¿Pueden los astrónomos y los operadores de satélites aprender a compartir el cielo?
Las rayas satelitales están arruinando imágenes astronómicas. ¿Pueden los científicos y las empresas espaciales encontrar soluciones antes de que sea demasiado tarde?
La luz solar que refleja un par de satélites de comunicaciones crea dos bengalas brillantes en esta fotografía de lapso de tiempo del cielo nocturno. También se ven varias rayas de luz adicionales de otros satélites.
Alan Dyer/Imágenes de Stocktrek/Alamy
Hay una batalla espacial que se está gestando justo debajo de nuestras narices (y por encima de nuestras cabezas).
Por un lado están los astrónomos que usan observatorios terrestres para recoger la luz de las estrellas de las profundidades del universo. Por otro lado, los tecnólogos, planificadores militares y capitanes de la industria que están capulando rápidamente nuestro planeta en Enjambres cada vez mayores de satélites de hambre de la luz de las estrellas.
Cuando un satélite pasa a través de la vista de un observatorio terrestre, puede reflejar la luz del sol de regreso al telescopio, creando rayas brillantes en las imágenes resultantes que pueden oscurecer, o incluso estaferarse como, fenómenos astrofísicos. Esto es especialmente problemático para las instalaciones de última generación, como la nueva Observatorio de Vera C. Rubinque utiliza espejos gigantes y la cámara digital más grande del mundo para capturar Vistas panorámicas de ultrago de resolución del cielo Desde una montaña remota en Chile. Es una “colisión de dos hermosas tecnologías”, dice Tony Tyson, científico principal del Observatorio de Rubin y astrónomo en la Universidad de California, Davis.
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A medida que los satélites aumentan en número, con propuestas para más de un millón de nuevos Actualmente pendiente, las tensiones están aumentando entre aquellos que ven el cielo como una fuente de conocimiento cósmico—S y otros que lo ven como un nuevo, reino apenas golpeado de actividad económica.
Actualmente hay más de 13,000 Spacecraft Orbiting Earth, y más de la mitad de ellos son satélites construidos, lanzados y operados por SpaceX como parte de la extensa Megaconstellation de Starlink de la compañía. Starlink existe para llenar los vacíos persistentes en la conectividad global de Internet, ofreciendo un servicio de banda ancha de alta velocidad a los clientes esencialmente en cualquier lugar de la Tierra, y aunque es, con mucho, el jugador más grande en este dominio, no es el único.
Otros incluyen Amazon’s Proyecto Kuiper (con más de 3.200 satélites planificados), OneWeb de Eutelsat (con casi 650 satélites) y una gran cantidad de proyectos chinos como Guowang, Qianfan y Honghu-3, que requieren miles de satélites. Incluso hay un spin-off de Starlink, StarShield, construido a medida por SpaceX para el Departamento de Defensa de los Estados Unidos. Sin embargo, el dominio de Starlink lo convierte en el niño del cartel de las megaconstelaciones: el objetivo principal de la ira de los astrónomos y el caso de prueba para forzar una coexistencia pacífica. (En respuesta a una solicitud de comentarios, un representante de SpaceX señaló a actualizaciones en el sitio web de la empresa)
Desde el principio, los ingenieros de Starlink colaboraron con astrónomos para reducir los impactos ópticos de sus satélites. Su diseño de primera generación usó materiales oscuros y visores de sol para absorber más luz solar y reducir la visibilidad de los satélites de la tierra. Pero las visoras del sol crearon demasiado arrastre y fueron desechados en el diseño de segunda generación. En la segunda iteración de los satélites, en lugar de hacer que absorban la luz, SpaceX se centró en reflejarla estratégicamente lejos de la Tierra utilizando una película de espejo dieléctrico en cualquier superficie plana. Los satélites de segunda generación también utilizaron una pintura negra especialmente desarrollada para reducir la posibilidad de destellos de otros componentes cuando sea posible.
En Documento de preimpresión reciente publicado en arxiv.orglos coautores, que incluyeron a Tyson y dos empleados de SpaceX, analizaron el impacto de estos desarrollos en la interferencia óptica de los satélites y descubrieron que redujeron la interferencia óptica, aunque se podrían realizar aún más mejoras.
