Este satélite “respira” ar para se manter em órbita muito baixa

Um satélite que respira ar não é ficção científica, é o plano de uma startup espanhola. A Kreios Space está a preparar um sistema de propulsão elétrica que usa o oxigénio e o azoto residuais da atmosfera como se fossem combustível de bordo. A ideia é manter satélites em órbita muito baixa, entre os 100 e os 400 km de altitude, sem terem de carregar depósitos cheios de propelente tradicional.

Chamam a isto VLEO, Very Low Earth Orbit. Mais baixo do que a órbita baixa “normal”, onde andam a maioria dos satélites de observação da Terra e boa parte das constelações comerciais. Tão baixo que a atmosfera ainda faz força. O arrasto atmosférico corrói a órbita até o satélite cair e se desintegrar. Hoje, quem quiser operar a estas altitudes tem duas opções más: ou aceita missões curtas, ou leva muito combustível para compensar o arrasto, o que torna tudo mais pesado e caro de lançar.

A aposta da Kreios é óbvia e arriscada em simultâneo. O sistema “air-breathing” recolhe partículas de ar na alta atmosfera, aquece-as até as ionizar e expulsa-as a alta velocidade para gerar impulso. Na prática, transforma o problema em solução: o ar que atrasa o satélite passa a ser o que o mantém em órbita. Em vez de dezenas de quilos de propelente a bordo, usa um recurso local. Se isto soar familiar a quem segue conceitos como velas de luz ou propulsão exótica, não é por acaso, mas aqui estamos a falar de engenharia muito concreta, já com protótipo testado em laboratório desde 2021.

A primeira prova real vai ser em 2028, num microssatélite fornecido pela lituana Kongsberg NanoAvionics. A missão serve para validar a tecnologia em órbita, medir o ambiente em VLEO e captar imagens com resolução sub-métrica na banda visível e no VNIR (Visible and Near-Infrared). Em teoria, operar tão baixo permite imagens mais nítidas, comunicações com sinal mais forte e hardware mais pequeno para o mesmo desempenho. Também ajuda que esta faixa de órbita esteja bem menos congestionada do que a órbita baixa onde já temos megaconstelações e lixo espacial a competir por espaço, como temos explicado em peças sobre redes satélite mais próximas da Terra, de que o programa europeu IRIS² é o exemplo mais evidente deste lado do Atlântico.

Claro que o entusiasmo marketing tem de ser temperado com física. Manter um satélite a 100 km não é um ajuste fino, é lutar contra uma parede de ar ténue mas teimoso. O sistema da Kreios vai ter de ser eficiente ao ponto de gerar impulso suficiente sem gastar mais energia do que a que consegue recolher, e tudo isto sem complicar demasiado a arquitetura do satélite. Além disso, operar tão perto da atmosfera significa atravessar um ambiente mais agressivo, com maior desgaste de materiais e maior consumo energético para apontamento e controlo de atitude.

Apesar disso, a corrida já começou. A China criou uma aliança industrial dedicada a VLEO, com testes de satélites em órbitas semelhantes, e a Europa arrisca ficar presa ao papel de regulador se não apoiar projetos deste tipo. Para quem está em Portugal, e para uma indústria espacial ainda pequena mas ambiciosa, sistemas que tornam órbitas baixíssimas utilizáveis abrem espaço a microssatélites de observação mais baratos e com melhor resolução, seja para monitorizar fogos, agricultura ou costas marítimas. Se o satélite que respira ar aguentar o trambolho da realidade, VLEO deixa de ser curiosidade académica e passa a ser mais uma camada útil da infraestrutura orbital.

Fonte: Gizmodo