Satélites artificiales (página 2)

Satélites de órbita baja:
Como hemos dicho, los satélites con órbitas inferiores a
36000 Km. tienen un período de rotación inferior
al de la Tierra,
por lo que su posición relativa en el cielo cambia
constantemente. La movilidad es tanto más rápida
cuanto menor es su órbita. En 1990 Motorola puso en
marcha un proyecto
consistente en poner en órbita un gran número de
satélites (66 en total). Estos satélites,
conocidos como satélites Iridium se colocarían en
grupos de once
en seis órbitas circumpolares (siguiendo los meridianos)
a 750 Km. de altura, repartidos de forma homogénea a fin
de constituir una cuadrícula que cubriera toda la
tierra. Cada
satélite tendría el periodo orbital de 90
minutos, por lo que en un punto dado de la tierra, el
satélite más próximo cambiaría cada
ocho minutos.

• Satélites de observación terrestre:estos
  satélites observan la Tierra, con un objetivo
  científico o militar. El espectro de observación
  es extenso: óptico, radar, infrarrojo, ultravioleta,
  escucha de señales radioeléctricas… Entre
  éstos se encuentran los satélites Spot, LandSat,
  Feng Yun.
  Los satélites de observación terrestre son
  satélites artificiales diseñados para observar la
  Tierra desde una órbita. Son similares a los
  satélites espías pero diseñados
  específicamente para aplicaciones no militares como
  control del
  medio
  ambiente, meteorología, cartografía, etc.
  Funcionamiento

Los satélites de observación de la tierra,
se dividen, según su órbita, en satélites de
órbita baja (LEO) y satélites de órbita
geoestacionaria (GEO).

1. Los LEOs varían en un rango de
   típicamente, 200 a 1200 Km. sobre la superficie
   terrestre, lo que significa que poseen periodos comprendidos
   entre 90 minutos y 5 horas y por lo tanto son excelentes
   candidatos para realizar exploraciones exhaustivas de la
   superficie terrestre(detección de incendios,
   determinación de la biomasa, estudio de la capa de
   ozono, etc…).
2. los GEOs tienen una órbita fija a 35875 Km. de
   distancia, en órbita ecuatorial (lo que significa que
   quedan en dirección sur para los habitantes del
   hemisferio norte, en dirección norte para los habitantes
   del hemisferio sur y justo encima de los habitantes del
   ecuador).
   Además, por las características de la
   órbita geoestacionaria, siempre permanecen fijos en el
   mismo punto. Son excelentes para estudios de
   meteorología (Meteosat).

Los instrumentos de observación son dependen del
objeto del estudio; variando desde observación en el
espectro visible, las microondas,
etc.
La mayoría de satélites se limitan a instrumentos
pasivos, esto es, a recoger la radiación
ya presente, principalmente en el espectro visible. Dichos
satélites van equipados con lentes similares a las de un
telescopio terrestre, una cámara CCD, etc…

Caso especial: El SAR

Otro caso especial: El LIDAR

Satélites y sus usos en la observación
de la Tierra

• Satélites de observación
  espacial: estos satélites observan el espacio con un
  objetivo científico. Se trata en realidad de telescopios
  en órbita. En estos satélites el espectro de
  observación también es amplio. El telescopio
  espacial Hubble es un satélite de observación
  espacial.
  El Telescopio espacial Hubble (HST por sus siglas
  inglesas) es un telescopio robótico localizado en los
  bordes exteriores de la atmósfera, en órbita circular
  alrededor de la Tierra a 593 Km. sobre el nivel del mar, con un
  periodo orbital entre 96 y 97 min. Fue puesto en órbita
  el 24 de abril de 1990 como un proyecto conjunto de la NASA y
  de la ESA inaugurando el programa de
  Grandes Observatorios. El telescopio puede obtener imágenes
  con una resolución espacial mayor de 0,1 segundos de
  arco.

• Satélites de localización: estos
  satélites permiten conocer la posición de objetos
  a la superficie de la Tierra. Por ejemplo, el sistema
  americano GPS, el sistema
  ruso GLONASS o el futuro sistema europeo Galileo.

