Uma constelação de satélites proposta está a deixar os astrónomos seriamente apreensivos. Ao contrário de muitos satélites que refletem luz solar e geram poluição luminosa como efeito colateral indesejado, os equipamentos idealizados pela empresa norte-americana Reflect Orbital foram pensados para criar poluição luminosa de propósito.
A promessa é oferecer “luz solar a pedido”, recorrendo a espelhos capazes de direcionar luz do Sol para a superfície terrestre, permitindo que centrais solares continuem a produzir energia após o pôr do sol.
O plano começaria com um satélite de teste de 18 metros, chamado Earendil-1, para o qual a empresa já apresentou um pedido de lançamento em 2026. Mais tarde, segundo as informações mais recentes, o objetivo seria colocar cerca de 4 000 satélites em órbita até 2030.
A questão central é dupla: quanta poluição luminosa isto criaria e, talvez ainda mais relevante, se estes satélites conseguem mesmo funcionar como é anunciado.
Espelhos no espaço para “luz solar a pedido”: o princípio
Tal como é possível refletir luz solar com o vidro de um relógio e projetar um ponto luminoso numa parede, os satélites da Reflect Orbital procurariam usar espelhos para fazer incidir luz numa determinada zona da Terra.
A semelhança, porém, fica por aqui: a escala é incomparavelmente maior. A empresa aponta para satélites a orbitarem a cerca de 625 km de altitude e, numa fase posterior, com espelhos que poderiam atingir 54 metros de largura.
Quando se reflete luz para um alvo próximo, o ponto pode ficar muito intenso. Mas, à medida que aumenta a distância, o “mancha” iluminada cresce - e a luz espalha-se, ficando menos concentrada.
Porque é que o feixe se “alarga”: o Sol não é um ponto
Este alargamento acontece porque o Sol não é uma fonte pontual: no céu, ocupa cerca de meio grau de diâmetro angular. Na prática, isso faz com que um feixe refletido por um espelho plano se disperse com um ângulo de aproximadamente 0,5°.
O que significa isto no terreno? Consideremos um satélite a refletir luz para uma distância da ordem dos 800 km - valor plausível porque um satélite a 625 km raramente estará exatamente no zénite do local a iluminar; em geral, terá de apontar com algum ângulo. Nesse cenário, a zona iluminada no solo teria pelo menos 7 km de largura.
E mesmo que se trocasse o espelho plano por um espelho curvo ou se tentasse usar uma lente, a combinação entre distância e tamanho angular do Sol impede que a luz seja concentrada num ponto muito mais pequeno.
Então, quão brilhante seria essa luz refletida? Para um único satélite com espelho de 54 metros, a iluminação seria cerca de 15 000 vezes mais fraca do que o Sol ao meio-dia - mas, ainda assim, muito mais intensa do que a Lua cheia.
O teste do balão: o que prova e o que deixa por provar
No ano passado, o fundador da Reflect Orbital, Ben Nowack, publicou um vídeo curto a resumir um ensaio com aquilo que descreveu como “a última coisa a construir antes de ir para o espaço”: um refletor transportado por um balão de ar quente.
Nesse teste, um espelho plano, quadrado, com cerca de 2,5 metros de lado, direciona luz para painéis solares e sensores. Numa das medições, a equipa registou 516 W/m² quando o balão estava a uma distância de 242 metros.
Para comparação, o Sol ao meio-dia fornece aproximadamente 1 000 W/m². Ou seja, 516 W/m² corresponde a cerca de metade disso - um valor que, à primeira vista, parece suficientemente útil.
O problema surge quando se tenta transpor este resultado para a escala orbital. Como vimos, se o satélite estiver a cerca de 800 km da área a iluminar, para obter uma intensidade comparável seria necessário um refletor com dimensões na ordem de 6,5 km × 6,5 km, isto é, aproximadamente 42 km². Construir e operar, no espaço, um refletor deste tamanho não é realista - o que evidencia que o teste com balão, embora ilustrativo, tem limitações claras.
O plano da Reflect Orbital: constelação, 200 W/m² e muitos satélites
A estratégia anunciada pela empresa assenta em “satélites simples, na constelação certa, a iluminar centrais solares existentes”. O objetivo declarado é alcançar 200 W/m², o equivalente a cerca de 20% do Sol ao meio-dia.
Mas será que satélites “mais pequenos” chegam? Se um único satélite de 54 metros fornece uma iluminação 15 000 vezes inferior ao Sol ao meio-dia, então, para chegar a 20% do Sol ao meio-dia, seriam necessários cerca de 3 000 satélites a contribuir para a mesma zona, de acordo com esta ordem de grandeza. Isso representa uma quantidade enorme de satélites para iluminar um único local.
Há ainda um obstáculo dinâmico: a 625 km de altitude, um satélite desloca-se a cerca de 7,5 km/s. Na prática, isto faz com que um satélite se mantenha a menos de 1 000 km de um local específico por, no máximo, 3,5 minutos.
