Las constelaciones de satélites amenazan el cielo oscuro

En la magnífica fotografía que hay sobre estas líneas, de Fernando Rey/LuzLux, se puede ver, a la derecha, una Perseida. El resto de trazos luminosos, como rayazos finos, no son estrellas fugaces, sino satélites, hasta 7, fíjate. 

El excesivo brillo y número de las nuevas constelaciones de satélites artificiales y su proximidad a la Tierra son ya una amenaza real para el cielo oscuro. En 5 años se han lanzado más satélites que en los últimos 70. El resplandor del cielo ha aumentado en un 10% por encima del límite fijado por la Unión Astronómica Internacional (IAU); Y  eso que aún no se han desplegado la mitad de los satélites previstos para 2030, casi medio millón.

Si no se ponen límites, en unos años será difícil distinguir constelaciones como Orión, Casiopea o Pegaso.  Cuando observemos el cielo solo veremos miles de puntitos brillantes orbitando alrededor del planeta, efecto que se acentuará en los lugares con cielos más oscuros, por lo que será una forma de contaminación lumínica de la que no se podrá escapar.

  A pesar de su legítimo uso e indudable utilidad si no se pone freno a tiempo las megaconstelaciones de satélites  afectarán al  medioambiente, dificultarán las observaciones astronómicas, el avance de la astrofísica, la práctica de la astrofotografía  y generarán ingentes cantidades de basura espacial.

Los astrónomos y los operadores de satélites buscan formas de mitigar estos efectos, pero urgen regulaciones a nivel mundial si no queremos perder el cielo tal como le conocemos y afrontar las consecuencias. En febrero de 2024 la Organización de Naciones Unidas acordó agregar en la agenda de los próximos cinco años el estudio del impacto de las constelaciones de satélites en la astronomía.

 

 

 

– ¡Hala, mira, mira!, ¿Qué eso que hay en el cielo?

¿Dónde?

Ahí, ¿No lo ves?, es como una fila de estrellas que se mueven en línea recta…

Ah, sí, ¡qué miedo!, ahí hay otra fila…

Corre, haz una foto con el móvil. ¡uy, ya no se ven!

¡Qué raro!, ¡qué mal rollo!

No os asusteis, no pasa nada, son solo satélites, trenes de satélites lanzados por Elon Musk,

¿Por quién…?

Sí, hombre, el multimillonario, el de Space X.

Ah, ¡qué chulo!, me había asustado…

 

Probablemente en los últimos cinco años ha habido muchas conversaciones parecidas a esta. Desde 2019 se ha repetido tan a menudo el lanzamiento de satélites, que una vez que sabes lo que es empieza a dar más miedo que sorpresa ver esos “trenes” por el cielo. Sobre todo, si eres consciente de lo que puede suponer: la pérdida de nuestra ventana al Universo.

Desde que la Unión Soviética lanzó  en 1957 el primer satélite artificial, el Sputnik 1, hasta hace solo unos años se habían puesto en órbita alrededor de 16.000 satélites, de los que funcionan solo la mitad. Esta cifra se ha disparado tanto en los últimos 5 años que, de no frenarse el actual ritmo de lanzamiento, en 2030 se podría superar el medio millón de satélites artificiales en órbita.

Cuando oscurece, además de los astros cada vez vemos más objetos en el cielo que, a pesar de las gigantescas distancias que los separan, desde nuestra perspectiva parecen estar en el mismo plano: aviones, estrellas, planetas, satélites…

 

Por encima de la superficie de la Tierra hay cientos, miles de objetos lanzados al espacio por el hombre: desde telescopios espaciales, como el Hubble (a unos 588 kilómetros) o el James Weeb (a 1,5 millones de kilómetros), que no vemos; hasta una gran estación espacial tripulada, la Estación Espacial Internacional, la ISS, (a 400 kilómetros de la Tierra) visible a veces; y, a cientos, ya miles, de satélites artificiales, cada vez más visibles en el cielo.

