Podcast: El boom de los satélites que amenaza con tapar los cielos

Yoshi Sodeoka

Deep Tech es un nuevo podcast solo para suscriptores que da vida a las personas y las ideas en nuestra revista impresa. Los episodios se lanzan cada dos semanas. Estamos haciendo las primeras cuatro entregas, basadas en nuestro número de 10 tecnologías innovadoras, disponibles de forma gratuita.

Cada dos semanas, más o menos, SpaceX pone otros 60 satélites de comunicaciones Starlink en órbita terrestre baja. Su objetivo inicial es lanzar 12.000 de estos pequeños satélites producidos en masa: seis veces el número de satélites operativos actualmente en órbita, con otros 42,000 posiblemente a continuación. Otras compañías como Amazon, Telesat y Planet están planeando sus propias megaconstelaciones de satélites. El resultado podría ser una maraña de nuevos servicios basados ​​en el espacio, desde conectividad a Internet hasta mapeo continuo. Pero también se está prestando cada vez más atención a las posibles desventajas, incluido un mayor riesgo de colisiones que podrían terminar llenando la órbita terrestre baja con escombros peligrosos y dejándola inutilizable. En este episodio de Deep Tech, escuchamos al fundador de OneWeb, Greg Wyler, y al escritor científico y ex astrofísico Ramin Skibba, sobre los esfuerzos para mitigar los peligros.

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Megaconstelaciones de satélites, de la edición impresa de marzo-abril de 2020, pág. 22

El cielo es el límite, de la edición impresa de marzo-abril de 2020, pág. 30

El número de satélites que orbitan la Tierra podría quintuplicarse en la próxima década, 26 de junio de 2019

Transcripción del episodio

Wade Roush: Muy por encima de nuestras cabezas, un par de miles de satélites giran alrededor del planeta... ayudándonos a hacer cosas como comunicarnos, navegar y pronosticar el clima. Tomó décadas poner tantos satélites en el cielo. Pero pronto, se les unirán decenas de miles más. Podría convertir las órbitas más cercanas a la Tierra en algo así como una autopista en hora punta.

greg wyler : Todos pensábamos que el océano era grande, ¿verdad? Solo arrojas tus botellas allí, ¿a quién le importa? Pero no es grande. Y todos estos entornos juegan unos con otros y se afectan unos a otros. Y piensas en el espacio, es un poco grande, pero los objetos se mueven a 17,000 millas por hora. Eso es mucha cobertura cada segundo.

Wade Roush: A esa velocidad no existe tal cosa como un fender-bender. Una colisión puede generar un volumen catastrófico de basura espacial.

Ramin Skibba: Si todos hacen lo que quieren con el cielo nocturno, en algún momento habrá colisiones de satélites que harán que la órbita terrestre baja sea básicamente inutilizable. Podría tomar muchos miles de millones de dólares y muchas décadas, en serio, hasta que la órbita terrestre baja sea utilizable nuevamente.

Wade Roush: La nueva generación de satélites podría ayudarnos a lograr todo tipo de objetivos, como la conectividad a Internet para todos en el planeta. El problema es que no hay policías de tránsito allí para establecer y hacer cumplir las reglas de tránsito. Hablamos con los expertos sobre cómo las empresas espaciales están lidiando con la falta de regulación y qué podría pasar si la congestión en la órbita terrestre baja se sale de control.

Soy Wade Roush y esto es Deep Tech.

[tema musical de Deep Tech]

Wade Roush: no pasará mucho tiempo antes de que la Tierra se cubra con una nube de nuevos satélites. Si bien eso trae nuevos riesgos, también debería traer grandes beneficios, incluida la provisión de nuevos servicios como una conectividad inalámbrica a Internet más amplia y un mapeo casi continuo de la superficie de la Tierra. Es por eso que los editores de MIT Technology Review decidieron incluir las megaconstelaciones de satélites en la lista de 10 tecnologías innovadoras de este año. Y para escribir sobre ese desarrollo, la revista recurrió a un escritor científico y ex astrofísico con sede en San Diego, Ramin Skibba.

Wade Roush: Entonces, Ramin, dinos qué es una megaconstelación de satélites.

Ramin Skibba: Correcto. Entonces, una megaconstelación de satélites no es como una constelación de estrellas como la Osa Mayor o lo que sea. Pero es como una constelación en el sentido de que están asociados entre sí. Entonces, podría tener solo un par de satélites o podría tener docenas, cientos o incluso miles, todos coordinados entre sí.

