Em 3 de fevereiro de 2022, a SpaceX colocou 49 novos satélites Starlink em órbita a bordo de um foguete Falcon 9, que compunham o grupo 4-7 da constelação. Após uma inserção bem-sucedida, o foguete retornou ao navio-drone A Shortfall of Gravitas, estacionado no Oceano Atlântico. No começo, tudo parecia estar indo conforme o planejado.

Vinte e quatro horas depois, uma pequena tempestade geomagnética, o fenômeno que causa as auroras boreais, além de alguns efeitos mais disruptivos, como o arrasto atmosférico, atingiu a Terra. À medida que isso subia para o espaço, engenheiros da SpaceX tentaram freneticamente ajustar a inclinação de seus satélites do grupo 4-7 para minimizar o arrasto inesperado, mas sem sucesso.

Trinta e oito satélites Starlink foram arrancados do espaço, fazendo com que saíssem de suas órbitas descontroladamente. O evento acabou custando à empresa 50 milhões de dólares (271,8 milhões de reais) em hardware desperdiçado e custos de lançamento.

O incidente demonstrou o poder destrutivo do clima espacial, a expressão genérica para o fluxo de energia cósmica do Sol, que há muito cativa cientistas e entusiastas.

A crescente dependência da humanidade da indústria de satélites para ditar a comunicação, navegação e segurança globais só serviu para ampliar a relevância desses eventos climáticos.

Com nossos planos orbitais mais povoados do que nunca, astrofísicos dizem que mais tempestades assim provavelmente ocorrerão no futuro. E, preocupantemente, a capacidade da comunidade científica de prevê-los e explicá-los parece limitada.

Uma crise climática solar

O clima espacial é medido em ciclos solares, que geralmente duram 11 anos e abrangem o tempo que o Sol leva para passar de um período de atividade mínima, medido pela quantidade de manchas solares em sua superfície, a um período de atividade máxima.

O ciclo solar mais caótico registrado foi o 19º, quando o número de manchas solares suavizadas observadas atingiu 285, o maior já registrado, em março de 1958. O ciclo causou apagões periódicos de rádio nas comunicações militares e civis e exibições de aurora vermelha sobre a Europa e os EUA durante seus anos mais ativos, provocando centenas de ligações para a polícia e o departamento meteorológico de pessoas assustadas, o que bloqueou os circuitos telefônicos.

"Não havia trégua à vista", relatou o Chicago Daily Tribune em 16 de novembro de 1960. "Mesmo quando o bombardeio atingiu, outra erupção gigantesca rasgou a superfície do Sol e direcionou outra massa de partículas para a Terra."

A década de 2020 marcou a progressão do ciclo solar 25, um período de atividade solar intensificada iniciado em 2019 que deve chegar ao fim em 2030. Ciclos solares contemporâneos, iniciados com o ciclo 15 em 1914, fazem parte do Máximo Moderno, uma era de atividade solar excepcionalmente alta no último século.

"Em 2003, [durante o ciclo solar 23], vimos um clima espacial muito extremo ao longo de duas semanas", disse Juha-Pekka Luntama, chefe da divisão de meteorologia espacial da Agência Espacial Europeia (ESA), aos participantes da cúpula de Consciência Situacional Espacial Militar no início do ano. "Os satélites sofreram problemas transitórios e permanentes, assim como vários danos terrestres às redes elétricas e às comunicações. Com a dependência de satélites ainda em sua infância, a interrupção era limitada. Se víssemos um clima espacial dessa severidade hoje, o impacto seria muito maior."

Inicialmente, previu-se que o ciclo solar 25 seria tão fraco quanto o ciclo 24, mas a atividade solar tem sido muito mais forte do que o previsto anteriormente. As observações dos três primeiros anos do ciclo superaram significativamente os valores estimados. Nosso entendimento sobre o clima solar ainda está em desenvolvimento, e especialistas têm interpretações mistas dos dados disponíveis, com alguns sugerindo que o ciclo 25 atingiu o pico em julho deste ano e outros sugerindo que um segundo pico está a caminho no final da década de 2020. Outros acreditam que o ciclo solar 26 já começou.

Da mesma forma, acredita-se que o Máximo Moderno também esteja chegando ao fim, se é que já não terminou, com alguns especialistas alertando que um novo Ciclo Centenário de Gleissberg (CGC), um período de alta atividade solar de longo prazo de 80 a 100 anos, está aumentando, potencialmente atingindo o pico no ciclo 28. O pior pode ainda estar por vir.

