Uma constelação proposta de satélites está a deixar astrónomos muito preocupados. Ao contrário de satélites que refletem a luz do Sol e acabam por gerar poluição luminosa como efeito secundário indesejado, os equipamentos da startup norte-americana Reflect Orbital foram concebidos para produzir poluição luminosa de propósito.
A empresa promete oferecer "luz solar sob demanda", usando espelhos para direcionar a luz do Sol para a superfície da Terra, permitindo que fazendas solares continuem a operar depois do pôr do sol.
O plano começaria com um satélite de teste de 18 metros chamado Earendil-1, cujo lançamento a empresa solicitou para 2026. Mais adiante, de acordo com os relatos mais recentes, a ideia seria chegar a cerca de 4.000 satélites em órbita até 2030.
Isso leva a duas perguntas centrais: quão séria seria a poluição luminosa? E, talvez ainda mais importante, esses satélites da Reflect Orbital conseguiriam mesmo funcionar como divulgado?
Refletindo a luz do Sol
De forma parecida com o que acontece quando se reflete a luz do Sol na face de um relógio e se projeta um ponto luminoso, os satélites da Reflect Orbital usariam espelhos para enviar luz para uma área específica da Terra.
A diferença está na escala. A proposta é que os satélites orbitem a cerca de 625 km de altitude e, mais tarde, utilizem espelhos com 54 metros de largura.
Quando se reflete a luz do relógio numa parede próxima, o ponto pode ficar bem intenso. Mas, ao projetar para uma parede distante, o ponto aumenta de tamanho - e perde brilho.
Isso acontece porque o Sol não é um ponto de luz: ele ocupa cerca de meio grau no céu. Em distâncias grandes, essa geometria faz com que um feixe de luz solar refletido por um espelho plano se abra com um ângulo de meio grau.
O que isso significa na prática? Consideremos um satélite refletindo luz ao longo de aproximadamente 800 km - porque um satélite a 625 km de altura nem sempre estará exatamente sobre a cabeça do observador, e a luz seria direcionada em ângulo. Nesse cenário, a região iluminada no solo teria pelo menos 7 km de diâmetro.
Nem mesmo um espelho curvo ou uma lente conseguiriam concentrar a luz do Sol num ponto menor, dadas a distância envolvida e a abertura de meio grau do Sol no céu.
E o brilho, seria forte ou fraco? Para um único satélite de 54 metros, a luz seria 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 com balão
No ano passado, Ben Nowack, fundador da Reflect Orbital, publicou um vídeo curto resumindo um teste com a "última coisa a construir antes de ir para o espaço": um refletor transportado por um balão de ar quente.
No experimento, um espelho plano e quadrado, com aproximadamente 2,5 metros de largura, direciona um feixe de luz para painéis solares e sensores. Em um dos momentos, a equipa mede 516 watts de luz por metro quadrado quando o balão está a 242 metros de distância.
Como comparação, o Sol ao meio-dia fornece algo em torno de 1.000 watts por metro quadrado. Portanto, 516 watts por metro quadrado correspondem a cerca de metade disso - um valor suficientemente alto para ter utilidade.
O problema aparece ao extrapolar o teste do balão para a escala espacial. Como observamos antes, se os satélites estiverem a 800 km da área a iluminar, o refletor precisaria ter 6,5 km por 6,5 km - totalizando 42 km². Construir um refletor com esse tamanho não é viável, o que mostra as limitações do teste com balão.
Então, o que a Reflect Orbital pretende fazer?
A Reflect Orbital descreve o seu plano como "satélites simples na constelação certa iluminando fazendas solares já existentes". E a meta declarada é entregar apenas 200 watts por metro quadrado - 20% do Sol ao meio-dia.
Satélites menores dariam conta? Se um satélite de 54 metros é 15.000 vezes mais fraco do que o Sol ao meio-dia, seriam necessários 3.000 deles para alcançar 20% do Sol ao meio-dia. É um número enorme de satélites para iluminar uma única região.
Há ainda outro obstáculo: satélites a 625 km de altitude deslocam-se a 7,5 km por segundo. Assim, um satélite fica a menos de 1.000 km de um local específico por no máximo 3,5 minutos.
Na prática, isso implica que 3.000 satélites forneceriam apenas alguns minutos de iluminação. Para manter a luz por uma hora, seriam necessários muitos milhares adicionais.
A Reflect Orbital não economiza ambição. Em uma entrevista, Nowack sugeriu 250.000 satélites em órbitas a 600 km de altura. Esse total supera a soma de todos os satélites atualmente catalogados com os grandes fragmentos de lixo espacial.
E, ainda assim, com base nos cálculos acima, essa constelação gigantesca entregaria somente 20% do Sol ao meio-dia para no máximo 80 locais ao mesmo tempo. Na prática, ainda menos lugares seriam iluminados por causa de tempo nublado.
Além disso, pela altitude proposta, os satélites só conseguiriam fornecer iluminação para a maioria dos locais próximos ao entardecer e ao amanhecer, quando espelhos em órbita baixa da Terra continuam banhados pela luz solar.
Ciente dessa restrição, a Reflect Orbital planeia que a constelação circunde a Terra acima da linha dia-noite, em órbitas heliossíncronas, para manter os satélites continuamente expostos ao Sol.
Luzes brilhantes
Então, satélites com espelhos seriam um meio prático de produzir energia solar barata à noite? Provavelmente não. Eles poderiam gerar poluição luminosa devastadora? Sem dúvida.
No começo da noite, não demora para se ver satélites e detritos espaciais - e eles não foram projetados para serem brilhantes. No plano da Reflect Orbital, mesmo que apenas o satélite de teste funcione como previsto, em alguns momentos ele parecerá muito mais brilhante do que a Lua cheia.
Uma constelação desses espelhos seria desastrosa para a astronomia e perigosa para astrónomos. Para quem observa com um telescópio, a superfície de cada espelho poderia ficar quase tão brilhante quanto a superfície do Sol, trazendo risco de lesão ocular permanente.
Essa poluição luminosa reduzirá a capacidade de todos de ver o cosmos, e sabe-se que a poluição luminosa também afeta os ritmos diários dos animais.
Embora a Reflect Orbital diga que pretende iluminar locais específicos, os feixes também varreriam a Terra enquanto os satélites se deslocam de um alvo para o seguinte. O céu noturno poderia ser cortado por clarões mais brilhantes do que a Lua.
A empresa não respondeu ao The Conversation sobre essas preocupações até o prazo. No entanto, afirmou à Bloomberg nesta semana que planeia redirecionar a luz solar de formas "breves, previsíveis e direcionadas", evitando observatórios e partilhando as localizações dos satélites para que cientistas consigam 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 lançar um satélite de teste, mas há uma grande distância entre isso e colocar 250.000 espelhos enormes a circular constantemente a Terra para manter algumas fazendas solares a funcionar por mais algumas horas por dia.
Mesmo assim, é um projeto que merece acompanhamento. Caso dê certo, as consequências para astrónomos - e para qualquer pessoa que goste de 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 uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
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