Traduzido por Julio Batista
Original de Phil Plait para o Scientific American
O futuro da astronomia terrestre é brilhante. E isso é ruim.
O céu está se enchendo rapidamente de satélites em movimento rápido refletindo a luz do Sol e zapeando os detectores dos astrônomos. Afinal, é extremamente difícil ver galáxias opacas e escuras no cosmos distante quando alguém aponta uma lanterna para o seu telescópio.
O maior culpado é a SpaceX, que lançou uma enorme e crescente frota de satélites de Internet Starlink desde 2018. Dos mais de 7.500 satélites em funcionamento em órbita ao redor da Terra, mais de 3.900 são Starlinks – o que significa que mais da metade dos pássaros mecânicos que circulam nosso planeta hasteiam a bandeira da SpaceX.
Esses satélites já estão ameaçando a astronomia. Muitos telescópios, especialmente aqueles que fazem levantamentos de ângulo amplo do céu para procurar asteroides que ameaçam a Terra, estão vendo observações arruinadas por satélites brilhantes cruzando seu campo de visão. Se não forem detectados, podem causar falsos positivos: coisas inicialmente consideradas reais, mas que podem exigir esforços exaustivos para descobrir que não são. Isso só vai piorar à medida que mais Starlinks forem lançados; 12.000 estão planejados e a SpaceX arquivou a papelada para mais 30.000 além destes. Se isso acontecer, o céu ficará cheio de satélites passando por ele.
Mas, em uma possível ironia, o CEO da SpaceX, Elon Musk, afirmou que a causa desse problema também pode ser sua cura. A empresa está atualmente testando seu enorme foguete Starship, que, se funcionar conforme o planejado, terá a capacidade de lançar cargas extremamente grandes e pesadas. Isso, disse Musk, pode ser usado para enviar grandes telescópios ao espaço acima da frota de satélites Starlink, potencialmente aliviando o problema da contaminação e inaugurando uma nova era de astronomia baseada no espaço.
Historicamente, Musk fez muitas afirmações sobre uma ampla gama de tópicos que não deram – ou não podem – dar certo. Seu plano de hyperloop falho, por exemplo, ou explodir os polos marcianos para criar uma atmosfera, ou basicamente qualquer coisa que ele prometeu sobre o Twitter. Essas alegações, em geral, são mais do que irrealistas; elas também carecem da especificidade necessária para realizá-los.
O mesmo é verdade para sua ideia de uma revolução na astronomia baseada no espaço. Essa afirmação é (para ser generosa) ingênua. Como muitas dessas afirmações, parece certo, mas não resiste ao escrutínio. Em poucas palavras, embora existam coisas definidas e maravilhosas que a Starship pode fazer pela astronomia, não é de forma alguma uma solução abrangente para o problema da Starlink.
Muita astronomia de ponta é feita com telescópios muito grandes, alguns com espelhos de oito ou mais metros de diâmetro. No momento, nenhum foguete é capaz de lançar um espelho monolítico desse tamanho ao espaço.
Tanto o foguete estadunidense Delta IV Heavy quanto o europeu Ariane 5 têm uma carenagem de carga útil – a parte no topo do foguete que envolve um suposto telescópio espacial – com um diâmetro interno de cerca de cinco metros. Estes são dois dos maiores foguetes voando, mas infelizmente ambos estão sendo aposentados (e a próxima geração planejada do Ariane 6 está tendo alguns problemas de desenvolvimento). Nenhum dos dois é grande o suficiente para abrigar os maiores telescópios.
O enorme Sistema de Lançamento Espacial da NASA atualmente tem uma carenagem de tamanho semelhante, e uma configuração futura planejada pode lançar incríveis 130 toneladas em órbita com um diâmetro de carenagem funcional de cerca de nove metros. No entanto, seus custos de lançamento são extremamente caros, chegando facilmente a US$ 2 bilhões.
