O verdadeiro impacto da constelação Starlink da SpaceX na astronomia está entrando em foco


Desde que a SpaceX lançou seu primeiro lote de satélites que transmitiam internet, no ano passado, os astrônomos observaram com pavor a empresa continuar a colocar em órbita mais naves espaciais. Poderia esta constelação de satélites brilhantes encher o céu noturno de luz artificial e estragar as observações do Universo nos próximos anos? Agora, novos dados estão validando parcialmente o que muitos astrônomos temiam desde o primeiro lançamento.

Até agora, as pessoas têm estado um pouco no escuro sobre o verdadeiro impacto do projeto Internet-do-espaço da SpaceX chamado Starlink, que prevê quase 12.000 desses satélites em órbita à Terra. Os satélites da SpaceX são super brilhantes em comparação com outros, e os astrônomos têm se preocupado com o fato de que, com tantos satélites luminosos no céu, as chances de um passar na frente de um telescópio e obscurecer uma imagem aumentem.

Acontece que alguns astrônomos têm motivos para se preocupar. Certos tipos de astronomia podem ser mais afetados negativamente do que outros, mostra um estudo revisado por pares, particularmente aqueles que vasculham grandes áreas do céu por longos períodos de tempo procurando objetos fracos e distantes. Isso significa que os cientistas que procuram objetos distantes além de Netuno – incluindo a caça ao misterioso Planeta Nove – podem ter problemas quando o Starlink estiver completo. Além disso, o Starlink pode ser muito mais visível durante o crepúsculo, ou nas primeiras horas da noite, o que pode ser um grande problema na busca de asteróides maciços em direção à Terra. “Depende de qual ciência você está fazendo, e é isso que realmente se resume”, Jonathan McDowell, astrofísico de Harvard e especialista em voos espaciais que escreveu o estudo aceito por Cartas astrofísicas do diário, diz The Cibersistemas.

Enquanto isso, os cientistas também estão aprendendo se o esforço da SpaceX para mitigar o brilho de seus satélites vai realmente funcionar. A empresa revestiu um de seus satélites na tentativa de torná-lo menos visível no céu. Agora, as primeiras observações desse satélite estão sendo publicadas e o revestimento está funcionando – mas pode não ser suficiente para fazer todo mundo feliz. “Isso não resolve o problema”, Jeremy Tregloan-Reed, pesquisador da Universidade de Antofagasta e principal autor do estudo, que está passando por uma revisão por pares em Letras de Astronomia e Astrofísica, diz The Cibersistemas. “Mas mostra que a SpaceX aceitou as preocupações dos astrônomos e parece estar tentando resolver a situação.”

Como o Starlink afetará os astrônomos

Para os astrônomos, a luz é tudo. Observar objetos celestes em diferentes comprimentos de onda da luz é o melhor método que temos para explorar o Universo. É por isso que adicionar luz artificial ao céu assusta tantos cientistas. Alguns astrônomos capturam imagens do céu de longa exposição, coletando o máximo de luz possível de objetos distantes – e quando um satélite brilhante refletindo a luz do Sol passa por cima, ele pode deixar uma longa faixa branca que estraga a imagem.

Obviamente, o céu é uma tela grande e um pequeno satélite não será uma grande dor de cabeça. Uma série de fatores dita exatamente como e quando satélites será um problema. O tamanho, a forma, a altura e o caminho de um satélite ao redor da Terra afetam exatamente a quantidade de luz que reflete do Sol e onde as pessoas o verão mais. Enquanto isso, a época do ano e a noite determinam quanta luz solar brilha em um satélite a qualquer momento.

Um lote de 60 satélites SpaceX Starlink antes de serem implantados.
Imagem: SpaceX

Para descobrir a impressão exata do Starlink na noite, McDowell fez uma simulação abrangente com base no que sabemos sobre para onde estão indo todos os satélites Starlink. Antes de lançar sua constelação, a SpaceX teve que fazer vários pedidos à Federal Communications Commission, detalhando para onde a empresa planejava enviar todas as suas naves espaciais. Usando essas informações, McDowell apresentou um instantâneo de quais áreas terão o maior número de satélites e quais as horas da noite serão as piores para observações.

Nas latitudes mais ao norte e ao sul, os satélites Starlink dominarão o horizonte durante as primeiras e últimas horas da noite. No verão, será muito pior, com centenas de satélites visíveis para aqueles nas áreas rurais, longe da poluição luminosa da cidade. “Onde eu moro [Boston], Eu posso ver os aviões pairando sobre Logan [Airport] no horizonte ”, diz McDowell. “É assim que será, mas serão satélites e serão muitos.” A SpaceX se recusou a comentar sobre esta história.

Embora as pessoas que moram em cidades e vilas não notem realmente, isso significa más notícias para quem caça objetos fracos muito distantes usando exposições longas. “Quanto mais tempo você abre o obturador, maior é a probabilidade de uma observação ser impedida por uma dessas faixas bastante brilhantes”, Michele Bannister, astrônomo planetário da Universidade de Canterbury, na Nova Zelândia, que ajudou McDowell com sua pesquisa, conta The Cibersistemas. Isso significa que aqueles que caçam o Planeta Nove e os objetos nos limites do Sistema Solar têm algum motivo para alarme.

Além disso, os caçadores de asteróides serão mais afetados por essa constelação, diz McDowell. “Eles são realmente mangueiras, porque precisam olhar o crepúsculo”, diz ele. Os cientistas que procuram asteróides que orbitam perto da Terra geralmente procuram esses objetos perto do Sol; eles observam logo após o pôr do sol quando podem ver a parte do céu perto do sol que é muito brilhante para ser vista durante o dia. “É aí que o problema dos satélites Starlink iluminados é o pior,” ele diz. “Mesmo em observatórios regulares de latitude de 30 graus, eles terão sérios problemas.”

