Informe de SATCON1 sobre los efectos de las grandes Constelaciones de Satélites en Astronomía
Constelación de satélites de baja órbita en la Tierra (impresión de un artista, no está a escala) Crédito: NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld
Reporte ofrece una Hoja de Ruta para mitigar los efectos en la Astronomía
Los astrónomos y los operadores de satélites están de acuerdo en que hay un problema; el informe explora formas prácticas de abordarlo e identifica problemas para un estudio adicional.
Un informe por parte de expertos que representan a la comunidad astronómica mundial, concluye que las grandes constelaciones de satélites en órbitas bajas cambiarán radicalmente la astronomía infrarroja y óptica realizada desde tierra y podrían afectar la apariencia del cielo nocturno para los observadores de estrellas de todo el mundo. El informe es el resultado del reciente taller virtual SATCON1, que reunió a más de 250 científicos, ingenieros, operadores de satélites y otros actores.
El reporte del seminario sobre Constelaciones de Satélites 1 (SATCON1), organizado en conjunto por NOIRLab de NSF y la Sociedad Americana de Astronomía (AAS), fue entregado a La Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos (NSF, por sus siglas en inglés). La conferencia fue realizada en forma virtual entre el 29 de junio y 2 de julio de este año y se enfocó en los aspectos técnicos del impacto de las grandes constelaciones de satélites actuales y futuras en la astronomía óptica e infrarroja. La NSF, que financió el seminario, también financia la mayor parte de los grandes telescopios basados en tierra disponibles para los investigadores de los Estados Unidos. Más de 250 astrónomos, ingenieros, operadores de satélites comerciales y otros grupos de interés participaron en SATCON1. Sus objetivos eran cuantificar de mejor manera los impactos científicos de grandes conjuntos de satélites en órbita terrestre baja (LEOsats) que contaminan las observaciones astronómicas, así como explorar posibles formas de minimizar esos impactos.
La copresidenta de SATCON1, Connie Walker de NOIRLab de NSF, explicó que “los desarrollos tecnológicos recientes para la investigación astronómica, especialmente las cámaras con amplios campos de visión en grandes telescopios ópticos-infrarrojos, están ocurriendo al mismo tiempo que el rápido despliegue de muchos miles de LEOsats por parte de empresas que están implementando nuevas tecnologías de comunicación basadas en el espacio“.
El reporte concluye que los efectos de las grandes constelaciones de satélites en la investigación astronómica y en la experiencia humana del cielo nocturno van de “insignificantes” a “extremos”. Esta nueva amenaza no estaba en el radar de los astrónomos en 2010 cuando se publicó el reporte New Worlds, New Horizons —el estudio decadal Astro2010 de las academias nacionales de astronomía y astrofísica de Estados Unidos.
La principal recomendación de Astro2010 para la astronomía óptica terrestre fue el Observatorio Vera C. Rubin, que pronto comenzará a realizar exactamente el tipo de observaciones a las que se refiere Walker. Cuando SpaceX lanzó en mayo de 2019 su primer grupo de 60 satélites de comunicación Starlink, y personas de todo el mundo los vieron en el cielo, los astrónomos reaccionaron con alarma. Los satélites Starlink no sólo eran más brillantes de lo esperado, sino que podría haber decenas de miles más como ellos. A medida que atraviesan el campo de visión de Rubin, afectarán la vista del telescopio de 8,4 metros de los tenues cuerpos celestes que los astrónomos esperan estudiar con él.
“El Observatorio Rubin y los telescopios gigantes de 30 metros que estarán en línea en la próxima década mejorarán sustancialmente la comprensión del cosmos por parte de la humanidad”, precisó el co-presidente de SATCON1, Jeff Hall, del Observatorio Lowell y presidente del Comité de AAS sobre contaminación lumínica, interferencias de radio y basura espacial. “Por razones de inversión, mantenimiento e instrumentación, estas instalaciones no pueden operarse desde el espacio, por lo tanto la astronomía terrestre es, y seguirá siendo, vital y relevante.”
