Janela trincada da Shenzhou 20 força troca de espaçonave e destaca risco de detritos orbitais

Astronautas trocam de espaçonave após danos na janela da Shenzhou 20

A China trouxe três astronautas de volta à Terra em segurança após um susto inesperado em órbita. Engenheiros encontraram pequenas rachaduras na janela de observação da cápsula de retorno da Shenzhou 20. Segundo os responsáveis pela missão, os danos provavelmente foram causados por um pequeno fragmento de detrito espacial. Em vez de voltar na própria espaçonave, a tripulação embarcou na recém-chegada Shenzhou 21, que acabara de levar a equipe seguinte à estação espacial Tiangong. A troca incomum, uma semana após a partida prevista, destacou como até fragmentos de poucos milímetros podem ameaçar voos espaciais tripulados.

Os três pousaram na área de aterrissagem de Dongfeng, na Mongólia Interior, por volta das 3h40, no horário do leste dos Estados Unidos, em 14 de novembro, após 204 dias em órbita baixa da Terra. O comandante Chen Dong e os colegas Chen Zhongrui e Wang Jie saíram da cápsula em boas condições. A partida estava inicialmente prevista para 5 de novembro, com uma breve sobreposição à tripulação da Shenzhou 21, que acoplou à estação em 31 de outubro para iniciar a próxima estadia de seis meses.

Os controladores da missão adiaram o retorno após confirmar os danos e concluir que a Shenzhou 20 já não atendia aos requisitos de segurança para a reentrada. A Agência Espacial Tripulada da China informou que a espaçonave continuará acoplada à estação para apoiar atividades em órbita. A agência planeja enviar a próxima nave da série, a Shenzhou 22, no momento adequado, para manter as operações e restabelecer uma espaçonave de reserva para a nova tripulação.

O que aconteceu na Tiangong?

A Shenzhou 20 foi lançada em 24 de abril e serviu como meio de transporte da tripulação até a órbita, além de ser a espaçonave prevista para a volta. Durante verificações de rotina antes da desacoplagem, as equipes identificaram pequenas rachaduras no vidro de uma janela da cápsula de retorno. As janelas de espaçonaves tripuladas são pequenas de propósito. Elas permitem observar o exterior do veículo e o ambiente ao redor, mas são pontos relativamente vulneráveis em comparação com cascos pressurizados espessos e blindagens com várias camadas. A descoberta de até mesmo uma rachadura pequena levou a uma análise mais aprofundada.

Uma ameaça precisa a uma janela pequena

As janelas das espaçonaves são construídas com vidros redundantes e coberturas de proteção. Em muitos veículos, elas combinam camadas de vidro ou sílica fundida, com uma camada interna que mantém a pressão e outra externa contra detritos. Em velocidades orbitais, um fragmento do tamanho de um grão pode ter a energia de uma bala. Uma rachadura que parece estável em um ambiente pressurizado e sem grandes variações pode aumentar com o aquecimento, a vibração e as mudanças de pressão durante a reentrada. Não é viável consertar uma janela estrutural em órbita, e seria impossível testar o reparo antes das fortes tensões da descida. Por isso, os engenheiros consideram inaceitáveis até mesmo pequenas fraturas em uma espaçonave tripulada que retornará à Terra.

Pouso e conquistas da missão

Apesar da mudança de planos de última hora, a missão cumpriu seus principais objetivos. Os astronautas realizaram atividades científicas, de manutenção e divulgação ao longo de uma estadia que se aproximou de sete meses. Eles fizeram quatro caminhadas espaciais, instalando escudos contra detritos e equipamentos externos na estação. Imagens mostraram a tripulação bem após o pouso em Dongfeng. A missão também levou pequenas cargas úteis de ciências da vida, incluindo camundongos usados para estudar a adaptação à microgravidade, que voltaram para análises após o voo.

Por que a tripulação trocou de espaçonave em vez de consertar a janela

A decisão foi determinada pelo risco. As rachaduras na janela da Shenzhou 20 eram pequenas, mas o perfil de retorno sujeitaria a cápsula ao aquecimento aerodinâmico e a grandes cargas de pressão. Não há como certificar um reparo feito em órbita para uma peça tão crítica. A opção mais segura era manter a Shenzhou 20 acoplada e trazer a tripulação de volta na Shenzhou 21, a espaçonave que acabara de levar a equipe seguinte à Tiangong.

