Por: Mihai Andrei
Los satélites son cada vez más disruptivos para la astronomía, y un área en la que son particularmente problemáticos es la detección de asteroides.
“Si se pierde exactamente el asteroide que va a golpear Nueva York o alguna otra ciudad del mundo, ninguna cantidad de dinero puede compensarlo”, dice Siegfried Eggl, profesor asistente de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.
Es una realización escalofriante, especialmente considerando cuánto aún no sabemos. No hemos descubierto la mayoría de los asteroides capaces de aniquilar ciudades e incluso podría haber algunos asesinos de planetas que aún no conocemos.
Por eso es tan importante asegurarse de que los astrónomos puedan hacer su trabajo mientras las empresas ponen más satélites en el espacio. Pero se está volviendo cada vez más desafiante.
Los satélites modernos son una importante ayuda tecnológica, allanando el camino para una verdadera interconectividad global. Pero hay un problema, bueno, algunos problemas, en realidad. Para empezar, los satélites están saturando la órbita cercana a la Tierra, creando un atasco sin precedentes. También están filtrando radiación que interfiere con las observaciones astronómicas. Pero quizás lo más importante es que están causando problemas a los programas de detección de asteroides.
“Ahora está ocurriendo esta gran carrera espacial”, dijo Eggl a ZME Science. “Muchas empresas están lanzando muchos satélites y eso es muy bueno para la ingeniería aeroespacial y para la industria espacial en general. Por un lado, aplaudo estos esfuerzos porque están ayudando a las personas de todo el mundo a conectarse y nos están haciendo avanzar como especie. Pero por otro lado, debemos tener mucho cuidado con el impacto ambiental que tienen estos lanzamientos”.
Eggl habló en la reunión de la Sociedad Astronómica Europea en Cracovia, Polonia, en una sesión dedicada a la astronomía en la era de las grandes constelaciones de satélites. Me reuní con él después para discutir cómo los satélites interfieren con los programas de detección de asteroides y qué se puede hacer para solucionar esto.
Las constelaciones de satélites artificiales ya son una realidad para los astrónomos y son una preocupación creciente en algunos campos. Tradicionalmente, los satélites se lanzaban con fines científicos o de observación. Sin embargo, se han vuelto cada vez más atractivos para las empresas de telecomunicaciones. Las empresas ofrecen navegación GPS, servicio telefónico e incluso Internet a través de satélites hoy en día, lo que obviamente es útil. Pero no todo es bueno. Para la radioastronomía, el campo que estudia el universo usando radiofrecuencias, los satélites pueden ser muy molestos.
“Pero incluso para la astronomía óptica y la forma en que percibimos el cielo, los satélites pueden tener un impacto, porque en parte de sus órbitas, la luz del sol se refleja en los paneles solares”, dice Eggl.
SpaceX ya tiene una cantidad impresionante de satélites en el espacio exterior: más de 4500, y pronto se lanzarán muchos más. Pero incluso esto palidece en comparación con lo que vendrá pronto.
China planea lanzar una constelación masiva de satélites llamada Guowang, con más de 12.000 satélites planificados. El propio SpaceX anunció planes para lanzar más de 7500 satélites (solo en la primera fase), y varios otros operadores tienen planes para poner miles de satélites en el espacio. Sin duda, la órbita de la Tierra se saturará en unos pocos años. Pero ya estamos viendo algunos de los problemas ahora.
Encontrando a los asesinos de planetas
Los satélites Starlink a veces son incluso visibles a simple vista: imagina lo que le están haciendo a los instrumentos de alta potencia. La compañía dice que ha realizado actualizaciones para reducir la contaminación lumínica que producen sus satélites, pero no está claro qué tan efectivo será esto. La razón por la que esto es tan preocupante es que estos satélites podrían interferir con los esfuerzos para detectar asteroides peligrosos.
“Por el momento, estamos realmente tratando de aumentar nuestras habilidades para encontrar posibles asteroides peligrosos”, dice Eggl. “Para los asesinos globales, hemos hecho un trabajo bastante bueno, principalmente basado en la financiación de la NASA. Conocemos, diría, el 90% de esos asteroides que pueden tener un impacto global si nos golpean”.
Eso todavía deja una estimación no tan tranquilizadora de alrededor del 10% de los asteroides asesinos de planetas de los que quizás no estemos al tanto. Para asteroides más pequeños (asteroides que pueden acabar con condados o países más pequeños), las incógnitas son aún mayores. Hay modelos, estimaciones y predicciones, pero es mejor ver los asteroides directamente, y los satélites están interfiriendo con estos esfuerzos.
