Radiotelescopio en Arecibo: Posibilidades (V-V)

Prólogo

En la parte final del escrito examinaré las posibilidades de una nueva tecnología para AIO. Con ese propósito, utilizaré el contexto del que emergió el observatorio comparándolo con las circunstancias del entorno actual: perspectiva geopolítica en general y militar/inteligencia en particular. Esto, unido a nuevas iniciativas dirigidas a la exploración espacial por parte de organizaciones adscritas al gobierno federal junto a desarrollos de empresas privadas. Ambas entidades podrían expandir el espectro de oportunidades para el desarrollo de innovaciones tecnologías focalizadas en las necesidades de dichas agencias y empresas en función del entorno dinámico en que interactúan. De esta manera, se abrirían posibilidades para Arecibo.

¿Es Similar el Entorno Actual al que Posibilitó la Construcción en Arecibo? 

Hoy día, condiciones que pudieran percibirse similares a las que dieron lugar a la llamada Guerra Fría entre la Unión Soviética y los Estados Unidos de Norteamérica y sus respectivos aliados, se asoman. La dinámica geopolítica, socioeconómica y tecnológica entre ambos países dio lugar a la competencia en armamentos, particularmente en el desarrollo de misiles balísticos intercontinentales y por el dominio del espacio. Para contrarrestar o minimizar el riesgo de que adversarios tomaran ventaja se experimentó con múltiples tecnologías como las mencionadas en el escrito. Algunas de estas se desarrollaron, siendo AIO un ejemplo. Unas fueron abiertas - no clasificadas - otras se mantuvieron secretas - clasificadas - y unas cuantas aunque el equipo, tecnología o trabajos no fueron clasificados el resultado operacional lo fue.

De no surgir la rivalidad armamentista y la competencia espacial entre la Unión Soviética y los EE. UU., AIO no se hubiera construido según señalado por directores de ARPA y la documentación presentada. Ahora bien, si las circunstancias del entorno geopolítico, socioeconómico y militar hoy día son comparables en los factores estructurales subyacentes a las de la Guerra Fría, estos llevarán inevitablemente a otra carrera armamentista. En esta ocasión considerándose la conquista del espacio un dominio militar vital. Por consiguiente, la necesidad de innovaciones tecnológicas para lidiar con nuevos requisitos que aumenten o mantengan ventajas competitivas en el entorno militar/inteligencia podría ser un terreno a explorar como fue para Gordon y sus colegas a finales de los 1950, Arecibo. 

Es importante reconocer que organizaciones privadas  en los EE. UU. y la Unión Europea proveen gran parte de la infraestructura necesaria para lograr objetivos militares en diversos dominios. Esto, ocurre de igual manera con organizaciones civiles del gobierno federal que llevan a cabo misiones espaciales. Paralelamente, desde hace unos años se abrió el camino para que empresas privadas lleven a cabo sus propios proyectos dirigidos al espacio. Estos, financiados con fondos propios y/o de firmas de inversiones privadas a través de distintos instrumentos del mercado de capitales. Por lo que, este campo podría ser otro espacio de oportunidades para un futuro proyecto en Arecibo.

El Espectro Electromagnético y los Cinco Dominios Militares/Inteligencia

Actualmente, se añade China a la ecuación.

• “In just one generation, China has transformed itself from a largely agrarian country into a manufacturing and trading powerhouse — with a matching boom in military and technology power. And the consequences have been world-changing”. [1] 

• “La unión de lo militar con lo civil acerca a China a una integración de los ecosistemas tecnológicos civiles y de defensa, similar al enfoque utilizado por los soviéticos en la Guerra Fría”. [2] 

En contraste, en esta ocasión se argumenta que la competencia no ocurre solamente utilizando como instrumentos los armamentos convencionales junto a los misiles nucleares como medios para obtener ventajas competitivas o mantener balances de poder en áreas geográficas y económicas. Otros factores están presentes según informa el Teniente General Stephen Forgarty, jefe del comando cibernético del ejército. Por ejemplo, “la necesidad de información comprensiva utilizando el espectro electromagnético con el propósito de que converjan las capacidades de las fuerzas militares en los cinco (5) “dominios”: tierra, mar, aire, espacio y ciberespacio”. [3] En cuanto a la carrera espacial, el “campo de batalla” escala al espacio cislunar, la Luna y el planeta Marte. 

Por ejemplo, en el caso del espacio cislunar, órbita terrestre baja y entre la Luna y Marte:

"U.S. Transportation Command and the U.S. Space Force see a future space superhighway system where the United States, commercial partners, and allies would be able to make repeat, regular trips to the moon or beyond by using multiple hubs where they could gas up, have maintenance done, and even throw out their trash." [4]

Los medios para prevalecer, en este momento descansan en las capacidades de los satélites que transitan por varias capas atmosféricas (“layers”), equipos en tierra, mar y aire con la capacidad de afectar electrónicamente el funcionamiento de estos; el internet, redes de telecomunicaciones, sistemas de ordenadores, procesadores, inteligencia artificial, etc. Todo, en función de los beneficios que dichas tecnologías provean a las actividades militares, de inteligencia, comerciales e industriales en términos de capacidades superiores a las de sus adversarios.

