A ‘ciência lenta’ é a resposta para a pegada de carbono da astronomia? Céu e telescópio

Imagem noturna tirada da Estação Espacial Internacional
Agência Espacial Europeia / NASA

Uma equipe internacional de astrônomos determinou até que ponto as instalações astronômicas – ou seja, os telescópios na Terra e no espaço que os astrônomos usam para estudar o céu – contribuem para as mudanças climáticas. Reportando astronomia naturala equipe estima que essa pegada supera todas as outras atividades relacionadas à pesquisa, uma descoberta que tem implicações significativas para o futuro do campo.

Os pesquisadores se sentiram motivados a conduzir o estudo pelos eventos atuais: “A humanidade está enfrentando uma emergência climática”, diz a integrante da equipe Annie Hughes (Instituto Max Planck de Astronomia, Alemanha). “A evidência científica é inequívoca de que a atividade humana é responsável por modificar o clima. A evidência científica é igualmente clara de que devemos mudar nossas atividades na próxima década.”

Os astrônomos, como todo mundo, têm traços de carbono. Este termo usado pode ter definições sutilmente diferentes; Neste caso, Jürgen Knodelsder (Universidade de Toulouse, França) e colegas definem como as emissões totais de gases de efeito estufa de uma instalação ao longo de seu ciclo de vida. As emissões consistem principalmente em dióxido de carbono e metano, mas também incluem vários outros gases que retêm o calor.

A falta geral de dados torna difícil determinar quanto os astrônomos contribuem para as emissões de gases de efeito estufa. Estudos anteriores se concentraram em atividades relacionadas à pesquisa, como viajar para conferências e usar supercomputadores. Mas o novo estudo descobre que a maior fonte de pegada de carbono da astronomia é a construção e operação de telescópios cada vez maiores.

Devido à falta de dados precisos, muitas vezes por questões de confidencialidade, a equipe chegou a essa conclusão usando uma técnica chamada Entrada e Saída Econômica Análise. As emissões de carbono são determinadas principalmente pelo custo e/ou peso. Knödlseder compara o processo ao abastecimento de um carro: encher o tanque completamente em vez de metade dobrará seu peso. Dobrar o combustível custaria o dobro disso e produziria o dobro das emissões.

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Usando essa análise de entrada-saída, a equipe calculou que, ao longo de seus ciclos de vida, as atuais instalações astronômicas produzem o equivalente a 20 milhões de toneladas de dióxido de carbono equivalente, com uma emissão anual de mais de um milhão de toneladas de dióxido de carbono equivalente.

“Para lhe dar alguma perspectiva”, observa Knudelsder, “esta é a pegada anual de carbono de países como Estônia, Croácia ou Bulgária”. Outra perspectiva: em 2019, os Estados Unidos contribuíram com mais de 6,5 Um bilhão toneladas de dióxido de carbono.

É um começo

Knodelsder diz que os dados de custo/peso têm a vantagem de estarem disponíveis publicamente, embora às vezes possam ser difíceis de encontrar. Isso torna absolutamente qualquer tipo de cálculo possível. Mas Andrew Ross Wilson (Universidade de Strathclyde, Reino Unido), que escreveu o artigo de perspectiva que o acompanha para astronomia naturaldiz que o método não é comumente usado na contabilidade de carbono, especialmente para atividades espaciais.

“Ele descobriu que o uso de métodos econômicos de entrada-saída… superestimou muito os impactos ambientais gerais.” As razões são inúmeras: primeiro, a indústria aeroespacial, que muitas vezes é financiada pelo Estado, não é um mercado verdadeiramente livre. os materiais geralmente custam Feito sob encomenda usado em missões espaciais é mais devido à pesquisa e desenvolvimento do que à fabricação.

“Como tal, a Agência Espacial Européia (e outros) criaram um novo banco de dados de processos para preencher com mais precisão essas lacunas e não recomendam a aplicação de bancos de dados econômicos de entrada e saída para avaliações do ciclo de vida do espaço”, diz Wilson.

