Telescópio Hubble enfrenta ameaças da SpaceX e satélites de outras empresas

O Telescópio Espacial Hubble, conhecido por registrar imagens inspiradoras do cosmos enquanto avança no campo da astronomia, está sob ameaça.

Empresas privadas estão lançando milhares de satélites que estão bombardeando o telescópio – produzindo longas faixas brilhantes e curvas de luz que podem ser impossíveis de remover. E o problema só piora.

A estudar, publicado quinta-feira na revista Nature Astronomy, revela um aumento na porcentagem de imagens registradas pelo Hubble que são estragadas por satélites que passam. E os dados vão apenas até 2021. Milhares de satélites foram lançados desde então pela SpaceX e outras empresas, e espera-se que muitos mais entrem em órbita nos próximos anos, afetando o Hubble e potencialmente outros telescópios no espaço.

“Vamos viver com esse problema. E a astronomia será impactada”, disse Jonathan McDowell, astrônomo do Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, que não participou do estudo. “Haverá ciência que não pode ser feita. Haverá ciência significativamente mais cara de se fazer. Haverá coisas de que sentiremos falta.”

O O legado do Telescópio Espacial Hubble não pode ser exagerado. Por causa do observatório, agora sabemos, por exemplo, que o universo tem 13,8 bilhões de anos, que a maioria das galáxias contém um buraco negro supermassivo em seus centros e que as estrelas se formam em processos violentos. As imagens do Hubble – incluindo as lindas nuvens de gás e poeira no “pilares da criação” e a visão de quase 10.000 galáxias no “Campo ultraprofundo do Hubble”- nunca deixe de inspirar.

Mas o número de satélites em órbita aumentou significativamente desde que o Hubble foi lançado em 1990, e agora está olhando para o cosmos através de um campo de satélites.

Em maio de 2019, a SpaceX lançou seu primeiro lote de satélites Starlink, projetados para transmitir sinais de internet em todo o mundo. Logo depois, um clamor surgiu entre os astrônomos que estavam preocupados com o fato de que as estrias de Starlink prejudicariam uma série de campanhas para observar o universo a partir de telescópios na Terra.

Em resposta, Elon Musk, fundador e executivo-chefe da SpaceX, sugerido que os astrônomos contornam o problema movendo os telescópios para a órbita.

Mas o Hubble, que vive na órbita baixa da Terra a cerca de 335 milhas acima da superfície da Terra, na verdade reside a menos de 10 milhas abaixo da maioria dos satélites Starlink. Isso significa que o observatório e outros telescópios espaciais orbitais ainda estão enfrentando interferência de constelações de satélites. “Você não apenas precisa colocar seus telescópios no espaço, mas também colocá-los acima de todo o tráfego”, disse o Dr. McDowell.

“Acho que seremos forçados a fazer isso nas próximas décadas”, disse ele. Mas isso não é possível para os telescópios atuais em órbita baixa da Terra ou espaçonaves que os governos estão construindo e lançando nos próximos anos.

Para quantificar o efeito das constelações de satélites no Hubble, Sandor Kruk, astrônomo do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre na Alemanha, e seus colegas analisaram um arquivo de imagens tiradas de 2002 a 2021.

Eles tiveram a ajuda de centenas de cientistas cidadãos que se debruçaram sobre as imagens para marcar aquelas com listras claras de satélite. Esse conjunto de dados foi usado como um conjunto de treinamento para um algoritmo de aprendizado de máquina que analisou mais de 100.000 fotos individuais do Hubble. Seus resultados mostram que a chance de ver um satélite em uma imagem do Hubble de 2009 a 2020 é de apenas 3,7%. Mas a chance de ver um em 2021 é de 5,9% – um aumento que, segundo eles, corresponde ao Starlink. Até a data da análise, 1.562 satélites Starlink estavam em órbita. Outra empresa, a OneWeb, tinha instalado 320 satélites.

Mark McCaughrean, astrônomo da Agência Espacial Européia e co-autor do novo estudo, está confiante em sua análise, mas observa que esta é apenas uma questão menor no momento. Normalmente, o Hubble tira várias imagens empilhadas umas sobre as outras – uma técnica que apaga todos os satélites.

E a NASA concorda. “Embora essas análises possam mostrar um aumento gradual nas trilhas de satélite detectadas ao longo do tempo, a maioria dessas faixas é prontamente removida usando técnicas padrão de redução de dados, e a maioria das imagens afetadas ainda pode ser usada”, disse uma porta-voz em relação ao estudo mais recente. “Atualmente, as faixas de satélite não representam uma ameaça significativa à eficiência científica e à análise de dados do Hubble.”

Essa ameaça é maior quando o Hubble examina uma grande faixa do céu. Em seguida, pode levar apenas uma ou duas imagens antes de redirecionar sua câmera. Se um satélite fotobombar uma dessas imagens, a imagem pode ter que ser descartada.

Além disso, os satélites podem representar uma séria ameaça para um telescópio que ainda não foi lançado. No final deste ano, a China planeja enviar o Xuntian, também conhecido como Telescópio Espacial de Pesquisa Chinês, para a órbita baixa da Terra. O Xuntian terá um campo de visão maior do que o Hubble, tornando muito mais difícil para os satélites passarem despercebidos.

“Vai ser muito severamente afetado por esses satélites logo de cara”, disse o Dr. McDowell.

E Xuntian não pode simplesmente lançar em uma órbita mais alta. O plano da China é que o telescópio compartilhe uma órbita com a estação espacial Tiangong para que os astronautas possam recondicioná-lo, se necessário.

Um porta-voz da SpaceX se recusou a comentar o novo estudo, mas apontou para os esforços anteriores da empresa para mitigar os efeitos do Starlink. A empresa tentou uma variedade de métodos para escurecer seus satélites, incluindo um película espelhada projetado para direcionar a luz para longe do solo. Mas Meg Schwamb, uma cientista planetária da Queen’s University Belfast que não participou do estudo, teme que a luz seja direcionada para cima e possa piorar a situação dos telescópios espaciais.

Existem muitas incógnitas no momento, incluindo o número final de satélites.

A SpaceX espera eventualmente expandir o tamanho de sua frota para 42.000 satélites Starlink. Muitas outras empresas também estão no mercado: a Amazon, a provedora britânica de satélites OneWeb, uma empresa chinesa chamada Galaxy Space e até governos. um combinado 431.713 satélites estão planejados para serem lançados nos próximos anos.

“É um pouco de um frenesi de alimentação no momento”, disse o Dr. McCaughrean.

Essa estimativa é baseada em arquivos da Comissão Federal de Comunicações dos EUA e da União Internacional de Telecomunicações. Mas mesmo que apenas 100.000 satélites fossem lançados, isso aumentaria o número de satélites em órbita por um fator de 10 desde que o novo estudo ocorreu – o que significa que cerca de 50% das imagens do Hubble localizariam um satélite. E se todas as outras imagens tivessem uma faixa de satélite, os pesquisadores se preocupam com quanta ciência utilizável poderia ser coletada.

“Quando o Hubble não será mais útil?” perguntou o Dr. McCaughrean. “Isso pode demorar 10 ou 20 anos, mas não é inconcebível que haja um ponto em que você diga: ‘Não vamos mais nos incomodar’.”