Estudio de la NASA revela que satélites amenazan observaciones de telescopios espaciales

La proliferación masiva de satélites en órbita terrestre baja (LEO) está generando un nuevo tipo de contaminación lumínica que amenaza seriamente el trabajo de los observatorios astronómicos espaciales, según revela un estudio dirigido por científicos de la NASA publicado en la revista Nature.

La investigación, encabezada por el astrónomo español Alejandro Borlaff del Centro de Investigación Ames de la NASA en California, analizó el impacto de las constelaciones de satélites sobre cuatro telescopios espaciales: dos actualmente operativos y dos planificados.

Los resultados son alarmantes: aproximadamente el 40% de las imágenes tomadas por el Telescopio Espacial Hubble y alrededor del 96% de las captadas por el observatorio SPHEREx de la NASA podrían estar contaminadas por la luz de satélites. El estudio también proyecta que cerca del 96% de las imágenes del futuro observatorio ARRAKIHS de la Agencia Espacial Europea y del telescopio chino Xuntian podrían verse similarmente afectadas.

"Mientras que hasta ahora la mayor parte de la contaminación lumínica provenía de ciudades y vehículos, el aumento de las constelaciones de satélites de telecomunicaciones está comenzando rápidamente a afectar a los observatorios astronómicos en todo el mundo", explicó Borlaff, autor principal del estudio.

El problema radica en que cuando los telescopios observan el universo intentando captar galaxias distantes, planetas y asteroides, los satélites a veces cruzan frente a sus cámaras, dejando rastros brillantes de luz que borran las débiles señales cósmicas. Este fenómeno, conocido como "contaminación por rastros satelitales", era un problema conocido para telescopios terrestres, pero ahora también afecta a los observatorios espaciales.

En 2019, había aproximadamente 2.000 satélites en órbita terrestre baja. Actualmente, esa cifra ronda los 15.000. Según Borlaff, las propuestas de la industria prevén alrededor de 560.000 satélites en órbita terrestre baja en la próxima década.

"Para dar una idea de cuánto ha aumentado este número recientemente, hemos lanzado más satélites a órbita terrestre baja en los últimos cuatro años (2021 a 2025) que en las siete décadas anteriores de vuelos espaciales combinadas", señaló el investigador.

Los satélites reflejan y emiten múltiples tipos de luz. Reflejan directamente la luz del sol con sus paneles solares, pero también reflejan la luz de la luna y la Tierra. Además, emiten radiación infrarroja generada por la temperatura de sus componentes y reflejan longitudes de onda de radio.

El estudio simuló las capas orbitales de cada constelación de satélites, incluyendo Starlink de SpaceX, Guowang de China y Amazon, entre otros. Luego consideraron propiedades específicas de los telescopios como altitud orbital, trayectoria, campo de visión y otros factores para calcular el impacto.

El Telescopio Espacial Hubble se vería menos afectado debido a su estrecho campo de visión, pero aun así, un tercio de sus imágenes presentarían al menos un rastro satelital si se completan todas las constelaciones propuestas. En el caso de SPHEREx, ARRAKIHS y Xuntian, más del 96% de sus exposiciones se verían afectadas.

Los investigadores señalan que una forma de abordar el problema sería desplegar satélites en órbitas más bajas que donde operan los telescopios. Algunos telescopios ubicados en órbitas más distantes están mejor protegidos de la contaminación lumínica. El estudio, por ejemplo, no analizó los efectos de los satélites en el Telescopio Espacial James Webb de la NASA, el observatorio Euclid de la Agencia Espacial Europea o el futuro Telescopio Espacial Nancy Grace Roman de la NASA, ya que sus órbitas están mucho más lejos de la Tierra que los satélites de telecomunicaciones.

"Por esa razón, probablemente no se verán afectados por este tipo de contaminación, por ahora", indicó Borlaff. Sin embargo, estos telescopios no afectados proporcionan solo una fracción del total de observaciones astronómicas y "solo se utilizan para objetivos científicos muy particulares y tienen un tiempo operativo muy limitado".

Rafael Guzmán, líder del equipo del Instituto de Física de Cantabria que concibió el proyecto ARRAKIHS, ha cuestionado algunos de los datos específicos sobre este telescopio presentados en el estudio. Según Guzmán, el artículo muestra una orientación incorrecta del telescopio ARRAKIHS, lo que llevaría a una sobreestimación del impacto. "En la versión final seleccionada por la ESA, el telescopio espacial estará orientado perpendicularmente —alejándose de la Tierra— y rotará un máximo de 60 grados hacia cada lado", explicó.

Carlos Corral, jefe del proyecto ARRAKIHS en la ESA, coincide con Guzmán en que el brillo de satélites como Starlink no será un problema tan grave para esta misión científica. "Nuestras estimaciones previas indican un impacto mucho menor, del orden del 1% de las imágenes", afirmó Corral.

No obstante, Corral enfatiza que "esto nos afecta en otras misiones y, en general, debido al aumento de desechos espaciales y la posibilidad de colisiones. Claramente, llenar el cielo con decenas de miles de satélites no es una buena idea. Es un problema especialmente para los telescopios terrestres, pero no puedes escapar de ese problema ni siquiera yendo al espacio".

Los telescopios en órbita son una parte vital de la exploración espacial. Pueden observar una gama más amplia del espectro electromagnético que los telescopios terrestres, y la falta de interferencia atmosférica les permite obtener imágenes más nítidas del cosmos, posibilitando la observación directa de galaxias distantes o de planetas más allá de nuestro sistema solar.

El estudio subraya la necesidad urgente de establecer regulaciones internacionales sobre el despliegue de constelaciones de satélites y desarrollar tecnologías que minimicen su impacto en la astronomía, tanto terrestre como espacial.