O Starship tem uma largura de carenagem atual de cerca de oito metros (uma versão futura abrangeria dez metros) e um comprimento máximo de cerca de 17 metros. Ele elevará 100 toneladas para a órbita baixa da Terra. Isso é espaçoso o suficiente para abrigar um grande telescópio. Embora não esteja claro quanto custará o lançamento de um Starship, algo abaixo de US$ 100 milhões não é razoável. Em uma entrevista coletiva em fevereiro de 2022, Musk disse que em alguns anos o custo pode cair para apenas US$ 10 milhões, mas novamente suas reivindicações devem aceitas com mais cuidado do que construir um castelo de papel em Marte.
Claramente, o Starship pode reduzir consideravelmente o custo de lançamento. No entanto, para a maioria dos telescópios espaciais, especialmente os grandes, os custos de lançamento não representam uma grande fração de seus custos de vida útil. O Hubble, por exemplo, custou cerca de US$ 16 bilhões (em dólares de 2021) ao longo dos anos, e o lançamento do ônibus espacial custou cerca de um bilhão de dólares. O JWST tem um preço projetado de aproximadamente o mesmo valor, com um custo de lançamento de cerca de US$ 200 milhões.
Reduzir os custos de lançamento seria bom, mas é apenas uma redução no orçamento. A maior parte do dinheiro é gasta no desenvolvimento e construção do telescópio, porque operar no espaço é muito mais difícil do que no solo, multiplicando o custo total por uma ordem de grandeza; por exemplo, os telescópios gêmeos Keck de 10 metros, muito maiores, no Havaí, custam cerca de US$ 90 milhões (em dólares de 1991) cada.
Para ser justo, parte desse enorme preço de desenvolvimento para telescópios espaciais é porque, no momento, um grande telescópio tem que caber em uma carenagem menor. O JWST foi colocado na carenagem do Ariane 5 dobrado e teve que se desdobrar no espaço como um experimento de origami de 10 gigabucks, algo nunca feito antes que aumentava enormemente o custo. Uma carenagem maior teria impedido isso (embora, deve-se notar, o protetor solar do tamanho de uma quadra de tênis necessário para manter o telescópio infravermelho frio ainda precisou ser dobrado para caber). Além disso, o limite de peso maior da Starship significaria que os engenheiros não precisariam reduzir cada grama que pudessem do telescópio; estruturas mais resistentes e pesadas poderiam ser usadas a um custo muito menor.
Mas – e este é um grande “mas” de fato – também custa muito dinheiro operar um telescópio espacial. As operações terrestres do Hubble custam cerca de US$ 100 milhões por ano, e o JWST custa US$ 172 milhões anualmente. Os telescópios Keck custam apenas US$ 16 milhões. Claramente, a despesa adicional de apenas usar um telescópio espacial supera rapidamente qualquer economia no custo de lançamento.
A alegação de revolução astronômica de Musk também não leva em conta as muitas dezenas de telescópios menores no solo que ainda têm um grande impacto na astronomia. Estes são muito mais baratos de construir e operar; muitas das principais universidades têm um, ou compram um consórcio como a Associação de Universidades para Pesquisa em Astronomia para usar os telescópios que administram. Dezenas de milhares de satélites Starlink degradarão suas observações. Substituí-los por telescópios espaciais não é razoável ou viável.
Há claramente um futuro muito empolgante para a astronomia no espaço, assumindo que a Starship funcione como prometido (o primeiro voo de teste teve alguns problemas sérios; a perda do veículo não foi inesperada, mas ainda não está claro se isso foi resultado simplesmente por ser um foguete não testado ou se alguma falha grave de projeto e lançamento o condenou). No entanto, Starship é uma faca de dois gumes, capaz de lançar grandes telescópios, mas também implantar um grande número de satélites Starlink.
Os telescópios espaciais nunca foram feitos para substituir os observatórios terrestres, nem poderiam. Eles trabalham juntos, de forma complementar, mas precisamos dos dois. Quaisquer que sejam os benefícios que a Starship ofereça aos telescópios, ela literalmente não é a solução única para o crescente problema do Starlink.
