Uma constelação proposta de satélites está a deixar astrónomos muito preocupados. Ao contrário de muitos satélites que acabam por refletir a luz do Sol e gerar poluição luminosa como um efeito colateral indesejado, os equipamentos da startup norte-americana Reflect Orbital teriam a poluição luminosa como parte do objetivo.
A empresa afirma que vai oferecer "luz solar sob demanda", usando espelhos para direcionar luz do Sol para a superfície, permitindo que fazendas solares continuem a operar depois do pôr do sol.
O plano começa com um satélite de teste de 18 metros, chamado Earendil-1, para o qual a empresa já solicitou autorização de lançamento em 2026. Depois, de acordo com os relatos mais recentes, a ideia é chegar a cerca de 4.000 satélites em órbita até 2030.
A questão é: quão grave seria a poluição luminosa gerada? E, talvez ainda mais importante, os satélites da Reflect Orbital conseguiriam mesmo funcionar como prometido?
Refletindo a luz do Sol
Do mesmo modo que é possível refletir a luz do Sol num relógio e projetar um ponto luminoso, os satélites da Reflect Orbital usariam espelhos para lançar luz sobre uma área da Terra.
A diferença é o tamanho da operação. A proposta prevê satélites a cerca de 625 km de altitude e, no cenário final, espelhos com 54 metros de diâmetro.
Quando se reflete luz do relógio numa parede próxima, o ponto pode ficar bastante brilhante. À medida que a distância aumenta, porém, o ponto luminoso cresce - e perde intensidade.
Isso acontece porque o Sol não é uma fonte pontual: no céu, ele ocupa cerca de meio grau. Na prática, a grandes distâncias, a luz do Sol refletida por um espelho plano abre-se num cone com aproximadamente meio grau.
O que isso implica no mundo real? Consideremos um satélite refletindo luz ao longo de algo como 800 km - porque um satélite a 625 km de altura nem sempre estará exatamente sobre a área de interesse, podendo apontar o feixe em ângulo. Nesse caso, a mancha iluminada no solo teria pelo menos 7 km de largura.
Mesmo usando um espelho curvo ou uma lente, não dá para concentrar a luz num ponto muito menor, por causa da distância envolvida e desse meio grau de “tamanho aparente” do Sol no céu.
Essa luz refletida seria forte ou fraca? Para um único satélite com espelho de 54 metros, ela seria 15.000 vezes mais fraca do que o Sol ao meio-dia - mas, ainda assim, muito mais brilhante do que a Lua cheia.
O teste do balão
No ano passado, o fundador da Reflect Orbital, Ben Nowack, publicou um vídeo curto a resumir um ensaio com aquilo que chamou de "a última coisa a construir antes de ir para o espaço": um refletor transportado por um balão de ar quente.
No teste, um espelho plano e quadrado, com cerca de 2,5 m de lado, direciona um feixe de luz para painéis solares e sensores. Em uma das medições, a equipa registra 516 watts por metro quadrado (W/m²) quando o balão está a 242 m de distância.
Para comparação, o Sol ao meio-dia fornece por volta de 1.000 W/m². Assim, 516 W/m² equivale a cerca de metade disso - um valor que pode ser útil.
O problema surge ao “levar” esse teste para a escala espacial. Como já discutimos, se os satélites estivessem a 800 km da região que se pretende iluminar, o refletor precisaria ter 6,5 km por 6,5 km - isto é, 42 km². Construir um refletor desse tamanho não é viável, o que mostra as limitações do teste com balão.
Então o que a Reflect Orbital pretende fazer?
Segundo a própria Reflect Orbital, a abordagem é baseada em "satélites simples na constelação certa iluminando fazendas solares existentes". E a meta declarada é entregar apenas 200 W/m² - o equivalente a 20% do Sol ao meio-dia.
Satélites menores dariam conta? Se um único satélite de 54 metros é 15.000 vezes mais fraco do que o Sol ao meio-dia, seriam necessários 3.000 satélites desse tipo para chegar a 20% do valor do meio-dia. É uma quantidade enorme para iluminar apenas uma região.
Há ainda outra dificuldade: satélites a 625 km de altitude deslocam-se a 7,5 km por segundo. Isso significa que um satélite fica a, no máximo, 1.000 km de uma dada localização por não mais do que 3,5 minutos.
Em outras palavras, 3.000 satélites forneceriam apenas alguns minutos de iluminação. Para garantir sequer uma hora, seria preciso multiplicar esse número por muitos milhares.
Ambição, a Reflect Orbital não parece faltar. Em uma entrevista, Nowack falou na possibilidade de 250.000 satélites a 600 km de altitude - mais do que o total atual de satélites catalogados e grandes fragmentos de lixo espacial somados.
E, ainda assim, com base nos cálculos acima, essa constelação gigantesca entregaria só 20% do Sol ao meio-dia para no máximo 80 locais simultaneamente. Na prática, seriam menos locais iluminados por causa de condições meteorológicas, como a presença de nuvens.
Além disso, pela altura em que estariam, os satélites só conseguiriam iluminar a maioria dos lugares perto do crepúsculo e do amanhecer, quando os espelhos em órbita baixa da Terra ainda estariam banhados pela luz solar.
Ciente disso, a Reflect Orbital planeja que a constelação circunde a Terra acima da linha dia-noite, em órbitas sincronizadas com o Sol, para manter os satélites continuamente iluminados.
Luzes intensas
Então, satélites espelhados seriam um meio viável para gerar energia solar noturna a baixo custo? Provavelmente não. Eles poderiam, porém, criar uma poluição luminosa devastadora? Sem dúvida.
No começo da noite, não é difícil localizar satélites e lixo espacial - e eles não foram concebidos para serem brilhantes. Com a proposta da Reflect Orbital, mesmo que apenas o satélite de teste funcione como o planejado, em alguns momentos ele parecerá muito mais brilhante do que a Lua cheia.
Uma constelação de espelhos desse tipo seria um desastre para a astronomia e representaria um risco para astrónomos. Para quem observa através de um telescópio, a superfície de cada espelho poderia ficar quase tão brilhante quanto a superfície do Sol, elevando o risco de dano ocular permanente.
Essa poluição luminosa reduziria a capacidade de todos verem o cosmos, e sabe-se que a luz artificial também altera os ritmos diários de animais.
Embora a Reflect Orbital diga que pretende iluminar locais específicos, os feixes também varreriam a Terra quando os satélites passassem de um ponto a outro. O céu noturno poderia ser atravessado por clarões mais brilhantes do que a Lua.
A empresa não respondeu ao The Conversation sobre essas preocupações dentro do prazo. No entanto, disse à Bloomberg nesta semana que pretende redirecionar a luz do Sol de formas "breves, previsíveis e direcionadas", evitando observatórios e partilhando as localizações dos satélites para que cientistas possam planear o trabalho.
As consequências seriam graves
Ainda não se sabe se o projeto da Reflect Orbital vai realmente sair do papel. A empresa pode até lançar um satélite de teste, mas há uma distância enorme entre isso e ter 250.000 espelhos gigantes a circundar a Terra de forma contínua para manter algumas fazendas solares a funcionar por algumas horas a mais por dia.
Mesmo assim, é um projeto que merece acompanhamento. Se der certo, as consequências para astrónomos - e para qualquer pessoa que prefira um céu noturno escuro - seriam graves.
Michael J. I. Brown, Professor Associado de Astronomia, Monash University, e Matthew Kenworthy, Professor Associado de Astronomia, Leiden University
Este artigo foi republicado do The Conversation sob licença Creative Commons. Leia o artigo original.
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