Satélites y naves espaciales

Los satélites terrestres tienen diferentes aplicaciones, entre las cuales destacamos las siguientes:

·         Satélites meteorológicos: se trata de cuerpos  provistos de cámaras fotográficas, diseñadas para tomar imagines de extensas regiones del planeta, lo que facilita el estudio de la distribución de mantos de nubes.

Con los mosaicos de fotografías satelitales se pueden trazar con gran precisión las líneas de igual presión y delimitar los centros de alta y baja presión.

Algunos de los satélites meteorológicos más importantes han sido:

-          Misiones TIROS

-          Misiones TIROS OPERATIONAL

-          Misiones IMPROVED TIROS OPERATIONAL

-          Misiones NIMBUS

-          Misiones GEOSTATIONARY  OPERATIONAL ENVIORONMENTAL SATELLITES.

·         Satélites geodésicos: Permite determinar las formas y dimensiones de la tierra, las características del abultamiento ecuatorial y la distribución de las masas en el planeta.

Para observar estos satélites y otros más, se han montado telescopios en diversos puntos de la superficie terrestre. Con la observación fotográfica y los satélites realizado desde varios lugares se determinan sus orbitas, y las coordenadas de los puntos de donde se encuentran los telescopios.

Algunos de los principales satélites geodésicos puestos en órbita han sido:

-          Misión GEOS.

-          Misión LAGEOS

-          Misión LANDSAT

·         Satélites de comunicación: el primer éxito en las comunicaciones entre puntos distantes de la Tierra a través de satélites se realizó en diciembre de 1958 por medio del satélite Score, desde entonces este tipo de satélites es el más conocido entre los satélites destinados a aplicaciones no exclusivamente científicas.

La onda de radio que se utilizan en las comunicaciones se propagan en línea recta. Las microondas no sufren reflexión y atraviesan esas capas perdiéndose en el espacio.

Históricamente, algunos de los satélites de comunicación fueron:

-          Misión ECHO.

-          Misión TELSTAR

-          Misión RELAY

-          Misión SYNCOM.

-          Misión SYMPHONIE

-          Misión CTS

-          Misión SIRIO

-          Misiones OTS1 – OTS2

-          Misiones CS-BSE

-          Misiones INTELSAT

-          Misiones RCA

-          Misiones GALAXY

-          Misiones MARISAT

-          Misiones FLATSATCOM

-          Misiones COMSTAR

-          Misiones SKINET

-          Misiones TELESAT

-          Misiones NATOSAT

-          Misiones PALAPA

·         Satélites de navegación: Estos aparatos son similares geodésicos, y se diferencian en que proporcionan información para que una aeronave o un barco pueda calcular su posición con mayor exactitud que por los métodos convencionales relacionados con las posiciones de las estrellas.

Además de uso para navegación, estos satélites son utilizados por el hombre, entre otras aplicaciones, para labores de catastro, exploración geográfica, instalación de industria, aprovechamiento óptimo de recursos naturales, detección de cuencas acuíferas y seguimiento de animales (de mar, agua y tierra)

·         Satélites científicos: Este tipo de satélites fue construido especialmente para obtener información sobre diferentes aspectos vinculados con nuestro planeta, entre los que sobresalen los siguientes:

-          Características de la ionosfera;

-          Campo magnética entorno a la Tierra;

-          Intensidad de la radiación recibida;

-          Densidad y composición de la atmosfera.

Casi simultáneamente con este tipo, se construyeron y enviaron al espacio satélites especialmente adaptados para la investigación astronómica. Se trata de verdaderos observatorios orbitales. Es de destacar los satélites que son utilizados exclusivamente para el estudio del sol; entre los aspectos a estudiar con estos elementos sobresalen:

-          Tormentas en fotosfera solar;

-          Evolucion de las machas solares;

-          Viento solar.

Sin duda alguna, el campo mas importante de utilidad de los satélites científicos astronómicos es el estudio de las radiaciones. La admosfera terrestre es un obstáculo para el estudio de las radiaciones del espacio; hasta que comenzaron a utilizarse satélites artificiales, el único medio de conseguir información acerca de ellas eran los globos estratosféricos y los cohetes de sondeo equipados con instrumentos registradores.

Desde 1957, los satélites ofrecen grandes ventajas sobre cualquier otro sistema de detección terrestre: mayor altura y mas prolongado el lapso de permanencia en una orbita.

