Interferències dels satèl·lits artificials en l’observació astronòmica

Des dels inicis de la cursa espacial, el 1957, el cel ja s’ha vist pertorbat pels trànsits periòdics dels satèl·lits artificials. L’anomenada democratització de l’espai, que obre interessants perspectives per a empreses que desenvolupen microsatèl·lits o cubesats, fa que el nombre de satèl·lits s’incrementi de manera exponencial. Això és bastant alarmant per a tots aquells professionals de l’astronomia que ens dediquem a rastrejar el firmament en grans camps angulars, bé sigui amb programes de descobriment i seguiment d’asteroides i cometes, o en la recerca de contrapartides en objectes galàctics i extragalàctics, perquè això no només passa en el rang òptic sinó també en diverses bandes de l’espectre electromagnètic en què aquests satèl·lits emeten significativament. I tot plegat fa preguntar-nos, què ens ofereix el futur?

Les conseqüències d’inundar el firmament amb constel·lacions de satèl·lits

Les constel·lacions de satèl·lits, com les que fa anys que llança SpaceX amb el seu programa Starlink, encara complica més l’escenari, perquè està previst que en els pròxims anys milers de nous satèl·lits, la segona generació del programa Starlink, inundin el nostre cel.

Figura 1. Els trens de satèl·lits Starlink, com aquest que va sobrevolar l’Observatori d’Estepa (Sevilla) el 6 de maig de 2021, també exemplifiquen el grau de deteriorament del cel, cobert de múltiples traces. Tot i que una vegada en òrbita definitiva no són tan lluminosos, pertorben els programes telescòpics a tots els nivells - Imatge cortesia d'Antonio J. Robles/Red SPMN.

Des de la Societat Espanyola d’Astronomia (SEA) ja s’han realitzat i difós estudis detallats que exemplifiquen la creixent preocupació de la comunitat científica. Un d’aquests estudis, publicat l’any 2020, va observar, emprant la càmera Baker-Nunn del Telescopi Fabra-ROA Montsec (TFRM), amb els seus més de sis graus de camp i en 30 segons d’integració, que amb el Sol a 25º per sota de l’horitzó aquests satèl·lits artificials apareixen entre el 20% i el 70% de les vegades, pertorbant els programes telescòpics de rastreig, i va concloure que seria esperable almenys una traça per imatge durant el crepuscle.

En especial, hi ha determinades zones del cel que pateixen un trànsit continu i periòdic d’aquestes constel·lacions de satèl·lits. I, malauradament, anirà a molt pitjor.

Per això, com que els trens de satèl·lits Starlink són tan preocupants, diversos organismes internacionals ja han exigit prendre-hi mesures, com pintar-los de manera que posseeixin una capacitat de reflexió, anomenada albedo, molt menor a l’actual.

L’alteració de l’espectre ràdio pels senyals de microsatèl·lits

Igualment, resulta important remarcar que no només el rang visible està en perill, sinó que també ho està l’espectre ràdio, atès que els satèl·lits no només reflecteixen la llum del Sol sinó que també emeten en certes freqüències i que poden generar interferències.

Ja el 2018, SpaceX, OneWeb i el Comitè d’Experts en Freqüències per a Radioastronomia (CRAF, del qual Espanya és membre) es varen reunir de manera pionera, i van signar un acord, en relació amb l’Informe 271 del Comitè de Comunicacions Electròniques, pel qual es decidia protegir la banda primària de radioastronomia entre 10,6 i 10,7 GHz, restringint els radioenllaços de baixada de la megaconstel·lació de satèl·lits a la banda 10,7-12,75 GHz. També es va acordar protegir la línia espectral de radioastronomia a la banda 14,47-14,5 GHz dels enllaços de pujada dels satèl·lits que emeten en freqüències properes.

Malgrat aquestes mesures, encara hi ha aspectes que preocupen del desenvolupament d’aquestes constel·lacions de satèl·lits i les interferències que poden produir en diverses àrees de la radioastronomia.

Figura 2. El 12 de febrer de 2024 passat en una imatge de 3 minuts d’integració del cometa 12P/Pons-Brooks des de l’Observatori del Montseny (MPC B06), es poden apreciar els rastres deixats pels satèl·lits artificials, alterant la imatge - Imatge: © Josep M. Trigo (CSIC-IEEC)

Últimes accions: hi ha marge per a l’esperança?

Les operacions de missions espacials a l’espai exterior venen regides per una normativa internacional refrendada per l’ONU el 1966. Coneguda com el Tractat de l’espai exterior (Outer Space Treaty, OST), recull una sèrie de consideracions fonamentals per a l’exploració de l’espai circumdant al nostre planeta.

Precisament, les preocupacions sobre el futur que espera a l’astronomia i que milers d’astrònoms a tot el món hem traslladat a la Unió Astronòmica Internacional (IAU) han donat peu a un important pas que ens fa ser moderadament optimistes. I és que, realment, es necessiten accions molt ràpides per pal·liar l’efecte d’aquests microsatèl·lits al nostre cel.

Així doncs, recentment la IAU va preguntar al Committee on the Peaceful Uses of Outer Space (COPUOS) sobre si l’observació astronòmica en si és una forma d’exploració de l’espai exterior i va tenir una resposta legal positiva. Aquest punt és molt rellevant, atès que els estats que han signat acords en el Tractat de l’espai exterior (OST) han d’evitar processos que causin interferència en l’estudi de l’espai (article IX de l’OST).

Cal finalment esmentar la rellevància d’estudiar adequadament, i a priori, l’impacte de tots aquests microsatèl·lits en la nostra pròpia biosfera. Cal establir límits i regular aquests programes que impliquen inundar l’entorn terrestre de microsatèl·lits. Perquè, bé sigui per la pròpia vida útil, bé pels efectes en la ionosfera originats per les tempestes geomagnètiques induïdes per grans fulguracions solars, aquests milers de satèl·lits que volten sobre nosaltres estan condemnats a caure de nou a la Terra. Tot i que, per la seva petita mida, es desintegressin eficientment a l’atmosfera sense suposar un risc directe sobre nosaltres, s’hauria de tenir en compte que suposen una font més de contaminació per a l’atmosfera i la biosfera, en dipositar-se les restes polvoritzades al mar o a altres zones del planeta. Recentment ja es va abordar el problema que pot sorgir a conseqüència de l’ablació d’alumini a la mateixa capa d’ozó.

Així doncs, cal que treballem units i analitzem fredament les conseqüències a mitjà i llarg termini d’aquestes constel·lacions de satèl·lits. El desenvolupament tecnològic no pot estar renyit amb la nostra supervivència al planeta Terra. Ningú ha d’oblidar que no tenim un planeta B.