¿Por qué tantos, para qué sirven,  cómo son, que problemas ocasionan, quién los envía, qué soluciones se plantean…? En este artículo intentaré arrojar algo de luz al respecto, eso sí, sin generar contaminación lumínica, como los nuevos satélites.

¿Para qué sirven y cómo son?

Cada día utilizamos, a menudo sin saberlo, los servicios que ofrecen unos 200 satélites artificiales, es decir objetos fabricados por el hombre y puestos en órbita mediante cohetes. De ellos dependen en gran medida nuestras capacidades de comunicación, observación de la Tierra, navegación, defensa, etc .

Saber qué tiempo va a hacer, hablar por teléfono, ver la televisión, tener conexión a Internet desde cualquier punto del planeta, utilizar el GPS, prevenir incendios y otras catástrofes naturales, monitorizar el cambio climático, optimizar la actividad agraria y ganadera, observar los planetas y asteroides e incluso el universo lejano son solo algunas de ellas gracias a los instrumentos de que disponen los satélites.

El primero, el Sputnik 1, consistía en una pequeña bola de aluminio del tamaño de un balón, dotada de transmisores de radio, equipada con antenas e impulsada por baterías. Los satélites actuales son más resistentes, más ligeros y más complejos aunque se construyen a partir de una plataforma básica, llamada bus,  que contiene los sistemas principales, como las baterías, el ordenador y los propulsores y  en el que se fijan las antenas, instrumentos (cámaras, telescopios, equipos de comunicación) y paneles solares  de los que obtienen la energía.

Según un estudio publicado por la revista Nature, uno de los principales problemas de las nuevas constelaciones de satélites es su excesivo brillo.  Las brillantes trazas generadas por las constelaciones de satélites han aumentado ya el resplandor del cielo en un 10% por encima del límite fijado por la Unión Astronómica Internacional (IAU) y aún no se han desplegado la mitad de los satélites previstos.

El brillo de los objetos celestes se clasifica por su magnitud, cuanto mayor es ésta menos brillante es un objeto, y se aplican magnitudes negativas para los más brillantes: La Luna tiene una magnitud -11, los planetas entre -1 y -4,  el Sol -26, y Sirio, la estrella más brillante,  -1,4.

Hasta ahora Los satélites artificiales de media tienen una magnitud de +3 a +4 durante su proceso de despliegue y de +6,5 a +9 en su órbita final.Sin embargo, algunos como los BlueWalker 3, brillan tanto como las 10 estrellas más brillantes del cielo, es decir Sirio, Canopo, Alfa Centauri, Arturo, Vega, Rigel, Proción Achernar, Betelgeuse y Hadar. Y los BlueWalker 3, son prototipos pequeños en comparación con los BlueBirds, una flota de unos 90 satélites, 7 veces más grandes, que planea lanzar el operador AST SpaceMobile, que son tan brillantes como Sirio.

 

¿Dónde están situados los satélites, de quién son y cuántos hay?

A nuestro satélite natural, la Luna, le han salido miles de compañeros artificiales. Los primeros satélites enviados durante décadas se situaron en la órbita geoestacionaria, una órbita alta en la que resultan invisibles a simple vista y en la que se mueven a unos 3 kilómetros por segundo. Sin embargo, los nuevos sistemas se encuentran en la órbita terrestre cercana, LEO, (Low Earth Orbit), donde está la ISS y el Hubble, a una distancia de entre 400 y 1200 kilómetros, se mueven a 7 km por segundo, algunos brillan como las estrellas más luminosas, y su número aumenta casi exponencialmente.

Los satélites en órbitas de menor altitud generalmente parecen más brillantes desde el suelo, mientras que los de mayor altitud están iluminados durante periodos más extensos de tiempo antes y después del crepúsculo. Por lo tanto, en general, las constelaciones en órbitas más altas son más perjudiciales para las observaciones astronómicas, según datos publicados en un artículo de Antonia Varela, directora de la Fundación Starlight e investigadora  del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) , publicado en la revista Science.