Embora haja incerteza significativa sobre o futuro, está claro que a atividade solar pode causar perturbações significativas, e a necessidade de prevê-la com precisão pode se tornar uma questão existencial.

Qual é o perigo para os satélites?

Embora seja um fenômeno incomum, a lista de perigos causados pelo clima espacial é assustadora.

Além do arrasto atmosférico que perfura o espaço LEO, o cinturão de radiação da Terra pode ser alterado pela injeção de elétrons de alta energia, mergulhando satélites geoestacionários em grandes altitudes em condições de espaço profundo, desprotegendo-os da magnetosfera terrestre.

Mesmo dentro da proteção relativa das órbitas do planeta, a radiação pode danificar eletrônicos, partículas carregadas do Sol podem eletrificar o corpo de uma espaçonave, potencialmente alimentando uma descarga entre duas seções com cargas diferentes; e células solares podem ser degradadas mais rapidamente durante tempestades solares. Um único evento climático espacial pode causar o mesmo desgaste que um ano inteiro de operação normal.

"Rastreadores estelares podem ser cegos, distúrbios geomagnéticos podem confundir os sistemas de orientação do campo magnético e o software de satélite a bordo pode falhar", disse Luntama aos delegados no MSSA 2025. "Erupções solares ionizam as camadas superiores da atmosfera, de modo que, durante uma erupção, os sinais de navegação via satélite no lado diurno da atmosfera desaparecem por completo. Não há solução de navegação nesses momentos, que podem durar de 10 minutos a algumas horas."

Essa Caixa de Pandora de perigos mostra a relativa imaturidade da indústria espacial, que opera em um ambiente que os cientistas ainda têm dificuldade em entender, quanto mais prosperar.

"Eu diria que agora há menos experiência entre os engenheiros e operadores de satélites sobre os efeitos do clima espacial devido à baixa atividade solar que impacta a Terra desde as tempestades de Halloween de 2003", diz Luntama ao DCD. "A tendência é tornar os satélites mais baratos usando componentes de menor custo e com menos redundância a bordo. Não tivemos clima espacial muito severo há mais de 20 anos, então satélites não foram expostos a ambientes de radiação dura durante esse período."

O que pode acontecer de pior?

No MSSA 2025, Luntama afirmou que danos causados por um único evento climático espacial podem custar à Europa dezenas de bilhões de euros, com projeções globais que chegam a mais de 2 trilhões de euros (12,6 trilhões de reais).

"Temos sido conservadores", assegurou aos presentes. "Mas outras projeções têm sido provocativas."

Esse pessimismo em relação à tecnologia tende a ser reservado aos acadêmicos, embora, neste caso, eles não estejam sozinhos ao tirar conclusões sombrias sobre a dimensão do caos que o clima espacial pode causar.

Em março de 2025, a seguradora Lloyd's de Londres divulgou um relatório detalhando o cenário de risco sistêmico de uma hipotética tempestade solar, no qual mapeou uma economia global amplamente exposta a perdas de 2,4 trilhões de dólares (13 trilhões de reais) em um período de cinco anos, escalando para 9,1 trilhões de dólares (49,5 trilhões de reais) em suas projeções mais severas.

Simon Machin, gerente do programa de meteorologia espacial do Met Office britânico, está "incerto" de que os operadores de satélites tenham assumido o risco que eventos tão severos representam para seu mercado. Mas, ele diz, "as evidências estão por aí e se acumulando."

O relatório traça uma ejeção hipotética de massa coronal atingindo diretamente a Terra, induzindo uma tempestade geomagnética de uma hora em um nível com o mais severo da história registrada; o Evento Carrington de 1859. Nesse cenário, muitos satélites seriam destruídos, criando riscos generalizados de colisão e de falhas sensíveis em componentes de alta tensão na Terra. As cidades perdem energia, e a aviação e o transporte marítimo param completamente. Efeitos sistêmicos em rede se seguem.

Hoje, os sistemas de alerta oferecem um aviso prévio de 20 minutos sobre injeções de massa coronal, uma janela que o Met Office busca ampliar para duas horas com novos satélites de alerta. Felizmente, ejeções de massa coronal geralmente disparam para o espaço profundo e, assim como asteroides errantes, dificilmente serão direcionadas diretamente à Terra.

No entanto, a preocupação é que "um grande evento solar possa desativar um grande número de satélites e causar um grande aumento no risco de colisão, especialmente no domínio orbital muito movimentado da LEO", diz Machin. "Precisamos garantir que tal evento não comprometa nossa capacidade de continuar a usar o espaço no futuro." Precisamos sempre planejar a sustentabilidade espacial."

