Cada noche las estrellas del cielo compiten con miles de satélites. El número de infractores no hace más que crecer a medida que proliferan las constelaciones de satélites, y las empresas planean lanzar decenas de miles de orbitadores para transmitir Internet y otras señales de comunicación a la Tierra. Entre ellos se encuentran SpaceX, que ya ha lanzado miles de satélites Starlink, y Amazon, que planea lanzar su constelación del Proyecto Kuiper a finales de este año.

Para los astrónomos que estudian el universo desde la superficie de nuestro mundo, este es un problema creciente.

“Es un tema candente”, Eric Burns, astrónomo de la Universidad Estatal de Luisiana. “Estamos lidiando con una cantidad tan grande de satélites que limitan la sensibilidad de los telescopios terrestres”.

Muchos astrónomos han criticado duramente los efectos actuales y futuros de las constelaciones de satélites en su investigación. Pero el Dr. Burns y otros científicos están considerando hacer limonada espacial con limones orbitales. ¿Y si, preguntan, todos estos satélites perturbadores pudieran ayudar a avanzar en el campo de la astronomía al ampliar el acceso de la Tierra a las señales de los satélites?

Lo que ven estos astrónomos es el potencial para un nuevo tipo de telescopio que pueden proporcionar las megaconstelaciones. En una próxima propuesta que el Dr. Burns y sus colegas pretenden compartir con empresas privadas que construyen constelaciones de satélites, esperan que miles de pequeños detectores de rayos gamma puedan transportarse al espacio con los satélites. Tomado solo, cualquier detector individual sería débil. Pero trabajando juntos en una megaconstelación de muchos miles de satélites, el poder de tal sistema rivalizaría con Swift y Fermi, dos observatorios de rayos gamma con base en el espacio operados por la NASA.

El impacto sería significativo. Los estallidos de rayos gamma son el sello distintivo de los eventos más catastróficos del universo desde el Big Bang. Profundizar en el estudio del fenómeno podría ayudar a responder algunas de las preguntas más importantes de la actualidad, como qué constituye el núcleo de las estrellas de neutrones o cómo el comportamiento de la energía oscura puede revelar la forma del universo.

“Estas son preguntas tan importantes como las que se pueden hacer en astronomía”, dijo el Dr. Burns. “Podremos tratar los miles de detectores de rayos gamma como un solo telescopio coherente extremadamente poderoso que mira todo el universo, que sería más sensible que cualquier cosa que se haya hecho antes”.

La idea no carece de precedentes. En 2011, Iridium Communications trabajó con científicos para enviar instrumentos de investigación al espacio. Alrededor de 30 satélites Iridium, que normalmente transmiten voz y datos de comunicaciones a la Tierra, también albergan dosímetros que miden la radiación en la órbita terrestre baja bajo el programa REACH, una colaboración entre la Fuerza Aérea de los Estados Unidos y científicos.

Y todos los más de 60 satélites de Iridium llevan magnetómetros para el programa AMPERE, dirigido por el Laboratorio Johns Hopkins de Física Aplicada, que estudia cómo entra la energía en la ionosfera de la Tierra desde su magnetosfera.

Alexa Halford, gerente asociada de laboratorio en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, dice que las lecturas de Iridium son una fuente importante de datos de radiación. Su trabajo revela la relación entre la magnetosfera de la Tierra y su atmósfera, y cómo los dos trabajan juntos para proteger a la Tierra de las fuertes lluvias de radiación del espacio.

El Dr. Halford dijo que las formas en que las megaconstelaciones de satélites interfieren con los telescopios terrestres necesitan más atención.

“La astronomía terrestre es extremadamente importante y tenemos que ser responsables”, dijo.

Por otro lado, ve un gran potencial en colocar instrumentos científicos en más satélites.

“Más datos pueden darnos una imagen más completa”, dijo el Dr. Halford. “Sería difícil para mí decir que no”.

SpaceX ya comparte algunos datos con científicos en un acuerdo que podría beneficiar a ambas partes.

Tzu-Wei Fang, científico de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica que se especializa en el pronóstico del clima espacial, comenzó a colaborar con SpaceX después de un desastroso lanzamiento en febrero de 2022. SpaceX vio cómo 38 de los 49 satélites Starlink recién construidos explotaban en llamas.

La autopsia del Dr. Fang documenta cómo una pequeña tormenta geomagnética aumentó la densidad del aire en las altitudes donde tienen lugar las órbitas bajas de la Tierra. Entonces, en lugar de entrar en órbita, los satélites Starlink golpearon aire caliente denso y se desintegraron.

“Nadie puede hacer una órbita terrestre baja muy buena en este momento porque no tenemos los satélites adecuados”, dijo.

Después de ese incidente, SpaceX acordó compartir datos de posición y velocidad de sus aproximadamente 4000 satélites Starlink durante un año, lo que le dio a la Dra. Fang y sus colegas la oportunidad de estudiar el tipo de arrastre orbital que destruyó los satélites. Esto podría conducir potencialmente a mejores pronósticos del clima espacial, dando a los satélites más tiempo para reaccionar ante un aumento en la densidad del aire al elevarse a una altitud orbital más segura, “lo que finalmente beneficiará a todos”, dijo el Dr. Fang.

La obtención de datos científicamente útiles de las constelaciones de satélites presenta obstáculos técnicos. Los satélites en órbita terrestre baja se mueven muy rápidamente y completan un circuito orbital en aproximadamente 90 minutos. Por lo tanto, combinar datos de una constelación de muchos satélites no es fácil.

Y para que el equipo científico entre en órbita, existen limitaciones estrictas. Los satélites de comunicaciones en órbita terrestre baja, como Starlink de SpaceX, tienen una vida útil corta de unos cinco años, por lo que los detectores deben ser baratos. Por el contrario, el telescopio espacial Hubble cuesta alrededor de $ 16 mil millones en dólares de hoy, pero se espera que dure unos 40 años.

No se pudieron hacer adiciones en el último minuto. Los ingenieros de satélites tendrán que modificar sus diseños para adaptarse a las nuevas cargas útiles con actualizaciones, como fuentes de energía y enlaces de datos más grandes.

Ninguna de las empresas que construyen enormes constelaciones de satélites ha dicho que quiere desplegar detectores de rayos gamma u otros sensores nuevos que ayuden a los científicos. Cuando se le pidió un comentario sobre la idea, SpaceX se negó a responder y OneWeb, que recientemente completó otra constelación más pequeña, nunca respondió. El Proyecto Kuiper, la constelación de minoristas en línea Amazon que puede lanzar sus primeros satélites a finales de este año, dijo que había invitado al Dr. Burns a presentar su propuesta.

El Dr. Halford sugirió que aumentar la cantidad de asociaciones con operadores de constelaciones era una forma de beneficiar a todos sin saturar aún más los cielos. “No es una gran respuesta, pero creo que es la mejor que tenemos”, dijo.

Hasta ahora, la carga de las negociaciones individuales con empresas vacilantes como SpaceX ha frustrado a los astrónomos. El Dr. Burns cree que puede ser hora de que la supervisión del gobierno garantice un daño mínimo a la ciencia por parte de las megaconstelaciones.

Con una mayor participación, el Dr. Burns espera que los científicos y los fabricantes de satélites puedan aprender a trabajar juntos. “Creo que esta idea de instrumentos científicos en las megaconstelaciones sería beneficiosa para ambas partes”, dijo. “Si están abiertos a ello, es una solución aún mejor”.