“Entre el 5 y el 10 % de los satélites están presentes sobre sitios astronómicos en un momento dado, y una proporción de ellos están iluminados por el Sol en un cielo oscuro. Además, estas megaconstelaciones producen un brillo difuso del cielo debido a la dispersión de la luz solar de los desechos de los satélites”, explica Antonia Varela,  .

Desde 1957, cuando se lanzó el primero, el Sputnik 1, hasta el año 2018 se habían lanzado 4.921 satélites. Solo en 2022 se enviaron al espacio 2.046, y a día de hoy la cifra ya alcanza los 15.880 satélites. Es decir, en 5 años se han lanzado más que en los últimos 70. El número se ha disparado tanto en los últimos cinco años que, de seguir a este ritmo se estima que en 2030 se podría llegar al medio millón de satélites artificiales en órbita.

 

 

El intento de posicionarse a la cabeza de la conquista y explotación del espacio ha llevado a varios proveedores de comunicaciones a una carrera contra reloj en el lanzamiento y planifificación de estas redes de satélites o megaconstelaciones. Pero todas las miradas están puestas en dos asiduos a la lista Forbes, los multimillonarios Elon Musk, con Space X y sus satélites Starlink, la mayor de las llamadas megaconstelaciones de satélites, y Jeff Bezos fundador de Amazon, y de Blue Origin, una compañía de turismo espacial. Tras el reparto del pastel, los platos rotos, o más bien los satélites rotos, de esta pelea entre titanes podemos pagarlos todos. Veamos cómo.

 

 

¿Cómo afectan las megaconstelaciones de satélites a la sociedad?

Por cada euro invertido en la industria espacial europea la sociedad recibe 6 euros de beneficio, es la segunda mayor del mundo y da empleo a más de 300.000 profesionales, según fuentes del sector. Los beneficios, científicos y económicos son indudables pero la degradación del cielo oscuro por la basura espacial, la creciente contaminación lumínica y las megaconstelaciones de satélites está poniendo en riesgo nuestro vínculo ancestral con el universo.

El cielo nocturno es patrimonio de la humanidad y estamos unidos a él en nuestra propia esencia, no en vano somos polvo de estrellas. Siempre ha estado presente ayudándonos a orientarnos, a medir el paso del tiempo y las estaciones, a transmitir conocimientos y a inspirar el desarrollo de la filosofía, el arte, y la cultura.

 

¿Cómo afectan las megaconstelaciones de satélites al Medio ambiente?

El Espacio es un entorno cada vez más contaminado. Los científicos estudian el impacto sobre el medio ambiente de estas megaconstelaciones de satélites porque dejan en la atmósfera contaminantes, con posibles riesgos potenciales para la capa de ozono.

Además, las megaconstelaciones están contribuyendo enormemente a la proliferación de la basura espacial que orbita alrededor de la tierra sin control, no solo por el excesivo número de satélites lanzados sino por las explosiones y colisiones en órbita de estos y el insuficiente reciclaje de estos.

Desde que se inició en 1957 la llamada “carrera espacial” se han lanzado 6420 cohetes que han puesto en órbita 15.880 satélites. Solo algunos están monitorizados y se estima que funcionan solo la mitad, que siguen en el espacio 10.590, según datos facilitados por la multinacional GMV, referente mundial en el estudio, monitorización y prevención de la proliferación de la basura espacial.

Los operadores reciben cientos de alertas de colisión al día y los satélites realizan alrededor de 1 ó 2 maniobras anticolisión al año, aunque en el caso de los Starlink la cifra se incrementa a 1 al mes. Al menos 640 satélites han sufrido colisiones, explosiones o desintegraciones que han provocado una fragmentación. Cada semana reentra en la atmósfera un satélite del tamaño de un coche (1 tonelada), cada año uno del tamaño de un autobús (5 toneladas). Entre el 20 y el 40% de ellos impactan contra la Tierra pero a pesar de ello el riesgo de que se produzca un siniestro provocado por basura espacial es de menos del 2%, sostienen desde GMV.

 

 

¿Cómo afectan las megaconstelaciones de satélites a las observaciones profesionales?

