Um relatório de especialistas que representam a comunidade astronômica global conclui que grandes constelações de satélites brilhantes em órbita baixa da Terra irão alterar fundamentalmente a astronomia óptica e infravermelha baseada no solo e podem impactar a aparência do céu noturno para os astrônomos em todo o mundo. O relatório é o resultado do recente workshop virtual SATCON1, que reuniu mais de 250 cientistas, engenheiros, operadores de satélites e outras partes interessadas.
O relatório do workshop Satellite Constellations 1 (SATCON1), organizado conjuntamente pelo NOIRLab da NSF e pela American Astronomical Society (AAS), foi entregue à National Science Foundation (NSF). Realizado virtualmente de 29 de junho a 2 de julho de 2020, o SATCON1 enfocou os aspectos técnicos do impacto de grandes constelações de satélites existentes e planejadas na astronomia óptica e infravermelha. A NSF, que financiou o workshop, também financia a maioria dos grandes telescópios terrestres amplamente disponíveis para pesquisadores nos Estados Unidos. Mais de 250 astrônomos, engenheiros, operadores de satélites comerciais e outras partes interessadas participaram do SATCON1. Seus objetivos eram quantificar melhor os impactos científicos de enormes conjuntos de satélites em órbita baixa da Terra (LEOsats) que contaminam observações astronômicas e explorar possíveis maneiras de minimizar esses impactos.
A co-presidente da SATCON1, Connie Walker, do NOIRLab da NSF, explicou:
Desenvolvimentos recentes de tecnologia para pesquisas astronômicas – especialmente câmeras com amplos campos de visão em grandes telescópios infravermelhos ópticos – estão acontecendo ao mesmo tempo que a rápida implantação de muitos milhares de LEOsats por empresas lançando novas tecnologias de comunicação baseadas no espaço.
O relatório conclui que os efeitos de grandes constelações de satélites na pesquisa astronômica e na experiência humana no céu noturno variam de “insignificantes” a “extremos”. Este novo perigo não estava no radar dos astrônomos em 2010, quando New Worlds, New Horizons – o relatório da pesquisa decadal Astro2010 das Academias Nacionais de astronomia e astrofísica – foi publicado. A principal recomendação do Astro2010 para astronomia óptica baseada em solo, Vera C. Rubin Observatory, em breve começará a conduzir exatamente o tipo de observações a que Walker se refere. Quando a SpaceX lançou seu primeiro lote de 60 satélites de comunicação Starlink em maio de 2019 e pessoas em todo o mundo os viram no céu, os astrônomos reagiram com alarme. Não só os satélites Starlink eram mais brilhantes do que qualquer um esperava, mas poderia haver dezenas de milhares mais como eles. Conforme eles passam pelo campo da câmera de Rubin, eles afetarão a visão do telescópio de 8,4 metros (27,6 pés) dos fracos objetos celestes que os astrônomos esperam estudar com ele.
Jeff Hall, co-presidente do SATCON1, do Observatório Lowell, é presidente do Comitê da AAS sobre poluição luminosa, interferência de rádio e detritos espaciais. Hall disse:
O Observatório Rubin e os gigantescos telescópios de 30 metros que ficarão online na próxima década aumentarão substancialmente a compreensão da humanidade sobre o cosmos. Por razões de despesas, manutenção e instrumentação, essas instalações não podem ser operadas a partir do espaço. A astronomia baseada em solo é, e continuará sendo, vital e relevante.
Constelações de LEOsats são projetadas em parte para fornecer serviços de comunicação para áreas mal servidas e remotas, uma meta que todos podem apoiar. Reconhecendo isso, os astrônomos envolveram operadores de satélites em discussões cooperativas sobre como atingir esse objetivo sem prejudicar indevidamente as observações astronômicas baseadas no solo. O workshop SATCON1 é apenas a etapa mais recente e mais significativa neste diálogo contínuo.