Las Constelaciones de LEOsats están diseñadas en parte para proveer servicios de comunicaciones en áreas remotas y aisladas, un objetivo que todos pueden apoyar. Considerando esto, los astrónomos han involucrado a los operadores de satélites en discusiones amigables para descubrir cómo lograr ese objetivo sin dañar las observaciones astronómicas desde tierra. El seminario de SATCON1 es sólo el más reciente y significativo paso en este diálogo continuo.
El informe ofrece dos hallazgos principales. El primero hace referencia a que los LEOsats afectan desproporcionadamente los programas científicos que requieren observaciones durante el crepúsculo, como la búsqueda de asteroides y cometas que podrían amenazar a la Tierra, objetos del Sistema Solar exterior, y contrapartes de luz visible de fuentes fugaces de ondas gravitacionales.
Durante el crepúsculo, el Sol está abajo en el horizonte para los observadores en tierra, pero no para los satélites a cientos de kilómetros de altura, que aún a esa hora reflejan la luz solar. Cuando los satélites permanecen por debajo de los 600 kilómetros, su interferencia con las observaciones astronómicas es limitada durante las horas más oscuras de la noche, pero los satélites en altitudes mayores, como la constelación planificada por OneWeb que orbitará la Tierra a 1.200 kilómetros de altura, pueden ser visible toda la noche durante el verano y gran parte de la noche durante otras estaciones. Estas constelaciones podrían tener consecuencias severamente negativas para muchos programas de investigación en los principales observatorios ópticos del mundo. Dependiendo de su altura y brillo, las constelaciones de satélites también podrían arruinar las noches estrelladas para los astrónomos amateur, astrofotógrafos y otros amantes de la naturaleza.
El segundo hallazgo del reporte es que hay al menos 6 formas de mitigar el daño a la astronomía por parte de las grandes constelaciones de satélites:
- Lanzar menos o ningún LEOsats. Por poco práctico o improbable que sea, esta es la única opción identificada que puede conseguir ningún impacto negativo para la astronomía.
- Desplegar satélites en altitudes orbitales que no superen los 600 kilómetros.
- Oscurecer los satélites o utilizar parasoles para oscurecer sus superficies reflectivas.
- Controlar la orientación de cada satélite en el espacio para reflejar menor luz solar hacia la Tierra.
- Minimizar o eventualmente ser capaz de eliminar el efecto de las estelas de los satélites durante el procesamiento de imágenes astronómicas.
- Poner a disposición de los satélites información más precisa para que los observadores eviten apuntar los telescopios hacia ellos.
Sólo ahora, a poco más de un año después del primer lanzamiento de Starlink de SpaceX, los astrónomos han acumulado suficientes observaciones de satélites de constelaciones y han ejecutado simulaciones por computadora de su impacto probable cuando estén completamente desplegadas para comprender a fondo la magnitud y complejidad del problema. Esta investigación guió la discusión en SATCON1 y condujo a unas 10 recomendaciones para los observatorios, los operadores de las constelaciones y para aquellos grupos en colaboración. Algunas implican acciones que pueden tomarse de inmediato, mientras que otras recomiendan que se realicen más estudios para desarrollar estrategias efectivas para abordar los problemas que se anticipan a medida que los grandes nuevos telescopios se ponen en línea y proliferan las constelaciones de satélites al mismo tiempo.
El seminario de SATCON1 fue un paso importante hacia la gestión de un futuro desafiante. El director de NOIRLab Patrick McCarthy dijo “espero que el compañerismo y el espíritu de asociación entre los astrónomos y los operadores de satélites comerciales se amplíen para incluir a otros miembros de ambas comunidades y que continúe demostrando ser útil y productivo. También espero que los hallazgos y las recomendaciones del informe SATCON1 sirvan como pautas para los observatorios y los operadores de satélites mientras trabajamos hacia una comprensión más detallada de los impactos y mitigaciones, y además aprendemos a compartir el cielo, uno de los tesoros invaluables de la naturaleza”.
