Megaconstelaciones satelitales y el cielo nocturno: visibilidad e impacto.

La Reunión de verano de la American Astronomical Society (AAS), se celebró del 1 al 3 de Junio virtualmente por primera vez por la pandemia. El equipo de Astrobites estuvo siguiendo la Reunión, y publicó cada día una reseña de cada una de las charlas ofrecidas.

A continuación reproducimos la reseña de la presentación virtual del Dr. James Lowenthal acerca de las Megaconstelaciones de satélites y su impacto.

El Profesor de Astronomía James Lowenthal de la Cátedra Elizabeth Moses del Smith College comenzó su discurso con solidaridad con aquellos que sufren angustia por los acontecimientos recientes, especialmente la muerte de George Floyd y el daño de larga data del racismo institucional y la brutalidad policial en los Estados Unidos. 

Luego procedió a mostrar una imagen de un rastro de satélites StarLink, afirmando: «Mi vida como astrónomo cambió a principios del año pasado cuando vi esto por primera vez».

 El lanzamiento de los satélites StarLink comenzó en 2019, y un total de aproximadamente 1.600 satélites StarLink están programados para estar en el cielo a fines de 2020. Los satélites se lanzan a la órbita terrestre baja (LEO), comenzando a unos 300 km y llegando a su altitud final de unos 550 km. Son satélites relativamente grandes, de aproximadamente 3,5 por 8 metros de largo, y están destinados a proporcionar una cobertura de Internet de banda ancha rápida y de baja latencia en todo el mundo. 

El número total de objetos en LEO es cercano a 20,000, que consiste principalmente en escombros de fragmentación, que se generan cuando objetos más grandes colisionan y se fragmentan en pedazos pequeños, intencionalmente o de otra manera. Sin embargo, la mayoría de estos objetos no son visibles para los telescopios y están lejos de ser visibles a simple vista.

 Esto no es cierto para los satélites StarLink, que tienen elementos que reflejan la luz solar hacia la Tierra y tienen una magnitud de brillo inferior a 5, más notablemente alrededor del crepúsculo de la mañana y la tarde. Los satélites tienen tres fases de vida: lanzamiento y elevación de la órbita (1–6 semanas), operación (5–25 años) y desorbita – todo lo cual puede afectar las observaciones, y diferentes satélites pueden estar en diferentes fases al mismo tiempo.

 Los modelos del Observatorio Vera Rubin (VRO) (anteriormente LSST) mostraron que en la noche del solsticio de verano en Chile, 1–9 de los satélites StarLink serían visibles para el observatorio en el crepúsculo si orbitaran a ~ 500 km. Si los satélites se elevaran a 1.150 km de altitud (todavía técnicamente LEO), 10–25 satélites serían visibles durante toda la noche. 

El brillo de los satélites puede saturar completamente los CCD del VRO, lo que lleva a pistas de datos corruptos. Además, si son lo suficientemente brillantes, pueden producir «rastros de fantasmas» que son imposibles de corregir en los datos, dejando inutilizable una mayor parte de la imagen. 

Con el número actual de satélites StarLink, el VRO puede esquivar algunos de estos senderos en su campo de visión, pero a medida que aumenten los números, esto será imposible. Además, algunos telescopios con campos de visión más amplios ya no pueden hacerlo. 

Esta es una colisión importante de tecnologías: los nuevos telescopios terrestres avanzados y las megaconstelaciones satelitales. 

El Dr. Lowenthal señala que, según lo descrito por la Dra. Cruz-Pol, la protección del cielo de radio ha sido un hecho afortunado durante décadas; sin embargo, no existe tal protección para el cielo óptico / infrarrojo.

 Si bien el lanzamiento de un satélite requiere permisos de muchas agencias, incluidas la FCC, la FAA y la UIT, definitivamente no requiere permiso de la AAS (American Astronomical Society), la Unión Astronómica Internacional o la Asociación Internacional de Cielo Oscuro. 

Para evaluar el impacto de estas megaconstelaciones, la AAS envió una encuesta en Diciembre de 2019 y obtuvo respuestas de los siete continentes, incluidos los astrónomos en observatorios como VRO, Gemini, VLT, ZTF, APO, ATLAS, Las Campanas y más . 

