El creciente número de satélites que orbitan la Tierra, en particular constelaciones masivas como Starlink de SpaceX, se enfrentan a una amenaza creciente: las tormentas solares. Si bien las posibles perturbaciones en las redes de comunicación son obvias, un estudio reciente revela una situación más compleja: la actividad solar afecta significativamente las posiciones de los satélites, aumentando potencialmente los riesgos de colisión y afectando la vida útil general de los satélites.
El creciente número de satélites y actividad solar
Starlink de SpaceX, una megaconstelación diseñada para proporcionar acceso global a Internet, comprende actualmente más de 10.000 satélites desplegados en órbita. Aunque alrededor de 1.000 satélites vuelven a entrar en la atmósfera con regularidad, la gran escala de la constelación significa que cubre casi todo el mundo. Esta presencia generalizada hace que Starlink (y otras grandes constelaciones) sean altamente susceptibles a los efectos de las tormentas solares.
Una tormenta solar desencadena una tormenta geomagnética, donde se crean fluctuaciones en el campo magnético de la Tierra en respuesta a partículas cargadas y campos magnéticos del sol. El estudio, realizado por Eunju Kang y sus colegas de la Universidad de California en Irvine, investigó el impacto de una tormenta solar en mayo de 2024 analizando datos de seguimiento por satélite disponibles públicamente.
Cambios orbitales inesperados
Los investigadores descubrieron que durante el pico de la tormenta, los satélites Starlink orientados al sol experimentaron una caída notable de altitud, hasta medio kilómetro. Esta reducción es causada por la expansión de la atmósfera debido a la radiación solar, creando una mayor resistencia a los satélites. El efecto se limitó a esos satélites; aquellos cerca de los polos de la Tierra y sobre la Anomalía del Atlántico Sur, donde el campo magnético es más débil, también se vieron significativamente afectados.
Es más, el estudio reveló un efecto en cascada inusual: Los satélites, que dependen de la comunicación láser con línea de visión para mantener la red Starlink, compensan automáticamente los cambios de altitud en los satélites vecinos utilizando propulsores a bordo. Esto crea un efecto ondulatorio a medida que los satélites se ajustan para mantener la conexión, lo que hace que predecir sus movimientos sea aún más complejo.
Mayores riesgos de colisión e interrupciones en la comunicación
Este comportamiento inesperado presenta un desafío importante, ya que las trayectorias impredecibles de los satélites aumentan el riesgo de colisiones. Más allá de los riesgos de colisión, la tormenta solar de mayo de 2024 también provocó cortes de red para los clientes de Starlink, y los usuarios experimentaron un aumento en la “pérdida de paquetes”: los datos no llegan a su destino previsto.
Un problema creciente
Se espera que la situación empeore a medida que siga aumentando el número de satélites en órbita. El Proyecto Kuiper de Amazon y varios esfuerzos chinos también están desarrollando grandes constelaciones. En 2022, una poderosa tormenta solar sacó de órbita alrededor de 40 satélites Starlink lanzados recientemente, y las investigaciones en curso indican que el aumento de la actividad solar está acelerando la desaparición de algunos satélites existentes.
La amenaza inminente de grandes eventos solares
La tormenta de mayo de 2024 fue sólo tres veces más débil que el Evento Carrington, la tormenta solar más grande registrada en 1859. Los científicos advierten que es probable que vuelva a ocurrir una tormenta de esa magnitud, o incluso mayor. Es difícil predecir el impacto preciso de un evento de este tipo, ya que la comprensión de las “subtormentas”, variaciones más pequeñas en la atmósfera de la Tierra, sigue siendo limitada.
Actualmente, los modelos predictivos de la resistencia atmosférica a corto plazo causada por la actividad solar son inadecuados, según Scott Shambaugh de Leonid Space. Con el aumento esperado en el número de satélites, la necesidad de mejores herramientas de predicción se vuelve más crucial que nunca.
Constelaciones como Starlink están proporcionando inadvertidamente datos valiosos, actuando efectivamente como una vasta red de sondas de investigación, brindándonos una comprensión única de cómo ocurren las variaciones de la resistencia atmosférica local. — Sangeetha Abdu Jyothi, Universidad de California, Irvine
En conclusión, la creciente dependencia de las constelaciones de satélites plantea nuevos desafíos en relación con su vulnerabilidad a la actividad solar. Mejorar nuestras capacidades predictivas y desarrollar estrategias de mitigación será esencial para garantizar la sostenibilidad y seguridad a largo plazo de la infraestructura espacial.
