Satélite gigante y ultrabrillante de SpaceX y compañía

A veces uno de los objetos más brillantes del cielo nocturno no es un planeta o una estrella. Pero un satélite de comunicaciones llamado BlueWalker 3 a veces eclipsa el 99% de todas las estrellas que de otro modo serían visibles desde un lugar oscuro de la Tierra. Este es el resultado de las observaciones de un equipo internacional dirigido por Siegfried Eggl de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, que publicó sus resultados en la revista Nature.

BlueWalker 3 es la nueva incorporación más brillante al cielo nocturno, que ya está repleto de satélites. Sólo la compañía espacial SpaceX ha puesto en órbita alrededor de la Tierra más de 5.000 satélites. Además, empresas de todo el mundo quieren lanzar más de medio millón de satélites en los próximos años. Los expertos temen que este escenario pueda significar el fin de la astronomía terrestre y que las observaciones científicas del universo con telescopios y observatorios sólo sean posibles de forma limitada.

El estudio «nos muestra que no hay límites para el brillo de los satélites», afirma el astrónomo emérito Patrick Seitzer de la Universidad de Michigan en Ann Arbor, que no participó en el estudio. «Me temo que durante la próxima década se lanzarán una gran cantidad de satélites de gran tamaño que cambiarán para siempre la apariencia del cielo nocturno».

Un satélite gigante en órbita

La empresa estadounidense AST SpaceMobile de Midland, Texas, puso el BlueWalker 3 en órbita terrestre baja el 10 de septiembre de 2022. Se trata del prototipo de una flota de satélites planificada que permitirá que Internet de alta velocidad esté disponible en casi todo el mundo. Gracias a su antena plana Phased Array de unos 65 metros cuadrados y a su color blanco, el satélite refleja una gran parte de la luz solar hacia la Tierra y, por tanto, brilla incluso al anochecer.

Para determinar con precisión su brillo, astrónomos profesionales y aficionados llevaron a cabo una campaña internacional de observación. Localizaron el satélite en el cielo nocturno desde numerosos lugares: en Chile, Estados Unidos, México, Nueva Zelanda, Países Bajos y Marruecos. Los investigadores evaluaron el brillo del objeto celeste utilizando un estándar astronómico: la escala de magnitud del brillo aparente. Dice: Cuanto menor es el valor, medido en clases de tamaño o magnitudes (mag), más brillante es una estrella. Venus, por ejemplo, puede alcanzar un brillo de magnitud -4,6, mientras que la Estrella Polar brilla mucho más tenuemente con un brillo de magnitud +2. Esto también corresponde aproximadamente al brillo con el que un objeto todavía es visible a simple vista desde una ciudad.

El 10 de noviembre de 2022, BlueWalker 3 desplegó su conjunto de antenas planas. Su brillo aparente luego aumentó a +0,4 mag. Si fuera una estrella, estaría entre las diez más brillantes de su tipo en el cielo. Pero a medida que el satélite gira, su brillo cambia: a finales de diciembre se atenuó hasta una magnitud de +6 mag. Luego volvió a brillar y alcanzó una magnitud de +0,4 el 3 de abril de 2023.

La Unión Astronómica Internacional (IAU), una asociación mundial de astrónomos, recomienda que los satélites en órbita terrestre baja tengan un brillo máximo de +7 mag. Sin embargo, BlueWalker 3 puede brillar cientos de veces más, como descubrieron los autores del estudio de Nature. AST SpaceMobile dice que quiere proporcionar Internet rápido con la ayuda de 90 satélites de este tipo, cinco de los cuales están programados para lanzarse a principios de 2024.

Además, el equipo de Eggl observó un objeto brillante que se separó del satélite principal durante el lanzamiento. Sólo más tarde quedó claro que en este contenedor estaba embalado el sistema de antena plegado. Esta cubierta protectora también era relativamente brillante con una magnitud de +5,5 mag.

En una declaración a Nature, AST SpaceMobile dijo que la compañía está trabajando actualmente con la NASA y los astrónomos para abordar estas preocupaciones.

»Tren de estrellas en el cielo nocturno«

A mediados de 2019, muchos expertos se sorprendieron cuando SpaceX puso 60 satélites en órbita alrededor de la Tierra, enviando un “tren de estrellas a través del cielo nocturno”. La órbita terrestre baja está ahora plagada de miles de satélites comerciales. Si se capturan con un telescopio durante una exposición prolongada, dejan una raya brillante en las imágenes, lo que hace que los datos sean inutilizables.

Los astrónomos llevan mucho tiempo alineando sus telescopios para evitar los objetos más brillantes creados por el hombre. Este método aún se puede utilizar para observar el cielo incluso si AST SpaceMobile despliega una bandada de satélites BlueWalker 3, dice Jonathan McDowell, astrónomo del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica en Cambridge, Massachusetts, que no trabajó en el estudio. La mayor preocupación es que otras empresas también puedan enviar grandes constelaciones de satélites al espacio. Si eso sucede, dice Seitzer, «entonces el cielo nocturno cambiará irrevocablemente».

Para evitar tal escenario, los expertos están trabajando en soluciones comunes. Algunos de los autores del estudio pertenecen, por ejemplo, a la recién creada asociación CPS (Centro para la Protección del Cielo Oscuro y Silencioso). Quiere abordar el problema y está intercambiando ideas con empresas como SpaceX y AST SpaceMobile. SpaceX ya está intentando hacer que sus satélites sean menos visibles pintándolos experimentalmente de negro. A primera vista es una buena idea, pero una superficie oscura «absorbe más luz solar visible y refleja menos», afirma Siegfried Eggl en un comunicado de prensa de su universidad. »La absorción genera calor. Por tanto, los satélites emiten luz infrarroja, lo que podría causar problemas en las observaciones en la banda infrarroja. Además, la tecnología satelital está expuesta a un calor intenso que el dispositivo no puede liberar fácilmente al entorno espacial. “Pintar todo de negro tiene consecuencias”, resume Eggl.

Sin embargo, AST SpaceMobile también parece estar dispuesta a atenuar el brillo de sus satélites, según miembros de CPS. La compañía afirma que planea utilizar materiales no reflectantes en sus satélites en el futuro. El brillo aparente de los satélites también debería reducirse mediante maniobras de vuelo adecuadas.

«Nos dejaron con la fuerte impresión de que trabajarían más estrechamente con nosotros», dice la coautora del estudio y astrónoma Constance Walker del NOIRLab de la Fundación Nacional de Ciencias en Tucson, Arizona. Este tipo de debates allanarían el camino para el futuro. Porque no podemos dar por sentado que el mundo volverá a la época “en la que todavía teníamos cielos más oscuros”.