Una startup de seguimiento espacial utiliza un radar para monitorear miles de satélites

A finales de enero, dos satélites que llevaban décadas orbitando la Tierra de forma inofensiva casi chocan entre si. Si lo hubieran hecho, a velocidades de 14 kilómetros por segundo, ambos habrían sido destruidos instantáneamente.

Esto es lo que la gente que trabaja en las industrias espaciales llama una “colisión catastrófica”. Resulta que la catástrofe no es la caducidad de los dos satélites en sí. La parte catastrófica se refiere a lo que sucedería después. Los dos antiguos satélites se habrían convertido en explosiones celestiales, nubes de diminutos escombros. Inicialmente, estos habrían seguido sus órbitas originales. Sin embargo, en el transcurso de los siguientes meses, ambos se habrían dispersado, creando una fina capa de escombros alrededor de la Tierra. Cualquiera que pase a través de este caparazón en cualquier momento durante los próximos siglos, ya sea otro satélite o una nave espacial tripulada dirigido a la Luna o a Marte, habría enfrentado un mayor riesgo de colisión con uno de los diminutos, potencialmente mortales, de alta velocidad. fragmentos.

Afortunadamente, esto no sucedió. Los dos satélites pasaron rápidamente uno frente al otro con una distancia de sólo 40 pies entre ellos, equivalente a menos de la mitad de una cancha de baloncesto reglamentaria. En esta ocasión tuvimos suerte.

Pero el casi accidente resalta algo importante. Ninguno de nosotros tiene mucha conciencia de los acontecimientos que tienen lugar a unas 560 millas sobre nuestras cabezas. A pesar de la (legítima) preocupación renovada sobre el impacto que la humanidad está teniendo en nuestro entorno terrestre, no necesariamente reservamos el mismo temor por lo que le estamos haciendo a nuestro medio ambiente, incluso tan cerca de casa como la Tierra Baja. Orbita. Es, en cierto sentido, un Salvaje Oeste de actividad no regulada. Y no hay suficiente gente que esté prestando atención.

Afortunadamente, una startup de mapeo espacial de Silicon Valley llamada LeoLabs es. Ellos fueron quienes dieron la alarma sobre el reciente apuro del satélite. Y esperan revolucionar la forma en que rastreamos satélites y otros objetos en el espacio. ¡No puede suceder lo suficientemente pronto!

Control del tráfico espacial

Cada día, unas 15.000 personas en Estados Unidos se despiertan y van a trabajar como controladores federales de tráfico aéreo, muy concentradas en una porción del espacio aéreo para garantizar que todas las aeronaves en el espacio aéreo de los EE. UU. permanezcan adecuadamente separadas entre sí en el cielo. En un aeropuerto importante, puede haber más de 50 controladores de servicio al mismo tiempo. En un centro de control de tráfico aéreo ese número se cuenta por cientos.

¿Cuántas personas, en comparación, vigilan el tráfico espacial? Probablemente menos de lo que cabría esperar. "Antes de nosotros, nadie estaba atento a las colisiones de satélites abandonados". Dan Ceperley, dijo el director ejecutivo de LeoLabs a Digital Trends.

A primera vista, la gestión del tráfico espacial suena como el tipo de trabajo que Tony Soprano podría organizar para un sobrino sin presentarse, y que requiere poco más que cobrar un sueldo regular por un trabajo mínimo. Quiero decir, ¿quién ha oído hablar del tráfico en el espacio? Resulta que el tráfico espacial es un problema mayor de lo que la mayoría de nosotros podríamos imaginar. A Ceperley le gusta mostrar a la gente una imagen cuando habla de a qué se dedica. A primera vista, parece la imagen de un virus bajo un microscopio: una esfera oscura rodeada de diminutos puntos verdes. De hecho, es una visualización que representa las últimas 24 horas de la órbita terrestre baja, completa con todos los objetos que actualmente orbitan nuestro planeta. "Es impresionante en un sentido aterrador", dijo.

Actualmente, hay aproximadamente 14.000 objetos de más de 10 centímetros en la órbita terrestre baja. Alrededor de 1.400 de ellos son satélites en funcionamiento. Los otros son una mezcla de satélites abandonados, viejos cuerpos de cohetes y una variedad de fragmentos de detritos espaciales que nadie ha podido o ha querido eliminar. Diez centímetros, aproximadamente cuatro pulgadas, puede que no parezcan particularmente grandes. Pero a la velocidad a la que viajan, varias veces mayor que la de una bala disparada con un rifle, es bastante fácil causar una colisión catastrófica con cualquier cosa con la que choque.

Mantenerse al día con la demanda

LeoLabs proporciona un servicio de seguimiento las 24 horas del día, los 7 días de la semana, de lo que sucede en los cielos. Hay dos tecnologías centrales en funcionamiento. El primero es una red en crecimiento (actualmente tres, y otras tres previstas para los próximos dos años) de radares terrestres. Con sede en Alaska, Texas y Nueva Zelanda, estos radares de vigilancia espacial recorren los cielos, detectando cualquier objeto que pase por encima en la órbita terrestre baja. Los radares de matriz en fase de LeoLabs son capaces de cambiar rápidamente de mirar un satélite a otro, con una frecuencia de milisegundos si así lo desean. En un cielo cada vez más poblado, eso es una necesidad.

