Proyecto Anillo busca realizar catastro de objetos que orbitan nuestro planeta

06 de Diciembre 2023

Con el inicio de la carrera espacial y producto del continuo avance tecnológico son cada vez más frecuentes lanzamientos de satélites y otros dispositivos al espacio exterior. En este último decenio, son muchas las empresas aeroespaciales privadas que compiten con agencias espaciales gubernamentales (SpaceX, Blue Origin, Rocket Lab, Boeing, etc.) lanzando satélites en órbita. Disminuyendo notablemente los costos, así democratizando el acceso al espacio de particulares y países de todo tamaño.

Para el académico del Instituto de Física de la PUCV, Dr. Darío Pérez, considerando que la órbita baja terrestre cuenta actualmente con 25 mil objetos, la actividad privada propiciará un crecimiento exponencial de objetos difícil de controlar. Es por ello que un grupo de investigadores de la PUCV, junto a otros de la Universidad de la Frontera y Universidad de Chile, están trabajando en el proyecto anillo: "Seetrue - sharp wavefront sensing for adaptive optics in ground-based satellite communications and space surveillance” ATE220022, que permita realizar un catastro de los objetos en órbita para poseer mayor control de nuestro espacio. Al respecto el Dr. Pérez señaló que: “descartando objetos naturales que pueden ser atrapados por la gravedad terrestre, un grupo menor, la órbita de baja altura está ocupada por objetos de origen humano, como por ejemplo los satélites artificiales. Podemos desprender dos categorías, la primera son aquellos objetos sobre los que tenemos control (en su desplazamiento o dirección) y la otra es aquella de la que no tenemos control—como la basura espacial”.

En la misma línea destacó la importancia de tener registro de estos objetos en órbita, dado que disminuye la probabilidad de accidentes en el futuro, comentado que: “a medida que se lanzan objetos al espacio, hay una mayor probabilidad que exista una colisión, hay que tener un censo preciso de estos objetos para evitar cualquier accidente. Una vez ocurrida la colisión, se genera un montón de basura que empeora el problema [porque interfiere con otras actividades aeroespaciales en esa órbita]”.

Para realizar la detección y seguimiento de estos objetos es necesario tener alta resolución en la observación, para que permita determinar con claridad el tipo de objeto que se está observando. Además, se espera una detección temprana: en lo posible localizar cualquier objeto que se esté levantando por encima de la línea del horizonte. Además, la detección temprana tiene consigo varios desafíos que el Dr. en Física nos señala a continuación: “es un problema técnicamente desafiante porque la atmósfera terrestre distorsiona en mucho la calidad de la imagen de los objetos fuera de la Tierra, efecto que la luz debe recorrer un mayor camino a través de la turbulencia”, agregando además que: “La mayoría de la tecnología desarrollada hasta ahora para mitigar los efectos de la atmósfera sobre la observación de objetos en el cielo responde a casos donde hay menos atmósfera turbulenta pues se apunta directamente hacia arriba [en el caso de los telescopios en observatorios astronómicos], mientras que nosotros debemos observar en ángulos de inclinación grandes, y por tanto la luz proveniente del objeto debe atravesar más aire con lo se magnifica severamente el problema y las soluciones actuales no funcionan”.

Para la detección de estos objetos se utilizan principalmente telescopios pequeños (entre 30 y 40 cm de diámetro). Para este acompañamiento es necesario que el telescopio se pueda mover a una mayor velocidad y acompañe al objeto en su órbita. Este movimiento implica un nuevo problema que es anticipar la corrección, para el profesor del Instituto de Física, esto ocurre porque: “la corrección que uno predice para la atmósfera es desde el punto que se observa y no del que viene. En definitiva, trabajaremos a otras velocidades de corrección comparado con la observación astronómica y con una atmósfera más compleja”, complementando esta información con: “Por otro lado, tenemos que tener la comprensión de la atmósfera y también determinar cuál es la mejor técnica que puede corregir sus efectos, y así ayudarnos a detectar los objetos”.

El otro ámbito donde busca tener inferencia esta investigación, es en el uso de las comunicaciones ópticas. Los satélites que están a baja altura utilizan actualmente radiofrecuencia para comunicarse entre tierra y espacio y la comunicación óptica sería el próximo paso, dado que son más eficientes energéticamente y permiten tener anchos de banda que son comparables a la fibra óptica. En referencia a este nuevo desafío el Dr. Pérez señaló que: “A medida que la necesidad de estar conectados se amplía, también el uso de los recursos y eventualmente llegaremos a un cuello de botella, donde nuestra próxima frontera son los canales ópticos en la comunicación. Este anillo proveerá de una plataforma para la detección de objetos en órbita (su rastreo y registro) que es muy importante para la seguridad nacional, una plataforma de la que Chile carece de manera propia—brindará también soluciones a los observatorios astronómicos modernos para potenciar aún más su capacidad de hacer ciencia”.

Eventualmente este desarrollo podría desprender aportes en la comunicación tierra-espacio, algo que sin embargo, resultaría del desarrollo de los dos objetivos principales del proyecto anillo: detección y mitigación de la turbulencia atmosférica.

Fuente Facultad de Ciencias