Wade Roush: ¿Cuántos satélites convencionales hay en órbita y cuántos más vienen? ¿Cuántas de estas constelaciones existen todavía?

Ramin Skibba: Solo para dar números aproximados, hay un par de miles de satélites en el cielo. Pero estamos hablando no solo de miles, sino de decenas de miles de satélites más que aparecerán pronto. Y entonces, hay un par de jugadores importantes involucrados, como Space X, Planet Labs y One Web. Esos son los tres más grandes. Y luego, por supuesto, la NASA y la Agencia Espacial Europea y otras agencias espaciales también están trabajando en estas constelaciones de satélites.

Wade Roush: Según Ramin, lo que está permitiendo todo esto es una combinación de avances de ingeniería, como una electrónica más pequeña y una nueva generación de propulsores de iones que utilizan pequeñas cantidades de combustible.

Ramin Skibba: Así que puedes hacer en un satélite del tamaño de una caja de zapatos lo que hubieras necesitado antes para hacer uno del tamaño de una maleta. Y eso es importante porque es más barato de fabricar y más barato de lanzar. Ahora puede colocar, digamos, docenas de estos satélites en un solo cohete.

Wade Roush: Una promesa de estas nuevas constelaciones de satélites es que ayudarán a brindar acceso a Internet a los 3.500 millones de personas que aún no lo tienen. Pero nadie está realmente regulando esta revolución. Y nadie está obligando a las empresas a idear una forma de asegurarse de que sus satélites no colisionen en órbita. Además de eso, naciones como China, Rusia, India y los Estados Unidos han probado misiles diseñados para hacer añicos los satélites.

Ramin Skibba: me refiero a la pelicula Gravedad con Sandra Bullock realmente lo trajo a casa para algunas personas.

[Clip de audio de Gravedad ]

Jorge Clooney: Houston, ¿actualización?

Ed Harris: Bueno, tenemos una reacción en cadena completa. Se ha confirmado que es el efecto secundario involuntario de los rusos golpeando uno de sus propios satélites.

Astronauta: ¿Derribaron su propio satélite?

Jorge Clooney: Derecho de disposición. Lo más probable es que un satélite espía haya salido mal. Ahora es metralla.

Ed Harris: La reacción en cadena de los escombros está fuera de control y se está expandiendo rápidamente. Múltiples satélites están caídos y siguen cayendo.

Wade Roush: Ramin dice que algunos aspectos de la película eran muy realistas. En 2007, China destruyó uno de sus propios satélites meteorológicos en una prueba de su tecnología de misiles antisatélite.

Ramin Skibba: Solo miles de fragmentos de escombros fueron creados por este solo misil que golpeó un solo satélite. No es tan difícil imaginar un conflicto en el espacio que crea esta vez no miles, sino incluso millones de fragmentos de escombros. Realmente es una situación en la que en algún momento podría haber demasiados escombros. Y entonces, en este momento, es fundamental que no se creen más desechos. Esa debería ser la preocupación número uno.

Wade Roush: ¿Qué pueden hacer los constructores de satélites para minimizar las posibilidades de antemano de que sus satélites no terminen como basura espacial?

Ramin Skibba: Así que sí, hay muchas cosas que los operadores de satélites pueden hacer. Diría que Planet Labs es uno de los que ha sido muy consciente de esto. La mayoría de sus satélites están en órbita terrestre baja. Y están diseñados para que cuando ya no sirvan, caigan hacia la Tierra y luego se quemen en la atmósfera.

Wade Roush: Entonces, para empezar, son tan bajos que básicamente se garantiza que volverán a caer a la atmósfera, ¿solo por la fricción o algo así?

Ramin Skibba: Eso es correcto, sí. Entonces, la resistencia del aire ralentiza estos satélites. Y luego empiezan a caer. Para los satélites que están más arriba, la resistencia del aire es tan cercana a la nada que eso no funcionará. Y básicamente tienen dos opciones. Una de ellas es, si hay un sistema de propulsión en ese satélite, pueden moverlo a una órbita más baja y luego realizar la misma maniobra. O si están tan arriba, pueden empujar al satélite a una órbita más alta. Se llama una órbita de cementerio. Entonces, cuando estás tan lejos de la tierra, las probabilidades de una colisión son básicamente insignificantes.