Las respuestas para los impactos actuales informaron una amplia gama de 0 a 100% de pérdida de ciencia, y la mayoría expresó preocupaciones significativas y, en algunos casos, costos significativos. En la proyección de 20,000 satélites más brillantes (en comparación con 1,584), 17/23 encuestados notaron que prácticamente toda su ciencia se vería afectada, con 12/23 proyectando fallas críticas de la instalación. 

La AAS ha estado conversando con operadores de satélites (principalmente SpaceX), y el CEO Elon Musk se ha comprometido a reducir el impacto de StarLink en la ciencia a cero. Ha habido varios intentos de minimizar el brillo, incluido pintar los satélites en negro (DarkSat), equiparlos con visores para protegerlos de la luz solar (VisorSat) y reorientarlos para que la luz del Sol caiga en el filo del satélite, minimizando la reflexión. 

Sin embargo, otros operadores planean lanzar satélites LEO en el futuro cercano, impulsados ​​por un subsidio de $ 20 mil millones de la FCC para tales actividades, y no hay garantía de que sean tan colaborativos como SpaceX. 

Finalmente, el Dr. Lowenthall expresó su opinión, que es que la Astronomía se enfrenta a su amenaza más grave en las megaconstelaciones de satélites en LEO. 

Luego reflexionó sobre el impacto del cielo en la experiencia humana, incluido el valor de las estrellas y el cielo; de quién es el cielo y quién decide; cuál es el valor de explorar el cosmos; y si hay alternativas viables a las megaconstelaciones de satélites LEO. 

Finalmente, enfatizó que el impacto de estas constelaciones en el ecosistema no se conoce, pero debe explorarse, por ejemplo, con respecto a las aves migratorias que usan las estrellas para navegar. Alentó a los astrónomos a promover y dirigir tales debates a nivel internacional y con múltiples partes interesadas, y luego terminó con un lapso de tiempo desde su propio patio trasero en Massachusetts, pidiendo a los asistentes que descubrieran los senderos de StarLink.  

Fuente: Astrobites.

Artículo original: Plenary Lecture: Satellite Mega-Constellations and the Night Sky: OIR Visibility, Impacts, and Policy; and An Introduction to the RF Spectrum Regulations / Astrobites at AAS 236: Day 2, (by Luna Zagorac). June 2, 2020.

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El costoso daño colateral de la flota satelital Starlink de Elon Musk.

Senderos de luz que quedan en el cielo (fotografiados con un tiempo de exposición prolongado), por satélites Starlink, vistos desde Nuevo México, Estados Unidos
Crédito: Mike Lewinski / Flickr , CC BY.

Un juego de ajedrez colosal de inmensas consecuencias se está librando en el espacio exterior, en este momento. El 18 de Marzoel 22 de Abril de 2020 dos cohetes de SpaceX, propiedad del multimillonario Elon Musk, pusieron en órbita 60 satélites. Esos lanzamientos no son más que el sexto y séptimo de una serie destinada a poner rápidamente a disposición 1.584 satélites .

El objetivo es crear una red satelital llamada Starlink. Si Musk se sale con la suya, para 2025 no menos de 11,943 de sus satélites darán la vuelta a la Tierra , y si se le otorga permiso, el resultado final sería la asombrosa cifra de 42,000. Este número alucinante debe compararse con los 8,000 satélites enviados a la órbita desde el Sputnik soviético, de los cuales 2,218 todavía están en funcionamiento . ¿Por qué tan grandes ambiciones? Para poner en práctica su sueño de una sociedad «multiplanetaria» y para financiarla proporcionando a todos los terrícolas (solventes) acceso a Internet de alta velocidad.

Cualesquiera que sean los beneficios potenciales de dicho sistema, una de las consecuencias desastrosas sería la contaminación lumínica. A medida que viajan por los cielos, miles de satélites Starlink harían que las imágenes astronómicas fueran inútiles al dejar largos senderos luminosos.

El siguiente artículo lo presenta y contiene además en su apartado «Material relacionado», una selección de recursos sobre el tema:

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