Piero Benvenuti es un apasionado de la astronomía para la humanidad y es parte de un movimiento creciente que está organizando esfuerzos internacionales para garantizar que haya un diálogo en torno a la creciente interferencia que la luz artificial nocturna y los objetos de órbita terrestre baja están teniendo en la ciencia astronómica.
Estamos escuchando mucho sobre nuevas constelaciones hechas de miles de satélites de órbita terrestre baja lanzadas por empresas privadas y gobiernos que son fundamentales para los avances de las telecomunicaciones aquí en la Tierra. ¿Cómo está afectando esto a la ciencia astronómica?
Estas nuevas constelaciones tienen un serio impacto en la apariencia del cielo nocturno y en las observaciones astronómicas. El problema está relacionado principalmente con la gran cantidad de satélites que en unos años se prevé que llegue a los 100.000. La visibilidad y el brillo de un satélite durante la noche dependen de la altitud de su órbita (que actualmente oscila entre ~ 350 y ~ 1200 km) y de su reflectividad y actitud en la superficie con respecto al observador. Una fracción de los satélites será visible a simple vista (aquellos con magnitud <7th), pero todos ellos son potencialmente detectables por los detectores de telescopios de alta sensibilidad. Por lo tanto, dejan rastros de su tránsito en imágenes astronómicas, disminuyendo significativamente la usabilidad científica de los datos recolectados. El posprocesamiento de las imágenes afectadas no resulta ser una solución: los rastros más brillantes pueden saturar los detectores, haciendo inutilizables partes de las imágenes, mientras que la eliminación de los rastros más débiles deja efectos residuales que afectan gravemente a programas científicos importantes, como, por ejemplo, estudios estadísticos automáticos de galaxias débiles.
Cuéntanos sobre cielos oscuros y tranquilos para la ciencia y la sociedad. ¿Cómo comenzó la campaña y quién está detrás de la campaña para crear conciencia sobre lo que está sucediendo en la órbita de la Tierra y cómo afecta a la ciencia y la humanidad?
El Unión Astronómica Internacional (IAU), que representa a más de 12,000 astrónomos profesionales de unos 90 países, tiene como misión la promoción y salvaguardia de la ciencia de la astronomía en todos sus aspectos. En 2017, la IAU se acercó a la Comité de la ONU para el uso pacífico del espacio ultraterrestre (COPUOS) proponiendo incluir la protección del cielo astronómico dentro de su mandato. La COPUOS acordó co-organizar una Conferencia con el título “Cielos oscuros y tranquilos para la ciencia y la sociedad”Con el objetivo de evaluar el impacto de cualquier interferencia artificial que afecte a la visibilidad del cielo y la detección de señales de radio cósmicas.
En ese momento, aún no se conocía la posible interferencia de las grandes constelaciones de satélites, pero, cuando se organizó la primera Conferencia en octubre de 2020, se había convertido en el problema más grave y más cercano a la misión principal de la COPUOS. Las ventajas para la sociedad que ofrecen las constelaciones de comunicación son innegables, pero su impacto en la apariencia prístina del cielo nocturno y en la astronomía debe considerarse con gran atención porque afectan tanto al patrimonio cultural de la humanidad como al progreso de la ciencia. .
Los resultados de la Conferencia (organizada en línea debido a la pandemia Covid-19), incluyeron recomendaciones específicas para mitigar el impacto de las interferencias artificiales. Fueron presentados al Subcomité Científico y Técnico de COPUOS (STSC) en abril de 2021 y recibieron la atención de varias Delegaciones. Por lo tanto, el pasado mes de octubre tuvo lugar una segunda Conferencia, también coorganizada por UNOOSA, IAU y el Gobierno de España, centrada en la viabilidad de implementar medidas de mitigación adecuadas. Estos se presentarán en la próxima reunión del STSC en febrero de 2022.
La exploración de nuestro sistema solar incluye instalaciones astronómicas terrestres y espaciales. Hablas de tres categorías de interferencias artificiales que tienen un impacto negativo en las observaciones astronómicas. ¿Puede decirnos cuáles son y sus impactos en la astronomía?
Las tres categorías de interferencias artificiales que impactan negativamente las observaciones astronómicas son:
- La iluminación urbana o ALAN (Luz artificial de noche);
- Las estelas ópticas / infrarrojas de los satélites en órbitas terrestres bajas (LEO);
- La transmisión de radio por emisores terrestres y espaciales que afecta a la radioastronomía.
La interferencia de ALAN, que afecta tanto a los astrónomos aficionados como a los profesionales, se ha convertido en un problema agudo con la llegada de los LED (diodos de emisión de luz), particularmente por aquellos con un alto nivel de luz azul. La Unión Astronómica Internacional ha establecido un umbral máximo tolerable recomendado de contaminación lumínica para sitios astronómicos del 10% por encima de los niveles de fondo naturales. La contaminación lumínica está creciendo a nivel mundial a una tasa estimada de 2 a 6% por año y está reduciendo la oscuridad en todas partes, incluso en los sitios de observatorios donde los sitios de clase mundial corren el riesgo de alcanzar el umbral del 10% en la próxima década. Además del impacto en la astronomía, la luz artificial nocturna puede tener efectos biológicos importantes, para la flora y la fauna, los vertebrados y los invertebrados, lo que requiere un mayor estudio por parte de los expertos adecuados.
