Em abril de 1984, a NASA soltou em órbita um cilindro de quase 10 toneladas coberto de bandejas de experimento e foi embora. A ideia era deixá-lo lá por cerca de um ano, depois buscá-lo com o ônibus espacial e estudar no laboratório o que o espaço tinha feito com ele. O nome era LDEF, sigla em inglês para "instalação de exposição de longa duração". O plano não saiu como previsto: o satélite ficou 69 meses lá em cima, quase seis anos, e foi recolhido com pouco tempo de sobra antes de cair sozinho. O acidente que o deixou abandonado acabou transformando o experimento no mais valioso que a NASA já fez sobre o assunto.
Quase tudo o que se sabe hoje sobre detritos pequenos demais para serem rastreados por radar saiu das marcas desse cilindro.
Um satélite que não fazia nada
O LDEF é estranho de explicar porque ele não tinha missão no sentido comum. Não tirava foto, não media o clima, não retransmitia sinal. Ele era, essencialmente, um cabide gigante.
A ficha, segundo o catálogo de espaçonaves da NASA:
| Item | Dado |
|---|---|
| Formato | cilindro de 12 lados |
| Tamanho | 4,3 m de diâmetro por 9,1 m de comprimento |
| Massa | 9.710 kg |
| Lançamento | 6 de abril de 1984, ônibus espacial Challenger |
| Recolhimento | janeiro de 1990, ônibus espacial Columbia |
| Experimentos a bordo | 57 |
| Desenvolvido por | Centro de Pesquisas Langley, da NASA |
Nove metros de comprimento é o mesmo que dois carros de passeio enfileirados, e os 4,3 m de diâmetro passam da largura de um ônibus. Sobre a estrutura iam 57 experimentos, montados em bandejas aparafusadas nos doze lados. Cada bandeja era de um grupo de pesquisa diferente, cheia de amostras: tipos de tinta, plásticos, metais, vidros de lente, células solares, sementes, espelhos.
O satélite não tinha sistema central de energia nem de dados. Quem quisesse eletricidade levava a própria bateria na bandeja. O LDEF só avisava a hora de começar e a hora de terminar. E foi feito para ser estabilizado passivamente: sem motor e sem giroscópio, ele se mantinha sempre com a mesma face apontada para a frente, usando só a diferença de gravidade entre as pontas. Isso importa mais do que parece, e daqui a pouco você vai ver por quê.
O acidente que mudou tudo
Quem levou o LDEF para a órbita, em abril de 1984, foi o Challenger. O plano era buscá-lo cerca de um ano depois.
Em 28 de janeiro de 1986, o Challenger foi destruído 73 segundos após a decolagem, com sete pessoas a bordo. A frota inteira de ônibus espaciais ficou parada por quase três anos, e a fila de missões se desfez. A história completa desse período está em Challenger e Columbia: os desastres do ônibus espacial.
O LDEF ficou esquecido lá em cima.
Os documentos da NASA registram o atraso sem rodeios: o recolhimento aconteceu 57 meses depois do planejado, em parte por causa do acidente. Some os 12 meses previstos aos 57 de atraso e você chega aos 69 meses que ele realmente passou em órbita.
E havia pressa, porque o satélite estava caindo. A órbita começou a cerca de 476 km de altitude e, quando ele foi buscado, já tinha decaído para cerca de 331 km. O ar rarefeito das camadas altas vai freando qualquer objeto nessa faixa, como contamos em Quanto tempo um satélite fica no espaço antes de cair?. Se ninguém fosse buscá-lo, ele reentraria e queimaria, com os 57 experimentos dentro.
Em 9 de janeiro de 1990, o ônibus espacial Columbia decolou na missão STS-32. No quarto dia de voo — 12 de janeiro — o braço robótico agarrou o LDEF e o trouxe para o porão de carga.
O que o espaço fez com ele
Antes de desparafusar qualquer coisa, os astronautas fotografaram o satélite inteiro, lado por lado. O que apareceu foi um objeto visivelmente surrado.
