Detección de radiación electromagnética no intencionada del satélite Starlink usando LOFAR. Círculos: píxeles de una cámara de radio sintética en el cielo. Flecha roja: movimiento del satélite Starlink en el campo de visión. Puntos azules: galaxias en régimen de radio. Fuente: UAI/CPS
Científicos de varias instituciones de investigación líderes, incluido el Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn, Alemania, utilizaron el telescopio LOFAR (Low Frequency Array) para observar 68 satélites SpaceX. Los autores concluyeron que habían detectado “radiación electromagnética no intencional” proveniente de la electrónica de a bordo.
Esto es diferente a las transmisiones de comunicaciones, que hasta ahora han sido el principal objetivo de los radioastrónomos. La radiación no intencional puede afectar la investigación astronómica. Los científicos alientan a los operadores de satélites y a los reguladores a considerar este impacto en la radioastronomía tanto en el desarrollo de naves espaciales como en los procesos regulatorios.
El estudio fue publicado en la revista Astronomía y Astrofísica.
Un nuevo fenómeno en la órbita terrestre baja
Los astrónomos que escuchan señales muy débiles del universo siempre han tenido que lidiar con señales de radio hechas por el hombre que pueden eclipsar las fuentes astrofísicas. Por lo tanto, la mayoría de los radiotelescopios se construyen en lugares con protección especial de radio contra interferencias terrestres. Algunos incluso están ubicados en zonas de silencio de radio respaldadas por las autoridades reguladoras nacionales pertinentes.
Los avances tecnológicos recientes han permitido la creación de grandes constelaciones de satélites que se utilizan para el acceso a Internet de banda ancha o para la observación de la Tierra. Presentan una complejidad completamente nueva. Con muchos miles de satélites en órbita terrestre baja, cada radiotelescopio tendrá múltiples satélites a la vista transmitiendo señales en cualquier momento.
Se esperaba que la principal fuente de preocupación para las constelaciones de satélites fueran sus transmisiones de comunicación planificadas hacia y desde la Tierra. El descubrimiento de fuentes adicionales no relacionadas con la comunicación es nuevo y merece más investigación.
“Este estudio representa el último esfuerzo para comprender mejor el impacto de las constelaciones de satélites en la radioastronomía”, dijo el autor principal Federico Di Vruno. “Los talleres anteriores de Dark and Quiet Skies han teorizado sobre esta radiación, nuestras observaciones confirman que es medible”. Di Vruno es codirector del Centro para la Protección de Cielos Oscuros y Tranquilos de la Perturbación de las Constelaciones de Satélites de la Unión Astronómica Internacional (IAU CPS), así como administrador de espectro en el Observatorio SKAO (SKAO). Los otros autores son miembros activos de CPS.
Constelaciones existentes y planificadas
Di Vruno y sus coautores se centraron inicialmente en los satélites SpaceX porque SpaceX tenía la mayor cantidad de satélites, más de 2000, en órbita en el momento de la observación. Sin embargo, reconocen que SpaceX no es el único operador de grandes constelaciones de satélites. Los autores esperan detectar emisiones no deseadas similares de otros satélites de la Tierra baja, y ahora se planean más trabajos de medición, centrándose en otras constelaciones de satélites.
“Con LOFAR, detectamos radiación entre 110 y 188 MHz de 47 de los 68 satélites observados. Este rango de frecuencia incluye una banda protegida entre 150,05 y 153 MHz asignada específicamente para la radioastronomía por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT),’ dice el coautor Cees Bassa de ASTRON, el Instituto Holandés de Radioastronomía.
Sin embargo, SpaceX no rompe ninguna regla, porque en el caso de los satélites este tipo de radiación no está contemplado en ninguna normativa internacional. Por otro lado, el equipo de tierra está sujeto a reglas estrictas para garantizar que un dispositivo no colisione con otro cercano.
Los autores también simularon este efecto desde varias constelaciones de satélites. “Nuestras simulaciones muestran que cuanto más grande es la constelación, más importante se vuelve este efecto cuando se suma la radiación de todos los satélites. Esto hace que nos preocupemos no solo por las constelaciones existentes, sino aún más por las previstas. Y también sobre la falta de regulaciones claras que protejan las bandas de radioastronomía de la radiación no deseada”, dice el coautor Benjamin Winkel del Instituto de Radioastronomía Adam Mickiewicz. Max Planck (MPIfR) en Alemania.
Una cooperación más estrecha con los operadores de satélites es clave
Los autores están en estrecho contacto con SpaceX, y la compañía se ha ofrecido de buena fe a continuar discutiendo posibles formas de mitigar cualquier efecto negativo en la astronomía. Como parte de la iteración de diseño, SpaceX ya ha realizado cambios en los satélites de próxima generación que podrían mitigar el impacto de estas emisiones no deseadas en los principales proyectos de astronomía.
El coautor Gyula Józsa (también MPIfR y la Universidad de Rhodes, Sudáfrica) afirma: “Creemos que el reconocimiento temprano de esta situación brinda a los astrónomos y operadores de grandes constelaciones la oportunidad de colaborar de manera proactiva en medidas técnicas de mitigación, en paralelo con las discusiones necesarias para desarrollar los reglamentos correspondientes”.
“El estudio actual proporciona un ejemplo de diferentes canales en los que el desarrollo tecnológico puede tener efectos secundarios imprevistos para la astronomía”, concluye el Prof. Michael Kramer, director de MPIfR y presidente de Astronomische Gesellschaft en Alemania. Acoge expresamente el enfoque conjunto de SpaceX. “Al liderar SpaceX, ahora esperamos ver un amplio apoyo de toda la industria satelital y los reguladores”.
Proporcionado por el Max-Planck-Institut für Radioastronomie