A SpaceX continua a colocar satélites em órbita enquanto a comunidade espacial se preocupa


  

No início de 2020, a SpaceX se tornou a operadora da maior constelação de satélites ativos do mundo, com 180 satélites em órbita no planeta . O marco é um mero ponto de partida para o Starlink, o ambicioso projeto da SpaceX de fornecer recursos de Internet a todas as polegadas do mundo. Para obter esse tipo de conectividade, a empresa deseja a opção de lançar até 42.000 satélites na próxima década. Isso é cerca de 21 vezes o número de satélites operacionais atualmente no espaço – e o verdadeiro impacto da nascente mega constelação da empresa ainda é um mistério.

Na história do mundo, despejar uma grande quantidade de coisas novas em um lugar geralmente traz algumas consequências, e muitos na comunidade espacial expressaram preocupação com os possíveis efeitos colaterais do Starlink. Talvez o maior clamor tenha vindo dos astrônomos que vêem o Starlink como uma enorme ameaça ao seu trabalho. Os satélites já escondem imagens do céu noturno; portanto, ter até mais naves espaciais que se aproximavam da Terra poderia prejudicar significativamente sua capacidade de ver objetos distantes no Universo.

Enquanto isso, as pessoas envolvidas no rastreamento de satélites estão mais preocupadas com a forma como essas naves irão influenciar um ambiente espacial já bastante movimentado. Os detritos espaciais já criam uma intrincada estrada espacial de pistas cruzadas de tráfego em órbita, dominadas por satélites que se deslocam a milhares de quilômetros por hora. Adicionar mais aumenta o risco de colisão e pode tornar o lançamento no espaço muito mais difícil no futuro.

A SpaceX ouviu as queixas de cientistas e observadores de satélite preocupados. A empresa tomou algumas medidas para mitigar os problemas de astronomia que muitos temem e também divulgou mais dados sobre o posicionamento de seus satélites para ajudar no rastreamento. Mas esses passos não são suficientes para alguns advogados. E algumas das decisões pelas quais vários grupos estão fazendo lobby – como alterar o design dos satélites – podem potencialmente reduzir um problema para um grupo, mas causar mais problemas para outros. A SpaceX se recusou a comentar esta história.

Aqui estão os problemas que continuarão a surgir quando a SpaceX lançar seus satélites Starlink, 60 naves espaciais por vez.

Tráfego espacial

Com a SpaceX planejando enviar tantos satélites, as chances desses objetos se aproximarem de outros satélites são muito maiores. E essa é uma perspectiva assustadora. Colisões entre objetos de alta velocidade em órbita são propensas a criar centenas a milhares de pedaços de detritos, que podem ameaçar outros objetos no espaço. O rastreamento inteligente dos satélites Starlink – e de todos os satélites – é essencial para garantir que esses veículos não se encontrem acidentalmente.

No momento, o principal recurso para rastreamento de satélites é a Rede de Vigilância Espacial da Força Aérea, responsável por manter o controle de tudo em órbita usando uma variedade de sensores em terra. O problema é que os dados de rastreamento da Força Aérea nem sempre são precisos. Ele cria órbitas estimadas fazendo medições periódicas de objetos à medida que passam acima; não pode rastreá-los diretamente. Para rastreadores de satélite especializados, a melhor maneira de entender onde algo está no espaço é combinar as estimativas da Força Aérea com os dados de posicionamento coletados pelo próprio satélite. Juntos, esses dados podem fornecer uma visão mais clara de onde um satélite realmente está no céu.

Quando a SpaceX começou a ser lançada, houve alguma frustração com o fato de a empresa não compartilhar o máximo de dados de posicionamento por satélite possível. A empresa também sofreu um problema embaraçoso de falta de comunicação em setembro quando um de seus satélites ficou desconfortavelmente próximo de um satélite europeu. Mas as coisas mudaram com o lançamento mais recente da empresa em janeiro. Antes da missão, a SpaceX compartilhou suas estimativas da direção, velocidade e localização básicas que seus satélites levariam após a implantação, e a empresa continuará compartilhando dados de GPS a bordo através da Força Aérea. Essas informações podem ser acessadas através de um site chamado Space Track, para qualquer pessoa que tenha uma conta aprovada no site.