Algunos de los satélites mas importantes han sido:

•           Misiones BEACON
•           Mision AERIEL
•           Misiones VANGUARD
•           Misiones ALOUETTE
•           Misiones EXPLORED
•           Misiones OSO
•           Misiones ISIS
•           Misiones OGO
•           Misiones ESA
•           Misiones OAO
•           Mision INTASAT
•           Misiones HELIOS
•           Misiones HEAO
•          Mision SCATHA
•           Mision SMM
•          Mision IRAS
•           Mision EXOSAT 
•           Mision ACTIVE MAGNETOSPHERIC PARTICLE TRACER EXPLORERS   

        SONDA ESPACIAL 

     Se denomina sonda a todo artefacto enviado al espacio pro medio de cohetes y provisto de instrumentos de medición y radiocomunicación que le permitan la exploración automática de un objetivo particular escogido con antigüedad.

        ¿Cómo se clasifican?

     Las sondas empleadas pueden agruparse  en  4 tipos diferentes:

·         Sondas de vuelo abierto

·         Sonda de alunizaje (tanto de impacto como de alunizaje suave)

·         Sonda de alunizaje con órbita intermedia alrededor de la luna, y

·         Satélites artificiales lunares.

         Vuelos tripulados: ¿Cuándo comienza esa etapa?  
      
   Las naves espaciales son unos de los símbolos del siglo XX y los astronautas se clasifican como una imagen del hombre moderno. Esta etapa comienza el 12 de abril de 1961 con los 108 minutos del viaje orbital de GAGARIN; se trata del primer vuelo del programa soviético VOSTOK, que comprendió un total de 6 misiones tripuladas. La última en la que viajo la primera mujer astronauta se realizó en 1963. Le siguió el programa VOSHOD, con dos naves; en la segunda el astronauta A.A. Leonov realizo la primera caminata espacial durante 23 minutos permaneció “flotando” en el vacío, sujeto a la nave con un cable flexible.

Simultáneamente en los EE UU comenzaba la serie de lanzamiento de las naves MERCURY, el primero de los tres programas norteamericanos destinados a poner un hombre en la luna, comenzó en 1958 y acabo en 1963 con un total de 9 vuelos tripulados, procedidos por 14 lanzamientos de ensayo. Luego se inició el programa GEMINI destinado a la adiestramiento y ensayo de técnicas destinadas a desembarcar en nuestros satélite; se buscó probar el encuentro y atraque de naves en el espacio, el perfeccionamiento de sistema de aterrizaje, el estudio de las reacciones de los astronautas tras largos  periodos en el espacio y de su capacidad de abandonar su nave en vuelo y efectuar reparaciones; fueron 12 naves lanzadas entre 1964 y 1966.

Finalmente, el programa APOLLO logro que los astronautas Armstrong y Aldrin lograran alunizar el día 21 de julio de 1969 a las 2h 55m 20s en el mar de la tranquilidad.

        

Serie de vuelos del programa APOLLLO
Nº	Año	Misión
1	1966	Vuelo suborbital no tripulado
2	1966	Vuelo orbital no tripulado
3	1966	Repetición de la primera misión
4	1967	Primer vuelo de prueba del cohete Saturno V. Durante esta misión, la capsula, no tripulada, entro en órbita con el apogeo a 18000 km
5	1968	Primer vuelo del módulo lunar para comprobar el funcionamiento de sus motores de frenado y ascenso
6	1968	Segundo vuelo de Saturno V
7	1968	Primer misión  tripulada de este programa. Durante 11 días de vuelo, se hacen múltiples experimentos
8	1968	Primer vuelo circunlunar tripulado a cargo de astronautas. Completaron 10 orbitas alrededor de la luna
9	1969	Primer vuelo de conjunto de los 3 módulos Apolo en órbita terrestre, bajo el mando de astronautas. Se estudió el comportamiento del módulo lunar.
10	1969	Vuelo tripulado, donde el modulo lunar descendió hasta 15 km de la superficie lunar. Trasmitido por primera vez imágenes a color de televisión desde el espacio
11	1969	Vuelo tripulado, se posó en el mar de la tranquilidad y permitió en el luna algo de más de 21 horas. Se obtuvieron muestras de suelo y se instalaron instrumentos científicos
12	1969	Vuelo tripulado, se posó de las tempestades
13	1970	Vuelo tripulado. Una explosión impidió el alunizaje
14	1971	Vuelo tripulado. Se posó al norte del cráter de Fra Mauro. Permaneció 34 horas en la luna y recogió 42 kg de roca
15	1971	Vuelo tripulado. Se posó cerca de la grieta Hadley. Permaneció casi 77 horas y los astronautas utilizaron por primera vez el vehículo “Lunar Rover”. Se dejó un pequeño satélite en órbita lunar.
16	1972	Vuelo tripulado. Se posó en las cercanías del cráter Descartes y los astronautas recogieron 45 kg de muestras lunares
17	1972	Vuelo tripulado. Se posó en la región de Taurus- Littrow; recogieron 110 kg de muestras; tercera utilización de un Lunar Rover.