O relatório oferece duas conclusões principais. A primeira é que os LEOsats afetam desproporcionalmente os programas científicos que requerem observações no crepúsculo, como buscas por asteróides e cometas ameaçadores da Terra, objetos externos do sistema solar e contrapartes de luz visível de fontes de ondas gravitacionais passageiras. Durante o crepúsculo, o sol está abaixo do horizonte para os observadores no solo, mas não para os satélites a centenas de quilômetros acima, que ainda estão iluminados. Enquanto os satélites permanecerem abaixo de 600 quilômetros (não exatamente 400 milhas), sua interferência com as observações astronômicas é um tanto limitada durante as horas mais escuras da noite. Mas os satélites em altitudes mais elevadas, como a constelação planejada pela OneWeb que orbitará a 1.200 quilômetros (cerca de 750 milhas), podem ser visíveis a noite toda durante o verão e grande parte da noite em outras estações. Essas constelações podem ter consequências negativas graves para muitos programas de pesquisa nos principais observatórios ópticos do mundo. Dependendo de sua altitude e brilho, os satélites de constelação também podem estragar as noites estreladas para astrônomos amadores, astrofotógrafos e outros entusiastas da natureza.
A segunda descoberta do relatório é que existem pelo menos seis maneiras de mitigar os danos causados à astronomia por grandes constelações de satélites:
1. Lance menos ou nenhum LEOsats. Por mais impraticável ou improvável, esta é a única opção identificada que pode atingir impacto astronômico zero.
2. Instale satélites em altitudes orbitais não superiores a ~ 600 km.
3. Escureça os satélites ou use guarda-sóis para sombrear suas superfícies reflexivas.
4. Controle a orientação de cada satélite no espaço para refletir menos luz solar para a Terra.
5. Minimizar ou eventualmente eliminar o efeito das trilhas de satélite durante o processamento de imagens astronômicas.
6. Disponibilize informações orbitais mais precisas para os satélites para que os observadores possam evitar apontar telescópios para eles.
Os astrônomos só agora, pouco mais de um ano após o lançamento do primeiro SpaceX Starlink, acumularam observações suficientes de satélites de constelação e rodaram simulações de computador de seu provável impacto quando totalmente implantados para entender completamente a magnitude e complexidade do problema. Esta pesquisa informou a discussão no SATCON1 e levou a dez recomendações para observatórios, operadores de constelação e esses dois grupos em colaboração. Alguns envolvem ações que podem ser tomadas imediatamente, enquanto outros exigem estudos adicionais para desenvolver estratégias eficazes para resolver os problemas previstos conforme novos grandes telescópios entram em operação e as constelações de satélites proliferam.
O workshop SATCON1 foi um passo importante para gerenciar um futuro desafiador. O diretor do NOIRLab, Patrick McCarthy, disse:
Espero que a colegialidade e o espírito de parceria entre astrônomos e operadores comerciais de satélites se expandam para incluir mais membros de ambas as comunidades e que continue a ser útil e produtivo. Também espero que as descobertas e recomendações do relatório SATCON1 sirvam como diretrizes para observatórios e operadores de satélite, à medida que trabalhamos para uma compreensão mais detalhada dos impactos e mitigações e aprendemos a compartilhar o céu, um dos tesouros inestimáveis da natureza.
A presidente da AAS, Paula Szkody, da Universidade de Washington, participou do workshop. Ela disse:
Nossa equipe no AAS ficou entusiasmada com a parceria com o NOIRLab e reuniu representantes das comunidades astronômicas e satélites para uma troca de ideias muito frutífera. Mesmo que ainda estejamos em um estágio inicial de compreensão e abordagem das ameaças representadas à astronomia por grandes constelações de satélites, fizemos um bom progresso e temos muitas razões para esperar um resultado positivo.
O próximo workshop, SATCON2, que abordará as questões significativas de política e regulamentação, está provisoriamente planejado para meados de 2021.
Resumindo: um novo relatório de especialistas conclui que grandes constelações de satélites brilhantes em órbita baixa da Terra mudarão fundamentalmente a astronomia terrestre e afetarão a aparência do céu noturno para os astrônomos do mundo todo.
Publicado em 29/08/2020 07h40
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