Uma constelação de satélites proposta está a deixar os astrónomos profundamente preocupados. Ao contrário de muitos satélites que reflectem a luz solar e acabam por contribuir para a poluição luminosa como um efeito colateral indesejado, os que estão a ser desenvolvidos pela startup norte-americana Reflect Orbital teriam como objectivo criar poluição luminosa de forma deliberada.
A empresa promete disponibilizar “luz solar a pedido”, recorrendo a espelhos capazes de projectar luz do Sol para a superfície terrestre, permitindo que centrais solares continuem a produzir energia depois do pôr do sol.
O plano começaria com um satélite de teste de 18 metros, baptizado Earendil-1, para o qual a empresa já apresentou pedido de lançamento em 2026. De acordo com as informações mais recentes, este seria apenas o primeiro passo antes de, até 2030, colocar cerca de 4.000 satélites em órbita.
Perante isto, impõem-se duas questões: quão grave seria a poluição luminosa? E, talvez ainda mais relevante, será que os satélites da Reflect Orbital conseguiriam, de facto, funcionar como anunciado?
Reflect Orbital e o “salto” da luz do Sol
Tal como se consegue reflectir a luz do Sol com o vidro de um relógio para criar um ponto luminoso numa parede, a Reflect Orbital pretende usar espelhos para direccionar luz solar para uma área específica na Terra.
A diferença, porém, está na escala. Os satélites estariam a orbitar a cerca de 625 km de altitude e, numa fase posterior, cada um teria espelhos com aproximadamente 54 metros de largura.
Quando se reflecte luz de um relógio para uma superfície próxima, o ponto pode parecer muito intenso. Mas à medida que a distância aumenta, o “mancha” de luz cresce - e perde brilho. O motivo é simples: o Sol não é um ponto infinitamente pequeno. Visto do nosso planeta, ocupa cerca de meio grau no céu. Por isso, a luz reflectida por um espelho plano não se mantém colimada; espalha-se com um ângulo de cerca de meio grau.
O que significa isto, na prática? Consideremos um cenário realista: um satélite a reflectir luz para um local a aproximadamente 800 km de distância (porque um satélite a 625 km de altura nem sempre está exactamente por cima do ponto a iluminar; muitas vezes terá de “apontar” em inclinação). Nesse caso, a área iluminada no solo teria, no mínimo, cerca de 7 km de diâmetro.
E não, não se resolve o problema com um espelho curvo ou com uma lente: devido à distância e ao facto de o Sol ter esse meio grau de extensão aparente, não é possível concentrar a luz reflectida num ponto muito mais pequeno.
Resta a pergunta sobre a intensidade. Para um único satélite com espelho de 54 metros, a luz no solo seria cerca de 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: o que realmente demonstra?
No ano passado, o fundador da Reflect Orbital, Ben Nowack, publicou um vídeo curto a resumir um ensaio com aquilo que descreveu como “a última coisa a construir antes de ir para o espaço”: um reflector transportado por um balão de ar quente.
No teste, um espelho plano e quadrado com cerca de 2,5 metros de lado direccionou um feixe de luz para painéis solares e sensores no solo. Num dos momentos, a equipa mediu 516 watts por metro quadrado quando o balão estava a uma distância de 242 metros.
Para comparação, a radiação solar ao meio-dia ronda, grosso modo, 1.000 watts por metro quadrado. Ou seja, 516 W/m² representa cerca de metade - um valor que, localmente, pode ser útil.
O problema surge quando se tenta extrapolar para o espaço. Se, como acima, a distância relevante for da ordem de 800 km, um reflector equivalente (para atingir o mesmo tipo de densidade de potência no solo) teria de medir aproximadamente 6,5 km por 6,5 km - cerca de 42 km² de área reflectora. Construir algo desta dimensão não é viável, pelo que este ensaio com balão tem limitações claras quando aplicado a uma constelação orbital.
O plano da Reflect Orbital: constelação, potência e tempo de passagem
Segundo a própria empresa, a proposta passa por “satélites simples na constelação certa a iluminar centrais solares já existentes”. E a meta anunciada não é replicar o Sol a pino, mas sim fornecer cerca de 200 watts por metro quadrado - aproximadamente 20% da intensidade solar ao meio-dia.
Será que satélites menores conseguem entregar esse nível? Se um único satélite com espelho de 54 metros produz uma iluminação 15.000 vezes inferior ao Sol do meio-dia, então, para chegar a 20% desse valor, seriam necessários cerca de 3.000 satélites a contribuir para a mesma zona. É um número enorme apenas para iluminar uma única região.
