Os satélites Starlink se tornaram um barômetro global da atmosfera da Terra

• Satélites de baixa órbita medem a densidade da termosfera através do parâmetro B*
• Mudanças em B* correlacionam-se com o fluxo de radiação solar de 10,7 cm
• Cerca de 2000 satélites de diferentes constelações participam das observações
• O método ajuda a melhorar as previsões do clima espacial

Tony Phillips, conhecido astrônomo e divulgador científico, propôs a ideia de transformar satélites de megaconstelações em órbita baixa da Terra em uma espécie de sensor global do estado da alta atmosfera. A base do método são os conjuntos de dados orbitais abertos TLE, publicados pelo Comando Espacial dos EUA, que contêm o parâmetro B* – um coeficiente que reflete a resistência da atmosfera.

Ao se mover no espaço, qualquer objeto encontra um ar raro, mas ainda existente. Quanto mais densa for a gás a uma altura de algumas centenas de quilômetros, mais forte será a desaceleração e mais rápido o satélite perderá altitude. Se a densidade real da atmosfera exceder o modelo previsto, o cálculo da órbita ajusta o B*, aumentando seu valor. Assim, a mudança no B* se torna um indicador indireto da densidade do ar na órbita do satélite e está disponível para cada usuário.

A atividade solar desempenha um papel crucial nesse processo. O aumento da radiação ultravioleta aquece a termosfera – camada de 90 a 600 km – causando sua expansão. O gás expandido cria uma resistência maior, e as órbitas dos satélites começam a cair mais rapidamente. Segundo estimativas de Phillips, a taxa de queda correlaciona-se com o fluxo de rádio do Sol na onda de 10,7 cm, e a reação da atmosfera é observada cerca de dois dias após a mudança na atividade solar.

Além disso, as tempestades geomagnéticas, causadas por erupções solares, podem provocar aumentos bruscos e temporários na densidade da atmosfera. Esses eventos levam a uma aceleração instantânea da descida das órbitas, o que também é registrado nas mudanças de B*.

Para verificar a hipótese, o pesquisador incluiu na análise não apenas os satélites Starlink, mas também outras grandes constelações: cerca de 1000 satélites Starlink, 107 satélites Planet Labs SuperDove, 391 satélites Amazon Kuiper e 651 satélites Eutelsat OneWeb. As diferentes altitudes de suas órbitas permitem comparar a reação de diferentes camadas da termosfera, transformando a rede em uma estação meteorológica distribuída sem a necessidade de lançar novas missões científicas.

Restrições e perspectivas

O método tem uma série de limitações. Alguns satélites realizam correções orbitais, mudam de orientação ou acionam motores, o que pode distorcer os dados. Além disso, a precisão do TLE é inferior à de instrumentos de medição especializados. No entanto, o grande volume de observações permite separar estatisticamente anomalias individuais de tendências gerais.

Considerando essas características, tal "barômetro" pode melhorar os modelos de clima espacial, aumentar a precisão na avaliação do risco de colisões e degradação de satélites, além de expandir nosso conhecimento sobre como as camadas superiores da atmosfera reagem a distúrbios solares e geomagnéticos.

Fonte: 3DNews