Eu sei que você se lembra muito bem quando xingava a Internet xexelenta enquanto o Wi-Fi do vizinho parecia funcionar às mil maravilhas. Daí veio a banda larga, larga, e você ficou feliz, assinou Netflix 4K (para ver filmes em fullHD apenas). Então, está olhando com volúpia cada anúncio do Starlink e sua constelação de satélites, sem saber que esses satélites estão fazendo um dos favores mais elegantes já prestados à Ciência Espacial: estão mapeando uma camada da atmosfera que os físicos vinham tentando fotografar, metaforicamente falando, há décadas, com o equivalente cósmico de uma Tekpix que caiu da mesa, enquanto Starlink está lá com uma daquelas camerazonas imensas que fotógrafos usam na Copa do Mundo.

A região em questão é a termosfera, faixa que vai de 100 a 1.000 km de altitude e que concentra a esmagadora maioria da massa da atmosfera superior terrestre. O problema é que ela é feita de gás neutro, sem carga elétrica. Isso a torna praticamente invisível aos instrumentos de rádio que adoram bisbilhotar a ionosfera vizinha, essa sim ionizada e chique, fácil de flagrar porque interfere no sinal de rádio como sogra grudada na linha telefônica.

Resultado: cientistas sabiam que a termosfera existia e sabiam que ela freava satélites por atrito, mas mediam suas variações de densidade praticamente no escuro, torcendo para os números baterem.

O dr. Mamoru Yamamoto não tem nada a ver com comandar frotas pelo Pacífico tocando o terror por lá. Este pacífico professor do Instituto de Pesquisa para a Humanosfera Sustentável da Universidade de Kyoto é o único autor de um estudo que soma mais de duas décadas cravando radares e satélites na atmosfera equatorial e de médias latitudes, com mais de 200 publicações e mais de cinco mil citações no currículo.

Yamamoto recorreu às efemérides públicas da Starlink, os dados orbitais detalhados que a SpaceX libera para cada satélite, com posição e velocidade de altíssima resolução (bem mais ricos que os tradicionais elementos de duas linhas, ou TLE, usados num estudo anterior do próprio pesquisador). A esses dados ele aplicou a tomografia, a mesma técnica que gera as imagens que seu médico usa para espiar seus órgãos internos, só que agora recrutada para espiar o interior gasoso do céu.

Em vez de raios X atravessando um corpo humano, o sinal decodificado foi o arrasto atmosférico: aquele atrito sutil que vai puxando os satélites para baixo com o tempo. Cada satélite que perde altitude um pouco mais rápido do que o esperado está, sem saber, denunciando uma bolsa de atmosfera mais densa por onde passou.

Com esse truque, aplicado a cerca de 1.200 satélites dando rolê a 482 km de altitude, Yamamoto-san montou o que descreve como a primeira análise tomográfica bem-sucedida do gênero: um mapa bidimensional de latitude e longitude mostrando como a densidade termosférica varia geograficamente naquela altitude específica.

É bom notar duas coisas:

1) Que se trata de um retrato ainda parcial, uma fotografia instantânea numa única altura, não um filme tridimensional e contínuo da atmosfera, mas mesmo assim um salto e tanto em relação ao vazio de dados anterior.

2) Qualquer cientista brasileiro poderia ter feito isso, sendo que aí não poderia fazer mimimi não tem verba (tem), não tem equipamento e não tem que prestar contas a ninguém do que faz com a grana.

O resultado obtido pelo Samurai Espacial foi comparado a medições independentes dos satélites SWARM, da Agência Espacial Europeia, que já rastreiam densidade atmosférica por outros métodos, e mostrou boa concordância entre as duas fontes, o que funciona como um atestado de que o instrumento improvisado passou no teste de realidade.

O trabalho é continuação direta de um estudo anterior do próprio Yamamoto (em parceria com Takuya Sori), no qual os dados via TLE já haviam permitido estimar como a densidade termosférica varia ao longo do tempo e da altitude. A novidade agora é a dimensão horizontal: descobrir não só quando e a que altura a atmosfera engorda ou emagrece, mas também onde no globo isso acontece, revelando uma estrutura geográfica que antes se perdia nas médias estatísticas. Isso importa especialmente porque a densidade da termosfera é bastante sensível à atividade solar e a tempestades geomagnéticas, variando de forma abrupta justamente quando mais precisamos prever o comportamento dos satélites.

E é aqui que a história deixa de ser curiosidade de laboratório e vira questão prática, quase de trânsito espacial. Com milhares de satélites e cacos de lixo orbital disputando espaço em órbita baixa, prever com precisão como o arrasto atmosférico empurra cada objeto para baixo é essencial para evitar colisões, do tipo que não geram apenas prejuízo, mas também mais lixo, alimentando uma espiral que os especialistas batizaram de síndrome de Kessler e que ninguém quer ver se materializar.

Mapas de densidade mais precisos alimentam modelos melhores de previsão orbital, e a técnica de Yamamoto abre caminho para algo ainda mais ambicioso: monitoramento quase em tempo real da densidade atmosférica ao redor dos satélites, o que ajudaria tanto a prever clima espacial quanto a manter as operações orbitais um pouco menos parecidas com um jogo de sinuca no escuro.

No fim das contas, é uma bela ironia científica. A mesma megaconstelação que tanto irrita astrônomos por “poluir o céu noturno” com rastros luminosos (quando já existem telescópios no Espaço) acabou virando, sem querer, o maior instrumento de diagnóstico atmosférico já montado.

Enquanto isso, os pesquisadores brasileiros não conseguem nem saber dia de ventania.

A pesquisa foi publicada no periódico Earth, Planets and Space, e está lá inteirinha pra ler. Mostre isso pro seu divulgador de Espaço favorito dizendo “Assim como o Japa Espacial, André chegou na frente de vocês, brasileiros-san.”