Crateras. A superfície estava crivada de marcas de impacto. Cada uma foi feita por um grão de poeira ou por um fragmento de detrito artificial, viajando rápido demais para ser evitado. O modelo da NASA indicava que a maior partícula que o LDEF deveria ter encontrado em seis anos teria cerca de 0,5 mm — meio milímetro, um grão de areia fina. E as maiores crateras encontradas batiam com esse tamanho.
Meio milímetro parece inofensivo até você considerar a velocidade. Micrometeoroides chegam a uma média de cerca de 20 km por segundo. Nessa velocidade, um grão de areia carrega a energia de um objeto muito maior aqui embaixo — é por isso que detrito miúdo é um problema sério, assunto de A Estação Espacial desvia de lixo espacial?.
A diferença entre frente e trás. Aqui está o motivo pelo qual aquela estabilização passiva importava tanto. Como o LDEF mantinha sempre a mesma face apontada para a direção do movimento, a frente e a traseira sofreram coisas diferentes — e isso virou um experimento controlado de graça. A face dianteira levou muito mais impactos de detrito artificial; a traseira, bem menos. E apareceu uma surpresa: crateras com resíduo de material artificial, feito pelo homem, foram encontradas também nas faces de trás, o que o modelo da época não previa.
Oxigênio atômico. Na altitude do LDEF, o principal componente do ar rarefeito é oxigênio em forma de átomos soltos, que são quimicamente agressivos. A face dianteira do satélite recebeu cerca de 8,4 × 10²¹ átomos por centímetro quadrado ao longo da missão — as faces de trás receberam uma fração ínfima disso. Esse oxigênio corrói tintas e plásticos, e foi o que deixou várias bandejas com cara de coisa velha.
O presente escondido no atraso
Há uma ironia no centro dessa história: o atraso melhorou o experimento.
O LDEF foi lançado em abril de 1984, numa época de mínimo solar — a fase calma do ciclo de 11 anos do Sol. Foi recolhido em janeiro de 1990, perto do máximo solar, a fase agitada. Sem querer, ele atravessou meio ciclo solar, do vale ao pico.
Isso rendeu um dado que nenhuma missão de um ano teria dado. Quando o Sol fica ativo, ele aquece e infla a atmosfera alta da Terra, que então alcança altitudes maiores. O resultado medido: nos últimos meses da missão, o fluxo de oxigênio atômico batendo na frente do satélite era quase cem vezes maior que no começo. O mesmo objeto, na mesma órbita, vivendo dois ambientes completamente diferentes.
Em junho de 1991, mais de 400 pesquisadores se reuniram na Flórida para o primeiro simpósio de resultados. Os anais foram publicados com um título que resume tudo: LDEF: 69 Months in Space.
Por que isso ainda importa
Um satélite recolhido em 1990 pode parecer assunto de museu. Não é, por um motivo simples: é impossível estudar detrito pequeno de outro jeito.
Objetos grandes em órbita são rastreados por radar do chão. Mas as partículas de milímetro e de fração de milímetro — que são as mais numerosas de longe — não aparecem em radar nenhum. A única maneira de contá-las é expor uma superfície conhecida por um tempo conhecido, trazê-la de volta e contar os buracos. Foi exatamente o que o LDEF fez, com os doze lados de um cilindro de nove metros e quase seis anos de exposição.
Os resultados entraram nos modelos de blindagem usados até hoje para projetar naves. O próprio documento da NASA que descreve a missão explica o que estava em jogo: sem um bom conhecimento desse ambiente, a engenharia erra para os dois lados — ou instala toneladas de blindagem desnecessária, encarecendo tudo, ou protege de menos e perde a missão.
Se você quer saber o que acontece com os satélites que ninguém vai buscar, a resposta está em Lixo espacial pode cair na sua cabeça? Os casos reais.
Há ainda um detalhe que fecha a história de um jeito triste. O LDEF foi lançado pelo Challenger, perdido em 1986, e recolhido pelo Columbia, que se desintegraria na reentrada em 2003. Os dois ônibus espaciais que cuidaram desse satélite acabaram no mesmo lugar: na lista de acidentes que mudaram o programa espacial americano.
