2,8 días para el desastre: Por qué se nos acaba el tiempo en la órbita baja terrestre

«Castillo de naipes» es una maravillosa frase inglesa que, al parecer, ahora se asocia principalmente con un drama político de Netflix. Sin embargo, su significado original se refiere a un sistema fundamentalmente inestable. También es el término que Sarah Thiele, originalmente estudiante de doctorado en la Universidad de Columbia Británica y ahora en Princeton, y sus coautores utilizaron para describir nuestro actual sistema de megaconstelaciones de satélites en un nuevo artículo disponible en preimpresión en arXiv.

Tienen sobradas razones para usar ese término. Los cálculos muestran que, en todas las megaconstelaciones de órbita baja terrestre, una «aproximación cercana», definida como el paso de dos satélites a menos de 1 km de distancia, ocurre cada 22 segundos. Solo en el caso de Starlink, esa cifra es de una vez cada 11 minutos. Otra métrica conocida de Starlink es que, en promedio, cada uno de los miles de satélites debe realizar 41 maniobras al año para evitar chocar con otros objetos en su órbita.

Esto podría parecer un sistema eficientemente diseñado que funciona como debería, pero como cualquier ingeniero le dirá, los «casos extremos» (lo que no ocurre en un entorno típico) son la causa de la mayoría de los fallos del sistema. Según el artículo, las tormentas solares son un posible caso extremo para las megaconstelaciones de satélites. Normalmente, las tormentas solares afectan al funcionamiento de los satélites de dos maneras.

Primero, calientan la atmósfera, lo que provoca un aumento de la resistencia aerodinámica, así como incertidumbre posicional para algunos satélites. Este aumento de la resistencia aerodinámica hace que consuman más combustible para mantener su órbita, pero también para iniciar maniobras evasivas si su trayectoria pudiera cruzarse con la de otro satélite. Durante la «Tormenta de Gannon» de mayo de 2024 (que, lamentablemente, parece no llevar el nombre del villano de Zelda), más de la mitad de los satélites en LEO tuvieron que consumir al menos parte de su combustible en estas maniobras de reposicionamiento.

En segundo lugar, y quizás de forma más devastadora, las tormentas solares pueden inutilizar los sistemas de navegación y comunicaciones de los propios satélites. Esto les impediría maniobrar para evitar el peligro y, sumado al aumento de la resistencia y la incertidumbre causadas por el calentamiento de la atmósfera, podría provocar una catástrofe inmediata.

El síndrome de Kessler es la personificación más famosa de esta catástrofe: una nube de escombros alrededor de la Tierra impide que los humanos lancen cualquier objeto a la órbita (o más allá) sin que sea destruido. Sin embargo, el síndrome de Kessler tarda décadas en desarrollarse por completo. Para demostrar la inmediatez del problema que pueden causar estas tormentas solares, los autores idearon una nueva métrica: el Reloj de Realización de Colisiones y Daños Significativos (CRASH).

Según sus cálculos, a partir de junio de 2025, si los operadores de satélites perdieran la capacidad de enviar comandos para maniobras de evasión, se produciría una colisión catastrófica en unos 2,8 días. Comparen eso con los 121 días que calcularon que habrían sido en 2018, antes de la era de las megaconstelaciones, y comprenderán por qué están preocupados. Quizás aún más inquietante es que, si los operadores pierden el control incluso durante 24 horas, existe un 30 % de probabilidad de una colisión catastrófica que podría ser el germen del síndrome de Kessler, que duraría décadas.

Desafortunadamente, las tormentas solares no suelen avisar con mucha antelación; tal vez solo con uno o dos días como máximo. E incluso cuando lo hacen, no podemos hacer nada al respecto, salvo intentar proteger los satélites a los que podrían afectar. Pero el entorno dinámico que introducen en la atmósfera requiere retroalimentación y control en tiempo real para gestionar eficazmente esos satélites. Si ese control en tiempo real falla, según el artículo, solo tenemos unos días para restablecerlo antes de que todo el castillo de naipes se derrumbe.

Esto tampoco es pura especulación. La tormenta Gannon de 2024 fue la más fuerte en décadas, pero ya conocemos otra aún más fuerte: el Evento Carrington de 1859. Esta fue la tormenta solar más fuerte registrada, y si un evento similar ocurriera hoy, anularía nuestra capacidad de controlar nuestros satélites durante mucho más de tres días. En esencia, un solo evento, del cual ya existen precedentes en la historia, podría destruir nuestra infraestructura satelital y dejarnos confinados en la Tierra para el futuro previsible de la humanidad.

Este no parece el futuro en el que los lectores de este blog quisieran vivir. Y si bien existen compensaciones entre el uso de las capacidades técnicas que nos brindan las megaconstelaciones LEO y el riesgo que representan para los futuros proyectos espaciales, es mejor tener una evaluación realista de dichos riesgos. Cuando se trata de la posibilidad de perder el acceso al espacio durante generaciones debido a una tormenta solar particularmente grave, es mejor al menos tomar decisiones informadas, y este artículo sin duda ayuda a tomarlas.

Con información de arXiv