Los fondos para dichos instrumentos no estarían disponibles si estos no redundan en ventajas competitivas para el ecosistema militar/inteligencia/industrial. La relación defensa nacional-fondos, desde una perspectiva amplia como lo es el caso de las pandemias, la infraestructura y el conocimiento científico, entre otras cosas - es el denominador común de la Guerra Fría y el entorno actual. En el libro "Competing with the Soviets Science, Technology, and the State in Cold War America," la Dra. Audra J. Wolfe presenta como tesis que los objetivos geopolíticos impulsan gran parte de la investigación científica y explica la manera que esta define los proyectos que serán apoyados con fondos del estado. [5]  También, Pielke argumenta, que históricamente las necesidades políticas han actuado como aceleradores científicos claves a través del tiempo. [6] 

Fondos para el "Nuevo Campo de Batalla"

Veamos algunas expresiones sobre el “campo de batalla” en esta nueva guerra que según los argumentos expuestos por Wolfe y Pielke, podrían dirigir los fondos para investigaciones científicas que resulten en tecnologías necesarias para la defensa; y a mi juicio como marcos de referencia para “salvar” o transformar AIO:

• El “General Accountability Office" (GAO, por sus siglas en inglés), en su informe 21-64 del 2020, [7] señaló:

• “Estados Unidos corre el riesgo de perder el control del campo de batalla si no controla el espectro electromagnético, según el Departamento de Defensa. Este rango de frecuencias es fundamental para las comunicaciones, la navegación, las armas y más”.
• “Las fuerzas rusas de guerra electromagnética, descritas por la Agencia de Inteligencia de Defensa como "de clase mundial", han demostrado eficacia en aplicaciones del mundo real contra los ejércitos estadounidenses y extranjeros. China también tiene capacidades avanzadas”.
• “Las estrategias anteriores para ayudar al DoD a mejorar sus capacidades del espectro se han quedado cortas”.

• "Cualquier enfrentamiento es mucho más probable que ocurra en el ciberespacio, o en el espacio mismo, que con misiles balísticos intercontinentales", según expresa Niall Ferguson, miembro principal ("senior fellow") Hoover Institution, Stanford University. 

• “Lo que impidió que la Guerra Fría se calentara fue el miedo a las bombas de hidrógeno. Eso aplica mucho menos a esta nueva guerra fría. El uso de armas nucleares y la era de probarlas en la atmósfera sigue desapareciendo de la memoria, lo que hace que los legisladores de ambos lados estén menos aterrorizados por tales armas que sus predecesores en las décadas de 1950 y 1960, especialmente porque los arsenales nucleares se han vuelto más pequeños en términos de tamaño y rendimiento, así como cada vez más táctico. Además, en esta nueva era de armamento guiado con precisión y ciberataques potencialmente masivos, el alcance de la guerra no nuclear se ha ampliado considerablemente. La guerra de las grandes potencias ahora es pensable de una manera que no lo fue durante la primera Guerra Fría”. [8]

• Un ejemplo: "In 2016, a group of Russian hackers levied an unprecedented attack on Ukraine's power grid. The hack didn't just cause a blackout—it also inflicted damage on electric equipment. Though the idea was used to devastating effect by the Russians, it was not invented by them. The physical-world effects of a cyberattack were explored by the United States government almost a decade earlier in a secret experiment in southwest Idaho." [9]

• “The next war will be won by the side that best exploits the electromagnetic spectrum.” (Soviet Admiral Sergei G. Gorshkov, 1973).

• “The future will be won by those who dominate the full digital spectrum. “It will be important as seizing and holding terrain.” (Lt. Gen. Francis Beaudette, commander of Army Special Operations Command, 2021). 

• El ejército de los EE. UU. en su más reciente manual sobre guerra electrónica, ha cambiado su enfoque a uno más integral con el propósito de planificar, ejecutar y evaluar todas sus operaciones militares y de inteligencia en el espectro electromagnético buscando obtener superioridad en todas sus áreas. [10] 

• El 5 de agosto de 2021, el Pentágono emitió el siguiente comunicado de prensa:

• “The Secretary of Defense Lloyd James Austin III signed the 2020 Electromagnetic Spectrum Superiority Strategy’s Implementation Plan (EMSSS I-Plan) on July 15." "The Strategy’s I-Plan provides the Department of Defense with the direction and executive oversight needed to achieve the Strategy’s vision of  freedom of action in the electromagnetic spectrum, at the time, place, and parameters of our choosing.”
• “The Department’s air, land, maritime, space, and cyberspace operations depend on the electromagnetic spectrum (EMS)." "In the midst of commercial advances, and increasingly contested, congested, and denied spectrum environment, the Department is committed to prioritizing our warfighters’ freedom of action and achieving spectrum superiority while supporting the Nation’s economic competitiveness.”[11] 

• Austin indicó en otro documento: “Las actividades rusas y chinas en el espacio presentan amenazas graves y crecientes para los intereses de seguridad nacional de EE. UU." "Las doctrinas militares rusas y chinas también indican que ven el espacio como crítico para la guerra y consideran el uso de capacidades contra-espaciales como un medio para reducir la eficacia militar estadounidense y [así] ganar guerras futuras”. “Al igual que con los servicios comerciales en otros dominios, como el transporte aéreo, marítimo y la computación en la nube, no debemos esperar que los adversarios discriminen entre satélites militares y comerciales que apoyan a los militares, ya sea en una competencia en tiempo de paz o en caso de conflicto”. [12] 

•  Sobre armas defensivas y ofensivas en el espacio expresó: “Otras naciones están cuestionando la capacidad de Estados Unidos y sus aliados para operar en el espacio". "Un equilibrio de capacidades ofensivas y defensivas, así como arquitecturas con resiliencia, son esenciales para cualquier estrategia creíble para disuadir acciones hostiles y proteger los intereses vitales de Estados Unidos en caso de que el conflicto se extienda al espacio”.  (ibid).

