Simulación de una tormenta solar catastrófica, como la de 1859, muestra que “ningún artefacto espacial estaría a salvo”

¿Qué pasaría con todos los artefactos espaciales que flotan sobre la Tierra en caso de una tormenta solar comparable al célebre evento Carrington de 1859? En las instalaciones del Centro Europeo de Operaciones Espaciales (ESOC), en Darmstadt, Alemania, equipos de la Agencia Espacial Europea (ESA) llevan a cabo una campaña de preparativos de cara al lanzamiento del satélite Sentinel-1D, previsto para el martes 4 de noviembre. Parte de esa campaña consiste de anticipar escenarios que simulan las peores catástrofes dentro del marco de lo posible, como el suceso ya mencionado.

Recordemos que el evento Carrington, ocurrido en septiembre de 1859, ha sido la tormenta solar más intensa de la que se tiene registro. Comenzó cuando el astrónomo británico Richard Carrington observó una enorme llamarada solar que, unas 17 horas después, desencadenó una eyección de masa coronal que impactó la Tierra. El resultado fue una tormenta geomagnética tan potente que las auroras boreales llegaron a observase en el Caribe y el norte de México, mientras que las redes telegráficas (la tecnología más avanzada de la época) sufrieron sobrecargas eléctricas espontáneas, incendios en equipos y fallos generalizados en la comunicación.

El peor escenario posible

Ahora bien, la simulación de la ESA de un evento como este, si fuera a ocurrir hoy, comenzó con una llamarada solar de clase X45, una explosión colosal de rayos X y radiación ultravioleta que alcanza la Tierra en tan solo ocho minutos. En este primer impacto, los sistemas de navegación vía GPS y Galileo quedan fuera de servicio, los radares y estaciones de seguimiento se interrumpen, especialmente en las zonas polares. A ello sigue una ráfaga de partículas cargadas (protones, electrones y partículas alfa) que llegan entre 10 y 20 minutos después, provocando alteraciones en la electrónica de los satélites: bit flips, fallos de memoria, interrupciones en los sistemas.

Pero el golpe final es aún más contundente: 15 horas después se desenlaza una eyección de masa coronal que viaja a 2,000 kilómetros por segundo, arremetiendo contra la Tierra con un torrente de plasma caliente, lo que desencadena una tormenta geomagnética catastrófica. En la superficie, el fenómeno se manifiesta con auroras espectaculares, visibles tan al sur como Sicilia, y con corrientes eléctricas inducidas en redes eléctricas, oleoductos y otras infraestructuras. En el espacio, los efectos también son severos: la atmósfera se hincha, lo que multiplica el “arrastre” sobre los satélites en órbita baja (hasta un 400% de aumento en densidad local), alterando sus trayectorias, aumentando el riesgo de colisión con escombros espaciales o con otras naves, y acortando la vida útil al exigir mayor consumo de combustible para mantener la órbita.

“Un evento de tal magnitud degradaría gravemente la calidad de los datos de conjunción, dificultando cada vez más la interpretación de las predicciones de colisión, ya que las probabilidades cambian rápidamente. En este contexto, la toma de decisiones se convierte en un delicado equilibrio en condiciones de incertidumbre significativa, donde una maniobra de evasión para reducir el riesgo de una posible colisión podría aumentar ligeramente el riesgo de otra”, explicó Jan Siminski, de la Oficina de Desechos Espaciales de la ESA, a través de un comunicado de la agencia.

Por si fuera poco, los niveles de radiación también aumentarían, dañando los componentes electrónicos y los materiales. “El inmenso flujo de energía expulsado por el Sol podría causar daños a todos nuestros satélites en órbita», dijo Jorge Amaya, coordinador de Modelización Meteorológica Espacial de la ESA. «Los satélites en órbita baja terrestre suelen estar mejor protegidos por nuestra atmósfera y nuestro campo magnético de los peligros espaciales, pero una explosión de la magnitud del evento de Carrington no dejaría a ningún artefacto espacial a salvo”.

Lecciones aprendidas

La simulación permitió a las diferentes unidades involucradas medir su capacidad de coordinación, tomar decisiones rápidas bajo presión y gestionar escenarios con múltiples fallos simultáneos. “Este ejercicio ha brindado la oportunidad de ampliar una campaña de entrenamiento con simulacros e involucrar a muchas otras partes interesadas del ESOC, abarcando todo tipo de misiones y equipos operativos”, dijo Gustavo Baldo Carvalho, líder de Simulación de Sentinel-1D.

El ejercicio también ayudó a exhibir las brechas existentes, así como evaluar la experiencia adquirida: los procedimientos fueron llevados al límite, los operadores trabajaron bajo estrés, y aprendieron que hay que prepararse anticipadamente, no solo para sobrevivir al evento, sino para reducir el daño a la mínima expresión. “Realizarlo en un entorno controlado nos brindó información valiosa sobre cómo podemos planificar, abordar y reaccionar mejor ante un evento de este tipo. La clave es que no se trata de si esto sucederá, sino de cuándo ocurrirá”, añadió Baldo Carvalho.

Mirando hacia el futuro, la ESA está poniendo en marcha nuevas estrategias e infraestructuras para mejorar la previsión, supervisión y respuesta ante la meteorología espacial. Entre ellas sobresale el sistema distribuido de sensores de meteorología espacial (D3S), una red de satélites y cargas útiles que recopilarán parámetros clave del entorno espacial en tiempo real, y la misión Vigil (lanzamiento previsto para 2031), que se situará en el punto de Lagrange L5 para observar el Sol desde un ángulo lateral y detectar eventos peligrosos antes de que se vean desde la Tierra.

La ESA espera que con estas iniciativas se pueda ganar un tiempo crítico de aviso y permitir que tanto la infraestructura en el espacio como en tierra puedan ejecutar los protocolos adecuados. “Simular el impacto de un evento de este tipo es similar a predecir los efectos de una pandemia: solo sentiremos su verdadero impacto en nuestra sociedad después del evento, pero debemos estar preparados y tener planes para reaccionar de inmediato”, afirmó Amaya.