Una colaboración entre SpaceX y un grupo de investigadores permitirá compartir el cielo, entre la astronomía y su estudio del cosmos, y el despliegue de satélites en la órbita baja de la Tierra, de una manera que minimice los problemas que los satélites suponen para los radiotelescopios…
Compartir el cielo entre astronomía y satélites es indispensable
La mejor manera de comprender mejor el universo es apuntar un telescopio al cielo. Sin embargo, el paso de un satélite por el campo de visión del telescopio entorpece la visión del objeto que se esté estudiando. Ahora, el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO, por sus siglas en inglés), de la Fundación Nacional de Ciencia de Estados Unidos (NSF) y SpaceX, han publicado una manera de compartir el cielo entre los radioastrónomos y la industria aeroespacial. El NRAO gestiona algunos de los radiotelescopios más importantes y sensibles del mundo.
Para proteger sus observaciones de la interferencia de la tecnología, estos instrumentos se ubican en lugares remotos y terrenos complejos. Lugares como las Montañas Apalaches o el desierto de Nuevo México. La innovación de internet por satélite, con la llegada de constelaciones como Starlink, ha permitido que el acceso a Internet de alta velocidad esté disponible para ciudadanos de todo el mundo, incluso en ubicaciones remotas. Sin embargo, el beneficio de este acceso viene con un precio muy elevado: la interferencia de estos satélites.
Sus transmisiones se cruzan con los radiotelescopios y pueden ocultar las señales tenues que se buscan en el espacio. Por ello, los científicos e ingenieros de ambas organizaciones están trabajando conjuntamente para proporcionar conectividad de Internet allá donde sea necesario y, así, garantizar que los astrónomos pueden seguir observando el firmamento incluso en presencia de esos satélites y sus transmisiones. SpaceX firmó un acuerdo de coordinación con la NSF y sus observatorios en 2019, para buscar soluciones para compartir el cielo.
Un trabajo de años que ahora comienza a dar resultados
Desde entonces, las pruebas y experimentos, así como actualizaciones sobre el acuerdo, han expandido el conjunto de bandas de radioastronomía protegidas más allá de lo que especifica la regulación internacional. Estas pruebas y experimentos también han incluido coordinación dinámica entre Starlink y algunos de los instrumentos clave de la NSF, como el Very Large Array (VLA), el Very Long Baseline Array (VLBA), el Observatorio de Green Bank (GBO)… En Estados Unidos, hay una Zona Nacional de Silencio de Radio, con un tamaño considerable.
Es una zona especial donde se gestiona, cuidadosamente, las longitudes de onda de radio para evitar provocar interferencias en el Observatorio de Green Bank y otras instalaciones cercanas. Para la mayoría de residentes en esa zona, SpaceX va a ofrece próximamente un servicio fijo (o móvil/roaming) con Starlink a través de un nuevo proceso al que denominan alineación de evasión de telescopios. La legislación de esta zona obliga a coordinar todos los transmisores fijos con licencia. Especialmente aquellos cercanos a radiotelescopios.
Entre esos transmisores están los receptores de SpaceX. Gracias a esta colaboración, Starlink ahora será capaz de proporcionar internet por satélite a casi todo los residentes sin provocar interferencias significativas en las observaciones. El proceso planteado es un método que permite la coexistencia de telescopios y satélites. Es uno de los dos grandes desarrollos, de esta colaboración, que permitirá que los satélites puedan proporcionar acceso de alta velocidad a Internet cerca de radiotelescopios. Mientras, al mismo tiempo, se protegen las investigaciones científicas.
Un marco de trabajo automático que permite compartir el cielo entre la astronomía y los satélites de internet
El método es posible gracias a un marco de trabajo llamado Sistema de comparto de datos operativo, desarrollado por la NRAO, y que permite la comunicación entre telescopios y la red de satélites. De manera autónoma, el sistema informa a los satélites Starlink sobre las observaciones actuales de los telescopios del NRAO. Incluye información como hacia dónde apuntan, la frecuencia y el ancho de banda. Los satélites interpretan esta información en tiempo real y garantizan que su conexión no emita señales suficientemente fuertes como para afectar a esas observaciones.
Según explican, el sistema todavía está en pruebas pero es un gran paso. Lo consideran un gran ejemplo (en palabras de Chris De Pree, Director del Proyecto de la Zona Nacional Dinámica de Radio), de los beneficios de tener comunicación y experimentación regular entre los usuarios (activos y pasivos) del espectro de radio. La esperanza es que el método permita mitigar el impacto de Starlink y otros operadores de satélites en Estados Unidos. Lo más interesante es que, también, cabe la posibilidad de expandirlo al resto del planeta.
Si todo va bien, a pesar de la llegada de nuevas constelaciones de satélites de comunicaciones, en las próximas décadas, será posible seguir realizando investigaciones en el espectro de radio sin grandes interrupciones. Aunque todavía falta otra cara de la moneda, no menos importante, y es el problema que suponen las constelaciones de satélites al pasar por delante del campo de visión de un telescopio, dejando estelas en la imagen que afectan a la información recogida. Con algo de suerte, no tardaremos mucho en tener novedades en ese frente…
Estudio
El estudio es B. Nhan, C. De Pree, M. Iverson et al.; «Toward Spectrum Coexistence: First Demonstration of the Effectiveness of Boresight Avoidance between the NRAO Green Bank Telescope and Starlink Satellites». Se publicará en la revista Astrophysical Journal Letters y ya puede consultarse en arXiv, en este enlace.
Referencias: Phys
