Un estudio de la NASA revela que los satélites en órbita baja pueden contaminar el 96% de las imágenes de los telescopios

Un nuevo estudio dirigido por Nasa y detallado en la revista científica La investigación advierte que esta nueva forma de contaminación lumínica, generada artificialmente en el espacio, podría comprometer gravemente la capacidad de los telescopios espaciales para realizar descubrimientos científicos, con proyecciones que indican un futuro desafiante para la astronomía.

El fenómeno se produce cuando la luz del sol se refleja en los paneles y estructura de los miles de satélites que orbitan el planeta. Los reflejos de Esses crean rastros lineales brillantes que recorren las imágenes capturadas por telescopios durante largos tiempos de exposición, que son esenciales para registrar la tenue luz de galaxias distantes, estrellas y otros objetos celestes.

El análisis simuló los impactos de esta interferencia en varias misiones, tanto actuales como futuras, revelando un escenario preocupante para algunos de los observatorios más avanzados. Los telescopios más afectados incluyen:

– SPHEREx de Nasa, diseñado para mapear el universo en infrarrojo.

– ARRAKIHS, una misión propuesta por Agência Espacial Europeia (ESA).

– El Xuntian, el futuro telescopio espacial China.

Curiosamente, los telescopios se colocaron originalmente en el espacio para evitar las distorsiones causadas por la atmósfera terrestre. Agora, se enfrentan a un obstáculo creado por la propia humanidad, transformando la órbita baja en un entorno cada vez más hostil para la ciencia. El rápido crecimiento de las redes de Internet por satélite plantea un desafío sin precedentes, que requiere un equilibrio entre la innovación tecnológica y la preservación de nuestra ventana al universo.

Una nueva forma de contaminación en el espacio

Para evaluar la evolución del problema, el equipo de científicos, coordinado por Alejandro Borlaff, analizó un vasto archivo con más de mil imágenes capturadas por Telescópio Espacial Hubble entre 2002 y 2021. Las fotografías, con un tiempo medio de exposición de 11 minutos, mostraron que el 2,7% del total ya contenía al menos un rastro de satélite. Aunque la cifra pueda parecer pequeña, esconde una drástica y reciente aceleración. Al aislar el período comprendido entre 2018 y 2021, la tasa de contaminación aumentó al 4,3%, un aumento directamente relacionado con el lanzamiento masivo de nuevas constelaciones de satélites.

Este crecimiento exponencial está impulsado principalmente por la importante reducción de los costes de lanzamiento, consecuencia de tecnologías innovadoras como los cohetes reutilizables. En 2019 había alrededor de 5.000 satélites activos en órbita. Hoje, los datos de Agência Espacial Europeia indican que este número ya superó la marca de 15 mil. Las proyecciones futuras son aún más alarmantes: se estima que habrá 560.000 satélites operativos para finales de la década de 2030, si todos los proyectos presentados a las agencias reguladoras se implementan realmente.

La historia de la contaminación y la escalada del problema.

Para comprender la evolución del problema, los investigadores examinaron más de mil imágenes archivadas del telescopio Hubble, capturadas entre 2002 y 2021. Las exposiciones, con una duración media de 11 minutos, revelaron que el 2,7% de todas las imágenes contenían al menos una pista de satélite. El índice Esse, sin embargo, enmascara una aceleración reciente: al analizar solo el período entre 2018 y 2021, la tasa de contaminación saltó al 4,3%, reflejo directo del aumento exponencial de los lanzamientos espaciales.

Este crecimiento se ve impulsado principalmente por la reducción de los costos de lanzamiento, posible gracias a tecnologías como los cohetes reutilizables. En 2019, la órbita de la Tierra albergaba alrededor de 5.000 satélites activos. Atualmente, según datos de Agência Espacial Europeia, este número ya supera los 15 mil. Las proyecciones son aún más alarmantes: se estima que habrá hasta 560.000 satélites operativos para finales de la década de 2030, si se aprueban todos los planes de lanzamiento presentados a las agencias reguladoras.

