Un aumento exponencial en el número de satélites colocados en órbita baja de la Tierra ha impulsado los avances en las telecomunicaciones, incluyendo el acceso a la banda ancha en zonas rurales y remotas de todo el mundo. Sin embargo, este crecimiento también ha provocado un incremento en la contaminación lumínica espacial, lo que representa un riesgo para el trabajo realizado por los observatorios astronómicos en órbita.
Un nuevo estudio liderado por la NASA, centrado en cuatro telescopios espaciales –dos actualmente operativos y otros dos en planificación– estima que un porcentaje significativo de las imágenes obtenidas por estos observatorios en la próxima década podría verse comprometido por la luz emitida o reflejada por los satélites que comparten la misma órbita baja terrestre.
Los investigadores calcularon que alrededor del 40% de las imágenes capturadas por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, y cerca del 96% de las imágenes obtenidas por el observatorio SPHEREx, también de la agencia estadounidense, podrían verse contaminadas por la luz de los satélites.
De manera similar, se estima que el 96% de las imágenes del planeado observatorio ARRAKIHS, de la Agencia Espacial Europea, y del telescopio Xuntian, de China, podrían verse afectadas de forma comparable.
Los investigadores señalan que el Hubble se vería menos afectado debido a su campo de visión estrecho.
Los telescopios en órbita son una parte fundamental de la exploración espacial. Pueden observar un rango más amplio del espectro electromagnético que los instrumentos terrestres, y la ausencia de interferencia atmosférica permite obtener imágenes más nítidas del cosmos, posibilitando la observación directa de galaxias distantes o planetas fuera de nuestro Sistema Solar.
“Aunque hasta ahora la mayor parte de la contaminación lumínica provenía de ciudades y vehículos, el crecimiento de las constelaciones de satélites de telecomunicaciones está comenzando a afectar rápidamente a los observatorios astronómicos de todo el mundo”, afirma el astrónomo Alejandro Borlaff, del Centro de Investigación Ames de la NASA en California, autor principal del estudio publicado en la revista Nature.
“Mientras que los telescopios observan el Universo intentando revelar galaxias distantes, planetas y asteroides, los satélites a veces cruzan frente a sus cámaras, dejando rastros brillantes que borran la débil señal que recibimos del cosmos. Este ya era un problema conocido para los telescopios terrestres. Pero, hasta ahora, se creía que los telescopios espaciales –mucho más caros y ubicados en puntos de vista aparentemente intocados en el espacio– estaban casi libres de la contaminación lumínica producida por el hombre”, explica Borlaff.
En 2019, existían alrededor de 2.000 satélites en órbita baja de la Tierra. Hoy en día, ese número asciende a aproximadamente 15.000. Borlaff indica que las propuestas de la industria prevén alrededor de 560.000 satélites en órbita baja terrestre en la próxima década.
“Para tener una idea de cuánto ha aumentado este número recientemente, hemos lanzado más satélites a la órbita baja de la Tierra en los últimos cuatro años –de 2021 a 2025– que en las siete décadas anteriores de vuelos espaciales combinados”, señala Borlaff.
Los investigadores utilizaron información de los operadores de satélites para simular las capas orbitales de cada constelación –Starlink (SpaceX), Guowang (China) y Amazon, entre otras–. Posteriormente, consideraron propiedades específicas de los telescopios, como la altitud orbital, la trayectoria, el campo de visión y otros factores.
“Cuando teníamos los telescopios simulados observando nuestro universo simulado, solo necesitábamos contar el número de veces que los satélites cruzaban –o ‘fotobombeaban’– nuestros observatorios, y cuán brillantes estaban en el momento del evento”, explica Borlaff.
Los satélites reflejan y emiten varios tipos de luz.
“Reflejan directamente la luz del Sol con sus paneles solares, pero también reflejan la luz de la Luna y de la Tierra, que es extremadamente brillante desde la órbita baja. Además de la luz óptica, los satélites también emiten radiación infrarroja generada por la temperatura de sus componentes, además de reflejar ondas de radio tanto de la Tierra como de sus propias antenas”, explica Borlaff.
Los investigadores sugieren que una forma de abordar el problema sería colocar los satélites en órbitas más bajas que aquellas en las que operan los telescopios.
Algunos de ellos, ubicados en órbitas más distantes, están mejor protegidos contra la contaminación lumínica. El estudio, por ejemplo, no analizó los efectos de los satélites sobre el Telescopio Espacial James Webb, el observatorio Euclid de la ESA o el planeado Telescopio Nancy Grace Roman de la NASA.
Sus órbitas se encuentran mucho más alejadas de la Tierra que las de los satélites de telecomunicaciones. “Por este motivo, probablemente no se vean afectados por este tipo de contaminación, por el momento”, indica Borlaff.
Sin embargo, estos telescopios no representan la mayor parte de las observaciones astronómicas. “Se utilizan solo para objetivos científicos muy específicos y tienen un tiempo operativo bastante limitado”, afirma Borlaff.