Os responsáveis pelo programa justificaram a decisão com base na segurança. O Escritório de Engenharia Espacial Tripulada da China descreveu sua abordagem como “vida em primeiro lugar, segurança em primeiro lugar”. Manter a Shenzhou 20 em órbita também permite que os engenheiros acompanhem a evolução dos danos, uma oportunidade de estudar um impacto real no ambiente espacial.

A lacuna na espaçonave de emergência e como a China pretende resolvê-la

Com a Shenzhou 21 de volta à Terra, a tripulação atual da Tiangong está temporariamente sem uma espaçonave de retorno acoplada. Programas de voos espaciais tripulados se preparam para esse cenário. A China mantém um foguete Longa Marcha 2F e uma espaçonave Shenzhou em alto estado de prontidão no Centro de Lançamento de Jiuquan. No melhor cenário de ativação, as equipes podem preparar um lançamento de emergência em cerca de 8,5 dias. A agência também informou que lançará a Shenzhou 22 sem tripulação no momento adequado, restabelecendo uma espaçonave de emergência acoplada à estação para a nova equipe.

Risco dos detritos espaciais em foco

O incidente voltou a chamar atenção para um problema global. A órbita da Terra contém mais de 30 mil objetos rastreados com mais de dez centímetros, além de centenas de milhares de fragmentos menores demais para serem rastreados, mas grandes o suficiente para danificar uma espaçonave. Tudo o que está em órbita baixa da Terra se move a cerca de 7 a 8 quilômetros por segundo. Um estilhaço minúsculo pode marcar uma janela, romper uma tubulação do radiador ou perfurar uma parede fina. Os operadores da Tiangong e da Estação Espacial Internacional acionam regularmente os propulsores para desviar de detritos que, segundo as redes de rastreamento, passarão perto demais.

Casos recentes mostram como um único impacto pode mudar uma missão. Um pequeno objeto atingiu a espaçonave russa Soyuz MS 22, acoplada à Estação Espacial Internacional, em 2022, e provocou o vazamento do líquido de arrefecimento. Isso prolongou em meses a permanência da tripulação em órbita, enquanto uma nova espaçonave era preparada. Naquele período, Frank Rubio, da Nasa, estabeleceu um recorde dos Estados Unidos ao passar 371 dias no espaço. Em 2024, dois astronautas da Nasa ficaram na estação por muito mais tempo do que o previsto enquanto sua espaçonave de teste passava por avaliações após problemas nos propulsores. Atrasos longos são raros, mas mostram como as condições dinâmicas em órbita podem mudar um plano de voo.

De onde vêm os detritos

A maior parte do lixo orbital é resultado de décadas de atividade. Estágios superiores de foguetes explodiram após a reação de combustível restante com oxidantes. Satélites se desintegraram quando baterias se romperam no fim de sua vida útil. Testes de armas também criaram nuvens de fragmentos. Em 2007, a China destruiu um satélite meteorológico Fengyun 1C desativado durante um teste antissatélite e produziu milhares de fragmentos que ainda orbitam a Terra. Outros eventos destrutivos dos últimos anos acrescentaram seus próprios estilhaços. O princípio é simples: quando um fragmento entra em uma órbita estável, a gravidade o mantém em movimento até que ele caia lentamente de volta na atmosfera.

O que pode ser feito agora

Os operadores podem reduzir os riscos evitando a criação de novos fragmentos e encerrando as missões de forma controlada. A passivação de baterias e tanques antes da desativação, órbitas mais baixas que decaem mais rápido e manobras para tirar satélites de órbita fazem parte das diretrizes atuais. Uma prática amplamente adotada recomenda que os operadores retirem satélites da órbita baixa da Terra em até 25 anos, e algumas agências defendem prazos menores. Vários grupos estão testando ferramentas de remoção ativa, incluindo garras robóticas, redes, velas de arrasto e cabos que aumentam o arrasto atmosférico. Esses métodos demonstram potencial, mas nenhum está pronto para ser aplicado na escala necessária. Uma coordenação melhor do tráfego espacial e um rastreamento mais preciso também ajudarão as tripulações a planejar manobras mais seguras.

