¿Cómo pueden los astrónomos superar la perturbación causada por las megaconstelaciones de satélites?
Durante incontables milenios, toda la humanidad ha podido presenciar toda la belleza del cielo oscuro y prístino cada vez que nos enfrentamos a una noche clara, sin nubes y sin luna. Desde cualquier lugar de la Tierra, se pueden ver miles de estrellas simultáneamente, así como características intrincadas de la Vía Láctea, un puñado de otras galaxias e incluso muchas nebulosas, cúmulos de estrellas y otros objetos del espacio profundo. Con la llegada de los telescopios (y más tarde de la tecnología y los equipos fotográficos) estas cifras se dispararon. Nuestras visiones del universo distante están limitadas únicamente por nuestras tecnologías y nuestras inversiones en ellas.
Pero dos acontecimientos cambiaron esta situación. Primero fue la iluminación eléctrica, lo que dio lugar a que las ciudades, los pueblos y ahora incluso las zonas rurales emitieran a menudo más luz desde el suelo que todo lo que había en el cielo combinado. Por ahora, sólo una pequeña porción de la población de la Tierra puede ver más de unos pocos cientos de estrellas a simple vista durante la noche. Pero el segundo desarrollo, los satélites artificiales, es más reciente y afecta al cielo nocturno sólo desde el comienzo de la era espacial. A principios de 2019, había aproximadamente 2.000 satélites activos; para finales de siglo, se espera que este número aumente a más de 100.000. Esto cambiará para siempre no sólo la astronomía, sino también la relación de la humanidad con el espacio. Durante las últimas semanas, tanto la Sociedad Astronómica Estadounidense como la Sociedad Astronómica Europea han celebrado reuniones de verano, donde muchos científicos y expertos de la industria compartieron las últimas noticias y desafíos en la intersección de los satélites y la astronomía. Esto es algo que todo el mundo debería saber.
El espacio es un lugar grande, pero la órbita terrestre baja no lo es. Una vez que nos aventuramos más allá de la atmósfera terrestre, descubrimos que ya no estamos limitados a un pequeño volumen justo encima de la superficie de la Tierra, sino que podemos ocupar cualquier posición en el espacio tridimensional que queramos.
Por encima de unos pocos cientos de kilómetros, los satélites en órbita pueden permanecer estables durante meses, años, décadas o más, dependiendo de cómo estén equipados. Cuanto más avance, más Tierra podrá cubrir a la vez, pero acercarse a la Tierra tiene sus ventajas. Cuanto más te acercas:
La desventaja, sin embargo, es que la órbita terrestre baja ya está llena de satélites activos e inactivos, así como de gran parte de nuestra basura espacial. Cuanto más cerca esté de la Tierra, más satélites necesitará para obtener cobertura global. Y, en particular, cuantos más satélites se coloquen en un espacio estrecho entre unos 300 kilómetros y unos 600 kilómetros sobre la superficie de la Tierra (el más bajo en la órbita terrestre baja), mayor será el riesgo de una colisión entre satélites y uno solo. probabilidad de que una colisión cree una reacción en cadena de colisiones.
El LSST del Observatorio Vera C. Rubin, que se muestra en esta fotografía de 2018, se encuentra actualmente en construcción y casi listo para sus primeras observaciones. Incluso si los satélites se atenúan, los parasoles y las altitudes orbitales avanzan de acuerdo con los planes declarados de SpaceX, el observatorio de clase mundial, el primero en su tipo, se verá obligado a cambiar sus operaciones para tener en cuenta Starlink. (PROYECTO LSST/NSF/AURA)
Astronomía antes de 2019. Si bien tanto la contaminación lumínica como los satélites afectan a la astronomía, tenemos una larga historia de esfuerzos de mitigación moderadamente exitosos para combatirlos. Nuestros telescopios terrestres de última generación se han construido principalmente (durante al menos el último medio siglo) con cielos oscuros protegidos y el apoyo de las comunidades locales. Los telescopios espaciales en gran medida no se ven afectados por la contaminación lumínica terrestre, mientras que algún satélite ocasional, ya sea débil o brillante, sólo afectará temporalmente la imagen en menos de 1, incluso con grandes telescopios de campo amplio.