Mientras que los satélites Starlink generalmente operan a una altura de alrededor de 550 kilómetros, Tyson y sus colegas también simularon la interferencia óptica de los satélites en órbitas tan bajas como 350 km. En las simulaciones, la menor altitud resultó en una reducción de aproximadamente el 40 por ciento en el número de satélites que ingresan a la vista del telescopio, con solo un aumento del 5 por ciento en el brillo (los objetos más altos se pueden ver desde la Tierra en más ubicaciones y permanecer en la vista del telescopio durante períodos más largos).
Pero hacer una órbita satelital demasiado baja puede causar problemas indebidos a los operadores, dice Tyson. Un satélite en órbita de muy baja tierra experimenta una resistencia más atmosférica, lo que, si no contrarrestado, acelerará su decadencia orbital y la posterior reingreso atmosférico. En este momento, la recomendación oficial del Observatorio Rubin sigue siendo que los satélites orbitan por debajo de 600 km, en lugar de a una altitud mucho más baja.
El Centro de Protección de la Protección del Sky Dark and Quiet Interference (IAU CPS) de la Unión Astronómica Internacional (IAU CPS) ha estado llegando a varias compañías satelitales pidiéndoles que reduzcan su interferencia óptica (así como de radio). “La mayoría de las personas con las que hemos hablado con las que he interactuado han sido bastante abiertas”, dice Meredith Rawls, un astrónomo de la Universidad de Washington y co-líder de la iniciativa Sathub de IAU CPS, “pero no escala”. CPS no puede comunicarse con todos los jugadores relevantes para plantear preocupaciones y continuar haciendo un seguimiento sobre sus soluciones propuestas y sus impactos. Además de eso, incluso las compañías que son receptivas a las preocupaciones del CPS pueden no estar dispuestas a hacer cambios significativos, como reducir las órbitas satelitales, que dañarían sus resultados.
Proteger de manera amplia y constante el cielo astronómico, los cuerpos rectores puede que necesite pasar políticas restrictivas. “No creo que nadie quiera cero satélites”, dice Rawls, “pero en este momento, es un tipo bastante no regulado de situación del Salvaje Oeste en la que nos encontramos”. Iniciativas como la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (NSF) Acuerdos de coordinación satelitaldonde las agencias gubernamentales corren directamente con los operadores satelitales, podría ser un medio feliz. Hasta ahora, el NSF ha firmado acuerdos con compañías satelitales estadounidenses como Project Kuiper, OneWeb, StarLink y AST SpaceMobile para garantizar que estas empresas sigan ciertas pautas y eviten, en la medida de lo posible, interferir con los observatorios asociados.
Una complicación es que las observaciones astronómicas no solo se ven afectadas por los satélites producidos en los países en los que se basan. “Ninguna nación o entidad puede impulsar un cambio significativo sin la acción coordinada y la cooperación de los gobiernos, los propietarios satélite-operadores o fabricantes, y los astrónomos de todo el mundo”, escribió el Comité de las Naciones Unidas sobre los usos pacíficos del espacio externo (copuos) en Un documento de la sala de conferencias. CopUos aún no ha proponido ninguna regulación o estándares para una amplia adopción. En su lugar, ha recomendado que las naciones miembros fomenten y apoyen las colaboraciones entre los fabricantes satelitales y los astrónomos. Sin embargo, con un creciente número de operadores satelitales en todo el mundo, los expertos creen que esto puede no ser suficiente.
Rubin y los observatorios similares “todavía van a hacer una buena ciencia”, dice Rawls. Ella describe la interferencia óptica de los satélites como “errores en el parabrisas”: difícil e irritante,No devastador. Tyson describe la interferencia más como los faros brillantes de un automóvil que se acerca, ocultando detalles importantes con una explosión de luz. El legado del Observatorio de Rubin, dice, será “descubrir lo inesperado”, encontrar cosas en el espacio que los astrónomos nunca supieron buscar que “exploten la mente de todos”. Pero estos descubrimientos son menos probables por la “neblina de primer plano” de las constelaciones satelitales. “La comunidad científica renunciará a algo”, dice Tyson. “Espero que no sea demasiado”.
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