Pela primeira vez é feito um estudo sobre a poluição luminosa a partir do espaço

Os cientistas estão usando as fotografias tiradas pelos astronautas a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS) para fazer uma medição confiável da quantidade de poluição luminosa em todo o mundo. O diferencial desse estudo é que ele inclui não só o rastro de luz conhecido das cidades e ruas, mas também os fracos efeitos indiretos e dispersos da luz, que até agora não tinham sido medidos quantitativamente. Os novos resultados mostram que a luz difusa, que é vista do espaço, é proveniente da dispersão da luz de postes e edifícios. Esta é a componente responsável pelo brilho dos céus noturnos em torno das cidades, que deixa o céu com uma aparência 'vermelha" (isso deve-se a reflexão da luz por partículas de pó e gotículas formadas pela umidade) e que limita drasticamente a visibilidade das estrelas e da Via Láctea. A equipe também chegou a uma conclusão espantosa: os países e as cidades europeias com uma grande dívida pública também têm maior consumo de energia com iluminação pública por habitante, e que o custo total desse consumo de energia para iluminação pública é de 6,3 bilhões de euros por ano, e isso só nos países da União Européia. Em outro estudo feito (pela brasileira Nicole Cabral, em que este autor foi citado nos agradecimentos :) ), os dados parecem apontar que não existe ligação entre maior criminalidade e pouca luminosidade pública!

Na imagem, uma montagem que mostra a luminosidade em Milão antes e depois da adoção das lâmpadas LED. Na primeira, o nível de iluminação do centro da cidade é semelhante a seus subúrbios. Após a transição para a tecnologia LED no centro, os níveis de iluminação parecem ser maiores no centro do que nos subúrbios, e a quantidade de luz azul é agora muito maior, o que sugere um maior impacto sobre a capacidade de ver as estrelas, a saúde humana e o meio ambiente (aumentando assim a poluição luminosa).

O estudo inédito faz parte do projeto chamado "Cities at Night" (Cidades à Noite), feito por cientistas da Universidade Complutense de Madrid (Espanha) e o Cégep de Sherbrooke, uma instituição de ensino técnico e pré-universitário no Canadá. O objetivo desse projeto é produzir um mapa global colorido da Terra à noite, a partir de fotos tiradas pelos astronautas na Estação Espacial usando uma câmera digital padrão, visto que apenas uma pequena fração da superfície terrestre foi coberta por fotos de astronautas (e uma fração ainda menor foi referenciada).

Iniciado em julho de 2014, o projeto requereu a catalogação de mais de 130 000 imagens, vindas do arquivo de alta resolução da ISS. Depois, tiveram que colocá-las num mapa de georreferenciação e calibrá-las utilizando as estrelas ao fundo, bem como medições terrestres de brilho do céu noturno. Os resultados foram apresentados essa semana durante a 29ª Assembléia Geral da IAU (União Astronômica Internacional), em Honolulu, Havaí.

Anteriormente, as medições de poluição luminosa tinham que ser feitas aqui na Terra. Este novo método, que liga as medições de brilho feitas no espaço com as medições feitas aqui no solo, torna possível pela primeira vez, mapear a poluição luminosa de forma confiável sobre extensas áreas.



A luz difusa presente em torno das cidades, aquela afastada das familiares e brilhantes luzes das ruas e postes, foi previamente detectada pelo "Programa de Satélites Meteorológicos de Defesa" americano, mas sua natureza e causa permaneceram desconhecidas; a razão era que as câmeras de baixa resolução do satélite não podiam detectar com precisão os dados para esse estudo, por razões instrumentais. No entanto, as imagens de alta resolução captadas pelos astronautas, além da realização de um extenso levantamento sobre o brilho do céu em torno de Madrid, permitiu aos cientistas observar a relação direta entre a luz difusa e a poluição luminosa das luzes artificiais.