Antes de que apareciera LeoLabs, las únicas personas que construían radares comparables eran agencias de defensa gigantes u organizaciones espaciales. Sin embargo, Ceperley señala que, a medida que se ponen en órbita cada vez más satélites, la oferta de estos radares simplemente se quedó atrás de la demanda.

"Con la cantidad de tráfico nuevo que está entrando en línea, construir un nuevo radar cada década simplemente no se mantiene al día con todo lo que sucede en el espacio", dijo. "Estamos utilizando un modelo diferente, avanzando lo más rápido que podemos".

La segunda tecnología central que impulsa a LeoLabs es su software. “Tenemos una plataforma que analiza esos datos y envía información en forma de alertas”, explicó. "Si necesita saber sobre su satélite, podemos decirle con precisión dónde está, dónde estará la próxima semana y si enfrentará alguna situación de riesgo durante ese tiempo".

Mapeando los cielos

Ceperley conoció a sus dos cofundadores de LeoLabs en su trabajo anterior en SRI International, el legendario laboratorio de investigación de San Francisco que ayudó a generar el primer mouse de computadora y el asistente de voz Siri. Ceperley trabajó allí durante ocho años, realizando investigaciones financiadas por el gobierno sobre cómo podría mejorar el seguimiento de satélites. Como parte de su trabajo, recibía periódicamente noticias de empresas privadas que pedían ayuda para rastrear sus satélites.

Sin embargo, no fue hasta que se reunió con sus compañeros ingenieros de SRI Mike Nicolls y John Buonocore que la idea de lo que se convirtió en LeoLabs comenzó a desarrollarse.

“Resulta que estaban trabajando al final del pasillo”, recordó Ceperley. “Estaban estudiando la aurora boreal, la aurora boreal. Habían pasado unos 20 años diseñando y construyendo radares para lograrlo. Un día me llamaron desde el pasillo y me dijeron: "Escuchamos que necesitas datos satelitales". Permítanos mostrarle lo que estamos reuniendo”.

La pareja le entregó a Ceperley una imagen que parecía una ventana salpicada de gotas de lluvia. Preguntó qué era. Nicolls y Buonocore le dijeron que cada una de las barras en la imagen era un satélite o un trozo de basura espacial que cruzaba el campo que querían observar. Los satélites estaban arruinando sus observaciones hasta el punto de que habían pasado los últimos dos años creando software para reconocerlas y borrarlas digitalmente de sus datos. Ceperley quedó asombrado.

“Su basura podría ser el tesoro de otra persona”, les dijo.

Seguimiento satelital como servicio

LeoLabs se formó oficialmente en 2015. Fue un éxito instantáneo en la industria, ya que hasta la fecha ha recaudado 17 millones de dólares de inversión. La empresa ofrece sus servicios como modelo de suscripción. Las personas pueden pagar para acceder a sus hallazgos y recibir alertas cuando exista riesgo de una posible colisión. (No, no es posible hacer que un satélite gire a la izquierda o a la derecha para evitar colisiones. Pero puedes variar la velocidad de la misma manera que dos automóviles podrían coordinarse para pasar por una intersección).

Hasta ahora, LeoLabs ha conseguido clientes en los campos de defensa, seguros y regulación. Pero su mayor audiencia nueva son los propietarios de satélites privados. En los últimos años, este es el grupo demográfico que ha irrumpido en escena, con una afluencia de todo tipo, desde empresas de pequeña escala startups que lanzan CubeSats individuales a gigantes como SpaceX que disparan verdaderos ejércitos de satélites que borran el cielo. orbita.

Junto con su modelo de negocio de “seguimiento de satélites como servicio”, una de las formas en que LeoLabs está innovando es encontrando formas de rastrear objetos cada vez más pequeños en el espacio. Su nuevo radar más reciente, el Kiwi Space Radar, con sede en Nueva Zelanda, entró en funcionamiento a finales de 2019. Por primera vez, permite a LeoLabs rastrear objetos en órbita de hasta dos centímetros de tamaño. Cuando se amplían los parámetros monitoreando objetos de hasta este tamaño, el número total de objetos en órbita aumenta de 14.000 a 250.000. Incluso a dos centímetros, estos objetos hasta ahora no rastreados son capaces de destrozar cualquier satélite con el que choquen.

"Una vez que estemos rastreando [ese tipo de] cosas pequeñas, podríamos ver 20 casi accidentes por semana", dijo Ceperley.

Todavía queda trabajo por hacer. El despliegue de su red de radar aumentará la capacidad de previsión de LeoLabs. Pero la empresa también espera concienciar sobre el tema del tráfico espacial. Al igual que los astrónomos que empiezan a dar la alarma sobre el enorme número de satélites que se lanzan al espacio, LeoLabs quiere educar al público (y a los legisladores) sobre un campo que aún está en su infancia en lo que respecta a reglas y regulaciones.

"Por el momento no existe realmente una buena definición de lo que significa seguridad en el espacio", dijo Ceperley. “Creo que una gran razón es que no ha habido muchos datos sobre cuál es la situación de riesgo en el espacio. Eso es fundamentalmente lo que nos hemos propuesto resolver. Con nuestra experiencia en radares y software, sabíamos que podíamos crear un gran conjunto de datos y una fuente de datos que mostrara la situación en el espacio. Esto luego puede usarse para ayudar a definir qué es seguro y resaltar lo que no lo es”.

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