La extensión de la banda ancha que ilumina los cielos

Los inversores y poderes políticos se han lanzado en el último lustro a la competición por dominar la nueva economía del espacio. Morgan Stanley estima el valor de la actual industria espacial mundial en 350.000 millones de dólares, pudiendo aumentar a más de 1 billón de dólares para 2040. Una parte relevante de este negocio derivará de dotar de conectividad áreas de la Tierra y personas que carecen de ella. Actualmente, un tercio de la población mundial no tiene acceso a Internet y el 53% del mundo no tiene acceso a banda ancha de alta velocidad. También facilitará la ubicuidad de Internet en un mundo de negocios y producción cada vez más indistinguible de la red.

Como resultado de lo anterior, se ha producido un crecimiento exponencial del número de objetos lanzados al espacio en los últimos años. Según datos de Naciones Unidas, en 2015 fueron lanzados 222 objetos al espacio, mientras que en 2022 fueron lanzados 2.163 objetos. La principal contribución a este crecimiento proviene de las denominadas mega constelaciones de satélites de comunicaciones en Órbita Terrestre Baja (LEO, Low Earth Orbit). Se calcula que aproximadamente seis mil objetos se mantienen girando alrededor de la Tierra. 

La creciente capacidad de la humanidad para situar satélites en el espacio es calificada como uno de los principales hitos de nuestro desarrollo tecnológico, pero se destaca menos que la misma está siendo la catalizadora del final de uno de los patrimonios de la humanidad: Los cielos oscuros. Parafraseando a Rabindranath Tagore, si lloras por no tener Internet en cualquier lugar, quizás los bits no te dejen ver las estrellas.

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Se consideran cielos oscuros aquellos libres de cualquier interferencia artificial. Antes del reciente frenesí de lanzamientos al espacio, el cielo oscuro era ya un bien escaso por la contaminación lumínica. En el año 2016, la Vía Láctea ya había desaparecido de los cielos nocturnos de una tercera parte de la humanidad. Ante la situación creada, la Oficina de las Naciones Unidas para Asuntos del Espacio Exterior (UNOOSA) ya ha incluido el gran número de lanzamientos de satélites LEO entre las tres principales categorías las interferencias artificiales que pueden tener un impacto negativo en la visibilidad del cielo nocturno. Junto a ellos, figuran las dos fuentes tradicionales de interferencias, la emisión artificial de luz visible durante la noche y las estaciones de radiodifusión terrestres y satelitales. 

Los efectos de la desaparición de los cielos oscuros

Son cifras apabullantes que aún 2.700 millones de personas no tengan conexión a Internet y que 1.300 millones no dispongan de acceso a la energía eléctrica. Es relevante frente a estos datos la cifra aún más elevada de población mundial que vive bajo cielos contaminados, hasta un 85%, casi 7.000 millones de personas. Este exceso de interferencias en la oscuridad nocturna tiene un impacto importante en la vida de humanos, fauna y flora y afecta a nuestra visión del universo a través de la observación astrofísica.  

El ADN de las células humanas incluye múltiples “relojes” que funcionan en escalas de tiempo de aproximadamente 24 horas y, en última instancia, regula nuestras funciones más importantes, como la secreción hormonal, el sueño, la digestión y el metabolismo. Si bien existe una amplia variación en la sensibilidad a la luz artificial nocturna entre los individuos y aún no se han establecido claramente umbrales de dosis seguras, se han sido identificado efectos concretos. Por ejemplo, la luz artificial nocturna suprime la producción de la hormona melatonina, que desempeña un papel crucial en la regulación de los ritmos circadianos y se ha demostrado que es una ayuda para que el sistema inmunológico en su lucha contra el crecimiento de tumores malignos.

Los ciclos diarios de luz rigen la vida de fauna y flora en la Tierra. Aproximadamente el 30% de todos los vertebrados y más del 60% de todos los invertebrados conocidos hoy en día son nocturnos. Los fotorreceptores de las plantas desempeñan varias funciones vitales para estas, regulando el crecimiento de hojas y tallos, el momento de la floración y la producción de frutos, entre otros. La interferencia sobre la luz nocturna, consecuentemente, es previsible que tenga un impacto decisivo sobre la biodiversidad. 

Finalmente, las interferencias artificiales sobre la oscuridad tiene como consecuencia una reducción del contraste entre la luminancia del cielo afectado y la de los cuerpos estelares. El efecto de la perturbación del estado natural del cielo nocturno es la reducción de la calidad de la investigación astrofísica y de la observación de la Tierra, y con ello de nuestro conocimiento de los fenómenos atmosféricos y del espacio exterior. Todo ello tiene consecuencias no solo en el largo plazo al reducir la potencial contribución de la astrofísica al progreso tecnológico y científico, sino también en el corto plazo al limitar la aportación de información clave en la lucha contra el cambio climático.

Cerrar la brecha digital sin perder la noche

En el arsenal de políticas de gobiernos e instituciones internacionales, existen instrumentos que permiten combatir los dos enemigos tradicionales de los cielos oscuros, la emisión artificial de luz visible durante la noche y las emisiones radioeléctricas de estaciones de radiodifusión terrestres y satelitales. Por ejemplo, España fue un país precursor con la aprobación de la Ley 31/1988, de 31 de octubre, sobre Protección de la Calidad Astronómica de los Observatorios del Instituto de Astrofísica de Canarias, la primera Ley del Cielo en el mundo. La norma española y sus reglamentos de desarrollo han marcado la línea de regulaciones posteriores en otras latitudes, con una protección integral de ciertos espacios contra las fuentes de contaminación lumínica, radioeléctrica y atmosférica y las interferencias de rutas aéreas. 

