Los investigadores han creado un sistema de cámaras para rastrear el número cada vez mayor de satélites que iluminan nuestros cielos nocturnos.
Peter Quigley, técnico de investigación del Observatorio Elginfield de la Western University, ubicado en las afueras de London, Ontario, inspecciona un prototipo de sistema de cámara diseñado para rastrear satélites que pasan por encima.Jeff Renaud/Universidad Occidental
Cuando Lauchie Scott era un adolescente que crecía en la zona rural de Nueva Escocia, uno podía esperar ver un satélite cruzando el cielo nocturno una o dos veces por hora.
Avancemos unas tres décadas hasta unas vacaciones de verano que pasó recientemente bajo un cielo igualmente oscuro cuando se encontró contando satélites a un ritmo de uno por minuto.
“Eso fue a simple vista”, dijo el Dr. Scott, científico e ingeniero aeroespacial del Departamento de Defensa Nacional de Canadá. «En realidad, es bastante profundo que, sin necesidad de ningún equipo, pueda notar visualmente el cambio a lo largo de mi vida».
El cambio marca el surgimiento de megaconstelaciones de satélites, incluido Starlink de Elon Musk, que dependen de cientos a miles de naves espaciales individuales que vuelan justo por encima de la atmósfera exterior del planeta, donde pueden proporcionar a sus clientes comunicaciones móviles ininterrumpidas en todo el mundo.
Ha transformado la especialidad de investigación del Dr. Scott, conocida como conciencia del dominio espacial, un campo que se ocupa de rastrear todos los objetos que orbitan sobre nosotros y comprender los peligros potenciales que pueden representar.
El área de la cámara puede cubrir la mayor parte del cielo y rastrear satélites sin partes móviles. Los miembros del proyecto esperan ahora establecer varias estaciones de observación para detectar satélites que pasen por cualquier punto de Canadá.Jeff Renaud/Universidad Occidental
Ahora, en colaboración con astrónomos de la Western University en Londres, Ontario, el Dr. Scott tiene un prototipo de sistema de cámara que puede reproducirse y desplegarse para monitorear satélites en los cielos nocturnos de todo Canadá.
«Algunas noches, hemos tenido docenas de satélites visibles en un instante dado y hemos tenido más de mil satélites separados rastreados en una noche determinada desde un solo lugar», dijo Peter Brown, profesor del Instituto de Investigación de la Universidad. Exploración de la Tierra y el Espacio.
Experto en meteoros y sus orígenes, el Dr. Brown ha estado involucrado durante mucho tiempo en el desarrollo de formas económicas de registrar los trozos de roca y polvo entrantes que deambulan por el sistema solar y caen en picado regularmente a través de la atmósfera de la Tierra.
Pero fue una consulta del Dr. Scott hace dos años la que finalmente lo llevó a trabajar sobre cómo reutilizar la tecnología para rastrear la creciente población de satélites en órbita terrestre.
La necesidad es apremiante. No sólo hay más satélites que nunca (más de 8.000 según el último recuento, y decenas de miles más se dirigen a la plataforma de lanzamiento) sino que muchos tienen sistemas de propulsión eléctrica que les permiten ajustar sus órbitas de forma autónoma.
«En realidad, son muy difíciles de rastrear porque no se comportan como lo haría naturalmente un objeto en órbita», dijo el Dr. Scott. «Esos propulsores se encienden y apagan cuando la computadora a bordo lo decide».
Esta imagen compuesta muestra todas las detecciones de satélites de una cámara durante una noche de observación. Las trayectorias de los satélites aparecen como líneas rectas, mientras que las líneas curvas muestran los movimientos de las estrellas a medida que la Tierra gira.Universidad Occidental/Folleto
Luego están todos los fragmentos variados e inactivos de desechos espaciales creados por el hombre que son demasiado pequeños para rastrearlos y que pueden contarse por millones, cada uno de los cuales se mueve con una velocidad orbital promedio de 28.000 kilómetros por hora. En conjunto, apuntan a la perspectiva de colisiones y al riesgo de una reacción en cadena a medida que más escombros crean más peligros.
A lo largo de los años, el Dr. Scott ha estado involucrado en formas de evaluar mejor el problema utilizando herramientas espaciales. Ha participado en Sapphire, el primer satélite militar de Canadá, que aporta datos a la Red de Vigilancia Espacial operada por Estados Unidos. Este año, fue nombrado investigador principal de Redwing, un próximo microsatélite canadiense que monitoreará objetos en el espacio desde órbita y cuyo lanzamiento está previsto para finales de 2026.
Pero la colaboración con Western, que comenzó a principios de este año, representa una oportunidad para recopilar información satelital desde estaciones terrestres, aunque se limita a operar de noche y con tiempo despejado, cuando se pueden observar los satélites.
El proyecto involucra grupos de ocho cámaras con campos de visión superpuestos que juntos cubren la mayor parte del cielo sin necesidad de partes móviles. Gracias a una revolución en la electrónica de imágenes digitales, estas cámaras se han vuelto cada vez más sensibles y asequibles.
Las cámaras registran el cielo a una velocidad de 20 fotogramas por segundo y pueden detectar objetos que son varias veces más débiles que el límite de lo que puede ver el ojo humano. Eso es suficiente para detectar satélites de hasta 40 centímetros de diámetro en órbita terrestre baja.
El otro extremo del sistema es un software de computadora que puede analizar rápidamente los datos y proporcionar información útil sobre todo lo que las cámaras pueden ver. Además de rastrear objetos, también puede detectar cambios en el brillo que podrían indicar que un satélite está fuera de control. También puede proporcionar datos a quienes buscan predecir y prevenir posibles colisiones.
«El objetivo es básicamente convertir eso en un tipo de producto normal en el que podamos monitorear cosas en la órbita terrestre baja sobre Canadá de manera activa», dijo el Dr. Brown.
Dijo que su equipo en Western tiene como objetivo hacer que los datos sean de libre acceso para ayudar a la comunidad espacial. Tales esfuerzos son proporcionales a la membresía de Canadá en el Comité de las Naciones Unidas sobre los Usos Pacíficos del Espacio Ultraterrestre, entre otras organizaciones.
Michael Byers, experto en políticas de la Universidad de Columbia Británica que ha estudiado los riesgos potenciales de las megaconstelaciones de satélites, dijo que otros países también están tratando de abordar la cuestión. Sin embargo, añadió, la gran cantidad de satélites que se proyectan para las próximas décadas tendrá consecuencias que son difíciles de evaluar plenamente.
«Este ámbito de lo que se llama nuevo espacio ha superado por completo la capacidad de los gobiernos para mantenerse al día», afirmó.
El Dr. Scott dijo que el siguiente paso para el sistema de seguimiento desarrollado por Western es agregar más puestos de observación en todo el país, en parte para sortear la limitación del mal tiempo en cualquier lugar.
«Deberíamos poder mitigar los cielos nublados para poder aprovechar estas cámaras», dijo. «Y son de tan bajo costo que nos permiten hacerlo».
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