Las constelaciones de satélites están afectando ya al trabajo en los observatorios profesionales. En ellos se sitúan telescopios ópticos en tierra, más de 40 en todo el mundo (incluido España) que, además de infinitamente más baratos, son básicos para interpretar los datos que se obtienen de observar con telescopios espaciales y por tanto básicos para el avance de la astrofísica.

Antonia Varela, directora de la Fundación Starlight. e investigadora  del IAC ha publicado  un artículo en la revista Science en el que asegura que las consecuencias para el cielo oscuro de cumplirse estas previsiones aún no se han cuantificado realmente  pero , mantiene que un estudio, basado en la existencia de 26.000 satélites concluye que en pocos años unos 1600 satélites podrán verse sobre el horizonte después de la puesta de sol y entorno a 1.100 en el fin del crepúsculo astronómico. “Con planes de hasta 400 000 satélites en tales constelaciones para 2030, miles serán visibles desde cualquier lugar en cualquier momento”, calcula Varela .

Más  de la mitad de las imágenes serán inutilizables debido a la saturación de los detectores y a las trazas de los satélites, explica Varela en el artículo de Science donde asegura que “Este impacto será especialmente negativo durante el crepúsculo,  y en las observaciones en elevaciones bajas y sobre todo para los telescopios de rastreo con amplios campos de visión que  siguen objetos móviles como asteroides potencialmente peligrosos para la Tierra“.

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“Las imágenes tomadas con tiempos de exposición cortos (1 s) esencialmente no se ven alteradas, pero aquellas con exposiciones medias (100 s) o largas (1000 s) se verán contaminadas por trazas de satélites entre un 0,5 y 1 % de los píxeles, respectivamente. Del orden del 30 % de las exposiciones de gran campo en un telescopio de gran abertura se perderían durante las horas antes del amanecer, y casi el 50 % de las exposiciones al atardecer estarían contaminadas. Se prevé que hasta el 40 % de sus imágenes quedarán inutilizables”, explica  Antonia Varela, doctora en Astrofísica.

 

 

Por otro lado, las megaconstelaciones también afectarán a la radioastronomía (que permite observar el universo en diferentes longitudes de onda) ya que producirán miles de fuentes brillantes de radio interferencia de movimiento rápido, que son detectables e interfieren en las mediciones  de los radiotelescopios.

“Aunque hay bandas de radio reservadas a la astronomía, es decir Zonas Radio Silenciosas alrededor de los radiotelescopios, éstas son eficaces contras las transmisiones de radio cercanas, pero no protegen contra generadas por naves en órbita.  Es por tanto urgente establecer acuerdos como el que existe entre el gobierno alemán y la constelación de satélites Starlink que impide que las naves transmitan mientras pasan por encima del radiotelescopio de Effelsberg”, explica Antonia Varela.

 

 

¿Cómo afectan las megaconstelaciones de satélites a los aficionados a la astronomía?

La curiosidad por el universo no solo no decae sino que se ha incrementado a lo largo de los siglos. Según un reciente estudio un 10% de la población mundial está interesada en la astronomía y más de un millón de personas son aficionadas a la observación del cielo nocturno y la astrofotografía.

Para un aficionado a la observación será prácticamente imposible encontrar un cielo adecuado para practicar su afición en la próxima década si se mantiene la tendencia actual. Aunque la mayoría, 85%, de los satélites estarán por debajo de 30ª de elevación habrá centenares situados en las alturas del horizonte habituales en la observación.

 

“Este impacto no es nuevo, los satélites nos acompañan durante la noche (entre 1 y 2 h tras la puesta del Sol y entre 2 y 1 h antes de la salida, aproximadamente) desde hace décadas: en observación visual, no deviene en más que una curiosidad (es improbable que un satélite pase por el campo de visión cuando miramos por el ocular), “el problema de las nuevas constelaciones radica en que serán miles de satélites en órbitas bajas, con lo que habrá demasiadas trazas de satélites  en el cielo”, asegura Raúl Muñoz, presidente del Grupo de Observadores Astronómicos de Ávila (GOAA).

¿Cómo afectan las megaconstelaciones de satélites a la astrofotografía?