Proyecciones alarmantes para futuras misiones

Los telescopios que operan a altitudes que oscilan entre 450 y 800 kilómetros, como es el caso de Hubble, están situados precisamente en la misma banda orbital preferida por la mayoría de las nuevas constelaciones de satélites de comunicaciones, lo que los hace especialmente vulnerables. El estudio proyecta que, manteniendo el ritmo actual de lanzamientos, alrededor del 39,6% de todas las imágenes futuras de Hubble se verán afectadas por algún tipo de interferencia. Para el SPHEREx de Nasa, cuya misión es investigar el origen del universo, el impacto previsto es devastador, alcanzando el 96% de sus exposiciones, con una media de 5,64 pistas de satélite por imagen. El escenario es igualmente crítico para el ARRAKIHS de la ESA, que podría registrar hasta 69 satélites por exposición, y para el telescopio chino Xuntian, que se enfrentaría a la situación más extrema con hasta 92 satélites por imagen. Por el contrario, Telescópio Espacial James Webb, situada a 1,5 millones de kilómetros de Terra, es completamente inmune a este problema, lo que demuestra cómo la órbita baja se ha convertido en un entorno desafiante.

Consecuencias directas para la ciencia cósmica

La presencia de huellas de satélite en imágenes astronómicas va más allá de un mero defecto visual y representa una pérdida concreta de datos científicos irremplazables.

Estos rastros de luz pueden saturar los sensores altamente sensibles de los telescopios, oscureciendo completamente los objetos cósmicos de bajo brillo o confundiéndolos erróneamente con ellos.

Esto afecta directamente a áreas cruciales de la astronomía, como la detección de asteroides potencialmente peligrosos para Terra, que se convierte en una tarea más compleja y menos fiable.

Asimismo, la búsqueda de exoplanetas y el análisis de sus atmósferas se ven obstaculizados, ya que las sutiles firmas luminosas que buscan los científicos pueden quedar fácilmente enmascaradas por la intensa contaminación lumínica orbital.

La búsqueda de soluciones operativas y de diseño.

Ante este escenario, las agencias espaciales y las empresas privadas están en un diálogo activo para desarrollar e implementar estrategias de mitigación. Una de las propuestas operativas es ajustar las órbitas de las futuras constelaciones de comunicaciones a altitudes inferiores a 450 kilómetros, ubicándolas por debajo del alcance operativo de los principales telescopios espaciales. Sin embargo, esta solución no está exenta de problemas, ya que las órbitas más bajas pueden provocar un aumento de la emisión de óxidos de aluminio durante el reingreso de los satélites a la atmósfera, con potenciales efectos negativos sobre la capa de ozono.

Otro frente de trabajo se centra en la ingeniería y diseño de los propios satélites. Estão desarrollando y probando superficies con menor reflectividad y recubrimientos especiales de colores oscuros. El objetivo de estas tecnologías es minimizar la cantidad de luz solar que se refleja hacia Terra y, en consecuencia, hacia los observatorios en órbita, haciendo que los satélites sean menos brillantes y menos perjudiciales para las observaciones científicas. La colaboración internacional también se considera clave para el éxito de estas medidas.

El papel de la tecnología en la mitigación del problema

Además de las medidas de prevención, se están dedicando importantes esfuerzos al desarrollo de tecnologías avanzadas de corrección de imágenes. Se están capacitando la inteligencia artificial y el aprendizaje automático de Modelos para identificar y eliminar digitalmente huellas satelitales de las imágenes capturadas. Las técnicas de posprocesamiento de Essas ya han demostrado una eficacia considerable, pudiendo “limpiar” hasta un 80% de la contaminación en pruebas con imágenes de Hubble.

La cooperación internacional como clave del futuro

Nasa ya ha comenzado a coordinar esfuerzos con la ESA y las autoridades espaciales chinas para promover el intercambio de datos orbitales precisos de sus respectivos satélites. Essa el intercambio de información es fundamental para que los operadores de telescopios puedan planificar sus observaciones de forma más eficaz, prediciendo el paso de los satélites por el campo de visión y, si es posible, evitando la contaminación de las imágenes. La medida es un paso importante hacia la gestión del tráfico espacial.

Además, se están estableciendo foros anuales centrados en el uso sostenible del espacio. Las reuniones Esses reúnen a astrónomos, operadores de satélites y agencias reguladoras de todo el mundo. El objetivo es desarrollar conjuntamente una normativa y un código de buenas prácticas que aseguren que el avance de las comunicaciones globales no se produzca a expensas de la investigación científica, preservando el cielo como patrimonio para futuros descubrimientos.