A interferência de rádio de satélites está ameaçando a astronomia

A luz visível é apenas uma parte do espectro eletromagnético que os astrônomos usam para estudar o universo. O Telescópio Espacial James Webb foi construído para ver luz infravermelha, outros telescópios espaciais capturam imagens de raios X e observatórios como o Telescópio Green Bank, o Very Large Array, o Atacama Large Millimeter Array e dezenas de outros observatórios ao redor do mundo trabalham em comprimentos de onda de rádio.

Os radiotelescópios estão enfrentando um problema. Todos os satélites, qualquer que seja a sua função, utilizam ondas de rádio para transmitir informações à superfície da Terra. Tal como a poluição luminosa pode esconder um céu noturno estrelado, as transmissões de rádio podem sobrecarregar as ondas de rádio que os astrónomos utilizam para aprender sobre buracos negros, estrelas recém-formadas e a evolução das galáxias.

Somos três cientistas que trabalham com astronomia e tecnologia sem fio. Com a expectativa de que dezenas de milhares de satélites entrem em órbita nos próximos anos e o uso crescente no solo, o espectro de rádio está ficando lotado. Zonas silenciosas de rádio – regiões, geralmente localizadas em áreas remotas, onde as transmissões de rádio terrestres são limitadas ou proibidas – protegeram a radioastronomia no passado.

À medida que o problema da poluição radioeléctrica continua a crescer, os cientistas, engenheiros e decisores políticos terão de descobrir como todos podem partilhar eficazmente o alcance limitado das radiofrequências. Uma solução em que temos trabalhado nos últimos anos é criar uma instalação onde astrónomos e engenheiros possam testar novas tecnologias para evitar que a interferência de rádio bloqueie o céu noturno.

As ondas de rádio são as emissões de comprimento de onda mais longas no espectro eletromagnético, o que significa que a distância entre dois picos da onda é relativamente grande. Os radiotelescópios coletam ondas de rádio em comprimentos de onda de milímetros a metros.

Mesmo que você não esteja familiarizado com radiotelescópios, provavelmente já ouviu falar de algumas das pesquisas que eles realizam. As fantásticas primeiras imagens de discos de acreção em torno de buracos negros foram produzidas pelo Event Horizon Telescope. Este telescópio é uma rede global de oito radiotelescópios, e cada um dos telescópios individuais que compõem o Event Horizon Telescope está localizado em um local com muito pouca interferência de radiofrequência: uma zona silenciosa de rádio.

Uma zona silenciosa de rádio é uma região onde os transmissores terrestres, como torres de telefonia celular, são obrigados a reduzir seus níveis de potência para não afetar equipamentos de rádio sensíveis. Os EUA têm duas dessas zonas. A maior é a Zona Silenciosa da Rádio Nacional, que cobre 13.000 milhas quadradas (34.000 quilômetros quadrados), principalmente na Virgínia Ocidental e na Virgínia. Ele contém o Observatório do Banco Verde. O outro, Table Mountain Field Site e Radio Quiet Zone, no Colorado, apoia pesquisas de diversas agências federais.

Zonas silenciosas de rádio semelhantes abrigam telescópios na Austrália, África do Sul e China.

Grandes constelações de satélites, como as do Starlink, podem ser vistas marchando em linhas através do céu noturno e prejudicam tanto a astronomia visível quanto a radioastronomia.

Em 4 de outubro de 1957, a União Soviética lançou o Sputnik em órbita. À medida que o pequeno satélite circulava pelo globo, os entusiastas do rádio amador de todo o mundo conseguiam captar os sinais de rádio que ele transmitia de volta à Terra. Desde aquele voo histórico, os sinais sem fios tornaram-se parte de quase todos os aspectos da vida moderna – desde a navegação aérea até ao Wi-Fi – e o número de satélites cresceu exponencialmente.

Quanto mais transmissões de rádio houver, mais desafiador será lidar com interferências em zonas silenciosas de rádio. As leis existentes não protegem estas zonas dos transmissores de satélite, o que pode ter efeitos devastadores. Num exemplo, as transmissões de um satélite Iridium obscureceram completamente as observações de uma estrela ténue feitas numa banda protegida atribuída à radioastronomia.

O problema da interferência de rádio não é novo.

Na década de 1980, o Sistema Global de Navegação por Satélite Russo – essencialmente a versão do GPS da União Soviética – começou a transmitir numa frequência oficialmente protegida para radioastronomia. Os pesquisadores recomendaram uma série de soluções para essa interferência. Quando os operadores do sistema de navegação russo concordaram em alterar a frequência de transmissão dos satélites, muitos danos já tinham sido causados ​​devido à falta de testes e comunicação.