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El 18 de noviembre de 2019, aproximadamente 19 satélites Starlink pasaron por el Observatorio Interamericano Cerro Tololo, interrumpiendo las observaciones astronómicas y obstaculizando la investigación científica de manera real y mensurable. Si los planes actuales de SpaceX, OneWeb y otros proveedores de satélites se desarrollan según lo previsto, el impacto en la astronomía será extraordinario.
(CLARAE MART?NEZ-V?ZQUEZ / CTIO)
Durante incontables milenios, toda la humanidad ha podido presenciar el cielo oscuro y prístino cada vez que nos enfrentamos a una noche clara, sin nubes, sin luna y de toda belleza. Desde cualquier lugar de la Tierra, se pueden ver miles de estrellas simultáneamente, así como características intrincadas de la Vía Láctea, un puñado de otras galaxias e incluso muchas nebulosas, cúmulos de estrellas y otros objetos del espacio profundo. Con la llegada de los telescopios (y más tarde de la tecnología y los equipos fotográficos) estas cifras se dispararon. Nuestras visiones del universo distante están limitadas únicamente por nuestras tecnologías y nuestras inversiones en ellas.
Pero dos acontecimientos cambiaron esta situación. Primero fue la iluminación eléctrica, lo que dio lugar a que las ciudades, los pueblos y ahora incluso las zonas rurales emitieran a menudo más luz desde el suelo que todo lo que había en el cielo combinado. Por ahora, sólo una pequeña porción de la población de la Tierra puede ver más de unos pocos cientos de estrellas a simple vista durante la noche. Pero el segundo desarrollo, los satélites artificiales, es más reciente y afecta al cielo nocturno sólo desde el comienzo de la era espacial. A principios de 2019, había aproximadamente 2.000 satélites activos; para finales de siglo, se espera que este número aumente a más de 100.000. Esto cambiará para siempre no sólo la astronomía, sino también la relación de la humanidad con el espacio. Durante las últimas semanas, tanto la Sociedad Astronómica Estadounidense como la Sociedad Astronómica Europea han celebrado reuniones de verano, donde muchos científicos y expertos de la industria compartieron las últimas noticias y desafíos en la intersección de los satélites y la astronomía. Esto es algo que todo el mundo debería saber.
Desde 2019, miles de objetos creados por el hombre (casi la mitad de todos los objetos activos han sido lanzados) han ocupado órbitas terrestres bajas y medias. Cada punto negro en esta imagen muestra un satélite en funcionamiento, un satélite inactivo o un trozo de escombros suficientemente grande. Los satélites 5G actuales y previstos aumentarán significativamente el número y el impacto de los satélites en las observaciones ópticas, infrarrojas y de radio obtenidas de la Tierra y de las observaciones de la Tierra desde el espacio, y aumentarán la probabilidad del síndrome de Kessler. Los satélites geoestacionarios están entre 50 y 100 veces más lejos que los satélites en órbita terrestre más baja que se muestran aquí. (Ilustración de la NASA cortesía de la Oficina del Programa de Desechos Orbitales)
El espacio es un lugar grande, pero la órbita terrestre baja no lo es. Una vez que nos aventuramos más allá de la atmósfera terrestre, descubrimos que ya no estamos limitados a un pequeño volumen justo encima de la superficie de la Tierra, sino que podemos ocupar cualquier posición en el espacio tridimensional que queramos.
Por encima de unos pocos cientos de kilómetros, los satélites en órbita pueden permanecer estables durante meses, años, décadas o más, dependiendo de cómo estén equipados. Cuanto más avance, más Tierra podrá cubrir a la vez, pero acercarse a la Tierra tiene sus ventajas. Cuanto más te acercas:
La desventaja, sin embargo, es que la órbita terrestre baja ya está llena de satélites activos e inactivos, así como de gran parte de nuestra basura espacial. Cuanto más cerca esté de la Tierra, más satélites necesitará para obtener cobertura global. Y, en particular, cuantos más satélites se coloquen en un espacio estrecho entre unos 300 kilómetros y unos 600 kilómetros sobre la superficie de la Tierra (el más bajo en la órbita terrestre baja), mayor será el riesgo de una colisión entre satélites y uno solo. probabilidad de que una colisión cree una reacción en cadena de colisiones.