Wade Roush: Pero, ¿qué pasa cuando suceden cosas inesperadas? El mes pasado, SpaceX lanzó una misión para poner en órbita otros 60 de sus pequeños satélites de comunicaciones Starlink.

Locutor del lanzamiento de SpaceX: Cinco. cuatro Tres. Dos. Una. Cero. Encendido. Despegar…

Wade Roush: Esta es una grabación del webcast de la compañía.

Locutor del lanzamiento de SpaceX: Y ahí está esa vista en vivo. Entonces puede ver en su pantalla que los satélites se están separando lentamente de la segunda etapa. Y durante las próximas semanas, se distanciarán entre sí y eventualmente usarán sus propulsores de iones a bordo para llegar a su órbita final.

Wade Roush: Ahora hay 360 de estos satélites en órbita, de los 12.000 previstos. Pero el satélite Starlink más famoso es probablemente el Starlink 44. El año pasado, mientras cambiaba de órbita, un satélite meteorológico de la Agencia Espacial Europea tuvo que disparar sus propulsores para salir de su camino. Tal vez nunca hubieran golpeado. Pero tal vez lo hubieran hecho, y mientras nos preparamos para un mundo con decenas de miles de satélites en el cielo, debe haber un plan para prevenir accidentes.

Greg Wyler: Es un área del derecho muy interesante, y si te gusta el derecho espacial o te gusta el derecho internacional, este será un gran tema.

Wade Roush: Greg Wyler fundó la empresa de telecomunicaciones OneWeb. De hecho, la compañía quebró el mes pasado, una víctima económica de la pandemia de coronavirus. Pero hasta entonces tenía planes de lanzar 2000 de sus propios satélites, y el otoño pasado, en nuestra conferencia EmTech, Wyler habló con nuestro editor ejecutivo Michael Reilly sobre sus experiencias tratando de construir una megaconstelación segura incluso en ausencia de regulación. Vamos a escuchar durante varios minutos, porque en esta conversación, Wyler y Reilly abordaron varias preguntas que muestran cuán engañosa es la ley espacial. La primera: ¿quién es responsable si un satélite golpea a otro?

Greg Wyler: Cualquiera que sea el estado de lanzamiento asume la responsabilidad de los daños que cause.

Michael Reilly: Bueno.

Greg Wyler: Por lo tanto, en la mayoría de los países, si realiza un lanzamiento, debe contratar un seguro contra los daños que pueda causar. Entonces, si un satélite golpea algo más, usted es responsable y el estado es responsable porque, por lo general, la empresa no podrá pagar el daño, causar el daño, la magnitud del daño puede ser mucho mayor que cualquier empresa.

Michael Reilly: Seguro.

Greg Wyler: Quiero decir, tal vez Amazon. Y tal vez ni siquiera Amazon, si piensas en los posibles daños continuos de sacar la estación espacial o algo así.

Wade Roush: Wyler continuó explicando que debido a que el espacio esencialmente no está regulado, OneWeb diseñó su constelación de satélites para que sea lo que él llamó 'naturalmente seguro'.

Greg Wyler: Literalmente, no hay nadie al volante, ¿verdad? no hay nadie La FCC emitió un NPRM, un aviso de elaboración de normas propuestas sobre desechos espaciales. No hizo nada al respecto. El comercio dice 'Vamos a tomar el control', pero no tienen la autoridad reguladora para tomar el control. FAA no ha dicho nada. Dijeron Eso está por encima de esta línea, no somos nosotros’. Entonces, lo que hicimos en OneWeb fue justo al principio, reuní un equipo para lidiar con los desechos espaciales y diseñamos nuestra constelación para que fuera naturalmente segura. Lo que quiero decir con naturalmente seguro es que mientras los satélites están en órbita, si todos se rompen, no chocan entre sí. Es una pieza muy clave. Ahora bien, si diseña una constelación que no es naturalmente segura, significa que necesita maniobras activas para no chocarse entre sí.

Wade Roush: Aunque no existe una FAA para el espacio, Wyler le dijo a Reilly que en realidad hay muchos paralelismos útiles con el control del tráfico aéreo en el mundo de la aviación que pudo aplicarse a la gestión de la prevención de colisiones en el espacio. Es sólo que... nadie los está aplicando.

