El telescopio Hubble se enfrenta a la amenaza de los satélites de SpaceX y otras empresas

El Telescopio Espacial Hubble, conocido por registrar impresionantes imágenes del cosmos mientras avanza en el campo de la astronomía, está bajo amenaza.

Las empresas privadas están lanzando miles de satélites que están bombardeando el telescopio, produciendo largos rayos brillantes y curvas de luz que pueden ser imposibles de eliminar. Y el problema solo empeora.

Un estudio, publicado el jueves en la revista Nature Astronomy, revela un aumento en el porcentaje de imágenes registradas por el Hubble que son estropeadas por el paso de los satélites. Y los datos solo llegan hasta 2021. Desde entonces, SpaceX y otras compañías han lanzado miles de satélites más, y se espera que muchos más entren en órbita en los próximos años, lo que afectará al Hubble y potencialmente a otros telescopios en el espacio.

“Vamos a vivir con este problema. Y la astronomía se verá afectada”, dijo Jonathan McDowell, astrónomo del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica que no participó en el estudio. “Habrá ciencia que no se pueda hacer. Habrá ciencia que será significativamente más cara de hacer. Habrá cosas que extrañaremos”.

El legado del telescopio espacial Hubble no se puede subestimar. Gracias al observatorio, ahora sabemos, por ejemplo, que el universo tiene 13.800 millones de años, que la mayoría de las galaxias contienen un agujero negro supermasivo en su centro y que las estrellas se forman en procesos violentos. Las imágenes del Hubble, incluidas las hermosas nubes de gas y polvo en los “pilares de la creación” y la vista de casi 10,000 galaxias en el “campo ultraprofundo del Hubble”, nunca dejan de inspirar.

Pero la cantidad de satélites en órbita ha aumentado significativamente desde que se lanzó el Hubble en 1990, y ahora está mirando el cosmos a través de un campo de satélites.

En mayo de 2019, SpaceX lanzó su primer lote de satélites Starlink, diseñados para transmitir señales de Internet en todo el mundo. Poco después, surgió una protesta entre los astrónomos que estaban preocupados de que los rayos de Starlink pusieran en peligro una serie de campañas para observar el universo desde telescopios en la Tierra.

En respuesta, Elon Musk, fundador y director ejecutivo de SpaceX, sugirió que los astrónomos evitan el problema moviendo los telescopios a la órbita.

Mirando al espacio con el telescopio Hubble

Desde su lanzamiento en 1990, el Telescopio Espacial Hubble ha registrado impresionantes imágenes del cosmos mientras avanza en el campo de la astronomía.

Pero el Hubble, que vive en la órbita terrestre baja aproximadamente a 335 millas sobre la superficie de la Tierra, en realidad reside a menos de 10 millas por debajo de la mayoría de los satélites Starlink. Eso significa que el observatorio y otros telescopios espaciales orbitales todavía enfrentan interferencias de constelaciones de satélites. “No solo tiene que colocar sus telescopios en el espacio, sino que también debe colocarlos por encima del resto del tráfico”, dijo el Dr. McDowell.

“Creo que nos veremos obligados a hacer eso en las próximas décadas”, dijo. Pero eso no es posible para los telescopios actuales en órbita terrestre baja o las naves espaciales que los gobiernos están construyendo y lanzando en los próximos años.

Para cuantificar el efecto de las constelaciones de satélites en Hubble, Sandor Kruk, astrónomo del Instituto Max Planck de Física Extraterrestre en Alemania, y sus colegas analizaron un archivo de imágenes tomadas desde 2002 hasta 2021.

