Los observadores de estrellas de verano en las zonas rurales están acostumbrados a ver un puñado de satélites en el cielo. Pero en los próximos años, los aficionados con ojos de águila pueden elegir cientos. Y para los astrónomos profesionales, la investigación nunca volverá a ser la misma.
La carrera para cubrir el mundo en internet satelital está en marcha. SpaceX lidera con su flota de satélites Starlink, cuyo objetivo es proporcionar conectividad de alta velocidad a cualquier persona en el planeta. La compañía ya ha puesto en órbita más de 350 de las máquinas de 570 libras y 30 pies de ancho, 60 de los cuales se lanzaron el miércoles. La compañía planea construir eventualmente una "megaconstelación" de decenas de miles de satélites, con enjambres adicionales a seguir de Amazon y la compañía británica OneWeb. Desde que las primeras cadenas de luces nuevas y brillantes comenzaron a pasar por encima, los astrónomos se han preocupado por el futuro de su campo. Ahora, uno de los análisis más completos hasta la fecha de los primeros 12,000 satélites Starlink trae buenas y malas noticias.
El daño que los satélites infligen en la investigación astronómica variará según el proyecto y el observatorio. Los recién llegados celestiales no representan una amenaza existencial para el campo, pero tratar con ellos probablemente se convertirá en una parte importante de cómo se hace la astronomía en el futuro. "Esta es una llamada de atención para los astrónomos en general para comenzar a pensar en las mitigaciones", dice Jonathan McDowell
El fundador de SpaceX, Elon Musk, afirma que Starlink no representará ningún peligro para el progreso científico. "Estoy seguro de que no causaremos ningún impacto en los descubrimientos astronómicos, cero" dijo en una conferencia el lunes pasado. "Tomaremos medidas correctivas si está por encima de cero".
La compañía está cooperando con una variedad de organizaciones astronómicas para minimizar su influencia en el cielo nocturno, pero eliminar completamente ese efecto parece casi imposible. De hecho, el entorno cercano a la Tierra ya está experimentando una agitación, según Informe de McDowell, que está siendo revisado por Astrophysical Journal Letters. Mientras que miles de satélites circulan actualmente por la Tierra (muchos de ellos desaparecieron), la zona a la que apunta SpaceX se encuentra relativamente vacía. Antes del primer lanzamiento de Starlink hace menos de un año, solo había 400 satélites grandes (más de 220 libras) orbitando a baja altitud (menos de 370 millas), el tipo que es más fácil de ver. Hoy en día, los satélites Starlink casi han duplicado ese número, y la red está completa solo en un tres por ciento.
Un cielo con 12,000 satélites Starlink de bajo vuelo en su encarnación actual se vería drásticamente diferente a simple vista. McDowell construyó una simulación considerando el tamaño, la altitud, el número y el brillo observado de los satélites en función de los informes que encargó de una red de astrónomos aficionados. Luego calculó cuántos satélites pasarían por encima en diferentes puntos durante la noche, durante varias estaciones y ubicaciones en todo el mundo. Los habitantes de la ciudad no notarán nada, pero según el modelo de McDowell (que se basa en los documentos de la FCC de SpaceX), los observadores de estrellas en las zonas rurales verían el horizonte pululando con cientos de manchas oscuras a medida que la luz del sol brilla en las superficies metálicas de los satélites. , docenas de ellos pasando directamente por encima. El número exacto de satélites visibles dependerá de las condiciones, pero los picos en las horas posteriores a la puesta del sol durante el verano, horario estelar para observar el cielo.
Afortunadamente para los astrónomos aficionados, SpaceX está experimentando pintando el lado de sus satélites que mira hacia la Tierra en negro para atenuar su reflectividad. La compañía lanzó su primer "darksat" prototipo en enero, y parece ser aproximadamente 2.5 veces más tenue que sus contrapartes brillantes, según una preimpresión publicada el lunes basada en un solo par de observaciones. McDowell dice que esta reducción, si se confirma, probablemente empujaría a los satélites al borde de la visión humana. Puede notar una sensación de movimiento desorientador si entrecierra los ojos lo suficiente, pero probablemente no podrá distinguir las motas de luz.
