Uma constelação proposta de satélites está a deixar astrónomos muito preocupados. Ao contrário de satélites que acabam por refletir luz do Sol e gerar poluição luminosa como um efeito colateral indesejado, os aparelhos da startup norte-americana Reflect Orbital teriam como objetivo produzir poluição luminosa deliberadamente.
A empresa afirma que vai oferecer "luz solar sob demanda", usando espelhos para direcionar luz do Sol até a superfície terrestre, permitindo que fazendas solares continuem a operar depois do pôr do sol.
O plano começa com um satélite de teste de 18 metros, chamado Earendil-1, cuja autorização de lançamento a empresa solicitou para 2026. De acordo com os relatos mais recentes, esse primeiro passo seria seguido por cerca de 4,000 satélites em órbita até 2030.
Mas, afinal, quão séria seria a poluição luminosa? E, talvez ainda mais importante: os satélites da Reflect Orbital conseguem mesmo funcionar como prometido?
Refletindo a luz do Sol
Do mesmo jeito que se pode refletir luz do Sol a partir do vidro de um relógio e formar um ponto brilhante numa parede, os satélites da Reflect Orbital usariam espelhos para enviar luz até uma área específica da Terra.
A diferença está na escala. A proposta envolve satélites a cerca de 625 km de altitude e, no estágio final, espelhos com 54 metros de largura.
Quando você reflete luz do relógio numa parede próxima, o ponto pode ficar muito intenso. Porém, ao refletir numa superfície bem distante, o ponto aumenta de tamanho - e, com isso, fica mais fraco.
Isso ocorre porque o Sol não é um ponto de luz: ele ocupa meio grau no céu. Como resultado, a grandes distâncias, um feixe de luz solar refletido por um espelho plano abre com um ângulo de meio grau.
O que isso implica na prática? Consideremos um satélite a refletir luz do Sol ao longo de aproximadamente 800 km - porque um satélite a 625 km de altitude nem sempre estará exatamente sobre a sua cabeça; ele também precisará apontar a luz em ângulo. Nesse cenário, a região iluminada no solo teria pelo menos 7 km de largura.
Nem mesmo um espelho curvo ou uma lente conseguiria concentrar essa luz num ponto menor, por causa da distância e desse ângulo de meio grau do Sol no céu.
E essa luz refletida seria fraca ou forte? Para um único satélite de 54 metros, ela 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 do balão
No ano passado, o fundador da Reflect Orbital, Ben Nowack, publicou um vídeo curto em que resume um teste com "a última coisa a construir antes de ir para o espaço". Tratava-se de um refletor levado por um balão de ar quente.
No experimento, um espelho plano, quadrado, com cerca de 2.5 metros de largura, direciona um feixe de luz para painéis solares e sensores. Numa das medições, a equipa regista 516 watts por metro quadrado quando o balão está a uma distância de 242 metros.
Para comparação, o Sol ao meio-dia entrega por volta de 1,000 watts por metro quadrado. Portanto, 516 watts por metro quadrado corresponde a cerca de metade disso - um valor que pode ser útil.
No entanto, ao levar esse teste do balão para as condições do espaço, surgem limitações. Como já observamos, se os satélites estiverem a 800 km da área a ser iluminada, o refletor precisaria ter 6.5 km por 6.5 km - ou 42 km². Construir um refletor desse tamanho não é viável, o que restringe o que o teste do balão consegue demonstrar.
Então o que a Reflect Orbital pretende fazer?
Segundo a Reflect Orbital, o plano é usar "satélites simples na constelação certa iluminando fazendas solares existentes". E a meta anunciada é chegar a apenas 200 watts por metro quadrado - 20% do Sol ao meio-dia.
Satélites menores dariam conta do recado? Se um único satélite de 54 metros fornece uma luz 15,000 vezes mais fraca do que o Sol ao meio-dia, seriam necessários 3,000 desses satélites para atingir 20% do Sol ao meio-dia. É um número enorme de satélites para iluminar uma única região.
Há ainda outro problema: a 625 km de altitude, os satélites deslocam-se a 7.5 km por segundo. Isso significa que um satélite fica a menos de 1,000 km de um local específico por, no máximo, 3.5 minutos.
Assim, 3,000 satélites dariam apenas alguns minutos de iluminação. Para garantir sequer uma hora, seriam necessários muitos milhares a mais.
Ambição, contudo, não falta. Em uma entrevista, Nowack sugeriu 250,000 satélites em órbitas a 600 km de altitude. Isso é mais do que todos os satélites catalogados e grandes pedaços de lixo espacial somados.
E, mesmo assim, essa constelação gigantesca forneceria apenas 20% do Sol ao meio-dia para, no máximo, 80 locais ao mesmo tempo, com base nos cálculos apresentados acima. Na prática, seriam ainda menos locais iluminados por causa de céu nublado.
Além disso, pela altitude proposta, os satélites só conseguiriam levar iluminação à maioria dos lugares perto do anoitecer e do amanhecer - quando os espelhos em órbita baixa da Terra ainda estariam banhados pela luz do Sol.
Ciente dessa limitação, a Reflect Orbital planeia que a constelação circunde a Terra acima da linha dia-noite em órbitas heliossíncronas, para manter os satélites continuamente iluminados pelo Sol.
Luzes intensas
Então, satélites com espelhos seriam um método prático para gerar energia solar noturna a baixo custo? Provavelmente não. Eles poderiam, por outro lado, criar uma poluição luminosa devastadora? Sem dúvida.
No começo da noite, não demora para ver satélites e detritos espaciais - e eles não foram concebidos para serem especialmente brilhantes. Com o 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 catastrófica para a astronomia e perigosa para quem a pratica. Para qualquer pessoa a observar por um telescópio, a superfície de cada espelho poderia parecer quase tão brilhante quanto a superfície do Sol, com risco de danos permanentes à visão.
A poluição luminosa prejudicará a capacidade de todos de ver o cosmos - e também é conhecida por afetar os ritmos diários dos animais.
Embora a Reflect Orbital diga que pretende iluminar locais específicos, os feixes também varreriam a Terra quando os satélites se deslocassem de um ponto para outro. O céu noturno poderia ser atravessado por flashes de luz mais brilhantes do que a Lua.
A empresa não respondeu à The Conversation sobre essas preocupações até o prazo final. No entanto, disse à Bloomberg nesta semana que pretende redirecionar a luz solar de formas "breves, previsíveis e direcionadas", evitando observatórios e partilhando as localizações dos satélites para que cientistas possam planear o trabalho.
As consequências seriam graves
Ainda não se sabe se o projeto da Reflect Orbital vai realmente decolar. A empresa pode lançar um satélite de teste, mas há uma enorme distância entre isso e colocar 250,000 espelhos gigantes a circular continuamente a Terra para manter algumas fazendas solares a funcionar por mais algumas horas por dia.
Mesmo assim, é um projeto a ser acompanhado. Se tiver êxito, 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 é republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
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