• Según expresado por B. Chance Saltzman,Teniente General de la Fuerza Espacial y subjefe de Operaciones Espaciales: “Desde “Desert Storm”, las capacidades basadas en el espacio han mejorado dramáticamente". "Si hay un misil lanzado sobre la superficie de la Tierra, lo sabemos". "El mayor cambio… es que el dominio espacial ya no es un entorno benigno". [13] 

• “Hace cinco años, en el contexto de reformas estructurales más amplias, el Ejército Popular de Liberación de la República Popular de China, dio un paso institucional importante para fusionar sus elementos de guerra electrónica, redes y espacio previamente desagregados mediante la creación de la Fuerza de Apoyo Estratégico. Washington ve esto como una evidencia de la creencia de los líderes militares chinos de que "lograr el dominio de la información y negar a los adversarios el uso del espectro electromagnético es necesario para tomar y mantener la iniciativa estratégica en un conflicto". [14] 

• "Las capacidades espaciales son vitales para la seguridad nacional de EE. UU." En la era actual de desafíos desestabilizadores de Rusia y competencia estratégica innegable con China”, informó John D. Hill, director principal de política espacial del Departamento de Defensa a los Servicios Armados de la Cámara. [15] (U.S. Department of Defense, 2021).

Observaciones e Inferencias

• Las circunstancias que dieron lugar a la Guerra Fría entre los EE. UU. y la Unión Soviética – factores geopolíticos, socioeconómicos, entre otros - que propiciaron el desarrollo de nuevos armamentos y la competencia espacial, resurgen y se añaden "nuevos" integrantes; China. No obstante, ahora la competencia escala a otras dimensiones como: el espectro electromagnético, el ciberespacio y en mayor magnitud que anteriormente, "el espacio". 

• El objetivo es prevalecer militar, comercial e industrialmente en un terreno más amplio. Esto es, en toda la atmósfera terrestre, extendiéndose además, a la Luna y el planeta Marte. 

• El programa  “Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations” (DRACO, por sus siglas en inglés) de DARPA, busca lograr un tiempo de tránsito significativamente más rápido a través de la propulsión nuclear entre la Tierra y la Luna, también se espera que el desarrollo de la tecnología abra la exploración del espacio profundo a los humanos. En comparación con las tecnologías de propulsión espacial convencionales, la propulsión térmica nuclear (NTP, por sus siglas en inglés) ofrece una alta relación empuje / peso alrededor de 10,000 veces mayor que la propulsión eléctrica y una eficiencia de propulsor específico de dos a cinco veces mayor que la propulsión química. [16]
• Los medios para lidiar con estas realidades no son iguales, en términos tecnológicos, a los que posibilitaron el financiamiento y construcción del radar en Arecibo. 

• El diseño de la tecnología y los medios para lidiar con las circunstancias actuales en los dominios militares/inteligencia y comercial versus los equipos de la Guerra Fría han cambiado significativamente, teniendo como resultado una mayor efectividad y eficiencia en el “nuevo campo de batalla” entre naciones. Por ejemplo:

• “Las empresas comerciales [de satélites] ahora brindan de todo, desde imágenes electroópticas (Maxar, Planet y BlackSky), datos de radar de apertura sintética (SAR) de vanguardia (Capella e ICEYE) y servicios de geolocalización de radiofrecuencia aún más innovadores (Kleos y HawkEye 360)”. En fin, “datos y análisis de inteligencia, vigilancia y reconocimiento” (Gen. D.T. Thompson, C4ISR Conference, April 21, 2021).

• El “Space Force” está "construyendo satélites con la capacidad de captar objetivos en movimiento terrestre desde el espacio en tiempo real” (Gen. J. Raymond, Space Force chief, McAleese Conference, May, 2021). "En otras palabras, satélites con radares que utilizan una técnica de pulsación para discriminar objetivos en movimiento como: tanques enemigos y lanzadores de misiles móviles, cronometrando sus velocidades en función de su desplazamiento Doppler", según indicó en la misma conferencia Catie Hague, la portavoz de prensa de dicha rama militar.
• China ha experimentado con los satélites denominados “Gaofen-3 SAR”, a los fines de desarrollar la "[capacidad] de observar la superficie de la tierra de forma continua independientemente del clima y la luz del día, lo que posibilita el rápido desarrollo de las tecnologías de sensores radar de apertura sintética en el espacio (SAR por sus siglas en inglés) junto con sus amplias aplicaciones en usos civiles y militares". [17]  Otros países como Canadá, Francia, Alemania y Rusia, actualmente utilizan en sus satélites esta tecnología.

• “Las fuerzas armadas de los EE. UU. necesitan alejarse de tener una pequeña cantidad de sistemas relativamente grandes que se dedican principalmente a proteger plataformas heredadas. Las herramientas y tácticas tradicionales de guerra electromagnética dependen en gran medida de piezas complejas de "hardware" para manipular diferentes longitudes de onda en el espectro electromagnético. Pero los enfoques más modernos enfatizan el uso de software para encontrar, interceptar y transmitir en diferentes longitudes de onda con menos piezas de hardware”. (Bryan Clark, investigador principal y director del Centro de Conceptos y Tecnología de Defensa del Hudson Institute, Stanford University).

