En 2015, Elon Musk anunció que su compañía, SpaceX, desplegaría satélites en órbita para proporcionar acceso a Internet de banda ancha de alta velocidad en todo el mundo. Conocido como Starlink, SpaceX comenzó a implementar esta constelación en Mayo de 2019 con el lanzamiento de los primeros 60 satélites.
A partir del 22 de abril, un total de 422 satélites se han agregado a la constelación de Starlink, y la respuesta no ha sido del todo positiva.
Además de los temores que estamos agregando al problema de la "basura espacial", también hay quienes han expresado su preocupación de que Starlink y otras constelaciones puedan tener impacto negativo en astronomía.
En respuesta, SpaceX anunció recientemente que instituirá cambios en la forma en que se lanzan los satélites, cómo orbitan la Tierra e incluso qué tan reflexivos son para minimizar el impacto que tienen en la astronomía.
Estos cambios fueron objeto de una presentación realizada durante el Encuesta decadal sobre astronomía y astrofísica 2020 (Astro2020) organizado por la Academia Nacional de Ciencias, Ingeniería y Medicina. Como parte de la Interferencia óptica de la reunión de las constelaciones satelitales celebrado el lunes 27 de abril, el Panel Starlink (que incluía a Musk) presentó cómo la compañía espera minimizar la contaminación lumínica causada por su constelación.
Ilustración de las órbitas de Starlink y sus cualidades reflectantes. (SpaceX)
La aparición de estos nuevos satélites en el cielo ha generado una gran controversia entre los astrónomos aficionados y la comunidad astronómica por igual.
De hecho, el Real sociedad astronómica
En particular, han expresado su preocupación sobre cómo estos satélites podrían interrumpir los estudios ópticos y de radio como los de los Observatorio Vera C.Rubin (anteriormente, el Telescopio de Encuesta Sinóptica Grande, o LSST), el Matriz de kilómetros cuadrados (SKA), y el Event Horizon Telescope (EHT) – que recientemente adquirió el primer imagen de un agujero negro! Como declaró la IAU:
"Aunque la mayoría de estos reflejos pueden ser tan débiles que son difíciles de distinguir a simple vista, pueden ser perjudiciales para las capacidades sensibles de los grandes telescopios astronómicos terrestres, incluidos los telescopios de gran angular extremo actualmente en construcción". En segundo lugar, a pesar de los notables esfuerzos para evitar interferir con las frecuencias de radioastronomía, las señales de radio agregadas emitidas por las constelaciones de satélites aún pueden amenazar las observaciones astronómicas en las longitudes de onda de radio ".
El problema básico es que cuando los satélites orbitan la Tierra, capturan y reflejan periódicamente la luz del Sol, particularmente cuando salen de la sombra de la Tierra y entran en la luz solar directa (que tiene lugar durante su fase de "elevación de la órbita"). Es en este punto que los satélites activarán sus propulsores para elevar su altitud en el transcurso de unas pocas semanas para garantizar que no experimenten la descomposición orbital.
Configuraciones del satélite Starlink. (SpaceX)
El arrastre es un problema mayor para Starlink, ya que se implementan a altitudes más bajas de 550 kilómetros (340 milies) para mitigar el riesgo de desechos espaciales, en lugar de 1.100 a 1.300 kilómetros (680 y 800 millas) como se planeó originalmente.
Como SpaceX indica en un artículo de prensa que resumió los puntos clave de la presentación:
"El diseño del satélite Starlink fue impulsado por el hecho de que vuelan a una altitud muy baja en comparación con otros satélites de comunicaciones. Hacemos esto para priorizar la seguridad del tráfico espacial y minimizar la latencia de la señal entre el satélite y los usuarios que están recibiendo internet servicio de él. Debido a la baja altitud, la resistencia es un factor importante en el diseño ".
En este punto, los satélites Starlink asumen su configuración de vuelo de "libro abierto" cuando entran en la fase de "elevación de la órbita" de su órbita, donde sus paneles se despliegan completamente y frente al vehículo para reducir el arrastre atmosférico. Debido a esto, la luz solar puede reflejarse tanto en la matriz solar como en el cuerpo del satélite en este punto.
Una vez que los satélites alcanzan su órbita operativa de 550 kilómetros (340 millas), también conocida como la fase "en la estación", solo ciertas partes del chasis pueden reflejar la luz.