A estação espacial e as ambições da China

A Tiangong é uma estação de três módulos que chegou à configuração básica em 2022. Ela recebe três astronautas em estadias de seis meses e pode abrigar seis durante breves períodos de troca de tripulação. A estação tem cerca de um quinto da massa da Estação Espacial Internacional. Os responsáveis pelo programa discutiram a possibilidade de acrescentar módulos e também de lançar um grande telescópio espacial, que voaria em uma órbita próxima para permitir reparos. A China estabeleceu a meta de levar astronautas à Lua por volta de 2030 e indicou que receberá visitantes internacionais na Tiangong, incluindo uma missão planejada para um astronauta paquistanês.

Projetar para uma órbita congestionada

Operar uma estação em uma faixa orbital movimentada exige camadas de proteção e procedimentos. A Tiangong usa blindagem para fragmentar partículas pequenas antes que atinjam as paredes pressurizadas. As tripulações instalam placas adicionais em caminhadas espaciais à medida que os equipamentos evoluem. Inspeções regulares de áreas sensíveis, incluindo as janelas, fazem parte da rotina. A resiliência também depende das operações. Manter uma espaçonave de retorno acoplada, preservar a capacidade de lançar rapidamente uma missão de resgate e administrar os suprimentos para enfrentar breves períodos com seis pessoas a bordo aumentam a margem de segurança do programa.

O que vem agora para a Shenzhou 20 e as operações da estação

Por enquanto, a Shenzhou 20 permanece em órbita, acoplada à Tiangong. A agência afirma que ela será usada para apoiar experimentos em órbita. Quando sua função terminar, os controladores devem guiá-la para uma reentrada controlada sobre uma área remota do oceano, procedimento padrão para descartar cápsulas tripuladas com segurança e evitar a criação de novos detritos. Os responsáveis vão conciliar esse plano com a disponibilidade de portas de acoplamento para garantir espaço para as naves de carga e a Shenzhou 22, que não levará tripulação.

Datas a acompanhar

Os principais marcos são o lançamento e o acoplamento da Shenzhou 22 sem tripulação e a futura retirada de órbita da Shenzhou 20. Um acoplamento bem-sucedido da Shenzhou 22 restabelecerá uma rota de escape para a tripulação a bordo. Voos logísticos continuarão abastecendo a Tiangong com combustível, alimentos e materiais de pesquisa. O programa mantém uma opção de lançamento de emergência disponível caso seja necessário prestar ajuda rapidamente.

Relatos da missão

Após o pouso, o comandante da missão, Chen Dong, refletiu sobre a experiência e sobre o motivo pelo qual as tripulações aceitam os riscos inerentes aos voos espaciais.

O caminho da humanidade na exploração do espaço não é fácil. É cheio de dificuldades e desafios, e é também por isso que escolhemos percorrê-lo.

Os responsáveis pelo programa também resumiram a regra que orienta suas decisões. O Escritório de Engenharia Espacial Tripulada da China descreveu suas escolhas durante o episódio como “vida em primeiro lugar, segurança em primeiro lugar”.

Principais pontos

• A cápsula de retorno da Shenzhou 20 teve pequenas rachaduras em uma janela, provavelmente causadas por detritos espaciais.
• A China adiou o retorno previsto para 5 de novembro e trouxe a tripulação de volta na Shenzhou 21 em 14 de novembro.
• O pouso ocorreu na área de Dongfeng, na Mongólia Interior, após 204 dias em órbita.
• A Shenzhou 20 continua acoplada à Tiangong para apoiar atividades em órbita e será retirada de órbita mais tarde.
• A Tiangong está temporariamente sem uma espaçonave de emergência acoplada. Uma Shenzhou 22 sem tripulação será lançada para restabelecer essa capacidade.
• O caso destaca o risco crescente representado por pequenos detritos que não podem ser rastreados.
• A China pretende ampliar a Tiangong e manter sua ocupação contínua enquanto avança rumo ao objetivo de levar astronautas à Lua.