“Cuando los satélites reflejan la luz del sol, realmente interfieren con este proceso en el que encontramos asteroides o tratamos de descubrir más sobre el universo”, menciona Eggl.
Detectar asteroides es un desafío. Como las estrellas, sólo salen de noche. Es difícil ver lo que se esconde en el resplandor del sol. Se podrían ocultar varios asteroides peligrosos y es posible que aún no sepamos nada sobre ellos. Los investigadores están tratando de empujar este límite y encontrar más asteroides que son difíciles de detectar. Pero aquí es exactamente donde los satélites están haciendo más daño.
“Creemos que muchos de los que faltan se esconden en algún lugar”, dice Eggl, “más o menos cerca de la órbita de la Tierra. Ahí es donde las constelaciones de satélites vuelven a entrar en juego porque estas son exactamente las áreas que observarías, como en el crepúsculo, y ahí es donde los satélites reflejan más la luz del sol porque algunas de sus órbitas están oscurecidas por la Tierra. Así que están en la sombra. Pero especialmente cuando miras a lo largo de la órbita de la Tierra, en las zonas crepusculares, aquí es donde los satélites se vuelven más prominentes en el rango óptico”.
Aquí es donde puede entrar el nuevo observatorio Vera C. Rubin.
Vera C. Rubin versus satélites
El Observatorio Vera C. Rubin es uno de los proyectos más emocionantes de la astronomía moderna. El observatorio aún no se ha lanzado, pero hay mucho en juego.
Anteriormente conocido como el Gran Telescopio de Sondeo Sinóptico (LSST), creará un conjunto de datos astronómicos sin precedentes para estudios del universo profundo y dinámico. Pero también nos ayudará a mapear el sistema solar con un detalle sin precedentes. Todavía no está terminado, todavía está en construcción en Chile, pero cuando esté terminado, se convertirá en el telescopio astronómico de exploración de todo el cielo más grande. Entre otros objetivos (como el estudio de la materia oscura y el mapeo de la Vía Láctea), el Observatorio Vera C. Rubin también ayudará a los astrónomos a detectar muchos más objetos pequeños en nuestro sistema solar que antes.
Se estima que el observatorio descubrirá más de 9.000 asteroides cercanos a la Tierra más grandes que el asteroide de Tunguska e incluso más asteroides más pequeños. Estos no son “asesinos de planetas”, sino “asesinos de ciudades”, y Vera C. Rubin duplicará el número de estos peligrosos asteroides conocidos. Pero aquí también, los satélites podrían ser un pequeño problema.
Para confirmar que un objeto es realmente un asteroide, será necesario detectarlo seis veces, idealmente dos veces por noche, durante tres noches. Pero si una de esas detecciones se arruina, digamos por un rayo de luz satelital, entonces puede convertirse en un descubrimiento fallido y se pierde la certeza. Investigadores como Eggl están trabajando para pronosticar el impacto que tendrán los satélites en el observatorio y mitigar estos efectos.
“Si los satélites ultrabrillantes dañarían nuestros detectores o interferirían de una manera que literalmente nos obligaría a evitarlos, esto es algo que debemos saber con anticipación. Entonces, uno de los estudios que estamos realizando actualmente es una especie de evaluación de impacto”.
Hay diferentes tipos de simulaciones, pero todas apuntan en la misma dirección: las empresas de satélites deberían reducir el brillo de sus satélites. Sin esto, los astrónomos invariablemente perderán algunos de los datos del sondeo, y en esos datos podría haber un asteroide potencialmente peligroso.
“Estamos diseñando estudios para asegurarnos de que aún podamos realizarlos, especialmente en el crepúsculo, y para asegurarnos de que la interferencia del satélite no elimine por completo los datos que obtenemos”.
¿Todos pueden jugar a la pelota?
El impacto de los satélites depende del brillo de los satélites, por lo que lo primero que se debe hacer es reducir la reflectividad de los satélites. La comunicación y el acuerdo son clave, porque es poco probable que la legislación y la aplicación se eliminen en el corto plazo, y la cantidad de satélites sigue creciendo. Entonces Eggl espera que los investigadores y las empresas puedan trabajar juntos para llegar a un acuerdo aceptable.
La buena noticia es que las empresas, o al menos algunas empresas, han sido receptivas a lo que dicen los astrónomos. Eggl pone como ejemplo positivo a SpaceX, que está probando varias estrategias para mitigar los problemas causados por su flota de satélites. Estos incluyen recubrimientos y espejos dieléctricos para reducir el brillo y la contaminación lumínica de sus satélites. Pero hasta ahora, no está claro si tales estrategias están funcionando a un nivel satisfactorio. No es una pérdida catastrófica de datos, pero es significativa.
