Éolo da ESA: o fim histórico de uma missão pioneira

Superando as expectativas científicas e excedendo a sua vida planeada em órbita, a missão eólica Aeolus foi aclamada como uma das Agência Espacial Europeiadas missões de observação da Terra de maior sucesso. E agora, o seu fim também ficará para a história, graças à engenhosidade da equipa de controlo da missão da ESA, que guiou este notável satélite até à atmosfera da Terra para uma reentrada segura.

Aeolus – a missão eólica da ESA – reentrou na atmosfera da Terra em 28 de julho por volta das 21:00 CEST acima da Antártida, confirmado pelo Comando Espacial dos EUA.

A missão eólica Aeolus da ESA forneceu perfis oportunos e precisos dos ventos mundiais e mais informações sobre aerossóis e nuvens. A missão avançou nossa compreensão da dinâmica atmosférica. Também forneceu informações muito necessárias para melhorar as previsões meteorológicas e contribuir para a investigação climática. Crédito: ESA/ATG medialab

A reentrada ocorre após uma série de manobras complexas que baixaram a órbita de Éolo de uma altitude de 320 km para apenas 120 km para reentrar na atmosfera e queimar.

Crucialmente, estas manobras – a primeira reentrada assistida deste tipo – posicionaram Éolo de modo que quaisquer pedaços que não tenham sido queimados na atmosfera caíssem dentro dos trilhos terrestres planejados do satélite no Atlântico.

Hoje, as missões de satélite são concebidas de acordo com regulamentos que exigem que minimizem o risco de causar danos no seu regresso à Terra. Isso normalmente seria alcançado pela queima da maioria dos satélites na reentrada ou por meio de uma reentrada controlada no final de sua vida em órbita.

No entanto, quando o Aeolus foi concebido, no final da década de 1990, não existiam tais regulamentos.

Ajudando na reentrada de Éolo. Crédito:
ESA/J. Mai

Assim, depois de ficar sem combustível e sem intervenção, Éolo teria reentrado naturalmente na atmosfera da Terra dentro de algumas semanas – mas sem controle sobre onde isso aconteceria.

Satélites e peças de foguetes caem de volta à Terra aproximadamente uma vez por semana, e as peças que sobrevivem raramente causam qualquer dano, então o risco de Éolo causar danos sempre foi incrivelmente pequeno. Na verdade, a chance de ser atingido por um destroço é três vezes menor do que ser atingido por um meteorito.

No entanto, a ESA foi além e tentou uma nova forma de ajudar a sua reentrada para torná-la ainda mais segura.

Essencialmente, tentar fazer um satélite fazer o que ele nunca foi projetado para fazer envolveu muita reflexão e muito planejamento.

Etapas-chave na reentrada de Éolo. Crédito: ESA

Depois, durante a última semana, a equipa de engenheiros espaciais, especialistas em dinâmica de voo e especialistas em detritos espaciais do centro de controlo de missão ESOC da ESA, na Alemanha, começou a trabalhar. Eles usaram o combustível restante do satélite para realizar uma série de queimadas para baixar Éolo e colocá-lo na melhor posição para reentrar.

E eles conseguiram – com a reentrada de Éolo de acordo com os regulamentos atuais.

O Diretor de Operações da ESA, Rolf Densing, disse: “As equipas alcançaram algo notável. Essas manobras eram complexas e Éolo não foi projetado para realizá-las, e sempre houve a possibilidade de que esta primeira tentativa de reentrada assistida pudesse não funcionar.

“A reentrada do Aeolus seria sempre de risco muito baixo, mas queríamos ultrapassar os limites e reduzir ainda mais o risco, demonstrando o nosso compromisso com a abordagem de Detritos Zero da ESA.

“Aprendemos muito com este sucesso e podemos potencialmente aplicar a mesma abordagem a alguns outros satélites no final das suas vidas, lançados antes das actuais medidas de eliminação estarem em vigor.”

Esta reentrada assistida é apenas uma parte do compromisso mais amplo da ESA com a segurança e sustentabilidade a longo prazo das atividades espaciais. Até 2030, todas as missões da ESA serão “neutras em termos de detritos” – graças ao Carta Zero Detritosa Agência está a garantir que a tecnologia está preparada não só para as regulamentações atuais, mas também para tornar possíveis regras ainda mais ambiciosas para o futuro.

Desde kits de desorbitação lançados com missões para derrubá-los com segurança, até missões emblemáticas como a Clearspace-1, que irá capturar naves espaciais encalhadas em órbita e tecnologias para limitar os riscos no solo, a ESA está a liderar o caminho no espaço sustentável.

Éolo: a missão impossível

Aeolus tem sido uma missão desafiadora – sua tecnologia laser pioneira levou muitos anos para ser desenvolvida. Mas depois de uma série de contratempos, o Aeolus foi finalmente lançado em 2018 para traçar o perfil dos ventos da Terra e tornou-se uma das missões de investigação de observação da Terra de maior sucesso da ESA.

Aeolus carregava um instrumento conhecido como Aladin, que é o lidar de vento Doppler mais sofisticado da Europa voado no espaço.

Seu laser disparou pulsos de luz ultravioleta em direção à atmosfera da Terra. Essa luz refletiu nas moléculas e partículas do ar, como poeira na atmosfera. A pequena fração de luz que se espalhou de volta ao satélite foi coletada por um grande telescópio.

Através da medição dos desvios Doppler nos sinais de retorno, foi derivada a velocidade horizontal do vento nos 30 km mais baixos da atmosfera, tornando Aeolus a primeira missão de satélite a fornecer perfis do vento da Terra numa escala global.

A missão, uma missão de investigação da ESA Earth Explorer, foi concebida para demonstrar que esta tecnologia era viável – mas fez mais do que isso.

A Diretora de Programas de Observação da Terra da ESA, Simonetta Cheli, disse: “Aeolus tem sido verdadeiramente notável. Na verdade, a tecnologia foi difícil de desenvolver, mas temos visto enormes retornos.

“Não só beneficiou a ciência em termos de contribuição para a investigação climática, mas os seus dados foram utilizados operacionalmente em previsões meteorológicas, o que se revelou essencial durante o bloqueio da Covid, quando as aeronaves, que transportam instrumentos meteorológicos, ficaram aterradas.

“Um 2022 relatório da London Economics concluiu que Aeolus também trouxe benefícios económicos reais – até 3,5 mil milhões de euros ao longo da vida da missão.

“Estamos extremamente orgulhosos de Aeolus e das muitas pessoas que tornaram possível o seu desenvolvimento, a sua vida em órbita, a sua utilização de dados e o seu fim seguro.

“E agora, com a experiência adquirida com o primeiro Aeolus, o nosso foco volta-se para o seu sucessor, Aeolus-2, que é uma missão meteorológica operacional que estamos a desenvolver com a Eumetsat, a Organização Europeia para a Exploração de Satélites Meteorológicos.”