¡Las cosas se ven más brillantes! Pero no las estrellas

Al crecer en Montana, recuerdo mirar de noche y ver la Vía Láctea, recordándome a mí mismo mi insignificancia en el universo. Ahora que vivo en una ciudad, esa introspección ya no es fácil, y como la mitad de la humanidad que también vive en áreas urbanas, tengo que depender de los satélites para dar las imágenes. Sin embargo, los satélites son parte del problema. La contaminación lumínica se ha estado deteriorando durante décadas, y con el reciente flujo constante de lanzamientos de satélites y miles de millones de joysticks, tenemos una adición relativamente nueva a las fuentes de interferencia. Entonces, ¿qué tan malo es y cuánto peor se pondrá?

Al mirar el cielo nocturno, generalmente puede distinguir entre varios objetos hechos por el hombre. Los aviones cruzan el cielo con bastante lentitud y, a veces, puedes verlos parpadear en verde y rojo. Los meteoritos son rápidos y difíciles de ver. Los satélites geofijados no parecen moverse en absoluto, ya que orbitan tan rápido como la rotación de la Tierra, mientras que otros tipos orbitales pasarán.

SpaceX ha decidido reducir el brillo de los satélites y algunas observaciones han confirmado que los nuevos modelos son más oscuros, todo en el umbral de la observación a simple vista. Desafortunadamente, es solo un paso en la dirección correcta y no es suficiente para satisfacer a los astrónomos que, naturalmente, no miran el cielo nocturno.

Los satélites en sí mismos no emiten luz. Solo reflejan la luz del sol a la tierra, al igual que la luna. Por lo tanto, algo directamente en la sombra de la Tierra no reflejará ninguna luz, pero cerca del horizonte el reflejo de los satélites puede ser significativo. No es práctico enfocar nuestros observatorios solo en el área estrecha que es la sombra de la Tierra por la noche, por lo que tenemos que mirar más de cerca al horizonte y capturar los reflejos de los satélites.

¿Qué satisfaría a los astrónomos?

La luz del sol refleja los espacios y los satélites y se refleja en el lado nocturno de la Tierra. [https://arxiv.org/abs/2103.17125]Si bien es divertido imaginar a los astrónomos como ancianos presuntuosos agitando sus puños al cielo y gritando "sal de mi prado" a los satélites que pasan, sus preocupaciones son válidas y los efectos son mensurables y potencialmente catastróficos.

Al fotografiar las estrellas, los periodistas espías galácticos utilizan equipos intrincados y sensibles. Los tiempos de exposición son muy largos para captar suficiente luz. Pero cuando pasa un satélite, su brillo puede saturar el CCD, lo que no solo destruye un píxel en la imagen, sino una línea completa mientras el satélite se dibuja a través de la toma. Además, la cámara se enfoca mucho más allá de la órbita terrestre baja, por lo que el satélite se ve borroso, lo que hace que la línea delgada sea una hendidura amplia a través de la imagen. Por lo tanto, en cualquier imagen dada, la eficiencia de la imagen, o cuántos píxeles se pueden usar, está significativamente influenciada por cualquier satélite que pase por encima.

La banda de satélite no solo satura los píxeles, sino que el enfoque interrumpe los píxeles cercanos y el cruce entre CCD crea errores adicionales. [https://arxiv.org/abs/2006.12417]Incluso si los satélites fueran completamente negros, su paso frente a las estrellas haría que las estrellas aparecieran con un brillo corto. En lugar de tener una hendidura brillante a través de la imagen, sería una hendidura oscura. Los astrónomos utilizan inmersiones en brillo para todo, desde la detección de exoplanetas hasta estimaciones de la densidad de nebulosas.

El movimiento relativo de todos los cuerpos celestes, la rotación de la Tierra y la posición del observatorio son calculados por un planificador, que determina cuándo es el mejor momento para tomar una fotografía de una parte celeste específica. Ciertamente, es posible agregar las posiciones de los satélites en ese cálculo para determinar cuándo es el mejor momento para tomar una foto sin interferencias. Pero con miles de satélites ya en el espacio, y decenas de miles más planeados, las ventanas se están acortando cada vez más, los retrasos hasta el momento adecuado están disponibles cada vez más y los cálculos se hacen no para evitar las imágenes de satélite, sino solo reduciendo el número de grietas.

Los astrónomos pueden calcular la pérdida exacta de eficiencia causada por los satélites. En el Observatorio Rubin LSST, encontraron que con 48,000 satélites LEO en circulación, alrededor del 30% de todas las imágenes LSST contendrían al menos una pista de satélite y al menos el 1% de los píxeles se perderían. Además, debido a que se deben tomar varias imágenes para comparar, y se deben aplicar muchas más matemáticas a los píxeles para eliminar matemáticamente los rastros (siempre que los píxeles no alcancen la saturación), el esfuerzo adicional requerido extendería las encuestas por unos meses.

Los efectos podrían ser catastróficos. Cuando hay tanto brillo aquí que no lo vemos, no podemos identificar amenazas externas, como asteroides que se acercan. Ya sabemos dónde están muchas de las estrellas cercanas y la mecánica de su movimiento, pero a menudo no conocemos los asteroides mucho más pequeños y oscuros que pueden tener caminos que no sabemos que podrían cruzarse con los nuestros. Ser capaz de detectarlos requiere una atención constante a la inmensidad de nuestro entorno, y podrían ser fácilmente enmascarados por un satélite que pasa, retrasando su detección.

Entonces, ¿cuál es la cantidad adecuada para los astrónomos? Los idealistas solo podían decir lo suyo. Los profesionales quieren trabajar con las empresas espaciales para tomar medidas para reducir su impacto. Y la tímida preocupación de que si los esfuerzos no comienzan desde el principio, serán gratuitos, sin que nadie se moleste en trabajar para disminuir su impacto.

¿Qué pasa con nosotros Commons?

Una cosa es que los satélites individuales deberían ser visibles a simple vista, pero incluso si estuvieran oscurecidos, el efecto acumulativo de decenas de miles de satélites dispersaría suficiente luz para hacer que el cielo nocturno sea más brillante en general. Con todos los objetos actualmente en el cielo, ya es un 10% más brillante que en los años 70. Si vives en la ciudad y aún no puedes ver las estrellas, tal vez esto no te afecte en absoluto. Pero para todos los demás, esto puede significar la diferencia entre ver la Vía Láctea y no verla. Poder verlo en Montana fue profundo; que todo el mundo lo niegue para que algunas personas puedan tener una mejor Internet es decepcionante.

Así es como recuerdo a Montana. Foto de NPS / Vía Láctea sobre Great Prairie, National Glacier Park Después de un poco de manipulación digital, así se vería si el cielo fuera más brillante. Todo parece más descolorido.

[Banner photo: “Castle Geyser & Milky Way”, NPS photo by Neal Herbert, Public Domain]

Manuel Gómez
Manuel Gómez

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