• El Departamento de Defensa asignó a la Agencia de Desarrollo Espacial la responsabilidad del desarrollo de una nueva arquitectura espacial de operaciones militares de próxima generación. La agencia ha comenzado con un prototipo llamado LEO que tiene su origen en el programa “Blackjack” de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA, por sus siglas en inglés) y planifica poner en órbita una constelación de 20 satélites para finales del 2021. “La constelación sería útil no solo para la defensa contra misiles, sino también para proporcionar posición, navegación y sincronización en entornos sin GPS, y para guiar disparos de precisión de largo alcance hacia los objetivos”. Funciona además como sensor, provee seguimiento de trayectoria y discrimina entre objetivos como señuelos, misiles de corto alcance e intercontinentales. [18] (The ESA Earth Observation Portal (eoPortal) 2021). Algo similar en objetivo, a lo que el Programa DEFENDER a principios y mediados de los 1960s buscaba obtener de los estudios sobre la ionosfera, entre otras cosas, y del que Arecibo era parte.

La combinación del espacio, el ciberespacio, el espectro electromagnético, los satélites, ordenadores y aplicaciones de inteligencia artificial han escalado hacia un “nuevo” entorno o espacio de operaciones con tecnologías innovadoras para lidiar en la catalogada segunda Guerra Fría. Como mencionado anteriormente en el escrito, desde los años 1960 estos factores influyeron progresivamente, especialmente el avance en los satélites, para que el Pentágono descartara el radar de Arecibo como un medio efectivo para la defensa contra misiles balísticos intercontinentales, así como para obtener señales y comunicaciones para la defensa nacional. Sin embargo, para otros asuntos científicos, una vez corregidos los aspectos técnicos de diseño y realizadas actualizaciones (“up-grades”), el observatorio es reconocido mundialmente como uno de los grandes instrumentos en la historia de la radioastronomía. 

Entiendo, basado en lo documentado, que las proyecciones para reconstruir el proyecto en Arecibo similar en naturaleza a un radar para la defensa e inteligencia - como lo fue en su origen - son poco probables. Nuevas tecnologías son mucho más efectivas. DARPA, (antes ARPA) la agencia que acogió el concepto y suministró los fondos para la construcción y operación, así como la Fuerza Aérea y las otras ramas de los servicios militares, utilizan y exploran diversas tecnologías y otros instrumentos para lograr los objetivos. El énfasis radica en el espacio, el ciberespacio, el espectro electromagnético a través del uso de “nuevos armamentos” (tecnologías) y el desarrollo de la infraestructura y logística necesaria para el funcionamiento de estos. 

Posibles Marcos de Referencia para el Desarrollo de Propuestas

Se argumenta en los EE. UU. que en el futuro - a corto y mediano plazo (3-15 años) - las tecnologías militares/inteligencia que reemplacen a las actuales dependerá de las escuelas de pensamiento o la combinación de estas que prevalezca. Las posibilidades para Arecibo, de perseguir la línea de justificar las opciones de su supervivencia en investigaciones y estudios en el espacio – como lo fue a finales de los años 1950 - que proporcionen herramientas a los servicios militares, deben considerar dichas escuelas y diseñar las propuestas en los elementos de oportunidades que presentan. 

El Centro de Estrategia y Política para el Espacio identifica seis (6) escuelas de pensamiento:

1. “Control del espacio primero: Basándose en el pensamiento tradicional del poder naval y aéreo, la escuela supone que primero se debe obtener el control del espacio para permitir que todos los demás usos del espacio continúen”.

2. “Fortalecimiento de la Guerra Global de Misiles: Esta escuela entiende que los misiles guiados con precisión, balísticos e hipersónicos, están preparados para cambiar fundamentalmente la forma en que se lleva a cabo la guerra, siempre que se disponga de capacidades espaciales para la vigilancia, la selección de objetivos y la navegación”.

3. “Mantenimiento de la estructura de guerra que actualmente está en funcionamiento: La escuela asume que las operaciones militares tradicionales siguen siendo dominantes, aunque dramáticamente más efectivas debido al espacio”.

4. "Inteligencia sin fricciones: Esta escuela descansa en que el valor del espacio para la recopilación de inteligencia estratégica reemplaza todos los demás usos.

5. “Las armas nucleares son lo más importante. La escuela supone que la guerra nuclear es una posibilidad tan terrible que el papel del espacio en el mando de las armas nucleares debe reemplazar a todos los demás usos”.

6. “Flota de Batalla Galáctica. Una última escuela ve usos del espacio a largo plazo aún más grandiosos para la seguridad nacional. Esto incluye: desarrollar armamentos que desde el espacio puedan atacar cualquier parte geográfica del mundo; la defensa del planeta de cualquier amenaza que se origine en otras partes del universo y la explotación del "terreno" orbital clave más allá de la órbita geo-sincrónica de la Tierra. Para responder, esta escuela ve una necesidad en el futuro de tecnologías aún no realizadas”.

“Si bien pocas personas pertenecen completamente a una escuela a expensas de todas las demás, identificar escuelas distintas nos permite comprender mejor las decisiones que se toman hoy en día sobre cómo organizar y financiar el espacio para la seguridad nacional”. [19] 

A la dinámica militar se añaden nuevos programas con el potencial de utilizar tecnologías de radares a manera de apoyo para actividades específicas. Por ejemplo, la Fuerza Aérea anunció como el cuarto programa Vanguard, el “Rocket Cargo”. Esto, como un sub-componente en su cartera de ciencia y tecnología transformacional, identificada en la estrategia de ciencia y tecnología 2030 para la próxima década.