Há ainda uma limitação dinâmica: a 625 km de altitude, um satélite desloca-se a cerca de 7,5 km por segundo. Isso significa que, para um dado local na Terra, um satélite fica a menos de 1.000 km de distância por, no máximo, cerca de 3,5 minutos.
Na prática, mesmo 3.000 satélites traduzir-se-iam em apenas alguns minutos de iluminação efectiva. Para garantir uma hora, seria necessário multiplicar o número por muitos milhares adicionais.
A Reflect Orbital tem, de facto, ambição. Numa entrevista, Nowack chegou a sugerir um cenário de 250.000 satélites em órbitas de cerca de 600 km de altitude - um total superior ao número de satélites catalogados e de grandes fragmentos de lixo espacial actualmente registados, somados.
E, ainda assim, com base nas estimativas acima, uma constelação dessa dimensão forneceria apenas cerca de 20% do Sol do meio-dia a não mais de 80 localizações em simultâneo. Na realidade, seriam ainda menos locais úteis, porque a nebulosidade e o mau tempo impediriam que a luz reflectida chegasse ao solo de forma eficaz.
Além disso, devido à altitude e à geometria de iluminação, os satélites só conseguiriam fornecer luz a grande parte das localizações durante o crepúsculo - ao amanhecer e ao entardecer - quando os espelhos em órbita baixa ainda estariam expostos à luz solar.
Ciente desse limite, a Reflect Orbital afirma planear uma constelação que circunde a Terra junto à linha dia-noite, em órbitas heliossíncronas, para manter os satélites continuamente banhados pelo Sol.
Poluição luminosa e risco para a astronomia: o lado “brilhante” do problema
Então, satélites com espelhos seriam uma forma prática de produzir energia solar nocturna a baixo custo? Muito provavelmente, não. Mas seriam capazes de criar poluição luminosa devastadora? Sim.
No início da noite, não é difícil avistar satélites e lixo espacial - e nenhum deles foi concebido para ser intencionalmente brilhante. Com o plano da Reflect Orbital, mesmo que apenas o satélite de teste funcione como previsto, haverá momentos em que poderia parecer muito mais brilhante do que a Lua cheia.
Uma constelação de espelhos deste tipo seria altamente destrutiva para a astronomia e perigosa para astrónomos. Para quem observa através de um telescópio, a superfície de cada espelho poderia apresentar um brilho quase comparável ao da superfície do Sol, com risco de lesões oculares permanentes.
A poluição luminosa reduziria a capacidade de todos verem o cosmos e sabe-se que a luz artificial nocturna pode afectar os ritmos diários de diversas espécies animais.
Mesmo que a empresa pretenda iluminar pontos específicos, os feixes teriam inevitavelmente de varrer a superfície terrestre ao transitar de uma localização para outra. O resultado poderia ser um céu nocturno atravessado por flashes de luz mais brilhantes do que a Lua.
A Reflect Orbital não respondeu ao The Conversation sobre estas preocupações dentro do prazo. No entanto, disse à Bloomberg esta semana que pretende redireccionar a luz solar de formas “breves, previsíveis e direccionadas”, evitando observatórios e partilhando a localização dos satélites para que os cientistas possam planear o seu trabalho.
Impactos adicionais: céu nocturno, segurança operacional e coordenação
Para além do efeito directo na observação astronómica, uma rede tão vasta de objectos reflectores acrescentaria complexidade à gestão do tráfego espacial, aumentando a necessidade de coordenação para evitar colisões e de transparência sobre órbitas e janelas de operação. Mesmo sem incidentes, a simples multiplicação de fontes extremamente brilhantes introduziria novos desafios a observações científicas sensíveis e a actividades que dependem de céu escuro.
Também é relevante considerar a experiência do céu nocturno como património natural e cultural. O acesso a noites realmente escuras já é raro em muitas regiões; a introdução de reflexos intensos e recorrentes poderia agravar essa perda, mesmo para pessoas longe de grandes centros urbanos.
As consequências podem ser graves
Ainda é incerto se o projecto da Reflect Orbital irá avançar. A empresa pode chegar a lançar um satélite de teste, mas isso está muito longe de conseguir colocar 250.000 espelhos de grande dimensão a orbitar continuamente a Terra para manter algumas centrais solares a funcionar mais algumas horas por dia.
Mesmo assim, é um projecto a acompanhar. Se for bem-sucedido, as consequências para os astrónomos - e para todos os que valorizam um céu nocturno verdadeiramente escuro - podem ser graves.
Michael J. I. Brown, Professor Associado de Astronomia, Monash University, e Matthew Kenworthy, Professor Associado de Astronomia, Universidade de Leiden
Este artigo é republicado de The Conversation ao abrigo de uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
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