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Los astrónomos y las megaconstelaciones aprenden a llevarse bien

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La última vez que Patricia Cooper asistió a una reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense, no estaba segura de en qué se estaba metiendo.

Era enero de 2020 y Cooper, en ese momento vicepresidente de SpaceX, había aceptado representar a la compañía en una mesa redonda en la conferencia sobre las interferencias que las constelaciones de satélites podrían crear para los astrónomos.

Esa discusión fue impulsada por el primer lanzamiento de SpaceX de 60 satélites Starlink poco más de seis meses antes, ampliamente visibles en el cielo nocturno y que alarmaron a los astrónomos, que temían lo que decenas de miles de esos satélites afectarían a sus observaciones. “El término que escuché una y otra vez fue 'en la guarida de los leones'”, recordó sobre los preparativos para el panel. “No sabíamos lo que iba a pasar: ¿horcas, tomates podridos?”

A pesar de la protesta pública, alimentada por las redes sociales, la discusión real en la reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense (AAS) fue educada y constructiva. "Fue un presagio de cómo estamos trabajando ahora", dijo Cooper, ahora consultor, durante una sesión en la reunión más reciente de la AAS el 10 de enero en Nueva Orleans.

En los cuatro años que transcurrieron desde esa discusión original, la comunidad astronómica ha colaborado con SpaceX y otras empresas en formas de mitigar el impacto de las megaconstelaciones en la astronomía óptica y radioastronomía en el corto plazo, mientras se buscan soluciones regulatorias a largo plazo.

Rompiendo tubos de estufa

El problema de la interferencia de los satélites en la astronomía no está resuelto, como dejaron claro los astrónomos en la reunión de la AAS. "Hay algunas noticias no tan buenas y algunas buenas", dijo Connie Walker, codirectora del Centro de la Unión Astronómica Internacional para la Protección del Cielo Oscuro y Tranquilo contra la Interferencia de Constelaciones de Satélites, o CPS. La noticia no tan buena, dijo, es que el número de satélites “está aumentando exponencialmente”.

"La buena noticia es que las empresas son cada vez más conscientes de la situación", continuó. "Algunas de estas empresas están dispuestas a adoptar enfoques de mitigación para minimizar la magnitud por debajo de la séptima magnitud". Ese brillo hace que los satélites sean invisibles a simple vista y reduce sus impactos en instrumentos astronómicos sensibles.

Esos esfuerzos surgieron de “una gran explosión de investigación académica y análisis técnico”, dijo Cooper, a raíz de las preocupaciones iniciales sobre Starlink. Gran parte de eso ha sido coordinado por el CPS, establecido en 2022, trabajando para derribar los tubos que separaban los campos astronómico y aeroespacial. "Ha sido parte del trabajo tratar de entender eso, porque nos ayuda a dar pasos concretos".

En SpaceX, eso significó trabajar en cambios de diseño en los satélites Starlink para reducir la cantidad de luz solar que reflejan al suelo. La empresa empezó con un “DarkSat” experimental con pintura negra. “'Píntalo todo de negro, tonto', fue uno de los mensajes de texto que recibimos”, recordó. "Sabíamos que no iba a funcionar para problemas térmicos".

SpaceX siguió esto con "VisorSats" con visores que impedían que la luz del sol llegara a las partes más reflectantes de los satélites. Más de 4,500 satélites Starlink estaban equipados con esos visores, un hito que, según ella, algunos no apreciaban. "Cuando existe la sensación de que las empresas no están comprometidas, tal vez no sea legítimo saltarse ese tipo de inversión industrial extensa".

Sin embargo, los visores interfieren con los enlaces láser entre satélites en los satélites Starlink más nuevos, por lo que SpaceX los ha reemplazado por espejos dieléctricos que están adheridos a los satélites como pegatinas para reflejar la luz solar lejos del suelo. La empresa, añadió, ofrece a otras empresas esas pegatinas para espejos, así como pintura negra personalizada a un precio de coste. "He visto varias empresas de satélites que se están involucrando en esto".

Los astrónomos reconocen los esfuerzos que empresas como SpaceX han realizado de forma voluntaria. "Para ser claros, la industria no tiene por qué ser amable con nosotros", dijo Kelsey Johnson, astrónoma de la Universidad de Virginia y presidenta de la AAS. "Han invertido tiempo real, dinero real y esfuerzos para trabajar con nosotros que no tenían que hacer".