Se informa que el "Air Force Research Laboratory" (AFRL, por sus siglas en inglés) investigará y desarrollará las estrategias necesarias a los fines de aprovechar la nueva capacidad comercial para las misiones logísticas del Departamento de Defensa. Esto incluye la capacidad de aterrizar un cohete en una amplia gama de superficies no tradicionales, incluso en sitios remotos. Además, los científicos e ingenieros de AFRL investigarán la capacidad de aterrizar de manera segura un cohete cerca del personal y las edificaciones, diseñarán una plataforma de carga de cohetes y la logística para una descarga rápida. Asimismo, para abastecer los lugares donde el misil o un avión no puedan aterrizar, aspiran a lanzar la carga desde el cohete luego del reingreso. [20] 

"La logística rápida respaldará nuestra capacidad de proyectar poder", según el general Arnold W. Bunch, Jr., director del Comando de Materiales y Equipos de la Fuerza Aérea. "Esa es la motivación fundamental para iniciar el programa Rocket Cargo.

Otros entienden que la trayectoria espacial se dirige a la competencia industrial-comercial y plantean que los instrumentos para la defensa serán apoyo para dicha actividad empresarial. Proyectos como SpaceX, Virgin Galactic y Amazon son ejemplos incipientes. Entre las actividades específicas en etapas primarias sugiero las siguientes: 

• “Más de 50 empresas actualmente están realizando investigación y desarrollo comercial en la estación espacial a través del Laboratorio Nacional de la Estación Espacial Internacional de EE. UU., y sus resultados son de gran promesa". "Existe la oportunidad de llevar proyectos más allá de la fase investigativa escalando a desarrollos en fabricación y producción". [21] 

• La disposición de los desechos orbitales definidos como “cualquier objeto espacial creado por el hombre que orbita la Tierra y que ya no tiene ningún propósito útil, representan un peligro importante y creciente para las operaciones seguras de vuelos espaciales”. [22] 

• “Los operadores comerciales ven cada vez más el sistema de alerta y vigilancia del Departamento de Defensa de hoy como inadecuado para lograr operaciones seguras en el entorno espacial comercial actual”, según un informe del The National Academy of Public Administration. "Es un sistema heredado que está vinculado a [una] red de sensores con software orientado hacia el propósito original de seguridad nacional del sistema de proporcionar una alerta temprana de un ataque con misiles nucleares". [23] (The National Academy of Public Administration 2021).

• La minería en la Luna [24] asteroides y la ionosfera cislunar. [25] 

• “La teledetección comercial desde espacio, y los avances en inteligencia artificial (IA), apuntan hacia un futuro donde la información y las imágenes aéreas estarán disponibles para el público en general casi en tiempo real. El surgimiento de grandes constelaciones con satélites y capacidades de teledetección que van desde imágenes de radar de apertura sintética, imágenes nocturnas e imágenes infrarrojas es un fenómeno global con aplicaciones civiles”. [26] 

• La bioingeniería, biología sintética e investigación de materiales en el espacio.

• El “Photovoltatic Radio-frequency Antenna Module (PRAM por sus siglas en inglés) con el propósito de obtener energía utilizando paneles solares en el espacio y transferirla a la tierra en forma de microondas". [27] 
• China se suma recientemente con su propia estación espacial para fines militares y civiles. Esta incluye: módulos para experimentos comerciales e industriales de diversas índoles, un telescopio como el “Hubble”, pero con un campo de visión 300 veces mayor utilizando los rayos ultravioleta y la luz visible, con instrumentos para detectar asteroides y la flexibilidad de acoplarse a la estación para recarga de combustible y reparaciones [28] 

Todas estas actividades empresariales requerirán de instrumentos o equipos – quizás radares dedicados y/o de tecnologías distintas a las actuales - que provean la infraestructura para apoyar las operaciones y logísticas inherentes a ellas. Similar a lo que se esperaba de Arecibo, como parte del sistema previsto para el Programa DEFENDER. 

Para la Financiación de un Nuevo Proyecto el Terreno es Altamente Competitivo

En cuanto a las posibilidades de Arecibo para la ciencia astronómica, nuevos desarrollos con tecnologías diferentes buscan mantener algún tipo de instalación para el estudio del espacio, según de desprende de una nueva propuesta titulada: "The Future of the Arecibo Observatory: The Next Generation Arecibo Telescope." [29] Esto con el propósito de competir en un terreno extremadamente dinámico donde los picos y valles están cambiando constantemente. Algunas de las tecnologías recientes que podrían tener el potencial de competir con Arecibo, en términos de la disponibilidad de recursos económicos, son:

• El Telescopio de Vigilancia Espacial, es un instrumento desarrollado por “MIT Lincoln Laboratory” con fondos de DARPA - antes ARPA - agencia que también financió el observatorio en Arecibo. Tiene como objetivos la búsqueda, detección y seguimiento de objetos prácticamente imperceptibles en el espacio profundo. 

• Su base es en tierra, explora áreas amplias del espacio para proveer seguridad en las misiones espaciales, la detección de asteroides y desechos espaciales. 
• Se informa, además, que telescopio aumenta la capacidad para determinar las órbitas de objetos recién descubiertos y proporciona observaciones rápidas de eventos que solo pueden ocurrir durante un período de tiempo relativamente corto, como una supernova. 
• Fue transferido por DARPA en 2017 a la Fuerza Aérea de EE. UU. para operar como un sensor dedicado de la Red de Vigilancia Espacial de EE. UU. y puede ser utilizado para observaciones astronómicas no relacionada con asuntos militares. Actualmente está ubicado en la costa oeste de Australia. [30] 

• The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA, por sus siglas en inglés), catalogado por NSF y la NASA como el observatorio astronómico más complejo jamás construido en la Tierra y el observatorio más poderoso de la historia. 