Os satélites Starlink foram capturados ao passarem sobre o Observatório Interamericano Cerro Tololo, no Chile.
Imagem: Laboratório Nacional de Pesquisa em Astronomia Infravermelha Ótica da NSF / CTIO / AURA / DELVE

Quanto ao que isso significa para esses campos de astronomia, uma preocupação óbvia é que um asteróide potencialmente perigoso possa passar despercebido até que seja tarde demais para agir adequadamente. Também é possível que os observadores tenham que tomar medidas defensivas caras para obter o tipo de imagem que desejam. “Isso pode significar que você deve observar o dobro do tempo, se precisar jogar metade dos seus dados”, diz McDowell. “Então isso é caro. Ou talvez seja necessário fazer alterações no design do seu telescópio, para interromper as reflexões de um satélite. ”

O revestimento de prata aqui, pelo menos, é que o estudo de McDowell descobriu que o Starlink pode realmente não ter um grande efeito no trabalho de muitos outros astrônomos, especialmente aqueles que olham apenas pequenas fatias do céu noturno por determinados períodos de tempo. Mas seu trabalho é contrário ao que o CEO da SpaceX, Elon Musk, disse sobre o Starlink e suas repercussões astronômicas. “Estou confiante de que não causaremos nenhum impacto nas descobertas astronômicas. Zero ”, disse Musk durante uma conferência espacial no início de março. “Essa é a minha previsão. E tomaremos medidas corretivas se estiver acima de zero “.

Apesar da proclamação descarada de Musk, a verdade é que a SpaceX já tomou alguma ação corretiva, mas novas pesquisas mostram que pode não ser suficiente para silenciar todos os críticos da empresa.

Um casaco sem cores

Em seu terceiro lançamento do Starlink em janeiro, a SpaceX incluiu um satélite que havia sido pintado com um revestimento experimental, destinado a escurecer a refletividade da sonda. Apelidada de DarkSat, a sonda tem interesse especial para rastreadores de satélite amadores. Vários observatórios capturaram imagens do DarkSat, que passou para cima para medir o quão fraco ele parece comparado à sua coorte.

A resposta, ao que parece, é que o DarkSat é realmente mais escuro, mas apenas um pouco. Quando chegou à sua órbita final, o satélite parecia 55% mais fraco em comparação com outro satélite Starlink brilhante, segundo o estudo de Tregloan-Reed. Isso se baseia nas observações iniciais que ele fez usando um telescópio no Observatório Ckoirama, no Chile. “O revestimento DarkSat empurra o satélite para além de poder ser visto a olho nu”, diz Tregloan-Reed.

Essa é uma grande redução, mas 55% podem não ser suficientes para alguns observatórios. O Observatório Vera Rubin, no Chile, ainda está em construção, mas tem a enorme tarefa de examinar todo o céu noturno. “Será capaz de nos contar a história do sistema solar em detalhes absolutamente intricados e surpreendentes”, diz Bannister da pesquisa. “E acho que é definitivamente algo que está ameaçado”. As pessoas no observatório estimaram que os satélites Starlink precisariam ser ainda mais fracos que o DarkSat para realmente ficar fora do caminho e não saturar as imagens coletadas.

A boa notícia é que a SpaceX deu a entender que medidas mais extremas podem estar a caminho. Durante seu último lançamento, um funcionário da SpaceX observou que, embora o satélite revestido mostre “uma redução notável” no brilho, um futuro satélite Starlink pode estar equipado com um para-sol para reduzir ainda mais a refletividade. “Pensamos em algumas outras idéias que poderiam reduzir ainda mais a refletividade, sendo a mais promissora um para-sol que funcionaria da mesma maneira que um guarda-sol ou uma pala de sol – mas para o satélite”, Jessica Anderson, uma engenheiro de manufatura líder da SpaceX, disse durante a transmissão ao vivo.

Tregloan-Reed diz que está esperançoso com algum tipo de sombra. “Se isso funcionasse, em teoria, bloquearia completamente a luz do sol”, diz ele.

Ainda assim, isso não resolve todos os problemas de astronomia, porque mesmo um satélite escuro pode ser um incômodo. Os astrônomos que buscam planetas além do nosso Sistema Solar, por exemplo, costumam fazer medições muito sensíveis de estrelas distantes, procurando quedas no brilho que possam indicar a passagem de um planeta estranho. Se um satélite, mesmo um escuro, passasse na frente de uma estrela que alguém estava observando, poderia desencadear a busca por esses mundos alienígenas.

Não importa o que aconteça, parece que uma constelação gigante terá algum tipo de impacto negativo sobre alguém – não pode ser ajudado. E, olhando para o cenário geral, a SpaceX não está sozinha na tentativa de criar uma mega constelação de satélites. A empresa recebe mais atenção porque propõe o maior número de naves espaciais e seus veículos são grandes, brilhantes e mais baixos no céu em comparação com outras constelações propostas. Outros, como o OneWeb e a Amazon, também querem encher o céu com veículos que transmitem a Internet.

Um fluxo tão grande de pontos brilhantes artificiais é realmente o cerne da questão. “Entendo a importância do Starlink; Eu posso ver os benefícios da internet mundial ”, diz Tregloan-Reed. “São apenas os números absolutos que estão me preocupando.”



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