La humanidad depende bastante de la infraestructura orbital, como sucede con esos satélites de GPS que están a 20.200 kilómetros por encima del nivel del mar, mucho más de lo que era en tiempos de las misiones Apolo. Recién es ahora que estamos conociendo lo que pueden causarles a esos dispositivos las combustiones de los motores de cohetes multietapa tan potentes como para una misión a la Luna.
La respuesta, obviamente, es que esos lanzamientos de naves espaciales pueden causar agujeros enormes en nuestra ionósfera, que reducen la densidad de electrones en lugares de esta capa cargada de energía en la atmósfera, y provocando confusión (muy breve) en los receptores GPS que están en Tierra. Es lo que descubrieron los investigadores de la Universidad Nacional Cheng Kung de Taiwán, que hallaron que el histórico lanzamiento de la Artemis 2 de la NASA en abril generó tres series de “perturbaciones ionosféricas viajeras” lo suficientemente disruptivas como para producir errores de GPS de varios metros.
“Es la primera vez que una sola misión espacial produce tres instancias de perturbaciones ionosféricas en la misma región durante sucesivas maniobras en la órbita”, indica el nuevo estudio del equipo, dado a conocer como trabajo de preimpresión en ESS Open Archive, y que debe ser revisado por pares.
La creación de esos agujeros temporarios en la cubierta de electrones no es una mera curiosidad académica, según el coautor del estudio Charles Lin, profesor de ciencias de la Tierra en la universidad, centrado en clima espacial y modelos de la ionósfera. Pero para alguien, algún día, las consecuencias podrían convertirse en asunto de vida o muerte.
“Un error de posicionamiento de un par de metros basta para causar el cambio de carril de un vehículo autónomo. Y eso podría tener un fuerte impacto no solo en los vehículos autónomos sino también en el posicionamiento de los drones.” le dijo Lin a Space.com“.
Percibieron la combustión
El equipo de Lin recogió, con asistencia del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, datos de más de 3.500 estaciones terrestres en EE.UU., que reciben señales de satélites GPS, GLONASS (Global Navigation Satellite System) y Galileo. Los receptores de GPS son los que también han usado los sismólogos para monitorear la actividad geológica sutil previa a terremotos, y las inusuales disrupciones que causan los grandes terremotos en la ionósfera.
El equipo de Lin usó métodos similares para medir la alteración causada por los cohetes de la Artemis 2 en las señales entre esos satélites y las estaciones terrestres, al reconstruir las perturbaciones de la combustión de los motores en los tiempos de comunicación GPS.
El hallazgo más sorprendente en estos datos fue el impacto que tuvo la combustión de la segunda etapa del cohete, menos potente e iniciada a unos 185 km por encima de la superficie de la Tierra, al pasar por la ionósfera. Esta “maniobra de elevación de apogeo” dejó una estela de 5.000 km de electrones perturbados al pasar sobre los Estados Unidos continentales y creó una larga grieta desde las grandes planicies hasta el Océano Atlántico a casi la misma velocidad de la nave espacial, unos 8,2 km/s.
“Es el primer informe de perturbaciones tan fuertes y elongadas que se generaron durante el lanzamiento de una nave espacial”, establecen Lin y sus coautores.
Combustiones anteriores
En sentido estrictamente técnico no es esta la primera vez que se descubre el impacto del lanzamiento de un cohete sobre la ionósfera terrestre, aunque sí es el más documentado oficialmente. En 2017 Lin y sus colegas registraron un agujero de 900 km en la ionósfera cuando SpaceX lanzó el cohete Falcon 9 a la órbita desde la Base Vandenberg de la Fuerza Aérea en California.
En septiembre de 2023, el coordinador de la iniciativa Dark Skies de la Universidad de Texas de Austin, Stephen Hummel, informó sobre un resplandor rojo en el cielo nocturno después de que la Fuerza Aérea de EE.UU. lanzara a la órbita su satélite Victus Nox. Los que observan el clima espacial describieron el resplandor que dejó ese lanzamiento poco difundido como señal de disrupción de la ionósfera.
El equipo de Lin describió sus hallazgos en cuanto a la Artemis 2 como confirmación de que los grandes lanzamientos futuros a la Luna y a marte van a convertirse por cierto en “origen repetible y definido del clima espacial antropogénico más allá de las perturbaciones ya establecidas en las etapas de lanzamiento”. Lin le dijo a Space.com que estos impactos probablemente se hagan “mucho más importantes”.
