Uma empresa norte-americana planeia fornecer “luz solar a pedido” depois do anoitecer. Poderá funcionar, mas quereremos mesmo isso? A constelação de satélites proposta pela Reflect Orbital está a deixar os astrónomos preocupados.
Ao contrário dos satélites que refletem a luz solar e produzem poluição luminosa como um subproduto indesejado, os da empresa norte-americana Reflect Orbital produziriam poluição luminosa por conceção.
A empresa promete gerar “luz solar a pedido” com espelhos que projetam luz solar para a Terra, permitindo que as centrais solares possam operar após o pôr do sol.
Segundo o The Conversation, a empresa planeia começar com um satélite de teste de 18 metros, chamado Earendil-1, cuja autorização de lançamento em 2026 já foi solicitada pela empresa. Depois, segundo os relatórios mais recentes, este seria seguido por cerca de 4.000 satélites em órbita até 2030.
Mas quão grave seria a poluição luminosa? E, talvez mais importante, os satélites da Reflect Orbital conseguirão sequer funcionar conforme anunciado?
Refletir a luz solar
Do mesmo modo que se pode refletir a luz solar num mostrador de relógio para produzir uma mancha de luz, os satélites da Reflect Orbital usariam espelhos para projetar luz sobre uma área da Terra.
Mas a escala envolvida é imensamente diferente. Os satélites da Reflect Orbital orbitariam a cerca de 625 km acima do solo e teriam eventualmente espelhos com 54 metros de diâmetro.
Quando se reflete a luz do relógio para uma parede próxima, o ponto de luz pode ser muito brilhante. Mas se se refletir para uma parede distante, o ponto torna-se maior – e mais ténue.
Isto deve-se ao facto de o Sol não ser um ponto de luz, mas sim abranger meio grau de ângulo no céu. Isso significa que, a grandes distâncias, um feixe de luz solar refletido num espelho plano espalha-se num ângulo de meio grau.
O que significa isto na prática? Tomemos um satélite que reflete a luz solar a uma distância de cerca de 800 km – porque um satélite a 625 km de altitude nem sempre estará diretamente por cima, mas projetará a luz solar num certo ângulo. A área iluminada no solo teria pelo menos 7 km de diâmetro.
Mesmo um espelho curvo ou uma lente não conseguiria focalizar a luz solar num ponto mais apertado, devido à distância e ao ângulo de meio grau do Sol no céu.
A luz solar refletida seria brilhante ou fraca? Bem, 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 com balão
No ano passado, o fundador da Reflect Orbital, Ben Nowack, publicou um breve vídeo que resumiu um teste com “a última coisa a construir antes de passar para o espaço”. Tratava-se de um refletor transportado por um balão de ar quente.
No teste, um espelho plano e quadrado com cerca de 2,5 metros de lado direciona um feixe de luz para painéis solares e sensores. Numa das medições, a equipa registou 516 watts de luz por metro quadrado, com o balão a uma distância de 242 metros.
Para comparação, o Sol ao meio-dia produz cerca de 1.000 watts por metro quadrado. Assim, 516 watts por metro quadrado correspondem a cerca de metade, o que é suficiente para ser útil.
No entanto, vamos escalar o teste do balão para o espaço. Como já notámos, se os satélites estivessem a 800 km da área de interesse, o refletor teria de medir 6,5 km por 6,5 km – 42 quilómetros quadrados. Não é prático construir um refletor tão gigantesco, pelo que o teste com balão tem limitações evidentes.
O que está então a Reflect Orbital a planear?
O plano da Reflect Orbital é: “satélites simples na constelação certa a iluminar centrais solares existentes”. E o seu objetivo é apenas 200 watts por metro quadrado – 20% do Sol ao meio-dia.
Poderão satélites mais pequenos conseguir isso? Se um único satélite de 54 metros é 15.000 vezes mais fraco do que o Sol ao meio-dia, seriam precisos 3.000 satélites para atingir 20% da luz solar de meio-dia. Isso é um número enorme de satélites para iluminar apenas uma região.
Outro problema: os satélites a 625 km de altitude deslocam-se a 7,5 quilómetros por segundo. Assim, um satélite estará a menos de 1.000 km de uma dada localização durante no máximo 3,5 minutos.
Isto significa que 3.000 satélites forneceriam apenas alguns minutos de iluminação. Para proporcionar uma hora inteira, seriam precisos muitos milhares a mais.
A Reflect Orbital não carece de ambição. Numa entrevista, Nowack sugeriu 250.000 satélites em órbitas a 600 km de altitude. Isso é mais do que todos os satélites e grandes detritos espaciais atualmente catalogados juntos.
E, no entanto, essa vasta constelação forneceria apenas 20% da luz solar de meio-dia a não mais de 80 locais em simultâneo, com base nos cálculos acima. Na prática, ainda menos locais seriam iluminados devido à nebulosidade.
Além disso, dada a sua altitude, os satélites só poderiam fornecer iluminação à maioria das localizações perto do crepúsculo e da madrugada, quando os espelhos em órbita terrestre baixa ainda estariam banhados pela luz solar.
Ciente disto, a Reflect Orbital planeia que a sua constelação circunde a Terra acima da linha dia-noite, em órbitas sincronizadas com o Sol, para que permaneçam continuamente sob luz solar.
Luzes brilhantes
Então, serão os satélites com espelhos um meio prático de produzir energia solar barata durante a noite? Provavelmente não, consideram os especialista Michael J. I. Brown e Matthew Kenworthy, no artigo do The Conversation.
Poderão causar uma poluição luminosa devastadora? “Absolutamente”, afirmam.
Ao início da noite, não é difícil avistar satélites e detritos espaciais – e estes nem sequer são concebidos para serem brilhantes. Com o plano da Reflect Orbital, mesmo que apenas o satélite de teste funcione conforme o esperado, por vezes será muito mais brilhante do que a Lua cheia.
Uma constelação de tais espelhos seria devastadora para a astronomia e perigosa para os astrónomos. Para qualquer pessoa a observar através de um telescópio, a superfície de cada espelho poderia ser quase tão brilhante quanto a do Sol, colocando em risco danos oculares permanentes.
A poluição luminosa prejudicará a capacidade de todos verem o cosmos, e sabe-se que a luz artificial afeta os ritmos diários dos animais.
Embora a Reflect Orbital pretenda iluminar locais específicos, os feixes dos satélites também varreriam a Terra ao moverem-se de um local para outro. O céu noturno poderia ser iluminado por clarões de luz mais brilhantes do que a Lua.
Na semana passada, a empresa disse à Bloomberg que planeia redirecionar a luz solar de formas “breves, previsíveis e direcionadas”, evitando observatórios e partilhando as localizações dos satélites para que os cientistas possam planear o seu trabalho.
As consequências seriam terríveis
Resta ver se o projeto da Reflect Orbital sairá efetivamente do papel. A empresa poderá lançar um satélite de teste, mas é um longo caminho até conseguir 250.000 espelhos enormes a orbitar constantemente a Terra, mantendo algumas centrais solares a funcionar por mais umas horas por dia.
Ainda assim, é um projeto a acompanhar. “As consequências do sucesso – para os astrónomos e para qualquer pessoa que aprecie o céu noturno escuro – seriam terríveis”, escrevem Michael J. I. Brown e Matthew Kenworthy.
(ZAP)