Mintaka

Alnilan

Alnitaka

Órion, o caçador

As Três Marias!!!

O Cinturão de Órion

O que há lá fora, além de estrelas?

Lixo Espacial

Professor Venê e-mail:venne.so@gmail.com

Sinopse da apresentação

1. Ecologia: ambiente terrestre, aquático, aéreo e espacial! Por que não?

3. Resumo do que há lá fora, colocado pelo Homem?

2. Alguns momentos marcantes dessa ocupação: o Sputnik inaugura a era da conquista espacial!

4. Como se coloca um artefato em órbita?

5. O que é o lixo espacial e qual o seu destino?

8. Existe legislação internacional de ocupação e conquista do espaço?

7. Síndrome de Kessler e os cenários futuros

6. Acontecimentos recentes e o agravamento do problema

9. Qual a influência direta ou indireta dessas questões no cotidiano da Humanidade?

10. Onde entra o cidadão comum nessa história?

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.

Acepções■ substantivo masculino 1    qualquer objeto sem valor ou utilidade, ou detrito oriundo de trabalhos domésticos, industriais etc. que se joga fora

ECOLOGIA

LIXO

Degradação das características físicas ou químicas do ecossistema, por meio da remoção ou adição de substâncias Ex.: p. da água, da atmosfera

POLUIÇÃO

Мир (19/02/1986

a 23/03/2001)

Skylab (1973 a 1979)

Alguns momentos que marcaram a ocupação do espaço em órbita da Terra

Alpha / ISS

1957

1958

Satélite: Спутник 1Foguete: Sputnik-PS

Satélite: Explorer 1Foguete: Juno 1

1962

Satélite: Alouette 1Foguete: Thor-Agena

1965

Satélite: AstérixFoguete: Diamant

1970

Satélite: ÕsumiFoguete: Lambda-4S

1970

Satélite: Dong Fang Hong IFoguete: Long March 1

início do programa de estações espaciais Салют

1 a 7 (1971 – 1991)

1971

1971

Satélite: Prospero X-3Foguete: Black Arrow

1980

Satélite: RohiniFoguete: SLV

1973

1986

Freedom (um sonho frustrado)

1984

1988

Satélite: Ofeq 1Foguete: Shavit

1992

Satélite: Kosmos 2175Foguete: Soyuz - U

1992

Satélite: Strela (x3,russo)

Foguete: Tsyklon-3

1998

2009

Satélite:Omid

Foguete:Safir-2

O que o Homem já colocou lá fora?

• Estação espacial:

• Satélites de posicionamento global:

• Telescópios espaciais:

• Grande porte:cerca de 6.000 objetos

• Tamanho superior a 10 cm:cerca de 14.000 objetos

• Tamanho inferior a 1mm:cerca de 300 milhões (estimativa)

• Outros satélites:

Meteorológicos

Telecomunicações

Militares

10 – Салют 1 a 7, Skylab, Мир, ISS

quase uma dezenaUma centena de

1 centena

centenas

Alguns detalhes

• Satélites de posicionamento global GPS (Estados Unidos): 28 satélites

24 em operação 4 suplentes

GLONASS (Rússia): 24 em operação Galileo (Comunidade Européia): 30 em operação (2 já lançados) Compass (China): 35 em operação (2 já lançados)

• Telescópios espaciais

NASA (EUA):1. Hubble (HST): lançado em 24/04/19902. Compton (raios Gamma): 4/6/1991 – 5/04/2000

3. Spitzer (Infravermelho): lançado em 25/08/20034. Chandra (Raios X): lançado em 23/07/1999

5. GLAST (raios Gamma): lançado em 11/06/20086. James Webb Telescope: lançamento previsto para 23/06/2013

CNES (França):1. Corot: lançado em 27/12/2006

Agência Espacial Canadense1. 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.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/82/Orbitalaltitudes.jpg

Ilustração de visão equatorial distante

http://orbitaldebris.jsc.nasa.gov/photogallery/beehives/th_geo_polar.jpg

Ilustração de visão polar

Distribuição dos satélites por tipos de órbita

As Leis de Kepler esclarecem a cinemática planetária

“Empurrando” o satélite para a sua órbita de trabalho

Vídeo NASA Stardust

Animação mostra lançamento do Star One C2

Lixo espacial em órbita da Terra

Fragmentos que são gerados nas colisões entre corpos em órbita

Satélites “mortos” Foguetes, tanques e outros artefatos “inúteis” abandonados Ferramentas e peças perdidas pelos astronautas nas missões Lascas de tinta e material particulado

http://www.celestrak.com/satcat/boxscore.asp

Caído em Goiás, março de 2008

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.

