Los satélites amenazan la astronomía, pero los científicos ven una oportunidad

Cada noche, las estrellas del cielo compiten con miles de satélites. El número de intrusos no hace sino crecer a medida que proliferan las constelaciones de satélites, con empresas que planean lanzar orbitadores por decenas de miles para transmitir Internet y otras señales de comunicaciones de vuelta a la Tierra. Entre ellas se encuentran SpaceX, que ya ha lanzado miles de satélites Starlink, y Amazon, que tiene previsto poner en marcha su constelación del Proyecto Kuiper a finales de este año.

Para los astrónomos que estudian el universo desde la superficie de nuestro mundo, se trata de un problema creciente.

"Es un tema candente", afirma Eric Burns, astrónomo de la Universidad Estatal de Luisiana. "Nos enfrentamos a un número de satélites tan grande que está limitando la sensibilidad de los telescopios terrestres".

Muchos astrónomos han criticado duramente los efectos actuales y futuros de las constelaciones de satélites en sus estudios. Pero el Dr. Burns y otros científicos están pensando en hacer limonada cósmica a partir de limones orbitales. ¿Y si todos esos satélites que interfieren pudieran ayudar a avanzar en el campo de la astronomía al ampliar el acceso desde tierra a las señales de los satélites?

Lo que estos astrónomos ven es el potencial de un nuevo tipo de telescopio que podrían proporcionar las megaconstelaciones. En una próxima propuesta que el Dr. Burns y sus colegas pretenden compartir con empresas privadas que construyen constelaciones de satélites, esperan que miles de diminutos detectores de rayos gamma puedan viajar al espacio con los satélites. Por separado, cada detector sería débil. Pero funcionando en conjunto dentro de una megaconstelación de varios miles de satélites, la potencia de un sistema de este tipo rivalizaría con Swift y Fermi, dos observatorios de rayos gamma en el espacio gestionados por la NASA.

El impacto sería significativo. Los estallidos de rayos gamma son el sello distintivo de los acontecimientos más catastróficos del universo desde el Big Bang. Profundizar en la investigación de estos fenómenos podría ayudar a responder a las preguntas más importantes de la actualidad, como qué constituye el núcleo de las estrellas de neutrones o cómo el comportamiento de la energía oscura podría revelar la forma del universo.

"Se trata de las preguntas más importantes que pueden plantearse en astronomía", afirma el Dr. Burns. "Podremos tratar los miles de detectores de rayos gamma como un único telescopio coherente extremadamente potente que observa todo el universo, lo que sería más sensible que todo lo que se ha hecho hasta ahora".

La idea no carece de precedentes. En 2011, Iridium Communications colaboró con científicos para transportar instrumentos de investigación al espacio. Alrededor de 30 satélites Iridium -que normalmente transmiten comunicaciones de voz y datos a la Tierra- también albergan dosímetros que miden la radiación en órbita terrestre baja en el marco del programa REACH, una colaboración entre la Fuerza Aérea de Estados Unidos y científicos.

Además, los más de 60 satélites de Iridium llevan magnetómetros para el programa AMPERE, dirigido por el Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins, que estudia cómo la energía entra en la ionosfera de la Tierra desde su magnetosfera.

Alexa Halford, jefa asociada de laboratorio del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA, afirma que las lecturas de Iridium son una importante fuente de datos sobre radiación. Su trabajo descubre la conexión entre la magnetosfera de la Tierra y su atmósfera y cómo ambas trabajan juntas para proteger el suelo de las lluvias de radiación intensa procedentes del espacio.

La Dra. Halford afirma que es necesario estudiar más a fondo la forma en que las megaconstelaciones de satélites interfieren con los telescopios situados en la superficie terrestre.

"La astronomía terrestre es increíblemente importante y debemos ser responsables", afirmó.

Por otra parte, ve un gran potencial en la instalación de instrumentos científicos en más satélites.

"Más datos pueden darnos una imagen más completa", afirma Halford. "Me costaría mucho decir que no".

SpaceX ya comparte algunos datos con científicos en un acuerdo que podría beneficiar a ambas partes.

Tzu-Wei Fang, científico de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica especializado en la predicción de la meteorología espacial, empezó a colaborar con SpaceX tras un desastroso lanzamiento en febrero de 2022. SpaceX vio cómo 38 de sus 49 satélites Starlink recién desplegados ardían en llamas.

La autopsia del Dr. Fang documentó cómo una tormenta geomagnética menor había elevado la densidad del aire en las altitudes donde se producen las órbitas terrestres bajas. En lugar de entrar en órbita, los satélites Starlink chocaron contra aire denso y caliente y se rompieron.

"Nadie puede hacer muy bien el arrastre en órbita terrestre baja ahora mismo porque no tenemos los satélites adecuados", dijo.

Tras el incidente, SpaceX accedió a compartir los datos de posicionamiento y velocidad de sus aproximadamente 4.000 satélites Starlink durante un año, lo que dio a la Dra. Fang y a sus colegas la oportunidad de estudiar el tipo de arrastre orbital que había destruido los satélites. Esto podría mejorar las predicciones meteorológicas espaciales y dar a los satélites más tiempo para reaccionar ante un aumento de la densidad del aire elevándose a una altitud orbital más segura, "lo que en última instancia beneficiará a todos", afirma la Dra. Fang.

La obtención de datos científicamente útiles a partir de constelaciones de satélites presenta obstáculos técnicos. Los satélites en órbita terrestre baja se mueven muy rápido, completando un circuito orbital entero en unos 90 minutos. Por eso no es fácil combinar los datos de una constelación de muchos satélites.

Y para que los equipos científicos puedan viajar en órbita, existen limitaciones estrictas. Los satélites de comunicaciones en órbita terrestre baja, como el Starlink de SpaceX, tienen una vida corta, de unos cinco años, por lo que los detectores tendrían que ser baratos. En cambio, el telescopio espacial Hubble costó unos 16.000 millones de dólares actuales, pero se espera que dure unos 40 años.

Las incorporaciones no podían hacerse en el último momento. Los ingenieros de satélites tendrían que modificar sus diseños para dar cabida a las nuevas cargas útiles con mejoras como mayores fuentes de energía y enlaces de datos.

Ninguna de las empresas que están construyendo enormes constelaciones de satélites ha dicho que esté dispuesta a instalar detectores de rayos gamma u otros sensores nuevos que pudieran ayudar a los científicos. Cuando se le pidió que comentara la idea, SpaceX declinó responder, y OneWeb, que recientemente completó otra constelación más pequeña, nunca respondió. Project Kuiper, la constelación del minorista en línea Amazon que podría lanzar sus primeros satélites a finales de este año, dijo que había invitado al Dr. Burns a presentar su propuesta.

El Dr. Halford sugirió que aumentar el número de asociaciones con los operadores de la constelación era una forma de beneficiar a todos sin saturar aún más el cielo. "No es una gran respuesta, pero creo que es la mejor que tenemos", afirmó.

Hasta ahora, la carga de negociar individualmente con empresas indecisas como SpaceX ha frustrado a los astrónomos. El Dr. Burns cree que podría haber llegado el momento de que la supervisión gubernamental garantice un daño mínimo a la ciencia por parte de las megaconstelaciones.

Con una mayor participación, el Dr. Burns espera que los científicos y los fabricantes de satélites puedan aprender a trabajar juntos. "Creo que la idea de instalar instrumentos científicos en las propias megaconstelaciones beneficiaría a ambas partes", afirma. "Si están abiertos a ello, será una solución aún mayor".