Nota de prensa

Un nuevo estudio de ESO evalúa el impacto de las constelaciones de satélites en las observaciones astronómicas

5 de Marzo de 2020

Recientemente, la comunidad astronómica ha planteado su preocupación en relación al impacto que podrían tener las megaconstelaciones de satélites en la investigación científica. Para entender mejor el efecto que estas constelaciones podrían tener en las observaciones astronómicas, ESO encargó un estudio científico de su impacto, centrándose en las observaciones con telescopios de ESO en el visible y en el infrarrojo, pero también teniendo en cuenta otros observatorios. El estudio, que incluye un total de 18 constelaciones de satélites en desarrollo por parte de SpaceX, Amazon, OneWeb y otros, que en conjunto ascienden a más de 26.000 satélites [1], ha sido aceptado para su publicación en la revista Astronomy & Astrophysics.

El estudio constata que grandes telescopios, como el Very Large Telescope (VLT) de ESO y el futuro Extremely Large Telescope (ELT) de ESO, se verán "moderadamente afectados" por las constelaciones en desarrollo. El efecto es más pronunciado para exposiciones largas (de aproximadamente 1000 s), ya que hasta un 3% de las mismas podría arruinarse durante el crepúsculo, es decir, el tiempo entre el inicio del amanecer y la salida del Sol, y el tiempo entre que transcurre entre la puesta del Sol y el anochecer. Las exposiciones más cortas se verían menos afectadas, ya que menos del 0,5% de las observaciones de este tipo sufrirían algún tipo de impacto. Las observaciones realizadas en otros momentos a lo largo de la noche también se verían menos afectadas, ya que los satélites estarían a la sombra de la Tierra y, por lo tanto, no iluminados. Dependiendo del caso científico, el impacto podrían disminuir al hacer cambios en los horarios de operación de los telescopios de ESO, aunque estos cambios tienen un coste [2]. Desde el punto de vista de la industria, una forma eficaz para mitigar los impactos sería oscurecer los satélites.

El estudio también constata que el mayor impacto podría ser en los sondeos de amplio campo, en particular los realizadas con grandes telescopios. Por ejemplo, entre un 30% y un 50% de las exposiciones llevadas a cabo con el Observatorio Vera C. Rubin de la Fundación Nacional de Ciencia de los Estados Unidos (que no es una instalación de ESO) se verían "gravemente afectadas", dependiendo de la época del año, el momento de la noche y los supuestos simplificados del estudio. Las técnicas de mitigación que podrían aplicarse en los telescopios de ESO no funcionarían para este observatorio, aunque se están explorando otras estrategias. Se requieren más estudios para comprender plenamente las implicaciones científicas de esta pérdida de datos observacionales y la complejidad de su análisis. Los telescopios de reconocimiento de campo ancho, como el Observatorio Rubin, pueden escanear rastrear amplias partes del cielo de forma rápida, haciéndolos cruciales para detectar fenómenos de corta duración como supernovas o asteroides potencialmente peligrosos. Debido a su capacidad única para generar conjuntos de datos muy grandes y detectar objetivos de observación para muchos otros observatorios, la comunidad astronómica y las agencias de financiación tanto en Europa como en otros lugares han clasificado los telescopios de reconocimiento de campo ancho como una prioridad para los futuros avances en astronomía.

Tanto la comunidad astronómica profesional como la comunidad de aficionados han planteado preocupaciones sobre cómo las megaconstelaciones satelitales podrían afectar las vistas prístinas del cielo nocturno. El estudio muestra que alrededor de 1600 satélites de estas constelaciones estarán por encima del horizonte de un observatorio en la latitud media, la mayoría de los cuales se verán bajos en el cielo (dentro de 30 grados en el horizonte. Por encima de esto —la parte del cielo donde tienen lugar la mayoría de las observaciones astronómicas— habrá alrededor de 250 satélites de constelaciones en un momento dado). Aunque todos ellos estarán iluminados por el Sol al atardecer y al amanecer, cada vez más entran en la sombra de la Tierra hacia la mitad de la noche. El estudio de ESO asume un brillo para todos estos satélites. Con esta suposición, unos 100 satélites podrían ser lo suficientemente brillantes como para ser visibles a simple vista durante las horas del crepúsculo, unos 10 de los cuales estarían en una posición superior a los 30 grados de elevación. Todos estos números se desploman a medida que la noche se oscurece y los satélites caen en la sombra de la Tierra. En general, estas nuevas constelaciones de satélites duplicarían el número de satélites visibles en el cielo nocturno a simple vista por encima de los 30 grados [3].