Consequência direta: mesmo que se conseguissem reunir 3 000 satélites, isso daria apenas alguns minutos de iluminação. Para manter luz durante uma hora, seriam necessários muitos milhares adicionais.
A ambição declarada não fica por aqui. Numa entrevista, Nowack chegou a apontar para 250 000 satélites em órbitas a cerca de 600 km. Este número ultrapassaria, em conjunto, todos os satélites catalogados e as grandes peças de detritos espaciais atualmente identificadas.
Ainda assim, mesmo uma constelação dessa dimensão, pelas contas acima, forneceria apenas 20% do Sol ao meio-dia a não mais do que 80 locais em simultâneo. E, no mundo real, o número seria inferior devido à meteorologia: com nebulosidade, a utilidade prática da iluminação cairia.
Além disso, por estarem tão baixos (em termos astronómicos), estes satélites só conseguiriam iluminar a maioria dos locais perto do crepúsculo e da aurora, quando os espelhos em órbita baixa ainda estariam banhados por luz solar.
Ciente dessa limitação, a Reflect Orbital pretende que a sua constelação circunde a Terra próxima da linha dia-noite, usando órbitas síncronas com o Sol para manter os satélites continuamente iluminados.
Uma nota que falta muitas vezes: economia, alternativas e eficiência do sistema
Mesmo que a engenharia fosse exequível, continua a ser legítimo questionar se refletir luz solar a partir do espaço é uma forma eficiente de prolongar a produção solar. Soluções já maduras - como baterias, armazenamento térmico, reforço de interligações de rede e gestão de procura - tendem a converter e entregar energia com perdas mais controladas e sem efeitos colaterais no céu noturno.
Também não é irrelevante o custo de colocar e manter em órbita uma constelação desta escala, incluindo controlo de atitude preciso, durabilidade dos espelhos, falhas, substituições e o fim de vida (desorbitagem), num ambiente onde a segurança operacional é crítica.
Poluição luminosa e riscos: quando o céu passa a ser o “alvo” involuntário
Então, usar satélites espelhados para produzir energia solar noturna a baixo custo é viável? Provavelmente não. Conseguiriam, no entanto, gerar poluição luminosa grave? Sem dúvida.
Ao início da noite, não é difícil ver satélites e detritos - e esses objetos não foram concebidos para serem especialmente brilhantes. No cenário da Reflect Orbital, mesmo que apenas o satélite de teste funcionasse como previsto, em certas condições poderia parecer muito mais brilhante do que a Lua cheia.
Uma constelação de espelhos deste tipo seria extremamente prejudicial para a astronomia e colocaria riscos diretos para astrónomos. Para quem observa através de um telescópio, a superfície de cada espelho poderia apresentar um brilho quase comparável ao da superfície do Sol, criando perigo de lesões oculares permanentes.
Para além da ciência, a poluição luminosa reduz a capacidade de qualquer pessoa ver o cosmos e sabe-se que interfere também com os ritmos diários de animais, alterando comportamentos e padrões de atividade.
Feixes em varrimento: flashes e impacto para lá dos alvos
Embora a empresa diga pretender iluminar locais específicos, os feixes teriam igualmente de se deslocar entre alvos. Durante essas transições, a luz refletida poderia varrer a superfície terrestre. O resultado potencial seria um céu noturno pontuado por flashes mais brilhantes do que a Lua.
A empresa não respondeu à publicação The Conversation sobre estas preocupações dentro do prazo. Ainda assim, disse à Bloomberg esta semana que tenciona redirecionar luz solar de forma “breve, previsível e direcionada”, evitando observatórios e partilhando as localizações dos satélites para que os cientistas possam planear o seu trabalho.
Regulação e coordenação: um problema global sem “fronteiras” no céu
Uma constelação desenhada para refletir luz visível levanta inevitavelmente questões de governação internacional: o céu noturno é um recurso partilhado, e impactos em observatórios (e na observação amadora) atravessam fronteiras. Mesmo com previsibilidade orbital, a escala do sistema poderia tornar a mitigação operacional difícil, exigindo coordenação contínua com comunidades científicas e entidades reguladoras.
Também importa considerar o aumento de complexidade na gestão de tráfego espacial e o risco associado a uma quantidade tão elevada de objetos em órbita baixa, com implicações para colisões e para o ambiente espacial a longo prazo.
As consequências podem ser graves
Ainda é cedo para saber se o projeto da Reflect Orbital avançará de forma concreta. É possível que a empresa coloque um satélite de teste em órbita, mas existe uma distância enorme entre isso e ter 250 000 espelhos gigantes a circular permanentemente a Terra para manter algumas centrais solares a produzir por mais algumas horas por dia.
Mesmo assim, vale a pena acompanhar este tema. Se uma iniciativa deste tipo tivesse sucesso, as consequências para os astrónomos - e para qualquer pessoa que prefira um céu noturno verdadeiramente escuro - poderiam ser muito graves.
Michael J. I. Brown, Professor associado de Astronomia, Monash University, e Matthew Kenworthy, Professor associado de Astronomia, Leiden University
Este artigo é republicado de The Conversation ao abrigo de uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
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