SpaceX y la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) de USA, llegaron a un nuevo acuerdo para minimizar aún más el impacto de la red de satélites Starlink en la astronomía terrestre.
Con la expansión de los servicios celulares e Iinalámbrico a principios del siglo XXI, la NSF trabajó en varias iniciativas para proteger a la comunidad científica que usa las frecuencias de radio del espectro electromagnético.
En 2010, la NSF envió un documento a la Comisión Federal de Comunicaciones recomendando un mejor intercambio de las frecuencias de radio y con ello minimizar el impacto para la ciencia[1]. Los receptores comerciales, como los radares de aeronaves, la telefonía celular y la Internet inalámbrica, utilizan servicios activos que transmiten y reciben señales de radio. Los transmisores que utilizan las mismas bandas o bandas vecinas usadas para ciencia, pueden crear interferencias de radiofrecuencia (RFI) o "niebla electrónica" artificial, confundiendo o cegando por completo a los receptores científicos.
El documento del 2010 reconoció la protección inadecuada de la banda X (0,6-10 7 GHz) y recomendó la asignación de esta banda al Servicio de exploración de la Tierra por satélite (EESS). Usando esta banda, el EESS mide los vientos y las precipitaciones en la superficie del mar para el seguimiento de tormentas, el monitoreo del clima y la predicción y el monitoreo del clima. En 2019, con los planes de SpaceX de lanzar una gran cantidad de sistemas de Internet de banda ancha y baja latencia, la NSF reiteró esta recomendación con SpaceX, llegando a un acuerdo para continuar protegiendo esta banda.
RFI en las observaciones radio astronómicas se deben a transmisiones satelitales aéreas y dispositivos personales móviles de baja potencia. Antes de Starlink, RFI en radiotelescopios, se podiá minimizar instalando estas antenas en áreas remotas y separadas geográficamente de los transmisores. Sin embargo, con las nuevas terminales móviles de usuario, parte del sistema Starlink, los radioastrónomos podrían perder esta ventaja. En este nuevo acuerdo, SpaceX y el Observatorio Nacional de Radioastronomía acordaron realizar un programa piloto para evaluar el impacto de las nuevas terminales. SpaceX se comprometió además a coordinar su transmisión con instalaciones de radioastronomía para evitar comunicaciones durante las observaciones.
Si bien Starlink actualmente cumple con los estándares internacionales de protección de radioastronomía para esta banda, su impacto se extiende a las observaciones astronómicas en tierra en las bandas óptica e infrarroja del espectro. Estos son más evidentes durante el crepúsculo, cuando los satélites de primera generación pueden ser tan brillantes como una estrella de 2,6 magnitudes y atenuarse a aproximadamente 5,5 magnitudes en horas posteriores. Su paso durante las carreras de observación de telescopios más grandes como el Observatorio Vera Rubin deja brillantes rayos de píxeles inutilizables en las imágenes científicas. Incluso después de enmascararlos y eliminarlos, la gran cantidad de satélites planeados para estar en órbita en los próximos años probablemente dejaría artefactos residuales en los datos procesados que podrían afectar el descubrimiento científico.
Si bien Starlink actualmente cumple con los estándares internacionales de protección de esta banda para la radioastronomía, su impacto se extiende a las observaciones astronómicas en tierra en las bandas óptica e infrarroja del espectro electromagnético. Sus efectos son más evidentes durante el crepúsculo, cuando los satélites de primera generación pueden ser tan brillantes como una estrella de 2.6 magnitudes y atenuando su brillo a aproximadamente 5.5 magnitudes en horas posteriores. Su paso durante las observaciones hechas con telescopios muy grandes, como el Observatorio Vera Rubin, dejará brillantes rayos y con ello píxeles inutilizables en las imágenes científicas. Incluso después de enmascararlos y eliminarlos, la gran cantidad de satélites que se planean tener en órbita en los próximos años, probablemente dejaría artefactos residuales en los datos procesados que podrían afectar el descubrimiento científico.
SpaceX planea implementar nuevos cambios en el diseño de los satélites de la nueva generación para incluir las últimas recomendaciones de la NSF, la Sociedad Astronómica Estadounidense y la Unión Astronómica Internacional. Estas recomendaciones surgieron a partir de un estudio sobre estrategias realizado por ingenieros y astrónomos, con el fin de mitigar el impacto de los satélites en los estudios astronómicos del Observatorio Rubin. Dos de las solicitudes incluyen compartir información orbital de los satélites para ayudar a programar observaciones y mantener los satélites en elevaciones orbitales de ~700 kilómetros o menos para reducir la cantidad de áreas del cielo que evitar. SpaceX también acordó reducir el brillo óptico de los satélites hasta la séptima magnitud visual o menos, así como analizar el impacto en sus satélites de los láseres usados por las instalaciones astronómicas de tierra. Esto esta ayudando a eliminar los requisitos de coordinación para los láseres de óptica adaptativa en las instalaciones terrestres, los cuales requerían detener las observaciones cada vez que un satélite pasaba cerca de la región del cielo observada.
La tensión entre los científicos que buscan cielos oscuros y silenciosos y Starlink, la primera y más grande constelación de satélites del mundo que ofrece Internet de banda ancha y conecta las áreas más remotas de la Tierra, puede parecer inquebrantable. Sin embargo, los cambios en la tecnología de los satélites Gen-2, junto con las nuevas estrategias de observación y los avances en tecnología y algoritmos para enmascarar y eliminar algunos de los artefactos residuales que dejan estos satélites, deberán resultar en una situación beneficiosa para la ciencia y la mejora. comunicación en todo el mundo
Referencias:
National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2010. Spectrum Management for Science in the 21st Century. Washington, DC: The National Academies Press. https://doi.org/10.17226/12800.
https://noirlab.edu/public/announcements/ann2304/
Jinghan Alina Hu et al 2022 ApJL 941 L15
https://www.teslarati.com/spacex-signs-agreement-with-us-national-science-foundation-to-prevent-starlinks-interference-with-astronomy/
https://www.lsst.org/content/lsst-statement-regarding-increased-deployment-satellite-constellations