Estos números no incluyen los trenes de satélites visibles inmediatamente después del lanzamiento. Aunque son espectaculares y brillantes, son de corta duración y brevemente visibles después del atardecer o antes del amanecer, y, en un momento dado, sólo desde un área muy limitada de la Tierra.

El estudio de la ESO utiliza simplificaciones y suposiciones para obtener estimaciones conservadoras de los efectos, que en realidad pueden ser más pequeños que los calculados en el documento. Será necesario realizar un modelado más sofisticado para cuantificar con mayor precisión los impactos reales. Si bien el enfoque se centra en los telescopios de ESO, los resultados se aplican a telescopios similares que no son de ESO que también operan en los rangos visible e infrarrojo, con casos científicos e instrumentación similares.

Las constelaciones de satélites también tendrán un impacto en los observatorios de ondas de radio, milimétricos y submilimétricos, incluyendo el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) y el Atacama Pathfinder Experiment (APEX). Este impacto se tendrá en cuenta en estudios posteriores.

ESO, junto con otros observatorios, la Unión Astronómica Internacional (IAU), la Sociedad Astronómica Americana (AAS), la Real Sociedad Astronómica del Reino Unido (RAS) y otras sociedades, está tomando medidas para crear conciencia sobre este problema en foros globales como la Comisión sobre la Utilización del Espacio Ultraterrestre con Fines Pacíficos (COPUOS, por sus siglas en inglés) y el Comité Europeo de Frecuencias de Radioastronomía (CRAF). Esto se desarrolla mientras se exploran con las empresas espaciales soluciones prácticas que pueden salvaguardar las inversiones a gran escala realizadas en instalaciones de astronomía de vanguardia basadas en tierra. ESO apoya el desarrollo de marcos regulatorios que, en última instancia, garanticen la coexistencia armoniosa de avances tecnológicos muy prometedores en órbita terrestre baja con las condiciones que permitan a la humanidad continuar su observación y comprensión del Universo.

Notas

[1] Muchos de los parámetros que caracterizan a las constelaciones de satélites, incluyendo el número total de satélites, cambian con frecuencia. El estudio asume que orbitarán la Tierra un total de 26.000 satélites, pero este número podría ser mayor.

[2] Algunos ejemplos de medidas de mitigación serían: calcular la posición de los satélites para evitar observar en la zona por donde pasará uno; cerrar el obturador del telescopio en el momento preciso en el que un satélite cruza el campo de visión; y observaciones restrictivas a áreas del cielo que están a la sombra de la Tierra, donde los satélites no son iluminados por el sol. Estos métodos, sin embargo, no son adecuados para todos los casos científicos.

[3] Se estima que alrededor de 34.000 objetos de más de 10 cm de tamaño están orbitando actualmente la Tierra. De ellos, alrededor de 5.500 son satélites, incluyendo unos 2.300 funcionales. El resto son desechos espaciales, incluyendo etapas superiores de cohetes y adaptadores de lanzamiento por satélite. Alrededor de 2.000 de estos objetos están por encima del horizonte en cualquier lugar y en cualquier momento. Durante las horas crepusculares, alrededor de 5–10 de ellos son iluminados por el Sol, haciéndolos lo suficientemente brillantes como para ser vistos a simple vista.

Información adicional

El estudio, “On the impact of Satellite Constellations on Astronomical Observations with ESO Telescopes in the Visible and Infrared Domains” ("Sobre el impacto de las constelaciones satelitales en las observaciones astronómicas con los telescopios de ESO en los dominios visible e infrarrojo"), por O. Hainaut y A. Williams, aparecerá en la revista Astronomy and Astrophysics, y está disponible aquí y en arXiv.

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Esta es una traducción de la nota de prensa de ESO eso2004.

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