Uma nova pesquisa liderada por uma equipe internacional do IAU Center for the Protection of Dark and Quiet Skies from Satellite Constellation Interference e pelo Belgian Working Group Satellites revelou que os satélites que compõem o projeto “Thousand Sails” da China excedem os limites de brilho recomendados para preservar a visão do céu noturno. Esses limites foram propostos por grupos astronômicos preocupados com a interferência das constelações de satélites nas observações espaciais, dificultando a visualização de fenômenos e objetos além da Terra. O artigo descrevendo essas descobertas foi publicado no servidor de pré-impressão arXiv.
Nos últimos 70 anos, a humanidade lançou milhares de satélites na órbita da Terra, atendendo a diversas funções, desde monitoramento climático até comunicações e aplicações militares. Com o passar dos anos, a quantidade desses satélites aumentou exponencialmente, e mais recentemente, tem havido um crescimento significativo no uso de constelações de satélites para comunicações telefônicas. Essas redes são constituídas por pequenos satélites que, por serem baratos e eficientes, podem ser lançados em grandes quantidades, como a iniciativa “Mil Velas” da China.
O projeto “Thousand Sails”, ou “Mil Velas”, da China, visa competir diretamente com a constelação Starlink, da SpaceX, proporcionando serviços de comunicação globais. Os primeiros satélites da constelação Qianfan, informalmente apelidados de “velas”, foram lançados em agosto de 2024, e o plano é expandir a rede com milhares de satélites adicionais. Os pesquisadores estão preocupados com o impacto que essa expansão pode ter na astronomia, pois a constelação, que já conta com 18 satélites, demonstrou um brilho superior ao estabelecido como limite aceitável por diversos órgãos científicos.
Os satélites Qianfan foram medidos pela equipe de pesquisa em termos de sua magnitude de brilho, e descobriu-se que todos excedem os limites sugeridos para minimizar a poluição luminosa do céu. Esses satélites possuem um brilho semelhante ao de muitas estrelas visíveis no céu noturno, o que significa que a sua presença interfere diretamente nas observações astronômicas realizadas a partir da Terra. Os pesquisadores notaram que os satélites são particularmente brilhantes em altitudes elevadas, quando estão próximos ao zênite, tornando-os ainda mais visíveis e perturbadores para os telescópios terrestres.
Outro fator relevante é que os futuros planos de expansão do projeto indicam que novos satélites poderão ser implantados em altitudes mais baixas, o que aumentaria significativamente o brilho percebido da Terra. A equipe sugere que os engenheiros chineses poderiam implementar medidas de mitigação para reduzir a reflexão da luz solar, como revestimentos especiais ou ajustes na orientação dos painéis solares, porém, até o momento, tais esforços não foram evidenciados.
Os primeiros 18 satélites da constelação Qianfan foram lançados pela Shanghai SatCom Satellite Technology em 6 de agosto de 2024. Esses satélites estão em órbitas polares, inclinados 89 graus em relação ao equador terrestre, com altitudes em torno de 800 km, uma altura intermediária entre os satélites da constelação Starlink e os da OneWeb.
O estudo incluiu medições da intensidade de luz dos satélites Qianfan entre 12 de agosto e 9 de setembro de 2024. A equipe de observação utilizou câmeras de campo amplo e comparação com estrelas de referência para determinar a magnitude dos satélites. A análise também considerou variações na transparência do céu e na iluminação causada pela posição relativa do Sol, do satélite e do observador.
Os resultados revelaram que os satélites são mais brilhantes quando próximos ao zênite, um comportamento esperado devido à menor distância em relação ao observador, aumentando a intensidade da luz refletida de acordo com a lei do inverso do quadrado. Modelos físicos também foram aplicados para tentar explicar a origem do brilho, e foi constatado que a orientação dos painéis solares dos satélites Qianfan, provavelmente de forma horizontal voltada para a Terra, é a principal responsável pela sua alta visibilidade.
O impacto dos satélites Qianfan no céu noturno vai além da poluição visual. Estudos anteriores indicam que satélites brilhantes podem interferir na coleta de dados de observatórios importantes. Imagens obtidas por esses observatórios podem ser prejudicadas pela presença de trilhas brilhantes de satélites, comprometendo a qualidade e a precisão das observações científicas.
Os pesquisadores sugerem que, assim como a SpaceX, que tomou medidas para reduzir o brilho dos satélites Starlink, a China deveria adotar práticas para mitigar o impacto da constelação Qianfan. Essas medidas incluem ajustar a orientação dos painéis solares para evitar reflexões diretas e desenvolver revestimentos especiais que reduzam a quantidade de luz solar refletida em direção à Terra.
A pesquisa concluiu que os satélites Qianfan apresentam magnitudes que variam de 4, quando próximos ao zênite, a 8, em baixas elevações. Esse brilho excessivo impacta tanto a pesquisa astronômica profissional quanto a apreciação amadora do céu noturno. Embora medidas de mitigação possam ser implementadas, a expansão planejada da constelação para órbitas mais baixas representa um grande desafio para a comunidade astronômica.
Com a crescente demanda por satélites de comunicação, torna-se cada vez mais urgente encontrar um equilíbrio entre progresso tecnológico e preservação do céu noturno para futuras gerações. A ciência astronômica, que depende da clareza e da tranquilidade do espaço além da atmosfera terrestre, corre o risco de perder detalhes importantes sobre o cosmos se a interferência das constelações de satélites não for adequadamente controlada.
https://arxiv.org/pdf/2409.20432
Sobre a imagem: Captura de tela The SpaceSail Constellation Créditos: China Central Television (CCTV)
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