Tuvieron la ayuda de cientos de ciudadanos científicos que estudiaron minuciosamente las imágenes para etiquetar aquellas con rayas de satélite claras. Ese conjunto de datos se usó luego como un conjunto de entrenamiento para un algoritmo de aprendizaje automático que analizó más de 100,000 fotos individuales del Hubble. Sus resultados muestran que la posibilidad de ver un satélite en una imagen del Hubble de 2009 a 2020 es solo del 3,7 por ciento. Pero la posibilidad de ver uno en 2021 es del 5,9 por ciento, un aumento que dicen corresponde a Starlink. A la fecha del análisis, 1.562 satélites Starlink estaban en órbita. Otra empresa, OneWeb, había lanzado 320 satélites.

Mark McCaughrean, astrónomo de la Agencia Espacial Europea y coautor del nuevo estudio, confía en su análisis, pero señala que este es solo un problema menor en este momento. Por lo general, el Hubble toma múltiples imágenes que se apilan una encima de la otra, una técnica que borrará cualquier satélite.

Y la NASA está de acuerdo. “Si bien dichos análisis pueden mostrar un aumento gradual en los rastros de satélites detectados con el tiempo, la mayoría de estas rayas se eliminan fácilmente utilizando técnicas estándar de reducción de datos, y la mayoría de las imágenes afectadas aún se pueden utilizar”, dijo una portavoz con respecto al último estudio. “Las rayas satelitales actualmente no representan una amenaza significativa para la eficiencia científica y el análisis de datos del Hubble”.

Esa amenaza es mayor cuando el Hubble examina una gran franja del cielo. Entonces podría tomar solo una o dos imágenes antes de redirigir su cámara. Si un satélite fotobombea una de esas imágenes, es posible que la imagen deba descartarse.

Además, los satélites podrían representar una seria amenaza para un telescopio que aún no se ha lanzado. A fines de este año, China planea enviar Xuntian, también conocido como el Telescopio Espacial de Exploración Chino, a la órbita terrestre baja. Xuntian tendrá un campo de visión más grande que el Hubble, lo que dificultará que los satélites pasen desapercibidos.

“Va a verse muy gravemente afectado por estos satélites desde el principio”, dijo el Dr. McDowell.

Y Xuntian no puede simplemente lanzarse a una órbita más alta. El plan de China es que el telescopio comparta una órbita con la estación espacial Tiangong para que los astronautas puedan restaurarlo si es necesario.

Un portavoz de SpaceX se negó a comentar sobre el nuevo estudio, pero señaló los esfuerzos anteriores de la compañía para mitigar los efectos de Starlink. La compañía ha probado una variedad de métodos para oscurecer sus satélites, incluida una película de espejo diseñada para desviar la luz del suelo. Pero a Meg Schwamb, científica planetaria de la Queen’s University Belfast que no participó en el estudio, le preocupa que la luz se dirija hacia arriba y podría empeorar la situación de los telescopios espaciales.

Simplemente hay demasiadas incógnitas en este momento, incluido el número final de satélites.

SpaceX espera eventualmente expandir el tamaño de su flota a 42,000 satélites Starlink. Muchas otras empresas también están en el mercado: Amazon, el proveedor satelital británico OneWeb, una empresa china llamada Galaxy Space e incluso gobiernos. Se planea lanzar un total combinado de 431.713 satélites en los próximos años.

“Es un poco como un frenesí de alimentación en este momento”, dijo el Dr. McCaughrean.

Esa estimación se basa en presentaciones ante la Comisión Federal de Comunicaciones de EE. UU. y la Unión Internacional de Telecomunicaciones. Pero incluso si solo se lanzaran 100,000 satélites, eso aumentaría la cantidad de satélites en órbita por un factor de 10 desde que se realizó el nuevo estudio, lo que significa que aproximadamente el 50 por ciento de las imágenes del Hubble detectarían un satélite. Y si todas las demás imágenes tuvieran una racha satelital, los investigadores se preocupan por la cantidad de ciencia útil que se podría recopilar.

“¿Cuándo dejará de ser útil el Hubble?” preguntó el Dr. McCaughrean. “Puede que falten 10 o 20 años para eso, pero no es inconcebible que haya un punto en el que digas: ‘No nos molestemos más’”.