• Es una instalación de astronomía internacional en asociación entre el Observatorio Europeo Austral (ESO), la Fundación Nacional de Ciencias (NSF) de los Estados Unidos y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales (NINS) de Japón en colaboración con la República de Chile. ALMA se utiliza para observar la luz del espacio en longitudes de onda milimétricas y submilimétricas. 
• El radiotelescopio que puede estudiar la luz cósmica que se extiende a ambos lados del límite entre la radio y el infrarrojo. Utiliza 66 antenas parabólicas de alta precisión de dos tamaños: 54 de ellas tienen 12 metros de ancho y 12 de ellas tienen 7 metros de ancho. El área total de recolección de esta matriz es mayor de 71,000 pies cuadrados (Arecibo cuenta con 1,000 pies cuadrados) y está localizado en la meseta de Chajnantor a 16.000 pies (5.000 m) de altura en Chile. [31] & [32] 

• The Square Kilometre Array (SKA, por sus siglas en inglés), es un proyecto internacional para construir el radiotelescopio más grande del mundo. Ubicado principalmente en Sudáfrica y Australia Occidental. El SKA será una colección de cientos de miles de antenas de radio con un área de recolección combinada equivalente a aproximadamente un millón de metros cuadrados y será más de 10 veces más sensible y mucho más rápido en el estudio de galaxias que cualquier radiotelescopio actual. [33] 

• Lunar Crater Radio Telescope (LCRT, por sus siglas en inglés), según informa NASA,  es un radiotelescopio de longitud de onda ultra-larga para ser ubicado en la Luna. Tiene grandes ventajas en comparación con los telescopios terrestres y en órbita terrestre. Estas son:

• Puede observar el universo a longitudes de onda superiores a 10 m (es decir, frecuencias inferiores a 30 MHz), que se reflejan en la ionosfera de la Tierra y hasta ahora no han sido exploradas en gran medida por los humanos.

• La Luna actuaría como escudo físico que aislará el telescopio de interferencias de radio/ruidos de fuentes terrestres, ionosfera y de los satélites en órbita terrestre y el ruido de radio del Sol durante la noche lunar.
• El concepto propuesto por la NASA, consiste en desplegar una malla de alambre de 1 km de diámetro utilizando robots en un cráter lunar de 3-5 km de diámetro con una relación adecuada de profundidad a diámetro para formar un reflector de tapa esférica. La infraestructura sería el radiotelescopio de apertura más grande del Sistema Solar. Además, podría permitir enormes descubrimientos científicos en el campo de la cosmología al observar el universo primitivo en la banda de frecuencia, antes indicado, que no ha sido explorada por humanos hasta la fecha. [34] 

• Global Phased-Array Radar Network de LeoLabs, es uno de múltiples proyectos de empresas privadas que comienzan a emerger. La corporación se describe de la siguiente manera: "LeoLabs was founded in 2016 as a venture-funded spinout of Silicon Valley research pioneer, SRI International (administró Arecibo de octubre de 2011 a septiembre de 2016), by scientists and space industry veterans committed to securing Low Earth Orbit (LEO)." "LeoLabs is built on 30+ years of R&D in radar systems and satellite tracking algorithms. The team is rapidly expanding its global radar network and data services platform to help satellite operators deploy their services safely and to empower governmental space agencies with detailed visibility into the LEO ecosystem." "Each radar tracks thousands of objects per hour and use phased-array technology to switch from one object to the next every millisecond." 

• "Cover the Southern Hemisphere; the Equator (low inclination orbits); the Northern Hemisphere; revisit satellites many times per day; protect satellites from small debris and track newly launched satellites within hours of deployment.
• El radar localizado en Costa Rica, es descrito por la empresa de esta forma: "The Costa Rica Space Radar, located in the Guanacaste region of Costa Rica, is the fourth radar site in LeoLabs’ global radar network." "It is an advanced radar based off of LeoLabs’ proprietary S-band technology and consists of multiple one-dimensional phased array radar systems." "Costa Rica Space Radar is the first of LeoLabs’ systems in an equatorial region, and the first of its systems in the Americas that is capable of tracking small objects down to 2cm, both satellites and orbital debris."
  
  

• DARPA (Antes ARPA) informó que seleccionó equipos de investigación para el "Quantum Apertures (QA) program." El programa busca desarrollar una manera fundamentalmente nueva de recibir formas de onda de radiofrecuencia (RF) para mejorar tanto la sensibilidad como la agilidad de frecuencia para aplicaciones de defensa. 

• "National Geospatial-Intelligence Agency," firmó de un contrato con la empresa de satélites comerciales HawkEye 360, a los fines de detectar y desarrollar un mapa de las emisiones de radiofrecuencia en todo el mundo. Según la empresa, expone entre sus objetivos principales :"to make invisible radio communications visible with its emission-detecting satellites." 

• El Telescopio Magallanes Gigante y "The James Webb Space Telescope"

Según descrito por NASA: "The James Webb Space Telescope (sometimes called JWST or Webb) is an orbiting infrared observatory that will complement and extend the discoveries of the Hubble Space Telescope, with longer wavelength coverage and greatly improved sensitivity. The longer wavelengths enable Webb to look much closer to the beginning of time and to hunt for the unobserved formation of the first galaxies, as well as to look inside dust clouds where stars and planetary systems are forming today."

China

El "Five Hundred Meter Aperture Spherical Radio Telescope" (FAST) y el Qitai Radio Telescope (QTT) diseñado totalmente orientable de 110 m de apertura en el condado de Qitai, Región Autónoma Uygur de Xinjiang, merecen una atención especial dadas sus capacidades que algunos afirman exceden las de otros equipos a nivel global. Esto, en el contexto de la "competencia de adversarios" entre EE.UU. y China. 