Esto se debe a que el sistema de control de actitud del satélite supera la resistencia al hacer que el satélite asuma su orientación de "aleta de tiburón", donde su panel solar se eleva a una orientación vertical.
Al oscurecer sus satélites, SpaceX busca reducir la reflectividad. (SpaceX)
Para abordar estos problemas, SpaceX ha indicado que la compañía está trabajando en asociación con varias organizaciones para implementar una serie de cambios. Para empezar, actualmente están probando un satélite experimental que es menos reflexivo que los modelos anteriores, que se denomina apropiadamente "DarkSat
Esta clase de satélite aprovecha una matriz en fase oscura y antenas parabólicas para reducir el brillo en un 55 por ciento estimado.
Sin embargo, también están buscando implementar una "solución de visera" para abordar el problema del calor ya que los satélites oscuros pueden brillar intensamente en el infrarrojo debido a la forma en que la pintura negra absorbe la radiación. Las antenas parabólicas (que son blancas y difusas) también tendrán cubiertas con forma de visera para reducir la cantidad de luz que reflejan.
El primer prototipo VisorSat se desplegará este mes y para junio, todos los satélites futuros tendrán un visor.
En segundo lugar, SpaceX intenta implementar cambios en la forma en que sus satélites se mueven desde la inserción hasta el estacionamiento y luego en la órbita de la estación.
Actualmente, la compañía está probando una maniobra en la que el satélite se rueda para que el satélite esté en el mismo plano que el vector del Sol (es decir, los satélites están al filo de la navaja). Esto tendrá el efecto de reducir el área de superficie que recibe luz, reduciendo así la cantidad de luz reflejada.
En el pasado, Musk ha sido algo impertinente (y ciertamente ignorante) en su respuesta a estas preocupaciones. Cuando se lanzó el primer lote de satélites Starlink en mayo de 2019, se dirigió a Twitter para declarar el seguimiento:
Ya hay 4900 satélites en órbita, que las personas notan ~ 0% del tiempo. Starlink no será visto por nadie a menos que se mire con mucho cuidado y tenga un impacto de ~ 0% en los avances en astronomía. Necesitamos mover telescopios a órbita de todos modos. La atenuación atmosférica es terrible. pic.twitter.com/OuWYfNmw0D
– Elon Musk (@elonmusk) 27 de mayo de 2019
Desde entonces, está claro que Musk y la compañía que fundó han tomado estas preocupaciones más en serio y han desarrollado un plan integral para abordarlas. Las medidas que propusieron se diseñaron en parte gracias a los esfuerzos de colaboración entre la empresa y el AAS, el NRAO y el Observatorio Vera C. Rubin.
Como ellos indicar:
"Con AAS, hemos aumentado nuestra comprensión de la comunidad en su conjunto a través de llamadas regulares con un grupo de trabajo de astrónomos durante el cual discutimos detalles técnicos, brindamos actualizaciones y trabajamos en cómo podemos proteger las observaciones astronómicas en el futuro …
Si bien la comprensión de la comunidad es crítica para este problema, los problemas de ingeniería son difíciles de resolver sin detalles. El Observatorio Vera C.Rubin fue señalado repetidamente como el caso más difícil de resolver, por lo que pasamos los últimos meses trabajando muy de cerca con un equipo técnico allí para hacer precisamente eso.
Entre otros pensamientos y debates útiles, el equipo de Vera Rubin ha proporcionado una reducción de brillo objetivo que estamos utilizando para guiar nuestros esfuerzos de ingeniería a medida que iteramos sobre soluciones de brillo ".
SpaceX también ha indicado que la información sobre las órbitas y trayectorias de sus satélites está disponible en space-track.org y celestrak.com para que los astrónomos puedan cronometrar sus observaciones para evitar rayas satelitales. A pedido de los astrónomos, la compañía también comenzó a publicar datos predictivos antes de los lanzamientos para permitir que los observatorios programen encuestas en las primeras horas de despliegue cuando los satélites estarán más visibles.
Para leer la declaración completa de SpaceX sobre las formas en que están mitigando la contaminación lumínica con su constelación, haga clic aquí.
La reunión se realizó y grabó a través de Zoom, ya que el evento fue una discusión virtual (debido a la pandemia de Coronavirus). Se puede acceder a los materiales relacionados con la presentación de SpaceX en la reunión a través de las Academias Nacionales sitio web aquí.
Este artículo fue publicado originalmente por Universo hoy. Leer el artículo original.