Los satélites fabricados por el hombre eran poco comunes en órbita terrestre baja( LEO), con solo un puñado de ellos girando alrededor del planeta en los albores de la Era Espacial en la década de 1950, pero ahora hay miles de satélites enjambrando alrededor de la Tierra, y aún más esperando unirse a ellos.
Entonces, para poner un número exacto en él, ¿cuántos satélites están orbitando la Tierra y cuántos podrían unirse a ellos en un futuro cercano? Y una vez que todos estos satélites sean espaciales, ¿qué tipo de problemas podrían causar?
Después de que la Unión Soviética lanzara el Sputnik, el primer satélite humano del mundo, en 1957, una corriente lenta pero constante de satélites entró en LEO, con entre 10 y 60 lanzados anualmente hasta la década de 2010, Supriya Chakrabarti, profesor de física en la Universidad de Massachusetts Lowell, escribió en un artículo publicado en Space.com, un sitio hermano de Ciencia en Vivo. Desde entonces, esa tasa se ha disparado, con más de 1,300 nuevos satélites lanzados a LEO en 2020 y más de 1,400 satélites lanzados en 2021, escribió Chakrabarti. En total, había alrededor de 7.500 satélites activos en órbita terrestre baja en septiembre de 2021, según el Índice de Objetos Espaciales de las Naciones Unidas.
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Mercado abarrotado
El número de satélites en LEO, una región que se extiende hasta 1.424 millas (2.000 kilómetros) de la Tierra, continuará aumentando a un ritmo exponencial en las próximas décadas. Esto se debe a que las empresas privadas están estableciendo sus propias megaconstelaciones, cada una con miles de satélites individuales, que se utilizarán para desarrollar redes en línea más rápidas y ofrecer una gama de otros servicios, como el monitoreo del cambio climático.
Este aumento de la actividad está ocurriendo ahora en gran parte debido a la caída de los costos, dijo Aaron Boley, astrónomo de la Universidad de Columbia Británica. «Sabemos que SpaceX, OneWeb, Amazon y StarNet/GW han propuesto un total combinado de satélites de 65,000 cuando se incluyen todas las fases» de sus programas satelitales, dijo Boley a Live Science. Y» se han propuesto más de 100.000 satélites » en total, agregó.
En octubre de 2021, Ruanda también anunció su propia megaconstelación, llamada Cinnamon, que podría contener más de 320.000 satélites. No está claro cuándo este proyecto podría convertirse en realidad, pero el país ha solicitado permiso para comenzar el proyecto, según un tweet de la Agencia Espacial de Ruanda.
Sin embargo, todos estos nuevos satélites vienen con una serie de nuevos números, como se destacó en un estudio de mayo de 2021 sobre megaconstelaciones dirigido conjuntamente por Boley y publicado en la revista Scientific Reports.
«Causa un problema de gestión del tráfico espacial, exacerbará la proliferación de desechos espaciales, está interfiriendo con la astronomía y la observación de estrellas, y los lanzamientos y reentradas de cohetes causan contaminación atmosférica», dijo Boley. «Todavía estamos tratando de entender el alcance de los impactos.»
Tráfico espacial y desechos
A medida que se pongan en órbita más satélites en los próximos decenios, es probable que se disparen el número de colisiones y los desechos espaciales subsiguientes. Ya hay al menos 128 millones de restos en LEO. De ellos, alrededor de 34,000 tienen más de 4 pulgadas (10 centímetros), según el Museo de Historia Natural de Londres, y habrá aún más en el futuro.
«La operación segura de tantos satélites va a ser un gran desafío», dijo Boley. «Un accidente en una órbita determinada que genere desechos espaciales importantes puede afectar a una amplia gama de órbitas.»
Las colisiones no son la única fuente de desechos espaciales; los satélites también pueden descomponerse por la exposición prolongada a la intensa radiación ultravioleta en LEO, dijo Boley.
Los desechos espaciales pueden causar daños importantes a otros satélites, así como a otras naves espaciales. En junio de 2021, la Estación Espacial Internacional fue golpeada por un trozo de escombros que perforó un agujero en un brazo robótico; afortunadamente, la estación espacial y los astronautas en su interior evitaron cualquier daño importante, informó anteriormente Live Science.
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Finalmente, el número de satélites LEO podría conducir a un fugitivo de la cadena de colisiones que se despidiera a los desechos espaciales alrededor de LEO, hasta el punto de que sería incapaz de lanzar nuevos cohetes. Esta posibilidad se conoce como el síndrome de Kessler, y muchos astrónomos temen que pueda evitar que la humanidad se convierta en una especie de multiplanet si no podemos mantener los desechos espaciales bajo control.