  El Global Positioning System (GPS) o Sistema
  de Posicionamiento
  Mundial (aunque se le suele conocer más con las
  siglas GPS su nombre más correcto es NAVSTAR
  GPS) es un Sistema Global de Navegación por
  Satélite (GNSS) el cual permite determinar en todo
  el mundo la posición de una persona, un
  vehículo o una nave, con una precisión hasta de
  centímetros usando GPS diferencial, aunque lo habitual
  son unos pocos metros. El sistema fue desarrollado e instalado,
  y actualmente es operado, por el Departamento de Defensa de los
  Estados
  Unidos.
  El GPS funciona mediante una red de 24
  satélites (21 operativos y 3 de respaldo) en
  órbita sobre el globo a 20.200 Km. con trayectorias
  sincronizadas para cubrir toda la superficie de la tierra.
  Cuando se desea determinar la posición, el aparato que
  se utiliza para ello localiza automáticamente como
  mínimo cuatro satélites de la red, de los que recibe
  unas señales indicando la posición y el reloj de
  cada uno de ellos. En base a estas señales, el aparato
  sincroniza el reloj del GPS y calcula el retraso de las
  señales, es decir, la distancia al satélite. Por
  "triangulación" calcula la posición en que
  éste se encuentra. La triangulación en el caso
  del GPS, a diferencia del caso 2-D que consiste en averiguar el
  ángulo respecto de puntos conocidos, se basa en
  determinar la distancia de cada satélite respecto al
  punto de medición. Conocidas las distancias, se
  determina fácilmente la propia posición relativa
  respecto a los tres satélites. Conociendo además
  las coordenadas o posición de cada uno de ellos por la
  señal que emiten, se obtiene la posición absoluta
  o coordenadas reales del punto de medición.
  También se consigue una exactitud extrema en el reloj
  del GPS, similar a la de los relojes atómicos que desde
  tierra sincronizan a los satélites.
  GLONASS (Siglas rusas:
  ГЛОНАСС;
  ГЛОбальная
  НАвигационная
  Спутниковая
  Система; Global'naya
  Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema) es un Sistema Global de
  Navegaciуn por Satélite (GNSS)
  desarrollado por Rusia y que
  representa la contrapartida al GPS norteamericano y al futuro
  Galileo europeo.
  Consta de una constelación de 24 satélites (21 en
  activo y 3 satélites de repuesto) situados en tres
  planos orbitales con 8 satélites cada uno y siguiendo
  una órbita inclinada de 64,8º con un radio de 25510
  kilómetros. La constelación de GLONASS se mueve
  en órbita alrededor de la tierra con una altitud de
  19.100 kilómetros (algo más bajo que el GPS) y
  tarda aproximadamente 11 horas y 15 minutos en completar una
  órbita.
  Los satélites se han lanzado desde Tyuratam,
  Kazajstán. Los tres primeros fueron colocados en
  órbita en octubre de 1982. El sistema fue pensado para
  ser funcional en el año 1991, pero la
  constelación no fue terminada hasta diciembre de 1995 y
  comenzó a ser operativo el 18 de enero de 1996. La
  situación económica de Rusia en los años
  90 supuso que en abril de 2002 solo 8 satélites
  estuvieran completamente operativos. En el 2004, 11
  satélites se encuentran en pleno funcionamiento y tras
  un acuerdo con el gobierno indio
  se plantea tener de nuevo completamente operativo el sistema
  para el año 2007. La aparición en el mercado de
  receptores que permiten recibir señales pertenecientes a
  los dos sistemas
  GLONASS y GPS (con sistemas de referencia diferentes) hace
  interesante las posibilidades de GLONASS en la medición
  como apoyo al GPS norteamericano.
  Galileo, es un Sistema global de navegación por
  satélite desarrollado por la Unión
  Europea (UE), con el objeto de evitar la dependencia de los
  sistemas GPS y GLONASS, entre otros motivos porque el sistema
  de defensa americano (GPS), de carácter militar, se reserva la
  posibilidad de introducir errores de entre 15 y 100 metros en
  la localización y si hay algún accidente debido a
  estos errores no hay ningún tipo de responsabilidad.
  El sistema Galileo iba a estar disponible en el 2008, aunque se
  ha anunciado que sufrirá un retraso de 2 años
  respecto a la fecha prevista y será funcional en el
  2010. De momento en abril de 2004 ha entrado en funcionamiento
  el "sistema EGNOS"' un sistema de apoyo al GPS para mejorar la
  precisión de las localizaciones. En otras regiones del
  mundo hay otros sistemas similares compatibles con EGNOS: WAAS
  de Estados Unidos, MSAS de Japón
  y el GAGAN de la India.
  Se ha logrado que el Galileo, de uso civil (financiado con
  capital
  público, aspira a que dos tercios de su coste provenga
  del sector privado), sea operativo con la señal abierta
  emitida por el sistema estadounidense GPS. El 28 de diciembre
  de 2005 se lanzó el satélite Giove -A (Galileo
  in- orbit validation element), primero de este sistema de
  localización por satélite, desde el
  cosmódromo de Baikonur, en Kazajistán. El segundo
  de los satélites de prueba, el Giove-B se prevé
  que sea lanzado en abril de 2006.

