En el film Gravity (2013) Sandra Bullock y George Clooney venían pisteando como unos campeones y de pronto… un proyectil impacta contra su nave. Luego otro, finalmente una lluvia de basura espacial impacta con tanta fuerza que los deja varados en el espacio.
¿Podría algo similar pasar en la vida real? Al momento en que se publica este artículo, hay casi 5000 satélites artificiales orbitando nuestro planeta.
Contando navecitas
Aproximadamente la mitad de estos satélites están ubicados en órbitas bajas, entre 180 y 2000 km sobre el nivel del mar. A estas órbitas se las suele abreviar como LEO (Low Earth Orbit en inglés). Decirles “bajas” es relativo: están unas 20 veces más alto que el Monte Everest.
Las órbitas LEO barren un espacio de aproximadamente 33 mil millones de kilómetros cúbicos. Para unos 2000 satélites esto nos da aproximadamente una esfera de 300 kilómetros de diámetro para cada uno.
Las chances de que se crucen deberían ser bajas, pero no todo es tan sencillo. Para empezar, hay muchísimos otros satélites inactivos que siguen y seguirán orbitando por muchos años más. Además hay órbitas que son mucho más útiles que otras y por ende acumulan más tránsito.
Como si esto fuera poco, el número de satélites está creciendo y mucho. Hace dos años había tan sólo la mitad. Se trata de un verdadero incremento exponencial.
La red Starlink
Esto va a seguir pasando. Y es prácticamente todo responsabilidad de la compañía privada aeroespacial Space Exploration Technologies. Más conocida como SpaceX, esta empresa está en pleno proceso de construcción de su red de satélites Starlink. A la fecha consta de unos 2400 satélites, hace dos años tenían tan sólo 600.
Repasemos esto: uno de cada dos satélites activos es parte de la red Starlink. Y eso no es nada: SpaceX ya tiene aprobación para hacer crecer Starlink hasta los 12 mil unidades. E incluso tiene un pedido pendiente de aprobación para sumar 30 mil más.
Gran parte de los Falcon 9, el cohete insignia de la empresa, son utilizados y reutilizados para lanzar satélites Starlink de hasta sesenta por vez.
¿Y de qué se trata Starlink? El objetivo de esta red es brindar conectividad de Internet a escala global. ¿Y esto no estaba inventado ya? Sí, pero los satélites de comunicación actuales están en órbitas geoestacionarias (36.000 km). En estas órbitas el satélite viaja a la misma velocidad que la rotación de la tierra. Desde nuestro punto de vista está “quieto”.
Estos satélites quietos tienen varias ventajas. Para empezar, la antena terrestre no necesita moverse para rastrearlos. Con apuntar al satélite una vez, funcionará para siempre. Así es cómo funciona, por ejemplo, DirectTV.
Otra ventaja es que no se necesitan tantos satélites. Al estar a 36.000 km de altura la zona de cobertura es muy amplia. Con menos de 10 se pueden abarcar casi todas las zonas pobladas del mundo.
Pero veamos las desventajas: 36.000 km es mucha, muchísima distancia. Es casi un décimo de la distancia a la Luna. Incluso a la velocidad de la luz, nos llevaría un cuarto de segundo el ida y vuelta como límite teórico. En la práctica, esto puede ser tan lento como un par de segundos de latencia.
Para varios usos como por ejemplo el streaming, es aceptable. Pero para otros, como por ejemplo videollamadas y zoompleaños, se vuelve inusable.
Ojo que no te agarre el delay
¿Y cómo hace Starlink para resolver esto? Simple: acercando los satélites. Si los ubicamos a 550 km, la latencia es sólo 25 milisegundos, comparable a la demora que experimentamos cuando usamos Internet por cable.
Pero las leyes de la física nos dicen que cuanto más lejos está un satélite más lento va. La Luna está a 400.000 km y tarda 28 días en darle la vuelta a nuestro planeta. Los satélites geoestacionarios están a 36.000 km y tardan un día (por eso están “quietos”). Los satélites en órbitas bajas tardan apenas un par de horas en dar la vuelta.
Sin entrar en fórmulas complicadas, imaginemos el revoleo de una soga sobre nuestra cabeza. La fuerza de la soga en tensión sería la gravedad ejercida por la tierra. Si la soga es corta, tendremos que girarla muy rápido o sino caerá. Si la soga es larga podemos permitirnos movimientos más lentos sin que se caiga.
Volviendo a la red Starlink, desde el punto de vista de una antena en la tierra el satélite pasa tan rápido que son necesarios miles de ellos para nunca perder conectividad. Es como si fuéramos rápido por una ruta hablando por celular. A medida que nos alejamos de una antena, tenemos que ir llegando a la siguiente o sino se corta la llamada. En el caso de Starlink es igual, solo que en vez de movernos nosotros, lo que se mueven son las antenas (o satélites).
Ensuciando el vecindario espacial
Así es como estamos camino a tener un cielo cada vez más tapado por satélites del señor Elon Musk, CEO de SpaceX. Los astrónomos están que trinan porque incluso con “tan solo” 2400 satélites dando vueltas, ya están arruinando muchas observaciones.
Aún más, en 1978 el astrofísico Donald Kessler planteó un escenario donde con tantos satélites, un choque de dos de ellos genera una reacción en cadena de escombros. Es decir, los escombros del primer choque seguirán dando vueltas hasta chocar con otros satélites, que luego generarán más escombros y así hasta que no quede ni un satélite vivo.
A este fenómeno se lo llama el Síndrome de Kessler y es lo que inspiró la película de Sandra Bullock y George Clooney.
Este fenómeno no es tan sólo teoría, sino que puede pasar en la realidad. Por ejemplo, en 2009 los satélites Iridium 33 y Kosmos-2251 chocaron a 42.000 km/h dejando miles de escombros, muchos de ellos aún en órbita hoy. Si la constelación Starlink hubiera estado en órbita quizás lo que les pasó a Sandra y George en Gravity hubiera sucedido en la realidad.
¿Y cómo lidiamos con todo esto? Hay tratados que obligan a mover los satélites tras finalizar su misión. Una opción es hacerlos caer y quemarse en la atmósfera. Otra es mandarlos a órbitas poco útiles llamadas “órbitas cementerio”. Algunas empresas están desarrollando tecnología para reducir el impacto de este fenómeno. Lo que es certero es que así como nos la hemos apañado para contaminar el agua, el aire y la tierra de nuestro planeta, ahora también estamos en camino a arruinar sus órbitas.