Usando as imagens dos astronautas da ISS, os dados citados acima e o satélite Suomi-NPP, os pesquisadores também descobriram que os países europeus que têm uma dívida pública maior também têm um consumo de energia mais elevado com iluminação pública. O custo total do consumo de energia para iluminação pública foi estimado pelo estudo em torno de 6,3 bilhões de euros por ano. Considerando as diferentes formas de calcular os custos da energia pública em toda a Europa, um valor exato seria praticamente impossível, sendo esses valores uma estimativa.

Este projeto é vital para pesquisadores de diversas áreas da ciência. Estudar a tecnologia e o desenvolvimento da iluminação a partir da órbita terrestre tem atualmente uma importância ainda maior do que antes, devido as enormes implicações da tecnologia LED. Postes com luz LED foram instalados ou anunciados em grandes e pequenas cidades em todo o mundo. A iluminação LED aumenta significativamente a poluição luminosa (diferente do que foi dito no O Globo!), pois emitem mais luz azul e verde do que as lâmpadas de sódio de alta pressão que normalmente são utilizadas. A Estação Espacial é o único lugar que é possível estimar o uso dos diferentes tipos de tecnologias de iluminação utilizados em cidades ao redor do mundo e medir o impacto da poluição luminosa sobre o meio ambiente e a saúde humana. Sim, existem vários estudos que indicam que uma maior poluição luminosa afeta a saúde humana, os períodos de sono, o stress e a vida animal (a relação entre caça e predadores noturnos, causando desequilíbrio) e até com a criminalidade! Veja AQUI.

Agora o projeto "Cidades à Noite" tenta conseguir recursos para se manter e estender seu mapa noturno. Atualmente, ele já ganhou apoio de várias instituições e de milhares de voluntários (seja um deles! Entre AQUI e referencie as fotos). Entre algumas instituições estão a agência espacial americana (NASA), européia (ESA) e a canadense (CSA). A Kickstarter e a Sociedade Espanhola de Astronomia financiaram o transporte para a apresentação dos resultados no Havaí. Enquanto a Universidade Complutense de Madrid e o Cégep de Sherbrooke, no Canadá, forneceram os pesquisadores. Também ajudaram o Google Outreach, Cartodb, Medialab-Prado e Crowdcrafting/Scifabrik.

Diferenças entre as duas lâmpadas citadas:
 - Lâmpada a Vapor de Sódio de Alta Pressão:
Por apresentar melhor eficiência luminosa, com esta lâmpada pode-se economizar mais energia do que com qualquer outra. Seu tubo de descarga é de óxido de alumínio encapsulado por um bulbo de vidro, em cujo interior há uma camada de um pó difusor. A luz produzida tem aparência branco-dourada, mas reproduzem todo o espectro visível, permitindo a observação de todas as cores. Tem uma vida útil maior que 24000 horas. - Lâmpadas LED: 
Em 1999 a tecnologia LED chegou ao segmento de iluminação. Desde então, vem revolucionando o setor, proporcionando economia, durabilidade e eficiência. As possibilidades de aplicações acoplam tanto a iluminação pública quanto painéis de publicidade. A vida útil estimada é de mais de 70.000 horas e não emite calor, raios ultravioleta ou infravermelhos. Não agride o meio ambiente e não atrai insetos. Não oferece risco de fogo, explosão e não possui filamentos ou descarga de gases.

Autor: Otávio Jardim Ângelo - Blog Da Terra Para As Estrelas

Fonte: 

IAU (União Astronômica Internacional) (em inglês, tradução livre)
Poluição Luminosa em Campos dos Goytacazes - Monografia de Nicole Cabral

O Globo (12 de agosto) 

Fotos:

1ª) Montagem do blog com as fotos de André Kuipers (2012) e Samantha Cristoforetti (2015), comparando a iluminação em Milão (Itália).

2º) Foto de Scott Kelly, mostrando o nascimento da Lua acima da região oeste dos EUA.