA (Europa)
1.Herschel (ESA): lançado em 14/05/2009 junto com o satélite telescópio Planck
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.
Ilustração de visão polar
http://orbitaldebris.jsc.nasa.gov/photogallery/beehives/th_geo_polar.jpg
Distribuição dos satélites por tipos de órbita
As Leis de Kepler esclarecem a cinemática planetária
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
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.
Caído em Goiás, março de 2008
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.
Fonte: http://www.viafanzine.jor.br/astrovia.htm
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.
Jogando lixo pela janela...
Tanque com 636kg de amônia é lançado no espaço pelo astronauta Clay Anderson
A participação brasileira na poluição orbital
Lançamento do Star One C2
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
Satélite SACI 1 (Satélite de Aplicações Científicas):
lançado em 14/04/1999 mudo de nascença
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
Destruição de satélites por mísseis balísticos
11/01/2007 – China explode satélite meteorológico desativado disparando de terra um míssel
balístico espalhando milhares de fragmentos em órbita.
19/02/2008 – os EUA abatem satélite espião L-21 desgovernado e com tanque cheio de hidrazina.
Colisão entre satélites
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.
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
É permitido jogar lixo lá fora?
Destruição do satélite chinês polar meteorológico Feng Yun 1C acirra debate sobre o uso
militar do espaço e a responsabilidade dos países
http://www.nytimes.com/2007/02/06/science/20070206_ORBIT_GRAPHIC.html
Panorama atual dos detritos
http://www.nytimes.com/2007/02/06/science/20070206_ORBIT_GRAPHIC.html
Crescimento rápido
Fonte da ilustração: The New York Times
Síndrome de Kessler
Taxa de colisões entre satélites
dC 1 2 S

S  V  ACC  dU
dt 2 
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
Faxina orbital – como limpar o espaço?
“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
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
Determinação das órbitas-cemitério
DH – acréscimo mínimo de segurança no perigeu de órbita do
satélite “morto”, em relação à órbita geossíncrona
235km = 200km (faixa de tolerância da órbita geossíncrona) + 35km
(margem de perturbação gravitacional)
CR – coeficiente de pressão de radiação solar
A/m – razão entre a área efetiva (m2) e a massa do satélite (kg)
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/ph
otogallery.html
Reflexos diretos e indiretos para a Humanidade
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
Fonte: www.oecd.org/futures
-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
Pesquisa e desenvolvimento científico e tecnológico em todas as fases ligadas ao ciclo de posicionamento de satélites em órbita e posterior
Custo de lançamento de um satélite: US$ 100 milhões a US$200 milhões de dólares em média
Mercado mundial de satélites em 2008: US$
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
Referências
Linkoteca
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://www.ucsusa.org/ - aqui encontra-se a planilha sobre dados de satélites em operação
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://sci.esa.int/science-e/www/area/index.cfm?fareaid=39
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://pt.wikipedia.org/wiki/Categoria:Telesc%C3%B3pios_espaciais – informações diversas sobre os telescópios espaciais
http://en.wikipedia.org/wiki/Satellite#cite_note-19
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)
Referências
Vídeos on line
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)
Lançamento do Star One C2 – site da empresa
http://satelitec2.embratel.net.br/pop-filme04.html