Lecciones aprendidas para Kuiper

Si bien SpaceX, con diferencia el mayor operador de satélites, sigue siendo la mayor preocupación para los astrónomos, se están desarrollando otras constelaciones. Eso incluye el Proyecto Kuiper de Amazon, que lanzó sus dos primeros prototipos de satélites KuiperSat en octubre mientras se prepara para desplegar una constelación de más de 3,200 naves espaciales.

Chris Hofer, líder del equipo internacional del Proyecto Kuiper en Amazon, dijo en la reunión de la AAS que la compañía está siguiendo el camino abierto por Starlink al abordar la interferencia astronómica. "El momento de esta edición para Amazon fue bueno", dijo. "Todavía estábamos en la etapa de diseño de los satélites".

Amazon inicialmente desarrolló un parasol como los visores de Starlink, dijo, pero decidió no seguir adelante. Ahora está trabajando con múltiples proveedores de películas de espejos dieléctricos. La compañía instaló esos espejos en uno de los dos prototipos de satélites, pero dejó el otro sin modificar para ver qué tan efectiva era esa mitigación.

Los astrónomos han estado monitoreando los dos KuiperSats desde su lanzamiento en octubre, pero Hofer dijo en enero que todavía era prematuro evaluar qué tan bien estaban funcionando. Mientras tanto, la compañía seguía adelante con otros cambios en el diseño de las naves espaciales para reducir su brillo. "Ya estamos haciendo internamente cambios y mejoras a los paneles solares y algunas otras cosas que estamos encontrando", dijo.

Hofer es uno de los líderes del "centro industrial" de CPS, que trabaja para fomentar la colaboración entre astrónomos y desarrolladores de satélites. "Hay un punto óptimo en cuanto a cuándo es apropiado acercarse a una empresa", dijo, contactándolos después de que hayan comenzado a trabajar en el diseño de los satélites, pero antes de que entren en producción a gran escala y sea demasiado tarde para hacer cambios. .

Falta de regulaciones

Si bien muchas empresas trabajan voluntariamente con astrónomos, no existe ningún requisito para que lo hagan. De particular preocupación son dos megaconstelaciones chinas, Guowang y G60 Starlink, que combinadas proponen colocar 25,000 satélites en órbita. Hay poca información sobre qué medidas, si las hay, están tomando esas constelaciones para abordar su brillo.

"Es un tema que hemos discutido un poco dentro de la CPS", dijo Cooper cuando se le preguntó sobre las discusiones con las constelaciones chinas. "La CPS tendrá que desarrollar una estrategia para hacer frente a esto".

Incluso a nivel nacional, es poco lo que los astrónomos pueden hacer respecto a los satélites que interfieren con sus observaciones. Un ejemplo es BlueWalker 3, un satélite de demostración de tecnología lanzado por AST SpaceMobile a finales de 2022. Una vez que desplegó una gran antena en fase, su brillo aumentó en ocasiones hasta magnitud 0, comparable al de las estrellas más brillantes del cielo nocturno.

BlueWalker 3 es un prototipo de una constelación de satélites aún más grandes. "No hay nada en el entorno regulatorio que pueda impedir que una empresa lance miles o decenas de miles de satélites como este", dijo Jonathan McDowell del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica. "Tenemos que pensar en lo que viene".

Una imagen fija de un vídeo que SpaceX publicó en septiembre para mostrar una película de espejo dieléctrico agregada a los satélites Starlink de segunda generación para dispersar la luz solar lejos de la Tierra y reducir la interferencia con la astronomía terrestre. Créditos: SpaceX a través de X

Cualquier tipo de regulación, a nivel nacional o internacional, para abordar la interferencia de las constelaciones de satélites en la astronomía será un esfuerzo a largo plazo. Una cuestión, dijo Richard Green de la Universidad de Arizona, uno de los líderes del centro de políticas de CPS, es determinar cuáles deberían ser esas regulaciones en una industria en evolución.

"Ni siquiera podemos abogar por un conjunto de reglas, como un brillo de magnitud 7.0, si ninguna empresa puede alcanzar esa magnitud", afirmó. "Tenemos que tener una fase en la que podamos codificar los mejores esfuerzos de alguna manera y, en última instancia, tener algunas regulaciones que se puedan cumplir".

Ha habido algunos pequeños pasos, como que la Comisión Federal de Comunicaciones exigiera a los licenciatarios de algunas constelaciones que celebraran acuerdos de coordinación con la Fundación Nacional de Ciencias sobre medidas para mitigar la interferencia con la astronomía óptica y la radioastronomía. SpaceX completó un acuerdo de coordinación con la NSF el año pasado y Hofer dijo que Amazon espera finalizar un acuerdo similar este año.

