Enxames de satélites em rápido crescimento em torno da Terra já não são apenas um incómodo para os observatórios terrestres – os reflexos que provocam estão agora a interferir também nos telescópios espaciais, de acordo com uma nova investigação.
Cerca de 15.000 satélites circulam atualmente ao redor do planeta em vastas frotas que fornecem internet, mais da metade deles pertencentes à SpaceX. Rede Starlink, que tem mais de 9.000 naves espaciais em órbita. Em 2023, os astrônomos relatado que alguns destes satélites já estavam bombardeio fotográfico imagens capturadas pelo Telescópio Espacial Hubble, à medida que a luz solar brilhava em suas superfícies, deixando rastros brilhantes que apagavam, obscureciam ou imitavam sinais cósmicos genuínos.
“A questão natural que surge é: quantos telescópios espaciais serão afetados quando todas essas constelações forem lançadas?” o coautor do estudo, Alejandro Borlaff, astrofísico do Ames Research Center da NASA, na Califórnia, disse ao Space.com. “Este trabalho é a primeira quantificação cuidadosa de um problema potencial.”
Borlaff e sua equipe modelaram como as futuras megaconstelações de satélites apareceriam para quatro telescópios espaciais: dois já em operação – o Hubble e o da NASA SPHEREx (abreviação de Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer), lançado em março – e dois observatórios planejados, o telescópio Xuntian da China, programado para decolagem em 2026, e o da Agência Espacial Europeia ARRAKIHS missão, com lançamento previsto para a próxima década.
Usando dados orbitais para cada constelação registrada no banco de dados Planet4589 mantido pelo astrônomo Jonathan McDowell, os pesquisadores simularam cerca de 18 meses de operações do telescópio em cenários variados que variaram de 100 satélites a um milhão.
Se os 560.000 satélites actualmente planeados forem implantados, a equipa descobriu que uma em cada três imagens do Hubble conteria pelo menos um rasto de satélite. Para SPHEREx, ARRAKIHS e Xuntian, mais de 96% das exposições seriam afetadas. Ao nível de um milhão de satélites, aproximadamente o número de propostas atualmente pendentes, as taxas de contaminação praticamente duplicam, relata o estudo.
Essas descobertas são “verdadeiramente assustadoras”, Patrick Seitzerum astrônomo da Universidade de Michigan em Ann Arbor que não esteve envolvido no novo estudo, disse Natureza. “Este é um estudo muito importante para o futuro da astronomia espacial.”
Até 2019, a maior constelação comercial, Iridium, operava apenas 75 satélites em órbita baixa da Terra. Desde então, uma redução drástica nos custos de lançamento e o aumento das missões de transporte compartilhado levaram a um aumento exponencial na implantação. A chegada de foguetes superpesados como o da SpaceX nave estelar, Origem Azul Novo Glenn e da China Longo 9 de março provavelmente tornará os lançamentos em grande escala ainda mais fáceis, observa o estudo.
Crucialmente, o processamento de imagens não pode recuperar totalmente a ciência perdida devido à contaminação por satélite, enfatizam os investigadores. Técnicas como o mascaramento podem esconder uma faixa, mas o sinal cósmico subjacente não pode ser reconstruído.
“Essa parte da imagem ficará perdida para sempre”, disse Borlaff ao Space.com. O ruído dos fótons da luz solar refletida apaga os dados originais, e nenhum software, incluindo a IA, pode reconstruir esses dados, disse ele, “simplesmente porque a informação que veio do espaço para o detector do telescópio não está mais lá”.
Nem todos concordam com todos os aspectos da modelagem da equipe. Rafael Guzmánlíder do consórcio para ARRAKIHS, disse Ciência que embora o seu grupo partilhe a séria preocupação que a maioria dos astrónomos tem em relação aos efeitos das megaconstelações, o estudo assume que o ARRAKIHS irá pesquisar todo o céu, quando apontará principalmente para longe da Terra, onde os satélites são menos visíveis. Sua equipe conclui da mesma forma que cerca de 96% das imagens conteriam rastros de satélite, mas uma porção menor de cada imagem seria contaminada, de acordo com a matéria da Science.
Uma estratégia de mitigação proposta no estudo é colocar grandes constelações de satélites abaixo da altitude dos telescópios espaciais, onde as naves espaciais passam mais tempo na sombra da Terra e, portanto, parecem mais escuras. Mas Borlaff reconhece que isso poderia aumentar a queima de satélites em órbitas mais baixas com mais frequência devido ao arrasto atmosférico, e pesquisa recente sugere que os materiais liberados durante a reentrada podem prejudicar a camada de ozônio. As órbitas mais baixas também fazem com que os satélites pareçam mais brilhantes para os observatórios terrestres, potencialmente mudando o problema em vez de resolvê-lo.
“Isto deve ser discutido de uma perspectiva multidisciplinar, não apenas da astronomia”, disse Borlaff. “Precisamos avaliar cuidadosamente os recursos que temos para que possamos manter um ambiente orbital que seja útil tanto para a ciência como para a indústria.”
O estudo observa que os esforços para medir os impactos ambientais e científicos das megaconstelações já estão a lutar para acompanhar a actividade de lançamento, uma dinâmica que lembra os primeiros dias da investigação da camada de ozono, quando os alertas dos cientistas sobre os clorofluorocarbonos correram contra a expansão industrial até que o histórico Protocolo de Montreal impôs limites globais.
Quando questionado se está optimista quanto à possibilidade de uma mitigação significativa, Borlaff descreveu-se como um “pessimista optimista”.
“Nossos resultados mostram o que acontecerá se nenhuma ação for tomada, mas tenho certeza de que não será o caso”, disse ele.
