Durante décadas, operar un satélite ha significado mantener una comunicación constante con equipos de control en la Tierra, capaces de calcular su posición, enviar instrucciones y corregir cualquier desviación. Sin embargo, la NASA está experimentando con un escenario muy diferente, en el que grupos completos de pequeñas naves puedan orientarse, coordinarse y reaccionar ante lo que ocurre a su alrededor prácticamente por sí mismas.
El punto de partida fue Starling, un proyecto compuesto por cuatro CubeSats lanzados el 17 de julio de 2023 mediante un cohete Electron de Rocket Lab. El objetivo era comprobar hasta qué punto varios satélites pequeños podían funcionar como un enjambre, cooperando entre ellos y repartiendo tareas sin necesitar instrucciones permanentes desde un centro de control terrestre.
Los resultados de las pruebas iniciales y de los experimentos posteriores mostraron que este tipo de autonomía puede tener aplicaciones importantes, desde realizar mediciones científicas simultáneas en diferentes puntos hasta crear redes de comunicaciones capaces de reorganizarse cuando uno de sus componentes falla.
Un enjambre de satélites puede seguir funcionando aunque uno falle
Una de las grandes ventajas de trabajar con varios satélites coordinados es la redundancia. En una misión tradicional, la pérdida de una nave puede comprometer buena parte del proyecto, mientras que en un enjambre otras unidades pueden asumir algunas de sus funciones y mantener operativo el sistema.
El desafío aparece cuando esas naves necesitan saber dónde están sin depender continuamente de infraestructuras terrestres. Cerca de la Tierra, los satélites pueden utilizar sistemas de navegación como GPS, mientras que las misiones más lejanas recurren a redes como la Deep Space Network de la NASA, pero ninguno de estos sistemas fue diseñado específicamente para gestionar grandes enjambres autónomos.
Para resolver este problema, Starling utiliza cámaras instaladas en cada satélite que pueden reconocer puntos de referencia en el espacio. El principio recuerda, en cierta medida, a los antiguos navegantes que determinaban su posición observando estrellas con un sextante: las cámaras identifican estrellas conocidas y, mediante modelos físicos procesados a bordo, calculan la orientación, posición y velocidad de las naves.
FALCON utiliza incluso otros satélites y basura espacial para orientarse
La siguiente evolución del proyecto se denomina FALCON, siglas de Fast Autonomous Lost-in-space Catalog-based Optical Navigation, y fue desarrollada conjuntamente por la NASA y EraDrive, una compañía surgida de la Universidad de Stanford.
El sistema combina el software Era-Core con las cámaras de Starling y un catálogo de objetos que orbitan la Tierra. De este modo, las naves no necesitan utilizar únicamente estrellas como referencia, sino que también pueden identificar otros satélites e incluso fragmentos de basura espacial que aparecen dentro de su campo de visión.
Durante las pruebas, las cámaras detectaban objetos brillantes y FALCON comparaba esas observaciones con un catálogo mantenido por el Departamento de Defensa de Estados Unidos. Una vez identificado un objeto, el sistema podía utilizarlo como punto de referencia para calcular con mayor precisión la propia órbita de las naves Starling.
Lo más interesante es que el proceso también funcionaba a la inversa: los satélites podían utilizar sus observaciones para mejorar la información orbital disponible sobre los propios objetos que detectaban.
Más de 200 órbitas refinadas sin intervención desde la Tierra
Para comprobar hasta dónde llegaba esta capacidad, el equipo cargó directamente en los satélites un catálogo con aproximadamente 20.000 objetos espaciales y sus órbitas previstas, de manera que toda la información necesaria permaneciera a bordo y no dependiera de consultas constantes con la Tierra.
Durante un periodo de tres días, FALCON consiguió refinar las órbitas conocidas de más de 200 objetos espaciales sin intervención humana, demostrando que una nave puede observar su entorno, interpretar lo que está viendo y utilizar esa información para mejorar tanto su propia navegación como el seguimiento de otros objetos.
La tecnología todavía se encuentra en fase experimental, pero apunta hacia una transformación importante de las operaciones espaciales. En el futuro, enjambres de satélites podrían trabajar alrededor de la Tierra, la Luna o Marte sin esperar instrucciones para cada decisión, reaccionando de manera autónoma ante cambios, fallos o nuevos objetivos.
Si esa capacidad continúa avanzando, los satélites del futuro podrían dejar de ser simples máquinas controladas desde tierra para convertirse en flotas capaces de observar, decidir y coordinarse entre ellas directamente en el espacio.