      Paralelamente al programa APOLLO,  los soviéticos iniciaron el proyecto SOJUZ. Se trataba de naves maniobrables con las cuales lograron montar una estación orbital, mediante el acoplamiento en pleno espacio de dos naves. Con estos vuelos se ensayaron nuevas técnicas de navegación y nuevas formas de trabajo en el espacio. Tambien se pusieron en orbitas (1971) la estación SALJUT, un modulo habitable que podía funcionar tanto automáticamente como con tripulación a bordo.

     Laboratorios espaciales

    Los llamados laboratorios espaciales son plataformas situadas en órbitas alrededor de la Tierra, con capacidad de albergar a varios tripulantes durante tiempos relativamente largos, y que disponen de los elementos necesarios para el transporte de sucesivos equipos de astronautas en viajes de ida y vuelta.

         Ventajas tienen los grandes observatorios espaciales con relación al trabajo científico

     Los grandes observatorios astronómicos han permitido a los científicos acceder a un caudal enorme de información acerca de los astros, el cual, desde los observatorios terrestres, es inaccesible ya que la atmósfera actúa como un filtro natural que deja pasar las radiaciones de determinadas longitud de onda, impidiendo la transmisión del resto. Sucede que, algunas pequeñas porciones de la región del infrarrojo y algunas frecuencias particulares de las sondas de radio alcanzan la superficie de la tierra, el resto de las radiaciones que componen el espectro electromagnético son absorbidas a diferentes alturas sobre el suelo terrestre. Así, la atmosfera resulta un obstáculo para el estudio de estas radiaciones del espacio.

       Observatorios espaciales.

•      GRO
•        AXAF
•          HST
•         SIRTF

GRO:  Gamma - Ray observatory

Explora la parte mas energética del espectro electromagnético a través de un gran rango de longitudes de ondas, buscando evidencias de antimateria presente en el universo y tratando de aportar elementos para descifrar los misterios de las galaxias explosivas distantes y los quasares.

Provee información acerca de los procesos que son invisibles para los telescopios ordinarios y que resultan cruciales para el entendimiento de la física básica de la materia y de la radiación, en condiciones extremas, tal como las que se presentan en el espacio.

El GRO consiste en cuatro instrumentos montados sobre una plataforma en común estos son:

·         EGRET: Este artefacto esta diseñado especialmente para estudiar fuentes puntuales y emisión difusa.

·         COMPTEL: Preparados para mapas de alta resolución.

·         BATSE: Un conjunto de fuentes de emisión de rayos gamma.

·         OSSE: Instrumento ideado para el análisis espectroscópicos.

      Estos cuatro instrumentos cubren un rango de longitudes de onda que va desde los rayos X hasta los rayos Gamma. Su mantenimiento y reparación pueden ser efectuados por medio de emisiones de transbordadores especiales.

         La CONAE

      La Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE) es una organización estatal argentina creada en 1991 y dependiente del Ministerio de Relaciones Exteriores, Comercio Internacional y Culto de ese país. La CONAE es el organismo competente para entender, diseñar, ejecutar, controlar, gestionar y administrar proyectos, actividades y emprendimientos en materia espacial en todo el ámbito de la República Argentina. Su misión es ejecutar el Plan Espacial Argentino, que culmina en el 2015.

Aquél tiene como principal objetivo la generación desde el espacio de información referida al territorio nacional de la Argentina, que combinada con la de otros orígenes, contribuya a mejorar las áreas de la actividad social y económica del país:

• Actividades agropecuarias, pesqueras y forestales.
• Hidrología, clima, mar y costas.
• Gestión de emergencias naturales.
• Vigilancia del medio ambiente y recursos naturales.
• Cartografía, Geología y producción minera.

Para cumplir con su misión la CONAE cuenta con información espacial generada por satélites construidos y diseñados en la Argentina. En conjunto con la empresa INVAP de Bariloche (Sociedad del Estado) y asociándose principalmente con la estadounidense NASA, provee la plataforma satelital y la mayoría de los instrumentos de dichos satélites. Estos son controlados desde la estación terrena Teófilo Tabanera situada en la provincia de Córdoba (está prevista para antes del 2015 la creación de dos estaciones satelitales más, posiblemente en Tierra del Fuego y en la Antártida). Tal es el caso de los denominados Satélites de Aplicaciones Científicas (SAC). Más de 80 universidades, entes, organismos y empresas nacionales participan en los proyectos y actividades de este Plan Espacial.

      ¿ Desde cuando Argentina mira la Tierra desde el Espacio?