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.

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. Fonte: http://www.viafanzine.jor.br/astrovia.htm

Jogando lixo pela janela...

Tanque com 636kg de amônia é lançadono espaço pelo astronauta Clay Anderson.

Vídeo NASA space bag

Vídeo space collision

Lançamento do Star One C2

Satélite SACI 1 (Satélite de Aplicações Científicas): lançado em 14/04/1999 mudo de nascença

A participação brasileira na poluição orbital

Fonte: http://www.aeb.gov.b

• 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

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/4/49/Spacedebris_small.png

Space Debris Objects > 1 mm

Altitude (km)300 1000 10000 GEO

Sp

atia

l De

nsi

ty (

1/k

m3 )

1e-08

1e-07

1e-06

1e-05

1e-04

0.001

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

• ISS em perigo

• Colisão entre satélites

China explode satélite meteorológico desativado disparando de terra um míssel balístico espalhando milhares de fragmentos em órbita.

• Destruição de satélites por mísseis balísticos 11/01/2007:

19/02/2008:os EUA abatem satélite espião L-21 desgovernado e com tanque cheio de hidrazina.

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.

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

http://www.nytimes.com/2007/02/06/science/20070206_ORBIT_GRAPHIC.html

• Destruição do satélite chinês polar meteorológico Feng Yun 1C acirra debate sobre o uso militar do espaço e a responsabilidade dos países

Quem controla o lixo jogado lá fora?

http://www.nytimes.com/2007/02/06/science/20070206_ORBIT_GRAPHIC.html

Panorama atual dos detritos

VÍDEO: http://www.youtube.com/watch?v=nFA74PEs44k&feature=related

Fonte da ilustração: The New York Times

Crescimento rápido

http://www.youtube.com/watch?v=43ac9gmR3fA&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=43ac9gmR3fA&feature=related

Síndrome de Kessler

dUAVSdt

dCCC

S 2

2

1(Taxa de colisões entre satélites)

Onde:

C – número total de colisões entre todos os satélitesAcc – é a área média de seção de colisão dos satélitesdU – elemento unitário de volumeS – densidade espacial de satélites

1968 – 1974 – 320/ano1975 – 1978 – 510/ano

Entidades e legislação internacional de uso e conquista do espaço

Copuos

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

“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

Faxina orbital – como limpar o espaço?

Determinação das órbitas-cemitério

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)

DH – acréscimo mínimo de segurança no perigeu de órbita do satélite “morto”, em relação à órbita geossíncrona

Monitoramento constante dos detritos espaciais

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/photogallery.html

Reflexos diretos e indiretos para a Humanidade

• Benefícios da presença de satélites em órbita Telecomunicações mais abrangentes, mais rápidas e eficientes:

Meteorologia e Observações climáticas:

Levantamentos de dados por sensoreamento remoto e monitoramento de intervenções humanas na natureza:

Levantamento de dados-fonte para planejamentos e fiscalizações:

Recolhimento de dados para planejamento e implementação de atividades militares.

Posicionamento remoto:

Fonte: www.oecd.org/futures

Pesquisa e desenvolvimento científico e tecnológico em todas as fases ligadas ao ciclo de posicionamento de satélites em órbita e posterior:

Telefonia; Transmissões televisivas; Internet; Tráfego de dados; E-commerce;

Mapeamento da dinâmica atmosférica para previsão do tempo; Mapeamento de tempestades e furacões;

Planejamento urbano e monitoramento de urbanização não-oficial. Monitoramento de aplicação de políticas de preservação, conservação e manejo

ambientais.

desmatamento, queimadas, modificações da paisagem

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

* Custo de lançamento de um satélite: US$ 100 milhões a US$200 milhões de dólares em média Mercado mundial de satélites em 2008: > US$ 2 bilhões

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

http://www.ucsusa.org/ - aqui encontra-se a planilha sobre dados de satélites em operação

http://en.wikipedia.org/wiki/Satellite#cite_note-19

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://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://chandra.harvard.edu/ - página oficial do projeto do Telescópio espacial Chandra

http://hubble.nasa.gov/ - página oficial do projeto do Telescópio espacial Hubble

http://sci.esa.int/science-e/www/area/index.cfm?fareaid=39

http://pt.wikipedia.org/wiki/Categoria:Telesc%C3%B3pios_espaciais – informações diversas sobre ostelescópios espaciais

Referências

Linkoteca

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)

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)

Referências

Vídeos on line

Lançamento do Star One C2 – site da empresahttp://satelitec2.embratel.net.br/pop-filme04.html