Simulación de tormentas solares para preparar a operadores de satélites

Las amenazas provenientes del espacio no siempre son evidentes, pero estadísticamente, es solo cuestión de tiempo antes de que una de ellas se materialice. Uno de los fenómenos más preocupantes para los expertos en el área es una tormenta solar masiva, como la que ocurrió en 1859, conocida como el Evento Carrington, que llegó a encender papel de telégrafo al impactar la atmósfera terrestre.

En los últimos 150 años, la tecnología ha avanzado considerablemente, pero esto también implica que es más susceptible a daños en caso de que se produzca un evento semejante. Las estimaciones de daño potencial alcanzan cifras que ascienden a varios billones de dólares, y una recuperación económica completa podría llevar más de una década si no se implementan medidas de mitigación adecuadas.

Como parte de este proceso de preparación, la Agencia Espacial Europea (ESA) comenzó a exigir que el equipo operativo de nuevos satélites, que estarían en la primera línea frente a cualquier desastre por tormentas solares, simule cómo manejarían dicha situación. Según un comunicado de prensa reciente, estas simulaciones conforman una parte clave de sus esfuerzos proactivos.

Para ser claros, lo mejor que se puede lograr en tal situación es un esfuerzo de control de daños. No hay un resultado positivo para un satélite que se encuentre en la trayectoria directa de una tormenta solar. Lo máximo que podría esperarse es que el satélite logre mantenerse operativo, aunque con un poco menos de combustible del planeado, debido al uso necesario de este para mantener su posición orbital mientras la atmósfera se expande a causa de la tormenta y lo desacelera.

En esta oportunidad, el equipo del Sentinel 1-D tuvo que lidiar con una tormenta solar simulada justo después del lanzamiento previsto de su satélite, programado para el 5 de noviembre. Esta misión es parte del Programa Copernicus de la ESA, que se ocupa de monitorear la superficie terrestre utilizando radar y de proporcionar actualizaciones sobre las condiciones marítimas y terrestres.

La simulación en la que estaba envuelto su equipo se llevó a cabo en tres etapas. En primer lugar, el satélite fue golpeado por una llamarada solar de clase X45 que viajaba a la velocidad de la luz, sin ningún tipo de advertencia para el equipo operativo. Esta llamarada fue comparable a una ocurrida alrededor de Halloween de 2003, que provocó cortes de energía y desvió vuelos, especialmente aquellos que volaban sobre los polos.

En esta simulación, la llamarada solar provocó nuevamente la inutilización del GPS, dificultando que el equipo del Sentinel 1-D pudiera establecer su posición. Pocos minutos después de la llegada de la llamarada, el satélite fue bombardeado con partículas de alta energía que se desplazaban casi a la velocidad de la luz. Aunque la llegada de la llamarada proporcionó una advertencia sobre lo que ocurriría, es complicado protegerse contra estas partículas que pueden alterar circuitos electrónicos críticos, como la memoria y sistemas de comunicación. Esto puede generar daños permanentes al sistema, ya sea corrompiendo su memoria o dañando parte de su circuito.

Sin embargo, el mayor peligro se presenta alrededor de 15 a 18 horas después de la tormenta de partículas, cuando llegaría la masa de plasma de una eyección de masa coronal. Este escenario provoca que la atmósfera terrestre se expanda hasta un 400%, generando una resistencia masiva para el nuevo satélite lanzado.

Además, representa un problema crítico para todos los demás satélites en su vecindario que podrían no contar con suficiente combustible para enfrentar ese repentino aumento de resistencia. Esto plantea una serie de decisiones que el equipo del Sentinel 1-D debe tomar sobre cómo evitar colisiones en un entorno recién caótico. La probabilidad de esas colisiones cambia a tal velocidad que es difícil hacer elecciones bien fundamentadas; y cada decisión acerca de qué evitar o ignorar podría tener consecuencias en otros choques potenciales más adelante.

Dichas simulaciones brindan al equipo operativo la oportunidad de entender de primera mano cuáles son esas decisiones y cuál sería el resultado esperado de un escenario como este. Hasta el momento no se informó sobre el desempeño del equipo del Sentinel 1-D a raíz de la simulación, aunque nuevamente, el objetivo principal era la mitigación de daños.

La simulación se realizó en el centro de control de misiones de la ESA ubicado en Darmstadt, Alemania, y representa lo que pronto se convertirá en un estándar para los satélites futuros, a medida que la agencia concentre más esfuerzos en la seguridad espacial. Si otras organizaciones orientadas al espacio adoptan este enfoque preventivo, podría determinar cuánta de nuestra infraestructura orbital sobrevive a un evento catastrófico que, en algún momento, casi seguramente ocurrirá.

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