NASA busca soluções para impulsionar o Hubble: o futuro da manutenção de telescópios espaciais em risco

A órbita baixa da Terra, onde o Telescópio Espacial Hubble (HST) vem desempenhando seu papel de observatório desde 1990, está cada vez mais ameaçada pelo atrito residual da atmosfera. Em dezembro de 2023, a NASA divulgou que o Hubble havia perdido cerca de 100 metros de altitude em apenas um mês, um ritmo que, se mantido, poderia comprometer sua capacidade de apontamento e, em última instância, levá‑lo a uma reentrada descontrolada antes de 2030. Diante desse cenário, a agência federal voltou a solicitar propostas de reboost – um impulso orbital que eleva novamente o satélite a uma altitude segura – mas, ao contrário da tentativa de 2020, desta vez a chamada vem acompanhada de incentivos financeiros mais robustos e de um prazo de entrega mais apertado.

A história do Hubble é, por si só, um capítulo emblemático da exploração espacial. Lançado a bordo do ônibus espacial Discovery em 1990, o telescópio trouxe imagens que transformaram a compreensão da cosmologia, permitindo a medição da taxa de expansão do universo com precisão inédita. Porém, seu design original não previa uma vida útil de mais de três décadas. O próprio Hubble já recebeu duas missões de serviço – em 1993 e 1999 – realizadas por astronautas a bordo dos ônibus espaciais, que substituíram componentes críticos como o Wide Field and Planetary Camera e o corretor ótico (COSTAR). O sucesso dessas missões reforçou a ideia de que telescópios espaciais podem ser mantidos e aprimorados ao longo do tempo, mas a aposentadoria dos ônibus espaciais em 2011 encerrou a única rota de acesso humano ao Hubble.

Sem a possibilidade de missões tripuladas, a NASA tem buscado alternativas robóticas. Em 2018, a agência estudou a viabilidade de usar uma nave de serviço autônoma equipada com braços robóticos e sistemas de propulsão elétrica para reparar e atualizar o telescópio. Embora o projeto tenha demonstrado potencial técnico, ele não avançou para a fase de implementação, principalmente por limitações orçamentárias e por questões de certificação de segurança. O recente convite para ideias de reboost reflete, portanto, um retorno ao conceito de manutenção robótica, mas com foco específico no aumento da altitude, em vez de reparos gerais.

Do ponto de vista técnico, o desafio do reboost consiste em superar duas barreiras principais: a massa limitada disponível para propulsão e a necessidade de evitar vibrações que possam comprometer a delicada óptica do Hubble. Os engenheiros precisam de um sistema que forneça um impulso delta‑V suficiente – estimado em torno de 10 a 15 metros por segundo – sem introduzir torques ou acelerações excessivas. Entre as tecnologias que vêm sendo avaliadas, destacam‑se os propulsores de íons de alta eficiência, que utilizam eletricidade para acelerar íons a velocidades de dezenas de quilômetros por segundo, proporcionando empuxos leves porém contínuos. Outra alternativa é o uso de propulsores de hidrogênio líquido, mais tradicionais, porém com maior taxa de consumo de massa.

A escolha do método também tem implicações econômicas. Enquanto um motor de íons pode ser construído a custos relativamente baixos – em torno de US$ 10 milhões, segundo estimativas da indústria – ele requer uma fonte de energia de longo prazo, como painéis solares de alta eficiência, que precisam ser integrados ao Hubble sem bloquear seu campo de visão. Por outro lado, um motor químico de hidrogênio pode gerar o impulso desejado em poucos minutos, reduzindo o tempo de operação da missão de serviço, mas aumenta o peso total da carga útil, exigindo um veículo de lançamento maior e mais caro. A NASA, portanto, tem incentivado propostas que apresentem não apenas viabilidade técnica, mas também modelos de negócios que considerem a reutilização de componentes e a colaboração com empresas privadas.

A abertura da chamada para propostas também abre espaço para a participação de atores comerciais emergentes na Nova Era Espacial. Empresas como SpaceX, Blue Origin e Rocket Lab já demonstraram capacidade de lançar satélites pequenos e de operar missões de reabastecimento em órbita baixa. A possibilidade de contratar um veículo de serviço modular, construído por uma startup de propulsão elétrica, pode reduzir drasticamente o custo total do projeto – que a NASA estima em cerca de US$ 150 milhões, incluindo desenvolvimento, integração e operação da missão de reboost. Essa perspectiva tem atraído o interesse de investidores de capital de risco, que veem no reboost do Hubble um caso de teste para tecnologias de manutenção orbital que podem ser aplicadas a satélites de comunicações, observação da Terra e constelações de internet.