En el ámbito golbal, se han protegido los intereses de la radioastronomía frente a las emisiones de radiodifusión. Se han alcanzado varios acuerdos internacionales dentro de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU) con el objetivo de proteger las bandas de longitud de onda que son de particular interés astronómico, en particular, dentro de su grupo de Radiocomunicaciones (ITU-R). También son reseñables otros consensos internacionales alcanzados, como la Declaración de La Palma, suscrita en 2007 durante la Conferencia Mundial en Defensa del Cielo Nocturno y el Derecho a Observar las Estrellas, que tiene entre sus objetivos la promoción del uso racional de la luz artificial en el planeta.



Pero el elevado número de satélites de telecomunicaciones en los últimos años, en particular, los de tipo LEO, plantea nuevos retos a la protección de los cielos oscuros e impone la necesidad de nuevos instrumentos de gestión pública. Son decenas de satélites los que está previsto que constituyan las mega constelaciones LEO en despliegue actualmente, solo Starlink prevé lanzar más de 30.000, y aunque sea loable su finalidad de proveer conectividad en cada rincón del planeta, quizás no se han considerado del todo en su despliegue medidas  preventivas para preservar en la medidas de lo posible la oscuridad de la noche y proteger la observación astrofísica.  

Así, por ejemplo, la Unión Astronómica Internacional, solicita desde hace años que se establezcan sobre las mega constelaciones de satélites una obligación de transparencia sobre los datos relativos a la planificación de sus trayectorias, incluyendo la creación de repositorios de acceso público. El conocimiento detallado de las órbitas de los objetos facilitaría trabajos de observación y obtención de resultados fiables, apoyados, respectivamente, en herramientas algorítmicas y basadas en Inteligencia Artificial para la planificación de las operaciones y análisis de imágenes.

En el estudio previo al licenciamiento de las mega constelaciones se consideran, generalmente, tan sólo parámetros relativos al mercado de las telecomunicaciones, tanto desde el punto de vista técnico como de mercado. Incluir ciertas exigencias adicionales hacia los operadores de las mega constelaciones podrían favorecer que se limitase el daño sobre los cielos oscuros sin perjudicar los objetivos de reducir la brecha digital. Una primera, y obvia, es la justificación y reducción del tamaño de las constelaciones al necesario para un estricto cumplimiento de sus objetivos operacionales. Por otro lado, la limitación de las órbitas LEO a la altitud en el entorno de 550-600 kilómetros, en lugar de los 1.200 usados en algunos despliegues, limitaría el tiempo en que una mega constelación produce una desvirtuación del cielo nocturno.

Finalmente, cada uno de los satélites lanzados permanece en el cielo antes y después de estar en servicio durante fases transitorias. Obligaciones hacia los operadores de las mega constelaciones de una gestión activa de estas etapas reduciría el daño sobre los cielos oscuros. En primer lugar, mediante el requisito de una rápida aproximación de los satélites a la posición de prestación de servicio desde la órbita en que se les sitúa tras su lanzamiento, más baja con la implicación de dar más brillo aparente al objeto. En segundo lugar, obligando a un descenso acelerado de los objetos tras finalizar la vida útil, más allá de situarlo simplemente en una órbita inferior y esperar la descomposición y caída natural, que puede prolongarse hasta durante 25 años.

El lanzamiento de la mega constelación IRIS2 ha sido incluido dentro de la Estrategia Espacial de la Unión Europea y se considera un elemento clave en el desarrollo de la autonomía estratégica europea. También dentro de la misma Estrategia se incluye impulsar alianzas internacionales para promover el uso responsable del espacio. Embeber el principio de preservación de los cielos oscuros dentro del desarrollo de IRIS2 es, por tanto, una ocasión para extender el efecto regulatorio de Bruselas en el campo del despliegue de las mega constelaciones. España, como nación administradora de los Observatorios Astronómicos de Canarias, los principales en suelo europeo, debe figurar entre los Estados miembros que impulsen la política comunitaria en esta área. La Administración española puede empezar a jugar ese rol tras la inclusión del uso verde y sostenible del espacio en el programa del Consejo Informal que se celebrará en Sevilla los días 6 y 7 de noviembre.

Conclusiones

En su reciente libro “Progreso y Tecnología”, Daron Acemoglu y Simon Johnson invitan a desafiar la narrativa que liga de modo automático cualquier avance tecnológico con un impulso del progreso humano. El crecimiento y bienestar actual se lo debemos en gran parte a las distintas hazañas y descubrimientos tecnológicos, pero ello no ha sido el resultado de un proceso automático de extensión de beneficios. El ensayo de Acemoglu y Johnson está repleto de ejemplos que muestran cómo la ecuación sólo es cierta si se adoptan las decisiones políticas, económicas y sociales correctas, plasmadas en las normas y regulaciones adecuadas. 

Con la adopción de los Objetivos de Desarrollo Sostenible, la humanidad dio ya un paso temprano hacia la adopción de las tesis que hacen compatible progreso y tecnología. Si bien la calidad del cielo nocturno y el acceso a la luz de las estrellas no forman parte de los mismos, la preservación de este patrimonio universal debe ser y es compatible con la extensión universal de la banda ancha mediante las mega constelaciones de satélites. Europa, en general, y, en particular, deben figurar en la vanguardia de este objetivo.