Ser testigo de una línea de conga de docenas de satélites brillantes que marchan por el cielo nocturno ha sorprendido, y ocasionalmente inquieto, a muchos en todo el mundo en los últimos años. Y por mucho que la visión de los satélites Starlink de SpaceX pasando por encima de su cabeza pueda desconcertar a los desconocidos, exactamente cómo funcionan sigue siendo un enigma para muchos de los que ya conocen el ambicioso proyecto.

La constelación Starlink, que está destinada a proporcionar Internet de alta velocidad a áreas rurales desatendidas, depende de una enorme red de satélites interconectados. Durante los últimos años, aproximadamente cada dos semanas, un cohete SpaceX Falcon 9 despegó y llevó un nuevo lote de unos 60 satélites Starlink a la órbita terrestre baja. A medida que esos satélites del tamaño de un escritorio viajan a sus posiciones finales, reflejan la luz de manera brillante, lo que molesta a muchos observadores del cielo.

En junio de 2021, hay más de 1.500 satélites activos Starlink, lo que convierte a Starlink en la constelación de satélites más grande de la Tierra. De hecho, SpaceX ahora posee más de la mitad de todos los satélites activos que rodean nuestro planeta. En última instancia, Elon Musk planea que Starlink conste de muchos miles, o incluso decenas de miles, de satélites, que brinden a todo el mundo Internet de alta velocidad y baja latencia.

A pesar de la atención recibida por los lanzamientos de cápsulas Starship y Crew Dragon de SpaceX, Starlink se ha convertido silenciosamente en el proyecto lanzado con más frecuencia de la compañía. Musk habla con frecuencia sobre llevar humanos a Marte, pero está claro que Starlink es una de las principales prioridades, aunque solo sea para financiar los objetivos multiplanetarios de Musk. Los documentos filtrados muestran que para 2025, SpaceX espera obtener cinco veces más ingresos de Starlink que de todos los demás lanzamientos combinados.

Ese efectivo potencial está iniciando una carrera espacial comercial para construir la Internet basada en satélites que muchos piensan que es el futuro. Empresas como Amazon y OneWeb están trabajando en sus propias constelaciones de Internet por satélite, también conocidas como megaconstelaciones. Incluso China tiene planes para un proyecto similar a Starlink en los próximos años.

Entonces, ¿cómo funcionan las megaconstelaciones de satélites como Starlink? ¿Y por qué necesitan tantos malditos satélites?

(Crédito: Cortesía de Egon Filter)

Solución de Internet satelital lento

Internet satelital puede ser notoriamente lento. Entonces, para mover más datos con demoras mínimas, los satélites Starlink ocupan órbitas mucho más bajas que los satélites tradicionales, orbitando solo a unas 340 millas (550 kilómetros) sobre la superficie de la Tierra. Como resultado, Starlink es útil para cosas como videollamadas y juegos en línea, que desafían a los actuales proveedores de Internet basados ​​en el espacio. En última instancia, se espera que Starlink ofrezca velocidades de hasta aproximadamente un gigabit por segundo sin límites. Eso es más que suficiente incluso para hogares hambrientos de datos.

Pero esa misma posición orbital baja es también una de las principales razones por las que los satélites Starlink brillan tanto en nuestro cielo nocturno: están cerca de nosotros.

Una vez lanzado, un vehículo de lanzamiento Falcon 9 despliega su lote de 60 satélites Starlink en una «órbita de estacionamiento» inicial a unas 270 millas (440 kilómetros) sobre la Tierra. A partir de ahí, los satélites individuales despliegan sus paneles solares y lentamente comienzan a extenderse por todo el planeta. Cada satélite también usa sus propulsores para impulsarse gradualmente a una altitud mayor, subiendo a su eventual órbita final a unas 100 millas (160 km) por encima de la órbita de la Estación Espacial Internacional. A medida que los satélites ascienden, se vuelven más tenues, reflejando menos luz solar hacia la Tierra.

En el pasado, los satélites de comunicaciones para cosas como la televisión utilizaban órbitas mucho más altas. Esto se debe a que estar relativamente lejos de la Tierra los hace «visibles» para las antenas parabólicas en un área geográfica más grande. Pero debido a que Starlink orbita más cerca, la red requiere miles de satélites para proporcionar una cobertura global simultánea.