El LSST del Observatorio Vera C. Rubin, que se muestra en esta fotografía de 2018, se encuentra actualmente en construcción y casi listo para sus primeras observaciones. Incluso si los satélites se atenúan, los parasoles y las altitudes orbitales avanzan de acuerdo con los planes declarados de SpaceX, el observatorio de clase mundial, el primero en su tipo, se verá obligado a cambiar sus operaciones para tener en cuenta Starlink. (PROYECTO LSST/NSF/AURA)
Astronomía antes de 2019. Si bien tanto la contaminación lumínica como los satélites afectan a la astronomía, tenemos una larga historia de esfuerzos de mitigación moderadamente exitosos para combatirlos. Nuestros telescopios terrestres de última generación se han construido principalmente (durante al menos el último medio siglo) con cielos oscuros protegidos y el apoyo de las comunidades locales.
Los telescopios espaciales en gran medida no se ven afectados por la contaminación lumínica terrestre, mientras que algún satélite ocasional, ya sea débil o brillante, sólo afectará temporalmente la imagen en menos de 1, incluso con grandes telescopios de campo amplio.
Parte de cómo los astrónomos mitigan los impactos de los satélites es a través de programas de seguimiento. Debido a lo bien que los humanos comprenden las leyes de la gravedad y la influencia de la exosfera de la Tierra en la desintegración de los satélites, y a la minuciosa y precisión con la que rastreamos los objetos allí, los astrónomos pueden planificar sus observaciones a lo largo de cada noche para minimizar los efectos de los satélites. datos. Con sólo unos pocos miles de satélites, incluidos incluso los inactivos y trozos de desechos espaciales, la combinación de estas diferentes intervenciones permite a los astrónomos minimizar las pérdidas.
Megaconstelación de satélites. Sin embargo, a partir de 2019, las cosas empezaron a cambiar drásticamente. El primer lanzamiento del nuevo satélite Starlink de SpaceX, el primero de una serie de megaconstelaciones de satélites diseñadas para proporcionar una cobertura global de Internet moderna, fue un shock inmediato tanto para la comunidad astronómica como para la civil. Los nuevos satélites son:
Solo SpaceX planea desplegar un total de 42.000 satélites en órbita terrestre baja y, aunque cuentan con algunas medidas de mitigación, sus satélites actuales todavía están apenas allí o ligeramente por debajo del umbral visible. a simple vista bajo un cielo oscuro. Si se tienen en cuenta otros proveedores previstos, incluidos OneWeb, Kuiper/Amazon y proyectos de China, Japón y otros países, se esperan más de 100.000 satélites de bajo coste, según la Dra. Connie Walker, del NOIRLab de la Fundación Nacional de Ciencias. Es probable que los satélites estén en nuestro corto futuro.
Número de satélites visibles desde una constelación simulada de 10.000 satélites a 500 km de altitud (naranja) y 1.000 km de altitud (azul) en una noche astronómica. Observe cómo la sombra de la Tierra reduce a cero la influencia de los satélites de baja altitud durante varias horas por la noche, incluso en verano, mientras que las constelaciones de gran altitud nunca alcanzan esa marca. (PAT SEITZER, presentado en AAS237)
Pero, con diferencia, el mayor daño lo ha causado la astronomía profesional. Cada satélite que pase dentro del campo de visión de un telescopio moderno:
La pérdida para la ciencia aún no se puede medir, pero las estimaciones realistas son dramáticas. El próximo Observatorio Vera C. Rubin, el estudio de todo el cielo más grande, más rápido y más amplio jamás diseñado, incluirá pistas satelitales en sus aproximadamente 30 a 40 imágenes. Las cosas que está optimizado para medir son aquellos objetos que se ven más afectados por las trayectorias de estos satélites: objetos que cambian con el tiempo, objetos que cambian de posición con el tiempo, objetos transitorios que se iluminan y/o se desvanecen con el tiempo. Es posible que ya no sea posible identificar y rastrear asteroides potencialmente peligrosos, y es casi seguro que perderemos algunos descubrimientos científicos que ni siquiera sabíamos que se habían descubierto.