«El efecto Kessler no tendrá un momento claro en el que se encienda», dijo Boley. «Más bien, se trata de una transición gradual debido a un desequilibrio en las tasas de generación y eliminación de desechos.»Pero algunas pruebas ya sugieren que la eliminación activa de escombros de LEO es necesaria para evitar que el síndrome de Kessler se arraigue, agregó.
sin Embargo, la eliminación de los desechos espaciales de LEO es logísticamente difícil y aún no se ha acordado con el método de eliminación, según la revista Scientific American.
Lanzamientos y reentrada
La industria espacial tiene una huella de carbono mucho menor que otras industrias, como la industria de la aviación. Un lanzamiento de cohete promedio libera entre 220 y 330 toneladas (200 a 300 toneladas métricas) de carbono en la atmósfera de la Tierra, según The Guardian. A modo de comparación, un vuelo comercial de larga distancia promedio libera de 2 a 3 toneladas (de 1,8 a 2,7 toneladas métricas) de carbono por pasajero, y hay decenas de millones de vuelos cada año.
Sin embargo, a medida que aumenta la alta demanda de cohetes necesarios para lanzar satélites, las emisiones de carbono de los lanzamientos de cohetes han aumentado un 5,6% anual, según The Guardian.
Y no son solo los lanzamientos de satélites los que plantean un problema ambiental. A medida que los satélites finalmente se salen de órbita y vuelven a entrar en la atmósfera de la Tierra, también liberan productos químicos a la atmósfera, dijo Boley.
El estudio de Boley sobre las megaconstelaciones reveló que, en el futuro, las reentradas de satélites podrían terminar depositando más de ciertos elementos, como el aluminio, en la atmósfera de la Tierra que los meteoritos. Los científicos no están seguros de cuáles podrían ser los impactos potenciales de esto, pero los cambios causados por el hombre en la química de las atmósferas, como la liberación de clorofluorocarbonos (CFC) de los aerosoles que causaron el agujero en la capa de ozono, no tienden a terminar bien.
Además, a medida que los satélites vuelven a entrar en la atmósfera, también pueden causar daños significativos en el suelo. Sin embargo, los satélites modernos están diseñados para romperse en pedazos más pequeños al reingresar, por lo que menos material llega a la superficie. Y, por lo general, la basura espacial que cae aterriza en el agua, que cubre aproximadamente el 71% de la superficie de la Tierra.
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Contaminación lumínica
En el futuro, el aumento de la actividad de los satélites será claramente visible desde la Tierra. Los objetos de metal actuarán como espejos, reflejando la luz hacia la superficie de la Tierra, y el gran número de ellos alterará drásticamente nuestra vista del cielo nocturno.
Un estudio sobre la contaminación lumínica, coescrito por Boley, publicado en la base de datos arXiv en septiembre de 2021 y enviado al Astronomical Journal, reveló que hasta el 8% de la luz en el cielo nocturno podría provenir de satélites en el futuro. El estudio también encontró que lugares cercanos a los 50 grados de latitud norte y sur, como la Columbia Británica y la Patagonia, podrían verse más gravemente afectados por la contaminación lumínica de los satélites que otros lugares, debido a las órbitas de los satélites propuestos.
«Este es un cambio tan fundamental en nuestra visión del cielo que requiere un mayor escrutinio», dijo en un comunicado el coautor Hanno Rein, astrónomo de la Universidad de Toronto Scarborough. «Será experimentado por todos.»
En el futuro, dijo Boley, hasta 1 de cada 10 «estrellas «en el cielo podrían ser satélites, lo que» causaría continuamente que los cielos se reorganizaran.»
Los satélites no solo interferirán con la observación de estrellas amateur, sino también con las observaciones de astrónomos profesionales. «Algunas investigaciones astronómicas solo verán impactos moderados, pero los efectos en los estudios de campo amplio podrían ser sustanciales», dijo Boley.
equilibrio
está claro que la predicción de la tasa de satélites poner en LEO es insostenible, pero los satélites también nos proporcionan importantes servicios.»Estamos profundamente conectados con los satélites», dijo Boley. «Los satélites desempeñan un papel importante en nuestra cadena de suministro, transacciones financieras, monitoreo del clima, ciencia climática, comunicaciones globales y búsqueda y rescate.»
Por lo tanto, necesitamos encontrar una manera de equilibrar los beneficios y los impactos, dijo Boley.
«No creo que una parada completa en los lanzamientos de satélites funcionaría», dijo Boley. «Sin embargo, ralentizar las cosas y retrasar la colocación de 100.000 satélites hasta que tengamos mejores reglas internacionales sería prudente.»
Publicado originalmente en Live Science.