Quando a Terra escuta: redes sísmicas detetam detritos espaciais

Os sismómetros estão sempre à escuta, normalmente do rugido da Terra quando ocorre um tremor de terra, mas também podem ser utilizados para detetar a queda de lixo espacial, fornecendo informações detalhadas quase em tempo real para ajudar as autoridades a localizar e recuperar mais rapidamente o lixo carbonizado e por vezes tóxico.

Problema crescente

Os detritos espaciais, ou lixo, consistem em milhares de pedaços de objetos fabricados pelo homem na órbita da Terra. Variam em tamanho e forma, desde pequenos fragmentos de tinta até foguetões descartados. Mas, independentemente do seu tamanho, cada pedaço de detrito representa um risco para os seres humanos quando cai no solo.

“O lixo espacial em decomposição é um problema crescente, não só por obstruir a órbita da Terra, mas também por causar perturbações quando os objetos se partem sobre regiões movimentadas ou povoadas”, explica o Dr. Constantinos Charalambous do Departamento de Engenharia Eléctrica e Eletrónica do Imperial College de Londres.

Charalambous citou o voo de teste falhado da SpaceX Starship em 2025; “os detritos caíram sobre partes das Caraíbas, provocando restrições temporárias ao tráfego aéreo e a imobilização de aviões”, disse.

Ao caírem, os detritos são envolvidos em chamas e produzem partículas tóxicas. Estas podem permanecer na atmosfera durante horas e deslocar-se para outras partes do planeta à medida que os padrões meteorológicos se alteram. Conhecer o trajeto dos destroços pode ajudar as organizações a localizar para onde se dirigem as partículas tóxicas e quem poderá estar exposto a elas.

Dados sísmicos vitais

Utilizando uma técnica normalmente aplicada aos sismos de Marte, Charalambous e o seu coautor, o Dr. Benjamin Fernando, investigador de pós-doutoramento na Universidade Johns Hopkins, utilizaram as redes sísmicas existentes para “escutar” as vibrações do solo que ocorrem após o estrondo sónico criado pelos detritos que reentram na atmosfera à velocidade da luz.

“O que é excitante é que, analisando essas vibrações no solo através de uma rede de detectores sísmicos, podemos determinar a trajetória de descida e ver como a rutura se desenrola rapidamente à medida que os sinais chegam”, disse Charalambous.

Esta informação é vital, pois ajuda o controlo do tráfego aéreo e os serviços de emergência civil a "reduzir a área de risco onde os pedaços sobreviventes da nave espacial podem aterrar. É importante que essas decisões sejam baseadas em provas e não em suposições", acrescentou.

Os investigadores utilizaram dados de 125 sismómetros no sul da Califórnia para reconstruir o percurso dos destroços da nave espacial chinesa Shenzhou-15 depois de o seu módulo orbital ter reentrado na atmosfera terrestre em abril de 2024. Com 7 pés de diâmetro e mais de 1,5 toneladas, o módulo era suficientemente grande para representar uma ameaça para as pessoas.

O módulo viajou para nordeste sobre Santa Barbara e Las Vegas a Mach 25-30, cerca de 10 vezes a velocidade do jato mais rápido do mundo. Isto, combinado com cálculos da altitude do módulo - inferida a partir da intensidade das leituras sísmicas - revelou que o módulo estava a viajar cerca de 25 milhas a sul da trajetória prevista pelo Comando Espacial dos EUA com base em medições da sua órbita.

"A parte mais crítica de uma reentrada descontrolada para compreender é a breve fase de ‘desintegração caótica’, quando a nave espacial se desintegra. Pode ser difícil determinar rapidamente a área onde os destroços sobreviventes se podem despenhar", disse Charalambous. “Isto é especialmente importante em locais onde vivem pessoas ou onde há aviões a voar”.

Lixo tóxico

O rastreio do lixo espacial em tempo quase real ajudará as autoridades a recuperar rapidamente os objetos que atingem o solo - especialmente importante se os detritos forem nocivos ou tóxicos. Fernando citou o exemplo da nave espacial russa Mars 96 que caiu de órbita em 1996: "Pensou-se que tinha ardido e a sua fonte de energia radioativa caiu intacta no oceano. Na altura, tentou-se localizá-la, mas a sua localização nunca foi confirmada", disse.

Os dados de radar são normalmente utilizados para seguir um objeto em decomposição na órbita baixa da Terra e prever onde entrará na atmosfera. No entanto, estas previsões podem estar erradas em milhares de quilómetros.

A fonte de energia foi provavelmente encontrada por um grupo de cientistas que descobriu “plutónio artificial num glaciar no Chile”; acreditam que isto “é uma prova de que a fonte de energia se abriu durante a descida e contaminou a área”, disse Fernando. “Seria bom termos ferramentas de localização adicionais, especialmente nas raras ocasiões em que os destroços têm material radioativo”.

Referência da notícia

Reentry and disintegration dynamics of space debris tracked using seismic data, Science, January 2026. Fernando, B., & Charalambous, C.