Cada noche, las estrellas del cielo compiten con miles de satélites. La cantidad de piratas informáticos solo está creciendo a medida que proliferan las constelaciones de satélites, ya que las empresas planean lanzar orbitales de decenas de miles para transmitir señales de Internet y otras comunicaciones a la Tierra. Entre ellos se encuentran SpaceX, que ya lanzó miles de satélites Starlink, y Amazon, que planea iniciar el proyecto de la constelación de Kuiper a finales de este año.
Para los astrónomos que estudian el universo desde la superficie del nuestro, este es un problema creciente.
“Es un tema candente”, dijo Eric Burns, astrónomo de la Universidad Estatal de Luisiana. “Estamos lidiando con tantos satélites que limita la sensibilidad de los telescopios terrestres”.
Muchos astrónomos han sido muy críticos con los efectos actuales y futuros de las constelaciones de satélites en sus estudios. Pero el Dr. Burns y otros científicos están considerando hacer Cosmic Lemonade con limones tropicales. ¿Qué pasaría si todos esos satélites superpuestos, se preguntan, pudieran ayudar a avanzar en el campo de la astronomía a medida que expande el acceso en la Tierra a las señales de los satélites?
Lo que ven los astrónomos es la posibilidad de un nuevo tipo de telescopio que podrían proporcionar las constelaciones masivas. En una próxima propuesta que el Dr. Burns y sus colegas planean compartir con empresas privadas que construyen constelaciones de satélites, esperan que miles de pequeños detectores de rayos gamma puedan viajar al espacio usando satélites. Tomado solo, cada reactivo individual será débil. Pero trabajando juntos dentro de una constelación masiva de varios miles de satélites, el poder de tal sistema rivalizaría con Swift y Fermi, dos observatorios de rayos gamma en el espacio operados por la NASA.
El efecto será genial. Los estallidos de rayos gamma son el sello distintivo del evento más catastrófico en el universo desde el Big Bang. La investigación en profundidad de los fenómenos puede ayudar a responder las preguntas más importantes de la actualidad, como de qué están hechos los núcleos de las estrellas de neutrones o cómo el comportamiento de la energía oscura puede revelar la forma del universo.
“Este es un conjunto de preguntas tan importantes como las que se pueden hacer en astronomía”, dijo el Dr. Burns. “Podremos manejar miles de detectores de rayos gamma como un telescopio coherente muy poderoso que mira a través del universo, que será más sensible que cualquier cosa que se haya hecho antes”.
La idea no carece de precedentes. En 2011, Iridium Communications trabajó con científicos para utilizar herramientas de investigación en el espacio. Alrededor de 30 satélites Iridium, que normalmente envían comunicaciones de voz y datos a la Tierra, albergan dosímetros que miden la radiación en la órbita terrestre baja bajo el programa REACH, una colaboración entre la Fuerza Aérea de EE. UU. y científicos.
Todos los más de 60 satélites de Iridium llevan magnetómetros para el programa AMPERE, que está a cargo del Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins, que estudia cómo la energía ingresa a la ionosfera de la Tierra desde su magnetosfera.
Las lecturas de iridio son una fuente importante de datos de radiación, dice Alexa Halford, jefa asociada de laboratorio en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. Su trabajo revela la relación entre la magnetosfera y la atmósfera de la Tierra y cómo las dos trabajan juntas para proteger a la Tierra de las poderosas lluvias de radiación del espacio.
El Dr. Halford dijo que las formas en que las enormes constelaciones de satélites interfieren con los telescopios en la superficie de la Tierra necesitan más estudio.
“La astronomía terrestre es muy importante”, dijo, “y debemos ser responsables”.
Por otro lado, ve un gran potencial en colocar instrumentos científicos en más satélites.
“Más datos pueden darnos una imagen más completa”, dijo el Dr. Halford. “Me estaba costando mucho decir que no”.
SpaceX ya está compartiendo algunos datos con científicos en un acuerdo que podría beneficiar a ambas partes.
Tzu-Wei Fang, un científico de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica que se especializa en el pronóstico del clima espacial, comenzó a colaborar con SpaceX después de un lanzamiento desastroso en febrero de 2022. SpaceX vio cómo 38 de los 49 satélites Starlink recién desplegados se incendiaban.
La autopsia del Dr. Fang documentó cómo una tormenta geomagnética menor espesó el aire en altitudes donde ocurren órbitas terrestres bajas. Entonces, en lugar de navegar en órbita, los satélites Starlink fueron lanzados en aire espeso y caliente y separados.
“Nadie puede hacer nubes de órbita terrestre baja muy bien en este momento porque no tenemos los satélites adecuados”, dijo.
Después de ese incidente, SpaceX acordó compartir los datos de posición y velocidad de casi 4000 satélites Starlink durante un año, lo que le dio a la Dra. Fang y sus colegas la oportunidad de estudiar el tipo de nubes orbitales que destruyeron los satélites. Esto podría conducir a mejores pronósticos del clima espacial, dijo el Dr. Fang, dando a los satélites más tiempo para responder al aumento de la densidad del aire al elevarse a una altitud orbital más segura, “lo que en última instancia beneficiará a todos”.
La obtención de datos científicamente útiles de las constelaciones de satélites presenta obstáculos técnicos. Los satélites en órbita terrestre baja se mueven muy rápidamente y completan un círculo orbital completo en aproximadamente 90 minutos. Por lo tanto, recopilar datos de una constelación de muchos satélites no es fácil.
Y para que los equipos científicos entren en órbita, existen severas restricciones. Los satélites de comunicaciones de órbita terrestre baja, como Starlink de SpaceX, tienen una vida corta de unos cinco años, por lo que los detectores deben ser económicos. Por el contrario, el Telescopio Espacial Hubble cuesta alrededor de $ 16 mil millones en dólares de hoy, pero se espera que dure unos 40 años.
No se pueden procesar adiciones de última hora. Los ingenieros de satélites deberán ajustar sus diseños para adaptarse a las nuevas cargas útiles con actualizaciones, como fuentes de energía y enlaces de datos más grandes.
Ninguna de las empresas que construyen enormes constelaciones de satélites ha dicho que está dispuesta a desplegar detectores de rayos gamma u otros sensores nuevos que ayuden a los científicos. Cuando se le pidió que comentara sobre la idea, SpaceX se negó a responder y OneWeb, que recientemente completó otra constelación más pequeña, no lo hizo. Project Kuiper, un grupo del minorista en línea Amazon que puede 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 la cantidad de asociaciones con operadores de constelaciones era una forma de beneficiar a todos sin aumentar el caos en el cielo. “No es una gran respuesta, pero creo que es la mejor que tenemos”, dijo.
Hasta ahora, la carga de la negociación uno a uno con empresas reacias como SpaceX ha frustrado a los astrónomos. El Dr. Burns cree que ha llegado el momento de la supervisión del gobierno para garantizar un daño mínimo a la ciencia por parte de las enormes torres.
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 instrumentos científicos en las mismas megaconstelaciones sería beneficiosa para ambos lados”, dijo. “Si están abiertos a eso, esa es una solución más grande”.