Greg Wyler: Soy piloto, estoy tan acostumbrado a volar y tienes niveles en los que estás volando y con el tiempo el espacio, el espacio vertical se ha vuelto más y más estrecho. Por lo tanto, está tratando de obtener un mejor espacio vertical, más y más cerca, pero debe tener conocimiento de dónde se encuentra. Tienes que tener a alguien en los controles. Ahora podrías decir, lo haré todo automatizado y lo haré en un mundo de IA. No estoy preparado para hacer eso en un avión. Y ciertamente no estoy preparado para hacer eso en satélites, porque podría usar IA para descubrir mis propias cosas. Pero ahora tengo a todas estas otras personas y cómo funcionan sus sistemas de IA con mis sistemas de IA, ya que no hay un conjunto de reglas. ¿Qué pasa si ambos giramos a la derecha o a la izquierda o uno gira a la derecha y uno gira a la izquierda o uno sube o ambos bajan? Por lo tanto, no existe una forma a corto plazo de cinco años para automatizar la prevención de colisiones. ¿Okey? Puede automatizar las discusiones sobre colisiones, puede automatizar la comprensión de las mismas, pero descarta la prevención de colisiones; eso ni siquiera está sobre la mesa como una posibilidad segura en los próximos cinco años.

Michael Reilly: Bien, entonces, ¿qué tenemos que hacer? Tengo curiosidad acerca de quién se convierte en policía de tránsito y cómo se ve el policía de tránsito cuando no solo estamos hablando del espacio aéreo estadounidense, estamos hablando de la órbita terrestre baja.

Greg Wyler: Entonces, lo que esperaba que sucediera, esperaba que EE. UU. adoptara una postura progresista sobre esto y que los senadores escribieran a la FCC y le dijeran que debería hacer algo. Y mucha gente empezó a hablar de esto. EE. UU. debería elaborar una regla, un conjunto de reglas, y luego decirle al mundo: 'Dado que tenemos muchos satélites, vamos a imponer esto en nuestros sistemas satelitales y les vamos a pedir que adoptar estas reglas y crear un acuerdo internacional al respecto.” No sucedió. Y tienen todo un conjunto de reglas. Puedes ir a buscarlo en el sitio web, pero no han actuado al respecto. Pero la FCC no está a cargo del espacio. Están a cargo de otorgar licencias para los derechos de espectro para usar el espacio, lo cual es una especie de puerta... Pero podrías lanzar un satélite que no use el espectro de la FCC...

Wade Roush: Pero incluso si las compañías de satélites y los gobiernos finalmente logran controlar todo esto, el escritor científico Ramin Skibba dice que hay otro problema con las megaconstelaciones de satélites. Cuantos más satélites hay en órbita terrestre baja, más a menudo se interponen en el camino de los telescopios terrestres que miran el cielo nocturno.

Ramin Skibba: Bastantes astrónomos están molestos por las megaconstelaciones debido a cómo afectan sus observaciones. Quiero decir, son lo suficientemente brillantes y lo suficientemente grandes como para afectar una cantidad decente de imágenes. Y por eso es un verdadero desafío para los astrónomos. Y no es sólo el desafío técnico. Creo que es también el principio de la misma. No están muy contentos con la posibilidad de que las constelaciones de satélites interfieran con su ciencia.

Wade Roush: Invitamos a SpaceX a participar en este podcast y se negaron. Pero la compañía ha dicho que hará todo lo posible para asegurarse de que sus satélites no se conviertan en desechos espaciales. Los satélites Starlink pueden maniobrar para apartarse cuando existe un riesgo detectable de colisión y, de hecho, la compañía dijo que habría quitado Starlink 44 del camino del satélite meteorológico de la ESA en septiembre pasado, excepto que hubo un error en su sistema de búsqueda. eso impidió que los operadores de Starlink vieran las advertencias de la ESA. Además, la compañía dice que los satélites Starlink envejecidos usarán sus sistemas de propulsión a bordo para salir de órbita antes de morir, y que incluso si la propulsión falla, los satélites están en una órbita tan baja que volverían a caer a la tierra dentro de uno a cinco años de todos modos. Y sobre la cuestión de cómo evitar que los satélites interfieran con la astronomía terrestre, esto es lo que dijo el locutor de SpaceX durante la transmisión web del lanzamiento de Starlink del 18 de marzo que escucharon anteriormente.