Los astrofotógrafos coinciden en que las brillantes trazas generadas por las constelaciones de satélites también afectan a la hora de hacer una fotografía  del cielo nocturno.  “En un porcentaje muy alto de fotos aparecen trazas de satélites,  cada vez más. Sin duda  es preocupante el excesivo número de satélites para la astronomía en general, aunque en astrofotografia el problema se puede sortear con ciertas técnicas.”  explica Fernando Apausa,  astrofotógrafo aficionado.

 

¿Cómo afectan las megaconstelaciones de satélites al astroturismo?

Encontrar cielos oscuros y preservarlos es cada vez más difícil. En la actualidad se estima que hay unos 200.000 kilómetros cuadrados (el tamaño del Reino Unido aproximadamente) de territorios con cielos protegidos en más de 30 países, acreditada por instituciones internacionales, como la Fundación Starlight., auténticos oasis de oscuridad que tampoco podrán escapar a la contaminación lumínica que generan las megaconstelaciones, incluso en los que se apreciarán más sus nocivos efectos.

 

En muchas de estas áreas, la mayoría despobladas y con pocos recursos, se está impulsando el astroturismo, una forma de turismo que proporciona empleo y frena la despoblación. En los últimos cinco años la demanda de certificación y formación en astroturismo ha aumentado más de un 300 %, y atrae decenas de miles de visitantes proporcionando un retorno económico de más de 100 millones de dólares en múltiples territorios, según datos de la Fundación Starlight.

Su directora, Antonia Varela,  considera que “El cielo nocturno es un recurso para salvaguardar no solo para la ciencia sino también por su valor para la cultura, el medio ambiente, la biodiversidad, la salud humana y la calidad de vida, así como impulsor de la economía sostenible a través del astroturismo, una forma de turismo adecuada para territorios menos desarrollados económicamente”.

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¿Qué soluciones se están tomando?

La comunidad científica ha estado lenta y ha reaccionado tarde al problema. Como más vale tarde que nunca, también a contra reloj, tanto los científicos como la industria aeroespacial y los gobiernos están explorando formas de diagnosticar y amortiguar los efectos de las megaconstelaciones sobre la astronomía y el cielo nocturno.

El efecto de las megaconstelaciones en la astronomía cae dentro del ámbito de La Comisión de Naciones Unidas para el uso pacífico del Espacio Ultraterrestre (COPOUS), la subcomisión de Asuntos Científicos y Técnicos de esta comisión acordó en febrero de 2024 agregar en la agenda de los próximos cinco años el estudio del impacto de las constelaciones de satélites en la astronomía.

En la actualidad no existe ninguna regulación de obligado cumplimiento salvo para la protección de ciertas bandas de radio por la Unión Internacional de Telecomunicaciones, UIT.

Se están realizando operaciones de detección y seguimiento de los satélites mediante diversos sensores, sobre todo radares y telescopios repartidos por todo el mundo e incluso en el propio espacio.

Se están elaborando a marchas forzadas recomendaciones de expertos, guías, normas,  etc. En 2022  La Unión Astronómica Internacional  (IAU) creó  el  Centro para la Protección del Cielo Oscuro y Tranquilo de  la interferencia de las constelación de satélites. Desde él se pretende proponer estrategias y políticas conjuntas que ayuden a  mitigar los problemas que ocasionan los satélites. Sin embargo, la adhesión a éstas y otras recomendaciones es voluntaria dado que el espacio, siendo de acceso libre, es un entorno donde no hay una legalidad de obligado cumplimiento.

Existe pues una necesidad urgente de tomar medidas eficaces y establecer una regulación internacional para proteger y salvaguardar los cielos oscuros para  los que estamos y para las generaciones venideras. Está en sus manos, esperemos que llegue a tiempo. Álea Iacta est

 

La foto de la izda sobre estas líneas es de Juan Francisco Gil Gutierrez,  la de la derecha de Jon Teus, de Observar el cielo.

 

 

Eva Veneros Hernández de la Torre.

 Barajas. Navarredonda de Gredos,

  Casa del Altozano. Base de Polaris

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