Además, con más empresas de todo el mundo entrando en la carrera de satélites, se vuelve cada vez más difícil lograr que todos participen. Y como solo conocemos alrededor del 20-30% de los posibles asteroides “asesinos de ciudades”, no podemos permitirnos la alternativa.
Un estudio reciente cuantificó el efecto que algunos de los satélites planificados tendrán en el Observatorio Vera C. Rubin y cómo el observatorio puede ajustar y mitigar estos efectos.
“Dado un pronóstico de órbita satelital razonablemente preciso, encontramos que es posible ajustar el algoritmo del programador para evitar efectivamente algunos satélites. En general, sacrificar el 10% del tiempo de observación del LSST para evitar satélites reduce la fracción de visitas del LSST con rachas en un factor de 2 si tal mitigación será necesaria depende del impacto general de las rachas en la ciencia, que aún no está bien cuantificado”, concluyó el estudio.
Los investigadores están trabajando en una red que permitiría a los astrónomos saber dónde están los satélites, pero aún está en la fase de diseño.
“Actualmente estamos tratando de obtener fondos de instituciones para desarrollar una red de este tipo en la que, en esencia, podamos tomar todos los datos que recibimos de varias fuentes gubernamentales y determinar cuándo los satélites serán brillantes en función de lo que nos digan los operadores sobre la actitud. Con esto, podemos enviar mensajes en tiempo real para decirle a la gente, ya sabes, ‘ahora puedes estar interfiriendo con uno u otro observatorio, por favor inclina el satélite fuera del camino'”.
Este enfoque tiene sus límites y aún se encuentra en la fase de diseño. Pero incluso si funciona, no será fácil. Esquivar satélites también significa que necesita usar el observatorio durante más tiempo, lo que significa más dinero gastado en la misma investigación. Esencialmente, es una externalidad de los satélites. Otra opción que menciona Eggl es simplemente hacer más observaciones, pero esto plantea el mismo problema de gastar más tiempo y recursos. Si las compañías de satélites no hacen realmente un esfuerzo por cumplir con las solicitudes de los astrónomos, este enfoque es una batalla cuesta arriba.
Afortunadamente, la mayoría de las empresas son receptivas, dice Eggl. Pero estos son todavía los primeros días y muchas cosas pueden cambiar.
“Si las empresas se ofrecen como voluntarias y resuelven el desafío por su cuenta, con base en la buena fe, las regulaciones no son necesariamente necesarias. Si ese no es el caso, habrá algo que debemos hacer”, agrega, refiriéndose a la regulación. “Diría que, tarde o temprano, si las acciones voluntarias no son suficientes para resolver el problema, hay que hacer algo”.
La detección temprana es clave
La posibilidad de que un asteroide peligroso golpee la Tierra ha sido explorada en el arte y la ficción un millón de veces. Si bien las películas a menudo son cursis y no tienen la ciencia correcta, la perspectiva de que un asteroide golpee la Tierra no es descabellada. Claro, los asesinos de planetas son muy poco probables, pero los eventos de Tunguska pueden ocurrir una vez cada siglo.
No estamos indefensos ante tales asteroides. Como mostró la misión DART, ya tenemos la tecnología para interceptar asteroides y cambiar su trayectoria. Pero todo esto depende de la detección temprana. Si no podemos detectar asteroides lo suficientemente pronto, nuestra capacidad de defensa planetaria se reduce espectacularmente.
Es un desafío de alto riesgo y es muy importante hacerlo bien. Es un delicado equilibrio entre las ventajas que aportan los satélites y los riesgos potenciales que plantean. A medida que la industria espacial continúa expandiéndose, el potencial de choques entre intereses comerciales, científicos y de seguridad solo aumentará.
Esto también se trata de mucho más que solo asteroides. Se trata del acceso al cielo, que damos por sentado, pero cada vez se disputa más.
“La astronomía es importante”, concluye Eggl. “Es importante para las personas, no solo para los astrónomos profesionales, sino también para las personas que simplemente disfrutan del cielo nocturno. Si eso cambia completamente en función de los satélites que se lanzan, es la destrucción del patrimonio y la destrucción de nuestra capacidad de comprender más sobre el cosmos”.
El espacio es la frontera final y, a medida que continuamos explorándolo y llenándolo con satélites hechos por el hombre, es más importante que nunca que lo hagamos de manera responsable. Se puede lograr un equilibrio entre el valor indispensable de la tecnología satelital y la necesidad de preservar nuestras observaciones astronómicas, pero requiere un entendimiento común y un compromiso compartido con el bienestar de nuestro planeta.
Este artículo es una traducción de otro publicado en ZME Science. Puedes leer el texto original haciendo clic aquí.