A pesar de la situación, asesores en la transición del presidente Biden como Pam Melroy, ex astronauta, han señalado según la revista POLITICO lo siguiente: “Trying to exclude them [China] I think is a failing strategy.” “It’s very important that we engage.” Se reseña además: “Most of the nearly two dozen former astronauts, government officials and space experts ... agreed that America could lose its position as the global space leader if it shuts Beijing out entirely.” “My concern is not that China is going places, but that our partners are going to China,” said former NASA administrator and astronaut Charles Bolden.” “We seem to be satisfied to allow them to go off and build their own space station. … That’s short sighted. … It’s not the mark of a good leader.”

Por otra parte existen limitaciones según expone Eric Harwit, Profesor, Universidad de Hawaii, Programa de Estudios Asiáticos: “In many ways, American hands are tied as the Wolf Amendment, a 2011 federal spending bill clause, prohibits NASA or the White House Office of Science and Technology Policy (OSTP) from using federal funds to coordinate any joint scientific activity with China. While NASA seeks partnerships with Canada, Australia, Japan, and others for its Artemis moon exploration project, and for its related moon to Mars exploration approach, China is shut out from these potential joint efforts.”  

Harwit, añade que China es uno de los países participantes en el desarrollo del "Square Kilometer Array" (SKA), mencionado anteriormente. Además, indica: “Despite the current state of political relations between the Chinese and U.S. governments, and the restrictions placed on both NASA and OSTP cooperation, American scientific use of Chinese ground-based telescopes can still be facilitated through formal or informal exchanges of observation time, a long-established custom between astronomers exploiting identical wavelength ranges in their observations. For radio wave astronomers, such exchanges would circumvent Wolf amendment restrictions, as no direct federal expenditures would be involved.”

Posiblemente, de articularse lo último junto con la competencia de los proyectos antes enumerados, minimizaría las necesidades de un proyecto nuevo para Arecibo. Esto, siempre y cuando no sea dirigido a llenar o complementar alguna necesidad de la defensa o actividades espaciales de la empresa privada en los EE. UU.    

Fuerza Espacial (Space Force)

El "Long-Range Discrimination Radar". de banda S (LRDR, por sus siglas en inglés), tiene como objetivo distinguir entre misiles balísticos intercontinentales lanzados por naciones adversarias hacia los EE. UU. y otros objetos inocuos que se muevan por el espacio, así como la capacidad de diferenciar entre ojivas nucleares reales y señuelos contribuyendo al suministro de interceptores del Pentágono.

LRDR representa uno de los sensores de misiles balísticos más nuevos del DoD, acompañado de varias otras tecnologías terrestres y marítimas desplegadas en todo el mundo, que envían información al componente de control "Ground-Based Midcourse Defense en Colorado." El radar ubicado en Alaska, es parte de un sistema para crear suficientes puntos estratégicos y compilar información exhaustiva para que, sin importar en qué parte del mundo se lance un misil, la red de sensores pueda encontrar y rastrear esa amenaza hasta que sea neutralizada. 

La idea para el radiotelescopio de Arecibo, según proyectado por ARPA y la razón  principal por la que lo financiaron, era lograr que funcionara como un instrumento que ayudara al sistema antimisiles (DEFENDER) a identificar estos a los fines de neutralizarlos. A través del estudio de la historia de estos sistemas antimisil, se demuestra que Arecibo fue parte de esos primeros intentos. Hoy día vemos como el LRDR es un componente de última generación dirigido a ese objetivo.   

Conclusión

La información pública en Puerto Rico y varias universidades de los EE. UU., entre otras fuentes, hacen escasas menciones de los antecedentes del observatorio en Arecibo. Esto es, la cadena de eventos y dinámicas particulares de las que emergió. La insuficiencia de información unida al interés por el observatorio, me motivaron a indagar sobre el periodo antecedente, de conceptualización, construcción e inicio de operaciones de esta facilidad. Para lograr el objetivo, examiné documentos desclasificados, literatura de diversos autores, datos de organizaciones de la defensa e inteligencia y entrevistas realizadas por investigadores a funcionarios con conocimiento directo de las operaciones en ARPA (luego DARPA) y del radiotelescopio.

Contrario a lo que se ha percibido por el público general y varios medios de comunicación en Puerto Rico, a través del escrito se ha evidenciado que el observatorio - en su origen - no fue un sistema motivado y gestado como un instrumento para el estudio del universo. Emerge, principalmente, por el desarrollo avanzado de misiles balísticos intercontinentales ICBM) de la Unión Soviética y la subsiguiente "superioridad" al colocar en órbita el primer satélite en la historia de la “conquista del espacio”. Como respuesta, se le encomendó a una agencia de reciente creación para ese entonces (1958), ARPA, el objetivo de articular proyectos de tecnologías transformativas para el Departamento de la Defensa, entre otras cosas. Es, por tanto, en función de este mandato que se destinaron fondos de la agencia para el observatorio en Arecibo como parte de un programa denominado DEFENDER. El objetivo principal del programa era desarrollar un sistema antimisil para contrarrestar la capacidad de los ICBM de la Unión Soviética.

Además, se demuestra que para “ocultar” las actividades en Arecibo asociadas a la defensa, se diseñaron premeditadamente subterfugios con el objetivo de desviar la atención del público dirigiéndola a proyectos de naturaleza científica, tal y como ocurrió con otros programas de dichas organizaciones militares e inteligencia durante el periodo de tiempo examinado. Probablemente, los subterfugios fueron también utilizados para ocultar información a investigadores que laboraban en la facilidad y no contaban con las autorizaciones necesarias de acceso a material clasificado. Las aseveraciones de Gordon y los hechos descritos por Gerson confirman la inferencia: 

• Gordon: “Bueno, también hubo algo de sensibilidad en Puerto Rico. Los puertorriqueños estaban, supongo, un poco sospechosos de que fuéramos una gran cosa militar entrando como todas las bases.” 