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A equipe de Nodelsider reconhece essas advertências, mas argumenta que fornecer essas estimativas iniciais é um primeiro passo crítico. O próximo passo é que as concessionárias conduzam suas próprias análises mais detalhadas – e então tomem medidas.

Wilson concorda, dizendo: “Acho que a avaliação de Knodelsider é uma aproximação bastante apropriada da primeira ordem devido à falta de dados disponíveis para ele e sua equipe”. “É definitivamente um bom primeiro passo para avaliações mais detalhadas.”

Mas ele adverte: “Não estou convencido de que qualquer profissional na avaliação do ciclo de vida espacial usaria especificamente essa descoberta para informar suas próprias análises. A ESA certamente não olharia duas vezes para essa estimativa”.

bandeira lenta

No entanto, a equipe de Knodelsider argumenta que até números aproximados são a base do trabalho: “As soluções estão em nossas mãos, só precisamos ser capazes de aceitá-las”, diz Luigi Tibaldo (Instituto de Pesquisa em Astrofísica e Ciência Planetária, França).

O primeiro passo é converter as instalações existentes de combustíveis fósseis para fontes de energia renovável, um esforço já em andamento em muitos lugares. Ainda há dificuldades para telescópios em locais remotos, pois geralmente não estão conectados à rede elétrica local. A faixa Atacama Large Millimeter/submillimeter no Chile, por exemplo, é alimentada por geradores a diesel. Pode ser mais fácil incorporar outras facilidades em mudanças metodológicas em andamento.

A equipe diz que essas medidas não serão suficientes. Os astrônomos também devem diminuir o ritmo de construção de novas instalações. Os benefícios vão além da redução das emissões, porque a “ciência lenta” nos daria mais tempo para fazer uso total dos dados que já temos. Certamente, todas as teses de doutorado foram pesquisadas usando apenas as notas arquivadas.

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European Extra Large Telescope (conceito de artista)
O Observatório Europeu do Sul está construindo um Very Large Telescope em Cerro Armazon, no Chile, um dos vários grandes projetos de astronomia em andamento. O telescópio terá 39 metros de largura.
ESO / L. Calsada

Jennifer Wiseman, cientista-chefe do projeto do Telescópio Espacial Hubble, concorda com o valor dos dados de arquivo. “Tornamos o arquivo de dados do Hubble tão poderoso que pelo menos tantos artigos científicos são publicados hoje em dia com base em dados de arquivo quanto em novas observações”, diz ela. “Isso significa bons e múltiplos usos de dados que estarão disponíveis por muitos anos.”

Mas muitos astrônomos se opõem à desaceleração. De fato, alguns membros encontraram resistência de colegas antes mesmo de o artigo ser publicado.

“Não há nada que diga que a astronomia não pode ou não fará a transição para as energias renováveis ​​junto com o resto da economia”, diz John Mather (Centro de Voo Espacial Goddard da NASA), cientista do projeto do Telescópio Espacial James Webb. “As pegadas de carbono que são calculadas não são constantes da natureza, são apenas estimativas de uma parte de um sistema governado por ciclos de feedback”.

Mather também levanta um contra-argumento para desacelerar o ritmo da ciência: “Alguns tipos de astronomia já são dificultados ou impossíveis devido à poluição luminosa, interferência de rádio e constelações de satélites”, diz ele. “Pode-se argumentar que devemos aumentar nossos esforços para aprender tudo o que pudermos, o mais rápido possível, antes que possamos.”

No entanto, a equipe permanece firme em sua posição: “Combater as mudanças climáticas é um desafio coletivo e todos, todos os setores de atividade e todos os países devem contribuir para enfrentar esse desafio”, diz Knudelsider. “Na luta contra as mudanças climáticas não há soluções prioritárias, temos que acionar todas as alavancas possíveis para reduzir nossas emissões. Claro que algumas ações serão mais eficientes que outras, mas precisamos de todas elas para ter sucesso.”


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