     Argentina tiene un desarrollo importante en el área espacial. La CONAE ha puesto en órbita tres satélites de aplicación científica (SAC), con diferentes funciones: SAC-B; SAC-A y SAC-C. Todos fueron construidos en Argentina, por científicos argentinos.

·         El SAC-B fue lanzado el 4 de Noviembre de 1996. A partir de este satélite se logró el entrenamiento de un grupo de profesionales en ingeniería satelital y el desarrollo de centros de control de los satélites (hardware y software).

·         El SAC-A fue lanzado el 3 de Diciembre de 1998. La misión de este satélite fue un modelo tecnológico para la que luego fue la Misión del SAC-C. Puso a prueba instrumental desarrollado en el país, potencialmente aplicables para posteriores misiones. Experimentó la infraestructura de equipos de telemetría, tele comando y control.

·         El SAC-C fue lanzado el 21 de Noviembre de 2000. Es el primer satélite argentino de Tele observación diseñado por la CONAE y construido por completo en la Argentina. Desde su puesta en órbita cumple exitosamente su misión de monitorear y generar información desde el espacio que se usa en estudios de los océanos, agricultura, minería, geología, cartografía, y educación, entre otros temas. El SAC-C lleva entre su instrumental tres cámaras especiales que son las que generan las imágenes satelitales utilizadas en las aplicaciones científicas. También tiene otras importantes herramientas, aportadas por otras agencias espaciales.

     La NASA, que se asoció en esta misión ofreciendo los servicios de lanzamiento y dos instrumentos para mediciones científicas. También las Agencias Espaciales de Italia, Francia y Dinamarca participaron con más tecnología. En instalaciones de la Agencia Espacial de Brasil  se realizaron las pruebas de lanzamiento.

       CONAE sigue desarrollando nuevos satélites: SAC-D que estudiará los oceános, y el SAOCOM, utilizará tecnología de última generación para determinar la humedad de los suelos, información vital para la generación de modelos hidrológicos, productividad agrícola y control de inundaciones, entre otras utilidades que involucran el cuidado ambiental.

      ¿Por qué es tan especial el SAC-C?

    Es importante porque se obtiene a través de imágenes ópticas orientadas al estudio de ecosistemas terrestres y marinos, y para novedosas aplicaciones en salud, como la epidemiología panorámica, como así también, para alertas muy tempranas y gestiones ambientales. En los aspectos científicos obtiene datos de: temperatura y vapor de agua de la atmósfera, campo magnético y onda larga del campo gravitatorio terrestre, y estudia la estructura y la dinámica de la atmósfera y de la ionosfera.

      
         ¿Qué es una imagen satelital?

    Una imagen satelital o imagen de satélite se puede definir como la representación visual de la información capturada por un sensor montado en un satélite artificial. Estos sensores recogen información reflejada por la superficie de la tierra que luego es enviada a la Tierra y que procesada convenientemente entrega valiosa información sobre las características de la zona representada.

 Pixel 

Es un único punto en una imagen gráfica. Los monitores gráficos muestran imágenes dividiendo la pantalla en miles (o millones) de pixeles, dispuestos en filas y columnas. Los pixeles están tan juntos que parece que estén conectados. En monitores de color, cada pixel se compone realmente de tres puntos: uno rojo, uno azul, y uno verde. Idealmente, los tres puntos convergen en el mismo punto, pero todos los monitores tienen cierto error de convergencia que puede hacer que el color los pixeles aparezca borroso. La calidad de un sistema de visualización depende en gran medida de su resolución, es decir, cuántos bits utilizan para representar cada pixel.

  Aplicaciones para las imágenes satelitales.

    

     Las imágenes satelitales permiten en la actualidad obtener información importante para una serie de instituciones y disciplinas que centran su estudio en el territorio y sus componentes. Su uso abarca desde las relaciones internacionales hasta la prevención de desastres naturales y, aun cuando nuestro país esta iniciándose en esta tecnología espacial, los objetivos apuntan a diversificar las aplicaciones y aportes en la materia. Con motivo de su lanzamiento, se llevó a cabo el pasado martes 16 de abril el seminario titulado "aplicación de las imágenes del satélite chileno para el desarrollo del país", el cual apunto a describir las posibilidades existentes para el mundo académico y social en el uso de imágenes satelitales de alta definición. La actividad, desarrollada en el salón de honor de la pontificia universidad católica de Valparaíso, conto con la participación del servicio aereofotogrametrico (SAF) dependiente de la fuerza aérea de chile. Este organismo es el ente técnico y oficial del estado destinado a la obtención y procesamiento de imágenes, sean aéreas o espaciales.