A mudança foi elogiada pelos rastreadores de satélite, mas mesmo com todas essas informações, ainda é um pouco difícil saber o que os satélites da SpaceX vão fazer e onde eles estarão no futuro. Cada espaçonave Starlink está equipada com um novo sistema de prevenção autônomo que aciona o veículo para sair do caminho de uma colisão em potencial, por si só. Exige menos contribuição das pessoas no local, mas também dificulta a previsão do que os satélites farão no futuro, de acordo com a T.S. Kelso, um rastreador de satélite que opera um site de rastreamento chamado CelesTrak. A maioria das operadoras de satélite pode prever os caminhos de seus satélites em até sete dias no futuro, enquanto a SpaceX prevê até 32 horas, diz Kelso.

"Essa abordagem reduz recursos no solo, mas pode ser notoriamente difícil para o solo simular o que o satélite realmente fará", escreveu Kelso em um e-mail para The Verge . “Portanto, mesmo se você se propagar mais, seu conhecimento das próximas manobras se tornará cada vez mais incerto.”

Além disso, um pesquisador argumenta que a SpaceX deve compartilhar seus dados mais amplamente além do site da Força Aérea e que não deve haver nenhuma barreira para obter essas informações. "Se você está realmente interessado em segurança espacial e esse tipo de coisa, deseja que o público mais amplo saiba onde seus objetos estão localizados", Moriba Jah, professor associado da Universidade do Texas, especializado em rastrear detritos orbitais , diz The Verge . "É do seu interesse que todos saibam."


    
    
      
        

    
  

  

Há algum precedente para empresas privadas como a SpaceX que tornam públicos esses dados de posicionamento. A operadora de satélites Planet, que recentemente detinha o título de maior constelação de satélites do mundo, compartilha todos os seus dados publicamente desde que começou a lançar seus veículos em 2013. “Inicialmente, não havia um grande mecanismo para compartilhar esses dados, então acabamos de publicá-los em um site público ”, disse Mike Safyan, vice-presidente de lançamento do Planet, ao The Verge .

Por fim, os rastreadores concordam que a SpaceX está se movendo na direção certa em relação à transparência. Mas os satélites em si estão longe de ser transparentes e estão causando problemas para uma comunidade espacial diferente.

Astronomia

Os astrônomos tinham algumas preocupações antes do primeiro lançamento do Starlink da SpaceX, mas ninguém estava preparado para a aparência dos satélites. "Eu sabia que eles seriam brilhantes, mas não tão brilhantes quanto são", disse Patrick Seitzer, professor de astronomia da Universidade de Michigan, ao The Verge. “Foi um momento impressionante em maio passado, quando o primeiro grupo foi lançado, e você podia ver essa cadeia de 60 satélites atravessando o céu.” O brilho chegou a surpreender os funcionários da SpaceX, segundo representantes da empresa.

Os satélites Starlink podem captar a luz do Sol muito além das horas do crepúsculo, e porque eles devem orbitar bastante perto da Terra – cerca de 550 quilômetros de altura -, o que os torna ainda mais visíveis do que os satélites localizados mais longe. Depois, existem os próprios satélites. A combinação de sua orientação no espaço e seu design os torna anormalmente brilhantes. "Eles são mais brilhantes que 99% dos objetos em órbita agora", diz Seitzer.


    
    
      
        

    
  

  
    
      
        
Os satélites Starlink foram capturados ao passar por cima do Observatório Interamericano Cerro Tololo no Chile.
Imagem: Laboratório Nacional de Pesquisa em Astronomia Ótica Infravermelha NSF / CTIO / AURA / DELVE
      
    

  

Os satélites – especialmente os super brilhantes – são um grande incômodo para os astrônomos que estão tentando observar estrelas, rochas espaciais e outros objetos em todo o Universo. Os astrônomos dizem que poderiam lidar com o primeiro lote proposto de 1.500 satélites. "O que as simulações atuais mostram é que seríamos capazes de gerenciar isso em termos de observação", diz Vivienne Baldass, bolsista de pós-doutorado de Einstein em astronomia em Yale, ao The Verge . "Mas não são apenas 1.500". A preocupação é que, uma vez que a mega-constelação cresça, os astrônomos possam achar muito mais difícil realizar seu trabalho.

Na tentativa de uma solução, a SpaceX revestiu um dos 60 satélites no lançamento mais recente para fazê-lo parecer mais escuro no céu. Nas próximas semanas e meses, rastreadores amadores e astrônomos observarão esse satélite dark horse e calcularão o quão brilhante ele é comparado ao resto do rebanho.

"Eles podem conseguir diminuir um pouco o brilho, mas essas coisas já são tão brilhantes", diz Marco Langbroek, rastreador de satélite e consultor de conscientização da situação espacial do Centro de Segurança Espacial do Centro de Segurança Espacial da Força Aérea Real Holandesa. ] The Verge. Ele observa que, mesmo com um revestimento, os satélites ainda podem interferir nos instrumentos astronômicos. "Mesmo os telescópios astronômicos modestos e brilhantes ainda os pegam", diz Langbroek.