"Eso es probablemente suficiente para salvar el cielo a simple vista", dice McDowell. "Pero no es suficiente para salvar la astronomía profesional".
Los astrónomos son un grupo diverso, que estudian todo, desde rocas espaciales locales hasta agujeros negros distantes, y los efectos de Starlink serán igualmente variados. Algunos proyectos de investigación, especialmente aquellos que operan tarde en la noche durante el invierno, apenas notarán las adiciones de SpaceX. En estos momentos, el sol se encuentra completamente detrás de la Tierra, y la luz solar reflectante no llega a los satélites. Eso fue un alivio para McDowell. "Al principio era excesivamente pesimista", dice, "pero el hecho de que no sea tan malo en el invierno es importante". Me complació y sorprendió ver eso ”.
Sin embargo, la mala noticia es que los componentes de Starlink brillarán en los espejos de los telescopios durante las primeras y últimas horas de la noche, cuando el sol se cierne debajo del horizonte, especialmente durante el verano. Estas condiciones son ideales para observar objetos cerca del sol, como encuestas que buscan asteroides, incluidos aquellos que algún día podrían chocar con la Tierra. Proyectos como estos simplemente no se pueden hacer en las noches de invierno. Si se limita a observar en invierno, McDowell dice: "esencialmente está perdiendo la mitad del cielo".
Con el lanzamiento de satélites en una cadencia mensual y eventualmente quincenal, McDowell sugiere que los investigadores comiencen a prepararse para el futuro de Starlink que se acerca rápidamente.
La forma más sencilla de editar las rayas no deseadas que dejan los satélites es utilizar un software. Si los astrónomos toman cinco fotos de un objetivo, y si un satélite fotobombas solo un par de cuadros, los investigadores pueden combinar las fotos para borrar el satélite. Este método funcionará mejor para observatorios con menos satélites, como los que se encuentran en las profundidades del hemisferio sur, y tendrá el costo de un valioso tiempo de observación para capturar los datos adicionales.
Otros observatorios necesitarán hardware especializado. Un sistema donde las cámaras pequeñas rodean el espejo principal del telescopio en un anillo, por ejemplo, podría otorgarle al instrumento una sensación de visión periférica. Cuando las cámaras detectan la llegada de un satélite, pueden disparar un obturador a través del campo de visión del telescopio, cegándolo temporalmente hasta que la nave espacial se haya ido. Los proyectos dirigidos a objetos tenues utilizando tiempos de exposición mucho más largos que los puntos momentáneos de satélites que pasan se beneficiarían de este tipo de esquema.
Sin embargo, en última instancia, cada uno de los muchos observatorios del mundo tendrá que pasar por un período de prueba y error mientras determina qué estrategias se ajustan mejor a su ubicación y especificaciones, y ve qué problemas surgen. "Va a cambiar tanto el entorno que habrá consecuencias inesperadas en las que no hemos pensado", dice McDowell.
Pero incluso si pueden encontrar los fondos sustanciales necesarios para soportar recorridos de observación más largos y nuevo hardware, existe un límite para la cantidad de astrónomos que pueden adaptarse a un cielo lleno de luces en movimiento. En algún momento, si cada imagen tiene múltiples rayas satelitales, la astronomía se detendría. McDowell sugiere que los investigadores pueden aprender a vivir con las decenas de miles de satélites oscuros de Starlink, pero enfatiza que a largo plazo la astronomía necesitará un tratado internacional que limite el número general para sobrevivir.
"Creo que el compromiso entre los astrónomos y los exploradores espaciales es que tenemos que resolver algunas mitigaciones para un cielo mucho más lleno de gente", dice, "pero la comunidad espacial tiene que establecer un límite sobre cuán lleno puede estar ese cielo". "
SpaceX no respondió a una solicitud de comentarios. Pero McDowell elogia a la compañía por sus demostraciones de buena fe, tales como desarrollar el oscuro y consultar directamente con el Observatorio Vera Rubin, una instalación emblemática que entrará en funcionamiento en 2022. Espera que continúen las medidas adicionales, como pintar las antenas negras de los oscuros. para minimizar los grandes cambios en el horizonte.
"Estoy un poco menos preocupado de lo que estaba a corto plazo", dice. "Pero todavía es un cambio real en el cielo".