Machin alude ao perigo da Síndrome de Kesseler, um cenário em que a densidade de detritos em órbita baixa da Terra se torna tão grande que a destruição de satélites e veículos recém-lançados se torna provável, multiplicando a densidade de detritos e resultando em órbitas inutilizáveis e aprisionando a raça humana na Terra por milhares de anos.

Embora partículas energéticas solares possam perturbar computadores e chips de memória na Terra, sistemas de correção e energia de emergência devem protegê-la.

Durante um evento solar em maio de 2024, conhecido como Tempestade Gannon, os níveis de energia nos cabos transatlânticos da Internet "flutuaram", mas não falharam, segundo Machin. Ele diz: "As conexões de internet e o acesso a data centers podem sofrer, mas o verdadeiro risco é o de apagões [por falhas nos componentes da rede]."

Preocupações como essas geralmente são estranhas ao pensamento céu azul de muitos no setor espacial, mas seus colegas no mundo do seguro por satélite fazem de seu trabalho lidar com esse risco.

"O tipo de falhas que normalmente vemos ocorre quando um satélite não foi projetado ou construído corretamente, de modo que um componente do satélite fica suscetível aos efeitos do clima espacial, devido, por exemplo, a danos causados pelo acúmulo de carga ou de radiação", disse David Wade, subscritor espacial do Atrium Space Insurance Consortium (ASIC), ao DCD. "O clima espacial é frequentemente discutido como parte dos briefings iniciais que recebemos ou em situações de reivindicação.

"Até o momento, poucas reivindicações de seguro espacial foram atribuídas exclusivamente ao clima espacial."

A arena de alto risco do seguro por satélite foi construída com cuidado, com conversas com seguradoras experientes que desinvestiram do negócio após a reivindicação de 770 milhões de dólares (4,1 bilhões de reais) da Viasat pela perda do satélite ViaSat-3 em 2023. Wade afirma que o impacto de uma única reivindicação em um satélite geoestacionário pode eliminar a receita de um ano de prêmios.

Impactos econômicos

Com cientistas lutando para entender toda a complexidade do clima espacial, não é surpresa que as seguradoras também estejam ampliando seu conhecimento sobre o fenômeno.

"A previsão do nível máximo de atividade solar está longe de ser uma ciência precisa", diz Wade, do ASIC, ao DCD. "O Sol ainda seguirá seu ciclo de 11 anos e, com o tempo, veremos uma tendência geral nos dados sobre se os valores de pico a pico estão aumentando ou diminuindo."

De fato, a teoria de um ressurgimento do Ciclo Centenário de Gleissberg é contestada, com alguns cientistas apresentando notas mais otimistas de que nossos ciclos solares estão se tornando mais calmos. Eles apontam para a natureza plácida dos ciclos recentes em comparação com os equivalentes do meio do século, acreditando que isso confirma que o Máximo Moderno foi concluído, dando peso às teorias de um novo período mínimo de atividade solar, que pode chegar bem a tempo de uma era dourada do expansionismo espacial do século XXI.

Claro, os otimistas notoriamente são maus vendedores de seguros. A durabilidade das peças de satélite é um tema sobre o qual as seguradoras têm pressionado fabricantes e operadores. Wade diz que é comum que as apólices de seguro espacial exijam uma margem de potência para compensar a degradação do painel solar de um satélite.

"O maior uso de componentes comerciais, prontos para uso e chipsets mais avançados, pode aumentar essa sensibilidade ao clima espacial e, se isso acontecer, o aumento das reivindicações certamente resultará em prêmios mais altos", diz Wade. As seguradoras, ele diz, têm "grande interesse" na robustez desses equipamentos menores.

Entusiastas do mercado espacial nunca perdem uma oportunidade de exaltar o poder da queda nos custos de lançamentos espaciais e fabricação de satélites como meio de impulsionar o crescimento além da Terra.

Na conferência Satellite 2024 em Washington DC, o diretor de pesquisa da Northern Sky Research, Claude Rousseau, reclamou: "Para algumas pessoas, trata-se de montar algo, lançar e torcer para que funcione. Essa tem sido uma mentalidade generalizada na nova economia espacial."

Wade menciona ver ciclos de teste ficando cada vez mais curtos, substituindo testes de vácuo térmico por testes apenas térmicos, ou testando apenas o primeiro satélite de uma linha de montagem, assumindo que os demais que descerem pela esteira funcionarão da mesma forma.