O impacto dessa iniciativa transcende o âmbito americano. No Brasil, o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) tem acompanhado de perto os desenvolvimentos relacionados ao Hubble, pois os dados produzidos pelo telescópio são essenciais para projetos de astrofísica conduzidos por universidades brasileiras, como a UFSC e a USP. A possível perda do Hubble comprometeria a continuidade de pesquisas em cosmologia de grande porte, forçando a comunidade científica nacional a buscar alternativas mais caras, como o uso de telescópios terrestres de grande diâmetro ou a participação em projetos internacionais de telescópios espaciais de próxima geração, como o James Webb (JWST) ou o futuro Nancy Grace Roman Space Telescope.

Além do aspecto científico, a manutenção do Hubble tem repercussões geopolíticas. O telescópio simboliza a capacidade dos Estados Unidos de liderar a exploração e a pesquisa de fronteira. Sua falha prematura poderia ser percebida como um retrocesso da supremacia tecnológica americana no espaço, especialmente em um momento em que a China e a União Europeia investem pesado em observatórios espaciais próprios. Demonstrar que é possível prolongar a vida útil de um ativo orbital caro, utilizando soluções inovadoras e parcerias público‑privadas, reforçaria a imagem de liderança dos EUA em engenharia espacial e poderia servir de modelo para acordos de cooperação internacional.

Do ponto de vista ambiental, a questão do reboost também toca na crescente preocupação com o aumento de detritos espaciais. Um Hubble que reentre em atmosfera sem controle poderia gerar fragmentos que permanecessem em órbita por décadas, contribuindo para o risco de colisões com satélites ativos. A NASA tem, portanto, incorporado ao seu plano de reboost requisitos de desorbitação controlada, que garantam que o telescópio queime de forma segura na atmosfera, minimizando a produção de lixo espacial. Essa exigência eleva a complexidade do projeto, pois o sistema de propulsão deve ser capaz de executar manobras de descarte precisas ao final da vida útil estendida.

Para o mercado latino‑americano, a oportunidade de participar desse tipo de missão pode abrir portas para empresas de tecnologia aeroespacial que já atuam na região. Startups brasileiras que desenvolvem sistemas de propulsão elétrica, sensores de posicionamento ou softwares de controle de atitude podem se posicionar como fornecedores estratégicos. O governo brasileiro, por meio da Lei do Programa Espacial Nacional, tem incentivado a criação de ecossistemas de inovação que integrem universidades, laboratórios e indústria, o que pode transformar o reboost do Hubble em um catalisador para a consolidação de uma cadeia de valor regional em manutenção orbital.

Em termos de cronograma, a NASA estipulou um prazo de 12 meses para a entrega das propostas, com uma fase de avaliação que deverá culminar em um contrato de desenvolvimento ainda em 2025. Caso o projeto seja aprovado, a missão de reboost poderia ser lançada ainda em 2027, utilizando um veículo de lançamento reutilizável da SpaceX – o Falcon 9 – ou, alternativamente, o novo foguete Ariane 6 da ESA, caso haja interesse europeu em co‑patrocinar a operação. Essa agenda apertada destaca a necessidade de soluções prontas para voo, reforçando a importância de tecnologias já testadas em voo ou em ambiente de microgravidade.

Em síntese, a retomada da busca por soluções de reboost do Hubble representa mais do que um simples esforço de manutenção de um telescópio. É um ponto de inflexão que coloca em evidência a necessidade de repensar a forma como a comunidade espacial lida com ativos em órbita, como se financia a manutenção de infraestruturas críticas e como a colaboração entre setores público e privado pode gerar inovações que beneficiem não só os Estados Unidos, mas todo o ecossistema global de exploração espacial. Para o Brasil, a oportunidade de contribuir tecnicamente e de usufruir dos dados científicos do Hubble reforça a importância de investir em capacidades de engenharia espacial avançada.

Com a pressão do tempo e o crescente interesse da indústria, o futuro do Hubble ainda está incerto, mas a janela de oportunidade para salvar o legado visual do universo está aberta. Se a NASA conseguir transformar as ideias enviadas em um plano de ação concreto, não apenas prolongará a vida útil de um dos mais famosos instrumentos científicos da humanidade, como também estabelecerá um precedente de como a manutenção orbital pode ser viabilizada economicamente, tecnicamente e de forma sustentável nos próximos anos.