Já é bastante conhecido por parte da população que existe uma constelação de satélites que nos sobrevoa em determinados dias. Observá-la nos proporciona bons momentos olhando para os céus e sendo a distância entre os satélites uniforme, nos parece existir uma espécie de trânsito no espaço. Pois é exatamente isso que acontece! Nossa equipe já abordou sobre o ambicioso projeto da SpaceX e levantamos alguns questionamentos sobre seus satélites, que você pode ler ao acessar este link.
Garantir internet de banda larga por um baixo custo nas mais variadas localidades do globo é de grande avanço para a humanidade enquanto sociedade! Para que isso seja possível, uma rede de satélites precisa orbitar nosso planeta com a finalidade de garantir a cobertura prometida por Elon Musk (CEO da companhia norte americana).
Ilustração da constelação de satélites da SpaceX. Fonte da imagem: http://tiny.cc/90chqz
Apesar do espetáculo gerado pela passagem de diversos satélites numa mesma noite, astrônomos ao redor do mundo veem demonstrando suas preocupações em relação àqueles que pertencem a Musk Parte destes profissionais lida diretamente com observações do céu noturno e suas análises dependem, além de um clima favorável, também de um padrão de brilho que os corpos celestes observados apresentam. E é neste sentido que são endereçadas as inquietações desses astrônomos, já que os satélites, em suas passagens, apresentam alto brilho, perturbando os dados coletados para as pesquisas astronômicas.
Créditos da imagem: Cortesia do arquivo pessoal de Eduardo Veiga.
Por ser um entusiasta da ciência e compreender a alta importância dos estudos realizados pelos astrônomos, Elon Musk e seu corpo de cientistas e engenheiros, apresentaram, no dia 28 de abril deste ano, um plano de redução do brilho dos satélites que compõem a Starlink, cujos objetivos são:
Tornar os satélites visíveis a olho nu somente na semana após o lançamento, manobrando-os em torno de seu próprio eixo, enquanto ainda ocupam esta primeira órbita.
Minimizar o impacto nas observações reduzindo o brilho de seus satélites, ao incluir em cada nova unidade lançada, lentes que bloqueiam que a luz seja refletida nas partes mais brilhantes.
lustração dos satélites Starlink. Créditos: SpaceX
Para compreender cada item da possível solução apresentada, vamos ter que nos aprofundar um pouco nos detalhes da órbita que a Starlink ocupará e também nos satélites em si.
O projeto ocupará três altitudes diferentes. A primeira é chamada de Orbit Raise, que em tradução livre é a fase em que os satélites usam seus propulsores iônicos para se elevarem da órbita que são lançados pela nave Dragon até a órbita da segunda fase. Após poucas semanas de subida, chegam a fase dois, chamada de Parking Orbit (380 km de altitude) ou órbita de espera e finalmente atingem a órbita operacional On-station (550 km de altitude). Nesta último estágio, os satélites reconfiguram suas antenas, apontando-as para a Terra e os painéis solares em direção ao Sol para receberem energia. Com esta manobra os satélites reduzem significativamente seu brilho pois os painéis solares ficam menos visíveis perante nossas observações.
Estas órbitas, comparadas a de outros satélites de comunicação, são bem abaixo do comum. A justificativa da companhia consiste em garantir um trafego não saturado nas demais altitudes e assegurar que sejam minimizados ao máximo os atrasos na internet disponibilizada pela Starlink. Contudo, essa mesma baixa altitude foi fator determinante no desenvolvimento do design em tamanho reduzido dos satélites da companhia.
Em todas as órbitas ocupadas, os satélites Starlink ainda encontram partículas em seus respectivos trajetos e a colisão destas em suas áreas de superfície, reduzem sua velocidade. Portanto, em satélites menores, esses impactos, a longo prazo, são reduzidos. Por outro lado, é justamente essa força de arrasto, gerada por essas partículas existentes, que permite que, caso um satélite esteja defeituoso, sua reentrada, e consequente queda em solo, seja possível, evitando o aumento de lixo espacial. Dois destes satélites já realizaram a reentrada, em 20 de fevereiro e 09 de março, ambos em 2020.
Além disso, os formatos em que os satélites se configuram são decisivos para que seja possível observá-los ou não aqui da Terra. A companhia disponibilizou uma imagem descritiva que facilita a compreensão desses formatos, veja:
Ilustração das configurações dos satélites Starlink. Créditos: SpaceX. Tradução: Clube Centauri.
Durante momentos próximos ao pôr e nascer do sol, os satélites que estão na fase Orbit Raise, encontram-se na posição “Livro aberto” que favorece a reflexão de raios solares até nós, em solo. Neste diagrama, disponível no site da SpaceX é possível compreender como as posições dos satélites, em cada uma das órbitas, influencia na reflexão desses raios.
Diagrama ilustrativo das reflexões dos raios solares pelos satélites Starlink. Créditos SpaceX. Tradução: Clube Centauri.
Ótimo, mas e a solução? Conforme relatado pela companhia, o brilho dos objetos em órbita é um problema difícil de se enfrentar analiticamente, portanto, soluções experimentais estão sendo desenvolvidas. No início de 2020 um satélite experimental chamado DarkSat foi enviado ao espaço. O seu diferencial está no formato parabólico das antenas e no escurecimento dos painéis solares. O resultado obtido foi de uma redução em 55% do brilho refletido, o que garantiria que, em fase On-station, os satélites Starlink fiquem invisíveis a olho nu. Ainda assim, superfícies escuras no espaço se aquecem rapidamente devido a exposição à radiação e refletem luz, até mesmo em comprimentos do infravermelho. A saída para este problema adicional, pode estar no uso das lentes solares, citadas anteriormente.
Soluções complementares estão em fase de testes. Como por exemplo, a rotação dos satélites em determinadas partes de suas trajetórias. Contudo, a empresa relata que algumas posições poderiam reduzir a efetividade dos satélites, pois diminuiria a exposição dos painel ao Sol enfraquecendo a captação de energia e, por conta da consequente variação no ângulo das antenas de transmissão em relação ao solo, limitaria demais o tempo de contato dos satélites com os receptores, ocasionando eventuais atrasos de comunicação.
A SpaceX possui, contando com o lançamento realizado em 03 de junho deste ano, 422 satélites Starlink. Cerca de metade desse número já está em fase On-station e os demais, divididos em Orbit Raise e Parking Orbit. No dia 22 de outubro de 2019, Elon Musk testou a conexão da Starlink enviando um tweet de seus servidores. O projeto prevê um mínimo de 12 mil satélites em órbita.
A quantidade de variáveis com as quais lidar em situações complexas como essas, são grandes. A cada tentativa de solução, novas circunstâncias aparecem, incrementando a quantidade de informações a serem levadas em conta. Mas a ciência trata-se exatamente disso! Lidar com a realidade e os diversos fatores que um problema pode fornecer e então, buscar soluções viáveis. Enquanto astrônomos profissionais ou amadores e entusiastas da ciência, nós, do Clube de Astronomia Centauri, aguardamos uma solução que minimize os impactos na astronomia observacional e garanta que o projeto de internet para todos seja, de forma efetiva, uma realidade!
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