Nem toda a poluição luminosa nasce por acaso. Uma futura constelação de satélites está a preocupar astrónomos precisamente porque, no caso da startup norte-americana Reflect Orbital, a luz indesejada seria intencional: foi pensada para iluminar a Terra.
A empresa promete criar “luz solar a pedido”, usando espelhos para projetar luz do Sol para o solo e permitir que centrais solares continuem a produzir depois do pôr do sol.
O plano começa com um satélite de teste de 18 metros, chamado Earendil-1, para o qual já foi pedida autorização de lançamento em 2026. Mais tarde, seria seguido por cerca de 4.000 satélites em órbita até 2030, segundo os relatos mais recentes.
Então, quão má seria essa poluição luminosa? E, talvez ainda mais importante, os satélites da Reflect Orbital conseguem sequer funcionar como prometido?
Refletir a luz solar
Tal como se pode fazer ricochetear a luz do Sol num relógio para criar um ponto luminoso, os satélites da Reflect Orbital usariam espelhos para direcionar luz para uma zona específica da Terra.
Mas a escala aqui é incomparavelmente maior. Os satélites da Reflect Orbital orbitariam a cerca de 625 km de altitude e, no fim, teriam espelhos com 54 metros de diâmetro.
Quando se faz saltar a luz do Sol para uma parede próxima, o ponto pode ficar muito brilhante. Mas, se a parede estiver longe, esse ponto alarga-se - e perde intensidade.
Isto acontece porque o Sol não é um ponto luminoso; visto no céu, ocupa um ângulo de meio grau. Por isso, a grandes distâncias, um feixe de luz solar refletido num espelho plano espalha-se também por meio grau.
O que significa isto na prática? Tomemos um satélite a refletir luz a uma distância de cerca de 800 km - porque um satélite a 625 km nem sempre estará diretamente por cima do alvo e poderá enviar a luz com inclinação. A mancha iluminada no solo teria pelo menos 7 km de largura.
Nem mesmo um espelho curvo ou uma lente consegue concentrar a luz solar num ponto muito mais apertado, devido à distância e ao ângulo de meio grau do Sol no céu.
Essa luz refletida seria forte ou fraca? No caso de um único satélite de 54 metros, 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 com balão
No ano passado, o fundador da Reflect Orbital, Ben Nowack, publicou um vídeo curto que resumiu um teste com aquilo que descreveu como “a última coisa a construir antes de ir para o espaço”. Era um refletor transportado por um balão de ar quente.
No teste, um espelho plano e quadrado, com cerca de 2,5 metros de lado, envia um feixe de luz para painéis solares e sensores. Numa das medições, a equipa registou 516 watts de luz por metro quadrado, enquanto o balão estava a 242 metros de distância.
Para comparação, o Sol ao meio-dia produz cerca de 1.000 watts por metro quadrado. Logo, 516 watts por metro quadrado corresponde a cerca de metade disso, o que já é suficiente para ser útil.
Mas, se passarmos o teste do balão para o espaço, a história muda. Como vimos acima, se os satélites estivessem a 800 km da área de interesse, o refletor teria de medir 6,5 km por 6,5 km - 42 quilómetros quadrados. Não é viável construir um refletor desse tamanho, por isso o teste com balão tem limites óbvios.
Então, o que a Reflect Orbital planeia fazer?
O plano da Reflect Orbital é “satélites simples na constelação certa a iluminar as centrais solares já existentes”. E o objetivo da empresa é apenas 200 watts por metro quadrado - 20% da luz do Sol ao meio-dia.
Satélites mais pequenos conseguem chegar lá? Se um único satélite de 54 metros é 15.000 vezes mais fraco do que o Sol ao meio-dia, seriam precisos 3.000 satélites para alcançar 20% dessa intensidade. É muita gente no espaço para iluminar uma única região.
Há ainda outro problema: satélites a 625 km de altitude movem-se a 7,5 quilómetros por segundo. Isso significa que um satélite estará a menos de 1.000 km de um dado local durante, no máximo, 3,5 minutos.
Ou seja, 3.000 satélites dariam apenas alguns minutos de iluminação. Para garantir mesmo uma hora, seriam necessários muitos mais.
A Reflect Orbital não tem falta de ambição. Numa entrevista, Nowack chegou a sugerir 250.000 satélites em órbitas a 600 km de altitude. Isso é mais do que todos os satélites atualmente catalogados e os grandes fragmentos de lixo espacial juntos.
Mesmo assim, essa enorme constelação só forneceria 20% da luz do Sol ao meio-dia a, no máximo, 80 locais em simultâneo, com base nos nossos cálculos acima. Na prática, seriam ainda menos locais, por causa do tempo nublado.
Além disso, dada a altitude, os satélites só poderiam iluminar a maior parte dos locais perto do amanhecer e do anoitecer, quando os espelhos em órbita baixa estariam banhados pela luz solar.
Perante isso, a Reflect Orbital planeia colocar a sua constelação a contornar a Terra acima da linha dia-noite, em órbitas sincronizadas com o Sol, para que os satélites permaneçam continuamente iluminados.
Luzes intensas
Então, satélites espelhados são uma forma prática de produzir eletricidade solar barata à noite? Provavelmente não. Podem gerar poluição luminosa devastadora? Sem dúvida.
No início da noite, não demora muito a detetar satélites e lixo espacial - e esses objetos não foram desenhados para brilhar. Com o plano da Reflect Orbital, mesmo que só o satélite de teste funcione como previsto, por vezes poderá parecer muito mais brilhante do que a Lua cheia.
Uma constelação destes espelhos seria devastadora para a astronomia e perigosa para os astrónomos. Para quem observasse através de um telescópio, a superfície de cada espelho poderia ser quase tão brilhante como a superfície do Sol, com risco de lesões oculares permanentes.
A poluição luminosa também prejudicaria a capacidade de toda a gente ver o cosmos e sabe-se que afeta igualmente os ritmos diários dos animais.
Embora a Reflect Orbital pretenda iluminar locais específicos, os feixes dos satélites também varreriam a Terra ao passar de um local para outro. O céu noturno poderia encher-se de flashes de luz mais brilhantes do que a Lua.
A empresa não respondeu ao The Conversation dentro do prazo sobre estas preocupações. No entanto, disse esta semana à Bloomberg que tenciona redirecionar a luz solar de formas “breves, previsíveis e direcionadas”, evitando observatórios e partilhando as localizações dos satélites para que os cientistas possam planear o trabalho.
As consequências seriam graves
Resta saber se o projeto da Reflect Orbital alguma vez sairá do papel. A empresa pode lançar um satélite de teste, mas daí até manter 250.000 espelhos enormes a orbitar continuamente a Terra para prolongar em algumas horas a atividade de algumas centrais solares vai uma distância enorme.
Mesmo assim, é um projeto a acompanhar. Se tiver sucesso, as consequências para os astrónomos - e para qualquer pessoa que goste de ver o 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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