BRILHANTES DEMAIS PARA O CÉU NOTURNO

Em poucos anos, o número de satélites em órbita aumentou fortemente, impulsionado quase inteiramente por constelações gigantes como Starlink, OneWeb e Guowang. Elas levam internet a regiões remotas, mas também deixam rastros brilhantes nas imagens dos astrônomos.

Menos de um ano depois dos primeiros lançamentos do Starlink, em 2019, os astrônomos propuseram uma regra simples: um satélite visto na luz solar refletida não deveria ser mais brilhante que a magnitude 7 — um pouco mais fraco que as estrelas mais tênues que uma pessoa consegue ver sob um céu escuro —, com um limite um pouco mais rigoroso para órbitas mais altas. O centro da União Astronômica Internacional dedicado à proteção do céu escuro adotou essa recomendação. Até agora, porém, poucas medições verificaram se os satélites de fato a cumprem: as campanhas anteriores acompanhavam pequenos números de alvos escolhidos a dedo.

Uma rede de meteoros apontada para satélites

Denis Vida, Peter Brown e colegas da Western University, no Canadá, com a Defence Research and Development Canada, usaram o Luciole, um sistema de câmeras derivado da Global Meteor Network. Como dizem os autores, os satélites podem ser vistos como meteoros muito lentos e de longa duração. Em vez de apontar para satélites conhecidos, o Luciole lança uma rede óptica sobre o céu e registra tudo o que se move, 25 vezes por segundo.

De 7 de outubro a 11 de novembro de 2024, seis câmeras sensíveis no Observatório de Elginfield, em Ontário, registraram 24.812 trajetórias de 5.118 satélites diferentes em 230 horas de céu limpo. O brilho de cada satélite foi calibrado em relação às estrelas da mesma imagem.

Quem ultrapassa o limite

A população observada é sistematicamente mais brilhante que o limite recomendado, sobretudo na camada orbital congestionada entre 500 e 600 quilômetros. Para comparar os operadores de forma justa, a equipe contou com que frequência cada grupo ultrapassou o limite entre todas as passagens em que poderia ter sido visto:

• Starlink: cerca de 25% das passagens possíveis — e, por causa do seu tamanho, cerca de dois terços de todas as passagens brilhantes demais registradas.
• Corpos de foguete descartados: cerca de 21%. Os estágios de foguete Breeze e Longa Marcha ultrapassaram o limite em 97–99% das passagens efetivamente observadas.
• Guowang/Hulianwang, a constelação chinesa emergente: mais da metade das passagens possíveis, e todas as passagens observadas. Com 13.000 satélites planejados, os autores alertam que ela pode se tornar a principal fonte de poluição óptica do céu, a menos que seu brilho seja reduzido.
• OneWeb: apenas cerca de 6%. A sua órbita mais alta não explica tudo, já que outras constelações em altitudes semelhantes ou maiores parecem muito mais brilhantes.

O progresso também não está garantido. Os satélites Starlink vinham ficando menos brilhantes de 2020 ao início de 2024, mas os modelos mais novos “Direct-to-Cell” são quase tão brilhantes quanto os primeiríssimos. A forma como o seu brilho varia com o ângulo de observação aponta para fortes reflexos especulares, como os de um espelho, que os autores atribuem de forma plausível às grandes antenas planas do Starlink — então escurecer as superfícies pode não bastar.

O gargalo do crepúsculo

A maioria dos satélites baixos só é visível quando ainda está iluminada pelo Sol enquanto o solo já está escuro: nas duas horas depois do pôr do sol e antes do nascer do sol. Um modelo de uma camada a 550 quilômetros mostra cerca de 3,3 horas de visibilidade intensa por noite, o ano inteiro, entre 35 graus sul e 35 graus norte. Satélites mais altos, por volta de 1.200 quilômetros, ficam iluminados durante a maior parte da noite.

O crepúsculo é precioso para os astrônomos: é quando fazem imagens de calibração e caçam asteroides que se aproximam da Terra. Os autores preveem que uma pessoa sob um céu escuro vê cerca de 44 satélites brilhantes no seu campo de visão a qualquer momento do crepúsculo. Para o Observatório Vera C. Rubin, cerca de uma em cada três imagens de crepúsculo de 30 segundos deverá conter um rastro de satélite.

Limites inferiores

O levantamento vem de um único local em latitude média do hemisfério norte, ao longo de 36 noites, com câmeras fixas. Ele também deixa de fora os satélites que ainda estão subindo para a sua órbita final, muitas vezes os mais brilhantes — então os números, se algo, são subestimativas. Os autores propõem o seu “fluxo de satélites” como um padrão que qualquer observatório pode usar, e veem os resultados do OneWeb como uma referência que o restante do setor já pode alcançar.