A frase “House of Cards” é frequentemente associada à popular série política da Netflix hoje, mas seu significado original descrevia algo muito mais literal: uma estrutura que poderia facilmente entrar em colapso. É exatamente assim que Sara Thiele, ex-aluna de pós-graduação na Universidade da Colúmbia Britânica e agora pesquisadora em Princeton, e seus colegas caracterizam as enormes redes de satélites atuais. Num novo artigo, disponível em versão preliminar no arXiv, eles argumentam que as modernas megaconstelações de satélites assentam em bases instáveis.
O seu raciocínio é apoiado por números surpreendentes. Em todas as megaconstelações em órbita baixa da Terra, os satélites voam perigosamente próximos uns dos outros com uma frequência surpreendente. Uma “aproximação”, definida como dois satélites aproximando-se a menos de 1 km um do outro, ocorre aproximadamente a cada 22 segundos. Somente na rede Starlink, isso acontece aproximadamente a cada 11 minutos. Para evitar colisões, cada satélite Starlink deve fazer em média 41 correções de curso por ano.
Quando eventos raros se tornam riscos graves
À primeira vista, essas manobras constantes podem parecer uma prova de que o sistema está funcionando corretamente. Os engenheiros, no entanto, sabem que as falhas geralmente resultam de situações incomuns e não de operações diárias. Estes cenários raros, muitas vezes chamados de “casos extremos”, podem revelar pontos fracos que as condições normais nunca revelariam. Segundo o estudo, as tempestades solares são um dos cenários que representam uma séria ameaça às megaconstelações de satélites.
As tempestades solares normalmente perturbam os satélites de duas maneiras principais.
Como as tempestades solares perturbam os satélites
O primeiro efeito é o aquecimento da atmosfera. Quando uma tempestade solar atinge a Terra, faz com que a atmosfera superior se expanda e engrosse, aumentando o arrasto dos satélites. Este arrasto adicional força os satélites a queimar mais combustível para permanecerem em órbita e cria incerteza sobre a sua localização exata. Como resultado, os satélites devem realizar manobras evasivas adicionais para evitar colisões. Durante a Tempestade Gannon em maio de 2024 (que infelizmente não tem o nome de um vilão Zelda), mais da metade de todos os satélites em LEO tiveram que gastar combustível nesses ajustes.
O segundo efeito pode ser ainda mais prejudicial. As tempestades solares podem perturbar ou desativar completamente os sistemas de navegação e comunicações por satélite. Se isso acontecer, os satélites poderão não ser capazes de responder às ameaças no seu caminho. Combinada com um maior arrasto e maior incerteza, esta perda de controle pode levar rapidamente a um acidente grave.
Medição da taxa de socorro
O resultado mais conhecido da colisão de satélites é a síndrome de Kessler. Neste cenário, os detritos da colisão acumulam-se em torno da Terra, tornando virtualmente impossível o lançamento de naves espaciais sem destruí-las. Embora a síndrome de Kessler se desenvolva ao longo de décadas, os investigadores queriam mostrar a rapidez com que uma crise pode começar. Para fazer isso, eles introduziram uma nova medida chamada Crash and Significant Damage Realization Clock (CRASH).
Utilizando esta taxa, os autores estimam que a partir de junho de 2025, uma perda completa de controlo sobre as manobras evasivas do satélite resultaria numa colisão catastrófica aproximadamente 2,8 dias depois. Em contraste, condições semelhantes em 2018, antes da formação de megaconstelações, permitiriam cerca de 121 dias para tal colisão. O risco torna-se ainda mais alarmante em períodos mais curtos. Perder o controle por apenas 24 horas dá 30% de chance de uma colisão grave, que pode iniciar uma longa reação em cadeia que leva à síndrome de Kessler.
Um pequeno aviso e algumas opções
Um dos aspectos mais preocupantes das tempestades solares é o quão pouco notamos. Em muitos casos, os avisos só chegam em um ou dois dias. Mesmo com esta notificação, os operadores podem tomar medidas limitadas além de tentar proteger sistemas vulneráveis. As tempestades solares criam um ambiente atmosférico em rápida mudança que requer monitoramento e controle constantes em tempo real. Se esse controle em tempo real for perdido, o artigo sugere que a recuperação poderá levar apenas alguns dias antes que todo o sistema entre em colapso.
Essa ansiedade não é hipotética. A tempestade Gannon de 2024 foi a tempestade solar mais forte em décadas, mas não a mais poderosa já registrada. Essa marca pertence ao evento Carrington de 1859. Se uma tempestade de força semelhante ocorresse hoje, poderia interromper o controle do satélite por muito mais de três dias. Um desses eventos, que já ocorreu uma vez na história registada, poderia danificar seriamente a infra-estrutura global de satélites e limitar a humanidade à Terra num futuro próximo.
Pesando os riscos do céu conectado
Poucos leitores acolherão com satisfação um futuro isolado do espaço. Embora as megaconstelações de satélites ofereçam enormes vantagens tecnológicas, também acarretam sérios riscos a longo prazo. Uma compreensão realista destes perigos é essencial. Quando o resultado potencial inclui a perda de acesso ao espaço durante gerações devido a uma tempestade solar extrema, tomar uma decisão informada torna-se crítico. Esta investigação fornece uma imagem mais clara do que está em jogo e por que razão os riscos já não podem ser ignorados.