• Estaciones espaciales: estos satélites
  están destinados a estar habitados por el hombre,
  con un objetivo científico. Entre estos se encuentra la
  Estación Espacial Internacional, que está en
  órbita desde 1998 y habitada permanentemente desde 2002.
  Otras estaciones espaciales desaparecidas son las rusas Salyut
  y MIR y la estación americana Skylab.
• Sondas espaciales: Una sonda espacial
  está destinada a observar otro cuerpo celeste y por lo
  tanto debe estar en condiciones de desplazarse.
• • Beagle 2 (Marte) agencia europea
  • Galileo (Júpiter) NASA
  • Giotto
  • Hayabusa (asteroide Itokawua) agencia
    japonesa
  • Lunokhod (luna) Soviéticos
  • Mars Pathfinder (Marte)NASA
  • Pioneer 10 (Júpiter)NASA
  • Pioneer 11 (Saturno)NASA
  • Rosetta (cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.)
    agencia europea
  • Huygens (titán)ESA
  • Soyuz (luna)soviéticos
  • Stardust (cometa Wild 2)NASA
  • Venera (Venus)soviéticos
  • Voyager 1 (Júpiter)NASA
  • Voyager 2 (Urano y neptuno)NASA
  • Viking 1 (Marte)NASA
  • Viking 2 (Marte)NASA
  • WMAP NASA
  • Zond (Marte y Venus)
    soviéticos

Habitualmente, los satélites se dividen en dos
partes principales:

• La carga útil que permite al
  satélite llevar a cabo su misión.

• La plataforma que garantiza las funciones
  adjuntas a la misión.

Conclusiones

Los satélites artificiales caracterizan la
época en que vivimos. Gracias a ellos atravesamos por una
era de explosión de información impensable unos cuantos
años atrás. Desde mediados de los años
sesenta, con la introducción de los satélites
geoestacionarios, podemos apreciar por televisión
eventos que
ocurren al otro lado del mundo casi simultáneamente. En
unos dos o tres años la red de telefonía
celular dirigida por satélite permitirá a
cualquier usuario realizar llamadas desde y hacia cualquier parte
del mundo con tarifas al alcance de todos.

Así mismo, los satélites geoestacionarios
permiten la rápida transmisión de datos que incluye
la red Internet la
cual permite, para quien este conectado, en cualquier parte del
mundo, tener acceso a una cantidad astronómica de
información sobre cualquier tópico imaginable,
enviar mensajes o sostener comunicaciones
prácticamente simultáneas con personas situadas
aún en otros continentes. Los descubrimientos
científicos realizados por satélites los ha
convertido en una herramienta poderosa para seguir penetrando y
desenterrar los secretos del universo y de
nuestro planeta.

Se espera que los telescopios del siglo XXI sean grande
satélites artificiales captando ondas
electromagnéticas en diversas longitudes de onda.
Desafortunadamente el problema de acumulación de basura
espacial seguirá creciendo pues hoy por hoy no existe una
manera práctica de recogerla o destruirla y todo hace
pensar que el ritmo de lanzamiento de satélites
aumentará.

Por ahora existen soluciones
parciales para el caso de los satélites geoestacionarios
en donde al final de su vida operativa son trasladados a una
órbita superior o inferior donde no se corre el riesgo de que
puedan chocar con otros satélites operativos. Los
países avanzados deben ser concientes de que ya es hora
que la ecología se traslade de los parajes
terrestres al espacio sideral.

Cleverth Castillo Rosado