Avaliação de materias de veículos espaciais para proteção contra impactos hipervelozes de micrometeoroides e detritos orbitais: uma revisão da literatura

Abstract

Os detritos orbitais que, desde o início da exploração espacial, acumulam-se em órbita em função de satélites desativados, fragmentos de colisões e componentes de foguetes representam um risco significativo para a segurança de missões e da infraestrutura orbital, especialmente em órbitas LEO e GEO, onde operam satélites essenciais para telecomunicações e monitoramento ambiental. Além disso, detritos naturais como meteoroides, também ameaçam a integridade das espaçonaves devido à alta energia cinética em potenciais colisões. A proteção contra impactos de detritos espaciais é, assim, fundamental, especialmente com o risco do efeito Kessler, no qual colisões podem desencadear uma reação em cadeia que aumenta a quantidade de fragmentos em órbita. Em resposta, sistemas como o escudo Whipple e o desenvolvimento de novos materiais de alta resistência buscam absorver e dissipar a energia dos impactos para garantir a segurança e a longevidade das missões, minimizando os danos estruturais e prevenindo acidentes que poderiam comprometer futuras operações espaciais. Considerando esse cenário, apresenta-se neste trabalho uma avaliação dos materiais utilizados em sistemas de proteção contra impactos de detritos espaciais, com foco em materiais que oferecem alta resistência, eficiência na dissipação de energia e viabilidade econômica. A pesquisa baseou-se em uma revisão bibliográfica crítica de estudos recentes e análises comparativas sobre o desempenho de diferentes materiais aplicados em escudos espaciais. Para tanto, foi utilizada uma abordagem metodológica baseada na revisão bibliográfica de artigos científicos e estudos de caso, além de uma análise comparativa dos principais materiais empregados em escudos espaciais, como o escudo Whipple. Os resultados mostraram que os escudos multicamadas compostos, que combinam cerâmicas, metais e fibras de alta resistência, apresentaram o melhor desempenho na mitigação de impactos de hipervelocidade, evidenciando a importância da integração de materiais com propriedades complementares.