• Gerson, uno de los pioneros en la interceptación de señales de radares y comunicaciones de NSA, indicó en un documento desclasificado, que AIO fue utilizado para interceptar señales que originalmente habían sido transmitidas desde radares soviéticos ubicados en la Costa Ártica. Esta actividad se identificó - “para el público” y probablemente para investigadores sin las autorizaciones de seguridad apropiadas que laboraban en Arecibo - como estudio de las temperaturas de la Luna (“The open destination of our work was a study of lunar temperature”).

No obstante, con algunas excepciones, en términos generales el resultado en Arecibo no fue el esperado por las fuerzas militares. Otras tecnologías en desarrollo – satélites,por ejemplo - aun antes de la asignación de los fondos para el observatorio contribuyeron al “desencanto”, según se puede apreciar de los documentos examinados. 

Quizás, todavía queda mucha información por desclasificar sobre la efectividad del radar. Será función del tiempo conocer si es así. Lo que sí fue “maravilloso” es el hecho del gran avance que posibilitó el observatorio para la astronomía en general y en particular la radioastronomía.

Una vez inhabilitado gran parte del AIO, la interrogante es, ¿qué hacer? 

Es un hecho, inexistentes las circunstancias contextuales de la Guerra Fría y las necesidades amplias para la defensa nacional, el observatorio no se hubiera construido. Esto, debido la carencia de fondos a la luz de otras prioridades en organizaciones federales civiles como NSF; según se describe por directores de ARPA.  Lo que me lleva a pensar que la búsqueda de posibilidades podría concentrarse en tres (3) áreas asumiendo una definición amplia de la idea de defensa nacional, o alguna combinación de estas, que directa e indirectamente estén relacionadas con lo que se percibe como la “nueva” guerra fría. Por supuesto, en la medida en que no se dupliquen las tecnologías existentes o que las noveles capacidades a desarrollar sean marginales a las actuales.

Las áreas para explorar son:

1 Las necesidades tácticas y estratégicas de los servicios militares y las agencias de inteligencia.

2. Las necesidades comerciales e industriales para el crecimiento económico de la nación.

3. Las necesidades de competir con nuevas tecnologías por el prestigio científico nacional con China, Rusia y otras naciones, especialmente en las áreas de astronomía. 

Inherente a esas tres (3) zonas de oportunidad está el concepto de seguridad nacional amplio. Por tanto, la probabilidad de obtener fondos del gobierno federal o incluso de la empresa privada, radica en dichas organizaciones. Lograr “mantener” el radar sin innovaciones transformativas y responsivas a las necesidades en esas áreas – lo que en un momento dado fue AIO para la defensa y la radioastronomía – sería una cuesta empinada, ya que se compite en un terreno arrugado y de cambios constantes en sus picos y valles (“fitness landscape”). 

Como un ejemplo de un pico sugiero el Vera C. Rubin Observatory en Chile, facilidad que expresamente está catalogada como una de las prioridades de NSF, para los próximos años. [35] 

Termino con la siguiente cita:

“After a fundamental innovation is made, people experiment with radical modifications of that innovation to find ways to improve it. As better designs are found, it becomes progressively harder to find further improvements, so variations become progressively more modest.” (Kauffman, S., p. 202, 1996).

La cita de Kauffman, ilustra la situación de AIO sobre la base del terreno - tecnología - donde compite por función, efectividad, eficiencia y fondos. 

Señalaba como tesis de mi argumento - al principio del escrito - lo siguiente: 

La raíz del estado de situación actual del observatorio en Arecibo, desde la perspectiva de su creación, financiación, uso y proyección futura, emerge de: el contexto geopolítico, militar y científico durante el periodo comprendido entre los años 1955-1967. Planteaba, además, que lo ocurrido durante esos años delineó el espacio de posibilidades del cual ahora el radar es altamente dependiente para su supervivencia. 

Esto es, el terreno donde Arecibo compite por fondos cambió sustancialmente sus picos y valles. El observatorio logró llegar a un pico que ahora no es más alto que el de otras tecnologías. Situación que no está de conformidad con el contexto dinámico - terreno - de donde emergen las necesidades de las diversas organizaciones civiles, militares o de inteligencia que cuentan con recursos limitados para proveer nuevo financiamiento. La no linealidad que produce la dinámica del terreno requiere adaptaciones y transformaciones continuas en función del o los picos a escalar. Esto es, cuáles picos – espacio de posibilidades – pueden ser alcanzados con las capacidades disponibles del radar a la luz de tecnologías en desarrollo por otros competidores. Probablemente, para obtener nuevos fondos los picos requerirán de tecnologías a descubrir paralelamente con sus respectivos algoritmos o software (AI & ML). Es decir, un pico de mayor altura a los actuales; como lo fue Arecibo por un periodo de tiempo.  

Pregunta a debatir: ¿El radiotelescopio fue ubicado en Arecibo debido a la conveniencia topográfica del lugar solamente?

Referencias

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Otras Fuentes

STATE OF THE SPACE INDUSTRIAL BASE 2021

Infrastructure & Services for Economic Growth & National Securityhttps://assets.ctfassets.net/3nanhbfkr0pc/43TeQTAmdYrym5DTDrhjd3/a37eb4fac2bf9add1ab9f71299392043/Space_Industrial_Base_Workshop_2021_Summary_Report_-_Final_15_Nov_2021c.pdf