Áreas del cielo más afectadas por las constelaciones de satélites. Crédito:ESO
Los astrónomos han expresado recientemente su preocupación por el impacto de las megaconstelaciones de satélites en la investigación científica. Para comprender mejor el efecto que estas constelaciones podrían tener en las observaciones astronómicas, ESO encargó un estudio científico de su impacto, centrándose en observaciones con telescopios de ESO en el visible e infrarrojo, pero también considerando otros observatorios. El estudio, que considera un total de 18 constelaciones de satélites representativas en desarrollo por SpaceX, Amazonas, OneWeb y otros, juntos ascienden a más de 26 mil satélites, ahora ha sido aceptado para su publicación en Astronomía y Astrofísica .
El estudio encuentra que los grandes telescopios como el Very Large Telescope (VLT) de ESO y el Extremely Large Telescope (ELT) de ESO serán "moderadamente afectados" por las constelaciones en desarrollo. El efecto es más pronunciado para exposiciones prolongadas (de aproximadamente 1000 s), hasta un 3% de los cuales podrían arruinarse durante el crepúsculo, el tiempo entre el amanecer y el amanecer y entre el atardecer y el anochecer. Las exposiciones más cortas se verían menos afectadas, con menos del 0,5% de las observaciones de este tipo afectadas. Las observaciones realizadas en otros momentos durante la noche también se verían menos afectadas, ya que los satélites estarían a la sombra de la Tierra y, por lo tanto, no estarían iluminados. Dependiendo del caso científico, los impactos podrían reducirse haciendo cambios en los horarios de funcionamiento de los telescopios de ESO, aunque estos cambios tienen un costo. Por el lado de la industria, un paso eficaz para mitigar los impactos sería oscurecer los satélites.
El estudio también encuentra que el mayor impacto podría estar en las encuestas de campo amplio, en particular los realizados con grandes telescopios. Por ejemplo, entre el 30% y el 50% de las exposiciones con el Observatorio Vera C. Rubin de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. (que no es una instalación de ESO) se verían "gravemente afectadas, "según la época del año, la hora de la noche, y los supuestos simplificadores del estudio. Las técnicas de mitigación que podrían aplicarse en los telescopios de ESO no funcionarían para este observatorio, aunque se están explorando activamente otras estrategias. Se requieren más estudios para comprender completamente las implicaciones científicas de esta pérdida de datos de observación y las complejidades en su análisis. Los telescopios de estudio de campo amplio como el Observatorio Rubin pueden escanear grandes partes del cielo rápidamente, 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 para encontrar objetivos de observación para muchos otros observatorios, Las comunidades de astronomía y las agencias de financiación en Europa y en otros lugares han clasificado a los telescopios de estudio de campo amplio como una de las principales prioridades para los futuros desarrollos de la astronomía.
Los astrónomos profesionales y aficionados también han expresado su preocupación sobre cómo las megaconstelaciones de satélites podrían afectar las vistas prístinas del cielo nocturno. El estudio muestra que alrededor de 1600 satélites de las constelaciones estarán sobre el horizonte de un observatorio en latitud media, la mayoría de las cuales estarán bajas en el cielo, dentro de los 30 grados del horizonte. Por encima de esto, la parte del cielo donde tienen lugar la mayoría de las observaciones astronómicas, habrá alrededor de 250 constelaciones de satélites en un momento dado. Si bien todos están iluminados por el sol al atardecer y al amanecer, cada vez más se adentran 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, hasta aproximadamente 100 satélites podrían ser lo suficientemente brillantes como para ser visibles a simple vista durante las horas del crepúsculo, aproximadamente 10 de los cuales estarían por encima de los 30 grados de elevación. Todos estos números caen en picado 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 aproximadamente el número de satélites visibles en el cielo nocturno a simple vista por encima de los 30 grados.
Esta imagen anotada muestra el cielo nocturno en el Observatorio Paranal de ESO alrededor del crepúsculo, unos 90 minutos antes del amanecer. Las líneas azules marcan grados de elevación sobre el horizonte. Un nuevo estudio de ESO que analiza el impacto de las constelaciones de satélites en las observaciones astronómicas muestra que hasta unos 100 satélites podrían ser lo suficientemente brillantes como para ser visibles a simple vista durante las horas del crepúsculo (magnitud 5-6 o más brillante). La gran mayoría de estos, sus ubicaciones marcadas con pequeños círculos verdes en la imagen, estaría bajo en el cielo, por debajo de unos 30 grados de elevación, y / o sería más bien débil. Solo unos pocos satélites, sus ubicaciones marcadas en rojo, estaría por encima de los 30 grados del horizonte, la parte del cielo donde tienen lugar la mayoría de las observaciones astronómicas, y sería relativamente brillante (magnitud de aproximadamente 3-4). Para comparacion, Estrella polar, la estrella del norte tiene una magnitud de 2, que es 2,5 veces más brillante que un objeto de magnitud 3. El número de satélites visibles se desploma hacia la mitad de la noche cuando más satélites caen en la sombra de la Tierra, representado por el área oscura a la izquierda de la imagen. Los satélites dentro de la sombra de la Tierra son invisibles. Crédito:ESO / Y. Beletsky / L. Calçada
Estos números no incluyen los trenes de satélites visibles inmediatamente después del lanzamiento. Aunque espectacular y brillante, son de corta duración y visibles solo brevemente después de la puesta del sol o antes del amanecer, y, en un momento dado, solo de un área muy limitada de la Tierra.
El estudio de ESO utiliza simplificaciones y supuestos para obtener estimaciones conservadoras de los efectos, que puede ser más pequeño en realidad que lo calculado en el documento. Será necesario un modelo más sofisticado para cuantificar con mayor precisión los impactos reales. Si bien la atención se centra en los telescopios de ESO, los resultados se aplican a telescopios similares que no son de ESO que también operan en el visible y en el infrarrojo, con instrumentación y casos científicos similares.
Las constelaciones de satélites también tendrán un impacto en la radio, Observatorios milimétricos y submilimétricos, incluyendo el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) y el Atacama Pathfinder Experiment (APEX). Este impacto se considerará en estudios posteriores.
ESO, junto con otros observatorios, la Unión Astronómica Internacional (IAU), la Sociedad Astronómica Estadounidense (AAS), la Real Sociedad Astronómica del Reino Unido (RAS), y otras sociedades, está tomando medidas para concienciar sobre este tema en foros mundiales como el Comité de las Naciones Unidas sobre la Utilización del Espacio Ultraterrestre con Fines Pacíficos (COPUOS) y el Comité Europeo de Frecuencias de Radioastronomía (CRAF). Esto se está haciendo mientras se exploran con las empresas espaciales soluciones prácticas que pueden salvaguardar las inversiones a gran escala realizadas en instalaciones astronómicas terrestres de vanguardia. ESO apoya el desarrollo de marcos regulatorios que, en última instancia, garantizarán la coexistencia armoniosa de avances tecnológicos muy prometedores en la órbita terrestre baja con las condiciones que permiten a la humanidad continuar su observación y comprensión del Universo.
