O serviço de Internet Starlink da SpaceX exigirá uma densa constelação de satélites para fornecer conectividade consistente e de baixa latência. Como tal, a rede de satélites na órbita baixa da Terra irá prejudicar as observações do espaço e poderá trazer problemas à medida que esta malha de dispositivos aumenta. Já são visíveis os rastos deixados nas imagens do “comboio de satélites” Starlink.
Se atualmente 1.500 unidades em órbita já causam transtorno, como será quando a constelação estiver completa com os 12.000?
Depois de várias queixas da comunidade de astrónomos, a SpaceX foi sensível ao problema reportado e dotou os mais recentes satélites da sua rede com tecnologia que reduz o brilho dos equipamentos. Contudo, o hardware continua a deixar um rasto nas imagens captadas a partir da Terra.
Mas é grave este problema?
Segundo uma equipa de astrónomos, as medidas ajudaram, mas não resolveram. Para promover mais informação sobre o problema, os astrónomos usaram imagens de arquivo de um telescópio de pesquisa para procurar rastros do Starlink nos últimos dois anos.
Conforme foi possível detetar, ao longo desse tempo, o número de imagens afetadas aumentou num fator de 35, e os investigadores estimam que, quando a constelação Starlink planeada estiver completa, praticamente todas as imagens captadas terão pelo menos uma faixa “de ruído”.
O equipamento utilizado para a análise chama-se Zwicky Transient Facility (ZTF), no Observatório de Palomar. O ZTF foi concebido para captar eventos raros, tais como supernovas. Fá-lo através da digitalização de todo o céu repetidamente, com o software a monitorizar as imagens resultantes para procurar objetos que estavam ausentes nas primeiras imagens, mas que apareceram nas posteriores.
A alta sensibilidade do ZTF torna-o bom para a procura de objetos escuros, como asteroides, no nosso próprio Sistema Solar. Contudo, para facilitar a tarefa de varrimento rápido de todo o céu, o ZTF conta com um campo de visão muito amplo e uma câmara igualmente grande.
Ora, é precisamente neste amplo campo de visão, que infelizmente, aumenta a probabilidade de uma exposição ter um comboio de satélites Starlink em vista.
Dois satélites da Starlink a atravessar o céu noturno em 15 segundos, no dia 18 de abril de 2020.
Satélites da Starlink ameaçam observações
Para determinar com que frequência a presença destes satélites foi captada pelas câmaras ZTF, a equipa por detrás da nova análise recolheu dados sobre as órbitas de todo o hardware Starlink e comparou-os com a área do céu capturada em cada imagem ZTF guardada.
Uma vez identificada uma imagem que tenha potencialmente captado um destes satélites, esta é submetida a uma análise para determinar se existe a presença de uma pista brilhante através da imagem. No total, a análise abrangeu um período de cerca de dois anos, de novembro de 2019, a setembro de 2021.
Isto foi durante o tempo em que o SpaceX estava a construir rapidamente a sua constelação Starlink, e mostra-o sem quaisquer dúvidas. No início do período de estudo, quando havia apenas cerca de 100 Starlinks em órbita, era relativamente comum ter um trecho de 10 dias de observações onde nenhum era detetado.
Na altura, em que 500 estavam em órbita, esses períodos já estavam no passado. E quando passou a mais de 1.500 satélites Starlink em órbita, a ZTF detetava normalmente mais de 200 num período de 10 dias.
Cada barra azul representa o número de pistas Starlink durante um período de observação de 10 dias. A linha vermelha representa o número total de satélites Starlink.
As observações do crepúsculo foram especialmente afetadas devido à confluência de dois fatores. As imagens que captam o horizonte incluíram ângulos que mostram muito mais do espaço ocupado pelas órbitas de Starlink. E, devido à posição do Sol, é provável que mais destes satélites estejam totalmente iluminados. Como resultado, cerca de 64% das faixas imaginadas foram tomadas a baixo do céu ao crepúsculo.
Estes rastos também viram um crescimento explosivo à medida que a constelação de satélites aumentava. No final de 2020, apenas cerca de 6% das imagens do crepúsculo foram afetadas. Em finais de 2021, este número cresceu para 18%.
Astrónomos preocupados com o futuro
O software usado para “varrer” o espaço já conhece estes intrusos. Como tal, trata as imagens colocando de parte o material identificado e o resultado de facto não têm muito efeito nas observações. Portanto, atualmente, com esta quantidade, os investigadores estimam que existe apenas uma probabilidade de 0,04% de um acontecimento raro não ser visto porque coincide com uma pista.
O rasto de um satélite Starlink aparece nesta imagem da galáxia Andrómeda, tirada pela Instalação Transitória Zwicky, ou ZTF, durante o crepúsculo de 19 de maio de 2021. A imagem mostra apenas um décimo sexto do campo de visão completo de ZTF.
Contudo, como o problema é mais agudo em observações crepusculares, é mais provável que o grande impacto seja na procura de objetos dentro do Sistema Solar. Isto incluirá cometas e asteroides – incluindo asteroides que se formaram em torno de outras estrelas.
E, claro, é provável que o problema se agrave. A SpaceX já tem autorização para aumentar o número de satélites Starlink para bem mais de 10.000. Como resultado, 10.000 já farão uma “assinatura” de lixo nas imagens considerável. Além disso, a SpaceX indicou que eventualmente gostaria de aumentar o número para mais de 40.000 satélites.
A empresa de Elon Musk não é a única a ocupar a órbita baixa da Terra. Assim, estima-se que em breves anos serão 100 mil satélites a orbitar a Terra.