Por supuesto, las naves espaciales de Starlink son mucho más pequeñas que los satélites convencionales, denominados pequeños satélites, que pesan solo 550 libras (250 kilogramos) cada uno. Algunos incluso se han referido a ellos como enrutadores voladores. En parte, esa es la razón por la que los clientes también deben comprar una antena terrestre para acceder al servicio de Internet de Starlink.

Esta antena tiene una marca confusa como «Starlink», pero más comúnmente se la conoce como «OVNI en un palo» o «Dishy McFlatface». Cuando se enciende, la antena autoapuntante escanea rápidamente el cielo y se fija en el satélite aéreo más cercano, es decir, si la temperatura ambiente es inferior a 122 grados Fahrenheit, según informes recientes de ArsTechnica ). Luego, mantiene esa conexión sin problemas a medida que cada nuevo satélite Starlink aparece a la vista y el anterior se desvanece más allá del horizonte.

El primer lote real de satélites Starlink lanzado en 2018 en un cohete SpaceX Falcon 9. (Crédito: SpaceX)

El futuro de las megaconstelaciones

Originalmente, SpaceX planeaba conectar todos los satélites a sus vecinos utilizando láseres que permitirían que las naves se comunicaran entre sí. Pero el primer lote de satélites Starlink se lanzó sin esta capacidad.

Entonces, por ahora, el servicio se basa en un sistema de estaciones terrestres llamadas pasarelas. Estas estaciones están ubicadas en todo el mundo e intercambian señales con los satélites Starlink, conectándolos a la infraestructura de fibra óptica existente. Por lo tanto, la antena doméstica de un usuario se conecta a un satélite Starlink cuando pasa por encima, lo que a su vez lo vincula con la puerta de enlace más cercana. Como resultado, además de su propia antena, los usuarios deben tener una estación terrestre dentro de aproximadamente 500 millas de su ubicación para obtener servicio.

Sin embargo, las cosas no permanecerán así por mucho tiempo. Los ingenieros de Starlink ya han experimentado con un lote de satélites de prueba que utilizan láseres para comunicarse. En lugar de conectar a las personas a una estación terrestre cercana, los láseres permitirían que los satélites se comunicaran entre sí directamente a la velocidad de la luz, que es más rápida en el vacío del espacio que en los cables de fibra óptica. En una sesión de Reddit AMA («Ask Me Anything»), los ingenieros de la compañía dijeron que la tecnología sigue siendo demasiado cara y difícil de fabricar en volumen, pero esperan que se implemente en las generaciones futuras de satélites.

Por supuesto, no fue hace mucho tiempo que todo este proyecto era demasiado desafiante desde el punto de vista técnico para llevarlo a cabo. En la década de 1990, varias empresas lo intentaron y fracasaron, y finalmente quebraron. Esos servicios se vieron obstaculizados por costosos lanzamientos y dispositivos electrónicos que no estaban listos para la tarea. Esa historia decepcionante obligó incluso a Musk a adoptar un tono mesurado al hablar de Starlink durante la infancia del proyecto.

Sin embargo, los lanzamientos de Starlink se han vuelto tan rutinarios que el mes pasado, SpaceX marcó su 100º lanzamiento exitoso consecutivo de Falcon 9. Incluso con solo una parte de la eventual constelación desplegada, más de 10,000 clientes ya han tenido acceso a una versión beta del servicio de Internet de Starlink. Ahora está claro que SpaceX no solo ha revolucionado la industria del lanzamiento de cohetes, sino que también descubrió cómo usar esos cohetes para aprovechar la rápida miniaturización de la electrónica moderna.

Parece cada vez más probable que Starlink ayude a resolver problemas de Internet de alta velocidad en al menos algunas áreas rurales. Y con Musk planeando eventualmente lanzar cientos de satélites Starlink con cada lanzamiento del vehículo Starship de SpaceX, gran parte del planeta podría algún día obtener su señal de Internet desde el espacio. En un momento, la compañía dijo que estaba fabricando seis satélites Starlink todos los días.

La pregunta pendiente ahora es cuántos competidores seguirán su ejemplo, y cuántos satélites finalmente conformarán estas megaconstelaciones.