"Quando problemas ocorrem, geralmente se deve a um defeito de projeto ou de mão de obra que torna um satélite suscetível ao clima espacial", diz Wade. "Os testes pré-lançamento continuam de suma importância, incluindo a imunidade aos efeitos do clima espacial.

"Já monitoramos alguns fabricantes quanto a esses aspectos, nos quais os dados indicam maior prevalência desses tipos de problemas."

Especialistas veem o verdadeiro risco no espaço decorrente de detritos e congestionamento orbital, sendo o clima espacial um dos muitos gatilhos potenciais para uma escalada cataclísmica, e não a ameaça principal em si.

"Sem medidas para promover a sustentabilidade do ambiente espacial, as seguradoras podem não ter confiança para oferecer cobertura de seguro, especialmente para satélites LEO", diz Wade. "Se o seguro não estiver disponível, o financiamento também pode não estar disponível quando necessário, e, sem um fluxo constante de financiamento, poderíamos começar a ver alguns dos desenvolvimentos comerciais na LEO sufocados."

Como podemos proteger nosso planeta?

No MSSA 2025, Machin apontou a Tempestade Gannon como um chamado útil para despertar.

"Voos transatlânticos tiveram problemas de comunicação, e a Starlink sofreu tensões significativas", relatou ele. "Transformadores da rede elétrica do Reino Unido soaram alarmes, causando confusão entre os engenheiros da rede, embora isso não tenha levado a quedas de energia. Na Nova Zelândia, [o alarme sobre o evento resultou] em um plano de reengenharia implementado para complementar a resiliência a futuros danos geomagnéticos. Foi o melhor cenário possível, em que nenhuma crise ocorreu, mas o alcance da questão ficou claramente evidente."

Essa tempestade provocou quase 5.000 manobras simultâneas de satélites, a maioria delas da Starlink. Uma onda de atividade orbital coreografou cuidadosamente a intrincada dança de milhares de satélites LEO, evitando novos riscos de colisão. Os esforços globais de manobra foram muito bem-sucedidos, com a maioria dos satélites "escapando relativamente sem afetos", segundo o Instituto Americano de Aeronáutica e Astronáutica, embora tais desempenhos fiquem ainda mais difíceis de orquestrar à medida que os aviões orbitais se incham, lotados de satélites e detritos espaciais.

Em um futuro próximo, no congestionamento de dezenas de milhares de satélites de diferentes nações que não querem compartilhar informações entre si, é fácil imaginar como constelações inteiras, incapacitadas e deixadas à deriva devido à interferência geomagnética, poderiam causar caos, enquanto manobras correcionais direcionam satélites para novas rotas de conjunção com outros satélites controlados por estados adversários.

"Blindagem aprimorada das espaçonaves, maior redundância do sistema e uso de componentes endurecidos contra radiação podem todos contribuir para melhorar a resiliência dos satélites", diz Machin à DCD. Mas ele alerta que o arrasto atmosférico, a cintilação e a perda de comunicação via satélite não podem ser descartados, e argumenta que a mitigação real também exigirá previsões avançadas, procedimentos infalíveis e um ambiente orbital sustentável subjacente.

Luntama, da ESA, enfatiza o trabalho de sua organização para estabelecer e manter padrões para o ambiente espacial, com base nos perigos do clima espacial, além de explorar a utilidade da tecnologia de manutenção em órbita, que faz parte do Programa de Segurança Espacial da ESA.

"Haverá um papel útil para as naves de manutenção, que podem reparar ou reabastecer espaçonaves para prolongar a vida útil, enquanto as naves de remoção de detritos também podem desempenhar um papel cada vez mais importante no apoio ao nosso uso sustentável do espaço", diz Machin.

Pode ser fácil se preocupar com o potencial existencial que o clima espacial possui para causar estragos mundiais, e com as mentalidades imprudentes que o agravam, embora, à medida que a natureza do problema se torna mais compreendida, os acadêmicos e seguradoras profundamente enraizados na indústria espacial moderna estejam fazendo apelos mais claros e sonoros sobre o tema.

A tendência capitalista de lidar com a gravidade de um problema apenas durante e após a crise revelou sua redundância, e a novidade da indústria espacial oferece uma oportunidade vital para incorporar uma retórica cautelosa à sua cultura. Pode até salvar o mundo um dia.

Esse artigo apareceu originalmente na edição 58 da DCD Magazine. Cadastre-se aqui para ler a revista completa gratuitamente.