Locutor del lanzamiento de SpaceX: Una actualización rápida. Como muchos de ustedes saben, hemos estado realizando una serie de pruebas para reducir la reflectividad de los satélites Starlink en su camino a la órbita. La primera de estas pruebas utiliza pintura para oscurecer partes del satélite. Los resultados preliminares muestran una reducción notable. Pero tenemos un par de otras ideas que creemos que podrían reducir aún más la reflectividad, la más prometedora es una sombrilla que funcionaría de la misma manera que una sombrilla o un parasol, pero para el satélite. La opción de sombrilla está programada para un futuro lanzamiento de Starlink. Y todos estos esfuerzos están en curso, y continuaremos informando los resultados a medida que los recibamos.

Wade Roush: Entonces, Ramin, parece que el problema más importante aquí es que simplemente no tenemos un conjunto de reglas para regir la comercialización o el desarrollo espacial. ¿Cree que nos estamos acercando a tener algún tipo de acuerdo internacional o alguna forma de operar que minimice los daños y maximice los beneficios?

Ramin Skibba: Buena pregunta. Creo que tanto a nivel nacional como internacional, las agencias e instituciones deben ponerse al día. Entonces, los desarrollos están ocurriendo mucho más rápido de lo que las leyes los regulan. Hay un impulso para desarrollar una legislación para esto. Pero creo que pasarán algunos años antes de que algo tenga la oportunidad de pasar. Y a nivel internacional, Naciones Unidas sí tiene un grupo que también está trabajando en estos temas. Pero hasta cierto punto, mi impresión, y podría estar equivocada, pero mi impresión es que los grupos internacionales están siguiendo el ejemplo de EE. UU. y EE. UU. no ha tenido mucho liderazgo en esto. Habrá presión sobre las empresas para que presten más atención a estos temas. Pero esa presión puede provenir más de la presión pública que de la presión política. Así que creo que fueron más las noticias y las personas quejándose de que SpaceX estropeó su cielo nocturno lo que afectó a SpaceX. No es como si un miembro del Congreso o alguien de la administración Trump llamara a Elon Musk y le dijera: 'Oye, tienes que trabajar en esto'.

Wade Roush: Muchos ecologistas hablan de la tragedia de los comunes, que se remonta a una idea del filósofo Garrett Harden en la década de 1960. Y creo que específicamente estaba usando una metáfora sobre el pastoreo de ganado en una parcela de tierra común. Y si todo el mundo usara su parte asignada de la tierra poniendo más y más ganado, eventualmente no habría más pasto. Entonces, me pregunto si crees que existe algún peligro de que ocurra la misma situación en el espacio. ¿Tendremos una tragedia de los comunes en la que el acceso no regulado termine haciendo que la órbita terrestre baja sea básicamente inutilizable para todos?

Ramin Skibba: Correcto. Creo que la tragedia de los comunes es una buena analogía para esta situación. Ya sabes, hay espacio limitado. El espacio debe ser para todos. El cielo nocturno debería ser para todos. Pero, sí, si todos hacen lo que quieren con el cielo nocturno, en algún momento habrá colisiones de satélites que harán que la órbita terrestre baja sea básicamente inutilizable. Si termina con ese efecto en cascada de las colisiones, podría tomar muchos miles de millones de dólares y muchas décadas, en serio, hasta que la órbita terrestre baja se pueda utilizar nuevamente. Es una situación que realmente debería evitarse a toda costa. Y en este momento, es una especie de Salvaje Oeste allá arriba.

[tema musical de Deep Tech]

Wade Roush: Eso es todo por esta edición de Deep Tech. Este es un podcast que estamos haciendo exclusivamente para los suscriptores de MIT Technology Review, para ayudar a dar vida a algunas de las personas e ideas que encontrará en las páginas de nuestro sitio web y nuestra revista impresa. Pero los primeros cuatro episodios cubren nuestra edición anual de 10 tecnologías innovadoras, y estamos haciendo que esos episodios sean gratuitos para todos.

Deep Tech está escrito y producido por mí y editado por Michael Reilly y Jennifer Strong. Nuestro tema es de Titlecard Music and Sound en Boston. Un agradecimiento especial esta semana a Ramin Skibba, Margot Wohl y Greg Wyler. Soy Wade Roush. Gracias por escucharnos y esperamos verte de nuevo aquí para nuestro próximo episodio a fines de abril.

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