A empresa pode ter outras opções para reduzir o brilho além de uma mudança cosmética. Se a orientação dos satélites é parcialmente responsável, é possível que eles possam elevar as órbitas das naves espaciais ou apontar os veículos e seus painéis solares extras brilhantes em uma direção diferente para reduzir o brilho. "Provavelmente existe uma configuração desse painel solar que não produziria essa reflexão", disse Hugh Lewis, professor de engenharia da Universidade de Southampton, especializado em detritos espaciais, ao The Verge . "Embora você esteja afetando o desempenho da espaçonave, porque está dificultando sua escalada, e potencialmente um pouco mais difícil reunir luz solar suficiente para gerar energia no primeiro dia."

Por enquanto, a SpaceX planeja continuar lançando seus satélites ultrabrilhantes nas mesmas órbitas, para descobrir se o revestimento será adequado. E isso não está bem com os astrônomos. "O revestimento protetor de um dos 60 satélites não é, para mim, suficiente se você continuar lançando os que você já sabe que são problemáticos", diz Baldassare.

Também pode haver algumas trocas quando se trata de revestir os satélites. Por um lado, alterar a parte externa do satélite pode alterar a forma como o veículo responde ao ambiente hostil do espaço, onde as temperaturas oscilam descontroladamente entre o sufocante e o frio. Tornar o satélite mais escuro pode fazer com que ele absorva mais calor, jogando fora a temperatura dos preciosos eletrônicos internos. "A maioria dos componentes eletrônicos foi projetada, construída e montada em um ambiente de temperatura ambiente", diz Lewis. “E esse é o ambiente que eles gostam.” Muita mudança de temperatura pode levar o satélite a quebrar ou falhar enquanto está em órbita.

Os satélites mortos no espaço instantaneamente se tornam lixo que pode ameaçar naves espaciais próximas. E considerando o tamanho potencial da população Starlink, é melhor que o menor número possível de satélites seja quebrado. "Vamos dizer o que isso faz é aumentar a chance de falha de alguns componentes eletrônicos em 1%", diz Lewis. "Quando você lança 50.000 desses, 1% é realmente um número significativo."

O que vai acontecer?

A verdade sobre o Starlink é que não existe uma verdade sólida. Dependendo de quem você perguntar, a constelação não será tão problemática ou levará a um apocalipse espacial. Por exemplo, alguns estão preocupados que um fluxo tão grande de satélites possa sobrecarregar completamente nossas capacidades de rastreamento, dificultando a visualização de todos os satélites que estão em órbita. "Atualmente, a rede de rastreamento já tem problemas com a quantidade de objetos em órbita", diz Langbroek. “Eles provavelmente precisarão de mais energia do computador; eles precisarão de mais sensores. Você não constrói esse tipo de rede em um curto período de tempo. ”

Por fim, não sabemos realmente como a constelação mudará na órbita baixa da Terra e não há muitas pesquisas rigorosas que examinem o que acontecerá com a constelação Starlink completa em funcionamento. Um punhado de estudos examinou os riscos de colisão com Starlink e outras mega-constelações propostas antes do lançamento, mas não havia muitos dados e não houve muitos estudos sobre o impacto na astronomia .

A maioria das pessoas na comunidade espacial concorda que gostaria de ver mais pesquisas e discussões sobre como avançar. Jah argumenta que mais diálogo entre a SpaceX, astrônomos e rastreadores de satélite é fundamental, uma vez que existem muitas vantagens quando um determinado projeto ou escolha operacional é feito. “É preciso haver esse tipo de intercâmbio científico, em que dizemos 'Vamos ter esse projeto global'”, diz Jah, “Será voluntário, mas todos disponibilizamos dados e nós ' todos faremos isso para que o bem maior da comunidade chegue a algum consenso sobre como devemos gerenciar esse recurso finito. ”

O que é preocupante para alguns é que essas discussões estão apenas começando a acontecer agora – já que a SpaceX continua a lançar em ritmo acelerado. A SpaceX possui licença da Federal Communications Commission para lançar quase 12.000 satélites, se desejar, e a empresa está seguindo diretrizes internacionais sobre como gerenciar sua constelação. Depende principalmente da SpaceX se a empresa sentir que está fazendo o suficiente para satisfazer o maior número possível de pessoas.



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