La presidenta de AAS, Paula Szkody, de la Universidad de Washington, participó en el seminario y señaló que “nuestro equipo en la AAS estaba muy entusiasmado en asociarse con NOIRLab y reunir a representantes de las comunidades astronómicas y satelital para un intercambio fructífero de ideas. Aún cuando estamos todavía en etapas tempranas de entendimiento y consideración de las amenazas que representan las grandes constelaciones de satélites para la astronomía, hemos logrado un buen progreso y tenemos muchas razones para esperar resultados positivos”.
SATCON2, que abordará problemáticas importantes de políticas y regulaciones, está planificado preliminarmente para principios o mediados de 2021.
Más Información
NOIRLab de NSF (Laboratorio Nacional de Investigación en Astronomía Óptica-Infrarroja de NSF), el centro de EE. UU. para la astronomía óptica-infrarroja en tierra, opera el Observatorio internacional Gemini (una instalación de NSF, NRC–Canada, ANID–Chile, MCTIC–Brasil, MINCyT–Argentina y KASI – República de Corea), el Observatorio Nacional Kitt Peak (KPNO), el Observatorio Interamericano Cerro Tololo (CTIO), el Centro de Datos para la Comunidad Científica (CSDC) y el Observatorio Vera C. Rubin (en cooperación con SLAC National Accelerator Laboratory del DOE). Está administrado por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA) en virtud de un acuerdo de cooperación con NSF y tiene su sede en Tucson, Arizona. La comunidad astronómica tiene el honor de tener la oportunidad de realizar investigaciones astronómicas en Iolkam Du’ag (Kitt Peak) en Arizona, en Maunakea, en Hawai, y en Cerro Tololo y Cerro Pachón en Chile. Reconocemos y apreciamos el importante rol cultural y la veneración que estos sitios tienen para la Nación Tohono O’odham, para la comunidad nativa de Hawai y para las comunidades locales en Chile, respectivamente.
La Sociedad Astronómica Estadounidense (AAS), establecida en 1899, es la principal organización de astrónomos profesionales de América del Norte. Su membresía (aproximadamente 8.000 personas) también incluye físicos, matemáticos, geólogos, ingenieros y otros cuyos intereses de investigación se encuentran dentro del amplio espectro de temas que ahora comprenden las ciencias astronómicas. La misión de la Sociedad Astronómica Estadounidense es mejorar y compartir la comprensión científica del universo por parte de la humanidad, que se logra mediante la publicación, la organización de reuniones, la educación y la divulgación, y la capacitación y el desarrollo profesional.
El taller SATCON1 fue apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos (NSF).
Enlaces
- El informe de SATCON1 está disponible en los sitios web de NOIRLab y AAS
- Los apéndices con los informes completos de los 4 grupos de trabajo están disponibles en los sitios web de NOIRLab y AAS
- Conferencia de prensa organizada conjuntamente por NOIRLab y la American Astronomical Society (AAS) el 25 de agosto de 2020
- Declaración de la IAU sobre constelaciones de satélites
- Declaración de la AAS sobre constelaciones de satélites
- Diapositivas de la conferencia de prensa (en Inglés)
Contactos
Connie Walker
NSF’s NOIRLab, Co-Chair SATCON1
Tucson, Arizona, USA
Correo electrónico: cwalker@noao.edu
Jeff Hall
Lowell Observatory, Co-Chair SATCON1
Flagstaff, Arizona, USA
Correo electrónico: jch@lowell.edu
Joel Parriott
AAS Director of Public Policy & Deputy Executive Officer
Washington, DC, USA
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Correo electrónico: joel.parriott@aas.org
Lars Lindberg Christensen
NOIRLab Head of Communications, Education & Engagement
Tel: +1 520 461 0433
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AAS Press Officer
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Correo electrónico: rick.fienberg@aas.org