Ya se ha mencionado el impacto de las grandes constelaciones de satélites en la astronomía óptica / infrarroja: está afectando especialmente a los telescopios con gran campo de visión, así como a las búsquedas automáticas de objetos en rápido movimiento, como el Red internacional de alerta de asteroides (IAWN), un programa iniciado y apoyado por la Oficina de Asuntos del Espacio Ultraterrestre de la ONU y cuyo objetivo es detectar objetos cercanos a la Tierra (NEO) potencialmente peligrosos.
La protección de las observaciones radioastronómicas, también conocida como gestión del espectro, es responsabilidad del Sector de Radiocomunicaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT-R). El Reglamento de Radiocomunicaciones proporciona atribuciones para diversos servicios, incluida la radioastronomía en el servicio de radioastronomía (RAS). De hecho, la radioastronomía tiene una larga historia de actividad de negociación destinada a proteger bandas de frecuencia de interés astronómico de la interferencia dañina generada por emisiones de radio artificiales dentro del rango de longitud de onda de interés astronómico.
Sin embargo, la situación creada por las nuevas grandes constelaciones de satélites de telecomunicaciones plantea nuevas amenazas para la radioastronomía que merecen un estudio más a fondo. En particular, los informes de cielos oscuros y silenciosos para proteger recomiendan que los diseños de satélites deben tener la capacidad de evitar la iluminación directa de radiotelescopios y zonas silenciosas de radio y el ruido electromagnético de fondo acumulado creado por las constelaciones debe mantenerse por debajo del límite acordado por la UIT. .
Contamos con órganos intergubernamentales, como UNOOSA, la Oficina de las Naciones Unidas para Asuntos del Espacio Ultraterrestre y su Tratado sobre los Principios que Rigen las Actividades de los Estados en la Exploración y Utilización del Espacio Ultraterrestre, así como COPOUS, el Comité sobre la Utilización del Espacio Ultraterrestre con Fines Pacíficos. . ¿Están los organismos intergubernamentales y la empresa privada trabajando juntos lo suficientemente estrechamente para garantizar que la exploración y el uso del espacio ultraterrestre se llevan a cabo en beneficio - y en interés - de todos los países y de la humanidad? ¿O ya ha zarpado el barco de la empresa privada? ¿Es demasiado tarde para evitar la interferencia de las constelaciones de la órbita terrestre baja?
El STSC, en su último Informe, ha alentado a la UNOOSA a comprometerse con todas las partes interesadas relevantes, como la IAU y otras, en el asunto de los cielos oscuros y tranquilos, en lo que se refiere al mandato del Comité y sus subcomités. También destacó que la segunda Conferencia sobre cielos oscuros y silenciosos podría aportar aportes a un debate centrado en las oportunidades de cooperación internacional. De hecho, las empresas privadas que actualmente están lanzando o planean lanzar las constelaciones fueron invitadas a participar en la conferencia y contribuyeron efectivamente a la discusión sobre las medidas mitigadoras que podrían implementarse. Algunos de ellos ya intentaron modificar el diseño de sus satélites para bajar su luminosidad aparente en órbita.
Hay que trabajar más, pero está claro que, en paralelo con la definición de directrices acordadas internacionalmente, una estrecha colaboración entre la industria y la comunidad astronómica será fundamental para mitigar los efectos negativos. Esta acción es particularmente importante para las futuras constelaciones previsibles: el subgrupo industrial de las conferencias concluyó que los operadores de satélites eran más propensos a adoptar prácticas voluntarias o herramientas de mitigación si se relacionaban con los astrónomos al principio del ciclo de su proyecto, antes de que se finalizaran los diseños de las naves espaciales y cuando se realizaran las modificaciones. En cuanto a las arquitecturas, el diseño o las operaciones de las naves espaciales podrían introducirse a un menor costo o impacto en el cronograma. Para impulsar esta acción, la IAU ha anunciado recientemente la constitución de un Centro de Coordinación que continuará fomentando el diálogo con todos los interesados y los astrónomos.
La Unión Internacional de Telecomunicaciones celebra su foro anual de gobernanza de Internet a principios de diciembre, donde se debatió sobre los satélites de órbita terrestre baja en nombre del acceso a la información y el acceso a Internet. ¿Cómo pueden la UIT, COPUOS, UNOOSA y la comunidad científica internacional trabajar juntos para asegurar el diálogo sobre el impacto de las constelaciones de satélites en la ciencia y la sociedad?
Como ya se mencionó, las nuevas grandes constelaciones de satélites de telecomunicaciones están creando desafíos sin precedentes tanto para la gestión del espectro, que está bajo la responsabilidad de UIT-R, ya la gestión del tráfico espacial, que está a cargo de COPUOS. Como se discutió anteriormente, la combinación de estos dos aspectos está afectando negativamente a la astronomía. Por lo tanto, esperamos que la UIT y UNOOSA evalúen conjuntamente la nueva situación y confirmen o redefinan sus responsabilidades mutuas de tal manera que la IAU sepa a qué organización debe apelar formalmente.
Más información:
Mira el seminario web Abordar el impacto de las constelaciones de satélites en la astronomía y la sociedad: caminos a seguir con las Academias Nacionales de Ciencias y la Unión Astronómica Internacional
Imagen de jeff bryant en Flickr CC BY-NC 2.0