Los esfuerzos internacionales también han avanzado lentamente. El año pasado, los astrónomos intentaron incluir un tema en la agenda sobre el tema en el Comité de las Naciones Unidas sobre los Usos Pacíficos del Espacio Ultraterrestre (COPUOS), creando un nuevo grupo de expertos para estudiar el tema. COPUOS opera por consenso, exigiendo que todos sus más de cien estados miembros acepten incluir ese tema en futuras reuniones. Rusia se opuso, diciendo que no veía la necesidad de un nuevo grupo de expertos, y la propuesta fracasó.

En cambio, los astrónomos están adoptando un enfoque menos oficial y varias naciones han convocado un “Grupo de Amigos” para apoyar las discusiones en COPUOS. "Es una especie de grupo de defensa, un poco bajo los auspicios de la ONU, que se reúne y mantiene estas discusiones", dijo Ryan Guglietta de la Oficina de Asuntos Espaciales del Departamento de Estado en la reunión de la AAS. “Es de esperar que el objetivo sea incorporar esto al proceso de COPUOS y establecer ese tema en la agenda”.

Green dijo que, por ahora, la atención se centra en la cooperación voluntaria con la industria. "Eso se puede hacer ahora y marcar la pauta sobre cómo seguirán las cosas", dijo. "Las mejores prácticas de la industria pueden convertirse en una expectativa".

Evitar la fatiga de la crisis

Los astrónomos y los ingenieros de naves espaciales no han resuelto el problema de la interferencia de los satélites con la astronomía durante los últimos cuatro años. Pero, en el mismo período, el cielo no se ha caído (ni ha sido oscurecido por naves espaciales), incluso cuando el número de satélites ha aumentado drásticamente.

"Esta es un área propicia para la fatiga de la crisis", dijo Johnson, presidente de la AAS. "Creo que es muy importante que, cuando podamos, intentemos pensar en los éxitos, aunque sean pequeños".

Esos éxitos, dijo, incluyeron un núcleo dedicado de voluntarios que trabajan en el tema a través de esfuerzos como el CPS, así como la cooperación voluntaria con la industria y los acuerdos de coordinación del NSF.

"No es una panacea, y no voy a argumentar que lo es, pero no es nada", dijo Johnson sobre los acuerdos NSF. "A veces nada es mejor que nada".

Sin embargo, sus comentarios ilustraron la ambivalencia que muchos astrónomos todavía sienten acerca de las megaconstelaciones de satélites. La conectividad que las megaconstelaciones de banda ancha prometen ofrecer tendrá beneficios para la sociedad, reconoció, señalando que la declaración de misión de la AAS establece que la organización "mejorará y compartirá la comprensión científica del universo por parte de la humanidad".

"Si queremos que la humanidad comparta esto, necesita acceso a Internet", dijo. "Tenemos que comprometernos a cerrar la brecha digital".

Sin embargo, cuestionó si las megaconstelaciones, tal como fueron diseñadas, eran la mejor manera de hacerlo. "Reducir la brecha digital no requiere decenas o cientos de miles de satélites", afirmó, argumentando que dichos sistemas se utilizarían principalmente para entretenimiento, como cualquier otra red de consumo. "Para mí, lo que esto dice es que nos dirigimos hacia un futuro distópico en el que hemos perdido el acceso al universo para que la gente pueda sentarse en sus salas de estar y mirar una pantalla en una pared".

Cooper rechazó gentilmente esos argumentos. “Estos sistemas tienen valor. No son sólo molestias”, dijo, destacando el interés de los gobiernos en las constelaciones para satisfacer sus propias necesidades.

“Voy a rechazar el pesimismo, porque eso te paraliza”, añadió. "Lo que realmente necesitamos hacer es ver qué cosas son posibles y cuáles son los pasos que debemos seguir para llegar allí".

Concluyó que los esfuerzos por resolver el problema de la interferencia de las constelaciones de satélites en la astronomía se encontraban todavía en sus primeras etapas. “No es sorprendente que no hayamos resuelto este problema en cuatro años y medio. No pensé que lo haríamos”, dijo. “Para mí, el foco no está en la llamada de alarma, sino en el camino hacia la convivencia”.


Este artículo apareció por primera vez en la edición de febrero de 2024 de la revista SpaceNews.

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