Rastros de satélites Starlink, vistos desde el espacio
Don Pettit/NASA
El número de satélites en órbita está creciendo a un ritmo tremendo, pero todavía no sabemos bien hasta qué punto son susceptibles a las tormentas solares, y ese problema sólo va a empeorar.
Desde mayo de 2019, SpaceX ha lanzado más de 10.000 satélites a su megaconstelación de Internet espacial Starlink, aunque alrededor de 1.000 de ellos han vuelto a entrar en la atmósfera terrestre, al ritmo actual de uno o dos por día. Los satélites están desplegados en una malla gigante alrededor del planeta, abarcando prácticamente todo el planeta. Esto significa que es probable que una tormenta solar y la tormenta geomagnética que la acompaña, cuando el campo magnético de nuestro planeta fluctúa en respuesta a partículas cargadas y campos magnéticos del sol, influyan en al menos algunos de los satélites, sin importar cuándo ocurra.
Para investigar los efectos de este tipo de tormentas en Starlink, Eunju Kang de la Universidad de California, Irvine, y sus colegas analizaron datos públicos de seguimiento por satélite tomados durante una tormenta solar en mayo de 2024.
Descubrieron que en el pico de la tormenta, los satélites Starlink que estaban en el lado de la Tierra frente al Sol experimentaron una caída de altitud de hasta medio kilómetro, una pequeña caída en sus órbitas de 550 kilómetros, pero aún significativa, ya que la atmósfera se vio afectada por la radiación solar entrante, creando resistencia a la nave espacial.
Los satélites de otras regiones también se vieron muy afectados, como los que están cerca de los polos de la Tierra, donde el campo magnético de nuestro planeta canaliza más partículas cargadas del sol, y los de una región de América del Sur llamada Anomalía del Atlántico Sur donde, por razones desconocidas, el campo magnético del planeta es más débil y por lo tanto la atmósfera es más susceptible a la actividad solar.
Esto creó un efecto inusual en la constelación, según los datos que tenía el equipo, dice Kang. “Si un satélite pierde su altitud, el satélite vecino también tendría que compensar”, afirma, utilizando sus propulsores de iones a bordo para igualar automáticamente el satélite afectado porque los satélites se comunican entre sí mediante láseres de línea de visión para mantener la red, creando un efecto ondulante a medida que otros satélites de la cadena siguen su ejemplo. “Es algo así como olas”, dice Sangeetha Abdu Jyothi, miembro del equipo, también de la Universidad de California, Irvine.
Eso podría plantear problemas a otros satélites que intentan navegar alrededor de la constelación Starlink para evitar una colisión. “Cuando tenemos menos previsibilidad de las trayectorias, el riesgo de colisiones puede aumentar”, dice Abdu Jyothi.
Otros datos públicos también arrojan luz sobre el impacto de las tormentas solares. Algunos clientes de Starlink utilizan un servicio en línea llamado RIPE Atlas para compartir el estado de su conexión. Utilizando estos datos, Kang y su equipo descubrieron que se informaron cortes de red durante la tormenta solar de mayo de 2024, cuando los satélites se interrumpieron. “Hubo un aumento inmediato en la pérdida de paquetes”, dice Kang, cuando los datos no llegan al destino previsto.
La investigación destaca los problemas que constelaciones como Starlink (además de constelaciones en desarrollo como el Proyecto Kuiper de Amazon y varios esfuerzos en China) enfrentarán debido a la actividad solar, no solo en términos de comunicaciones sino también para evitar grandes cambios de posición que podrían causar una colisión con otros satélites.
En febrero de 2022, una poderosa tormenta solar derribó a la atmósfera unos 40 satélites Starlink recién lanzados, donde se quemaron. A principios de este año, otra investigación mostró que el aumento de la actividad solar estaba acelerando la desaparición de algunos satélites Starlink.
La tormenta solar de mayo de 2024 fue aproximadamente tres veces más débil que la tormenta solar más grande jamás registrada, el evento Carrington de 1859. Es probable que una tormenta de este tamaño récord golpee la Tierra nuevamente en algún momento, con problemas potencialmente grandes para los operadores de megaconstelaciones. “Con una tormenta muy grande, será mucho peor”, afirma Abdu Jyothi. “Pero no sabemos cuánto peor”.
Por ahora, esperemos que tengamos algo de tiempo para prepararnos. La tormenta de mayo de 2024 golpeó durante el pico de actividad del sol, que opera en un ciclo de 22 años. En teoría, una tormenta poderosa puede ocurrir en cualquier momento, pero podría comenzar a ser más probable en la década de 2040, cuando la actividad de la estrella vuelva a alcanzar su punto máximo. Para entonces, probablemente habrá decenas de miles más, si no cientos de miles más, de satélites en órbita, en comparación con los aproximadamente 13.000 que hay actualmente en órbita. “El problema aumenta cuanto más satélites se tienen”, dice Scott Shambaugh, fundador de Leonid Space, una empresa estadounidense que rastrea el impacto del clima espacial en los satélites.
“Cuando ocurre una tormenta solar, todavía no tenemos grandes modelos predictivos de cómo influirá en la resistencia en una escala de tiempo más corta”, dice Shambaugh. “Eso significa que durante las próximas horas o días, tus satélites no estarán donde crees que estarán”.
Mathew Owens, de la Universidad de Reading, Reino Unido, dice que un área particularmente poco comprendida son las subtormentas, pequeñas variaciones en nuestra atmósfera causadas por el calentamiento debido a la actividad solar, que pueden afectar desproporcionadamente a los satélites en diferentes órbitas. “Una tormenta geomagnética se compone de muchas, muchas subtormentas”, dice, pero “predecirlas es increíblemente difícil”.
Constelaciones como Starlink están brindando una ventana única a esta actividad, actuando esencialmente como una red de investigación gigante de sondas en órbita terrestre. “Estos satélites son probablemente las primeras sondas de datos que tenemos sobre cómo se producen las variaciones de la resistencia atmosférica local”, dice Abdu Jyothi.
Temas: