Un globo satélite , a veces llamado " satélite ", es un satélite inflado con gas después de haber sido puesto en órbita .
El primer cuerpo volador de este tipo fue el Echo 1 , que fue lanzado a una órbita de 1.600 kilómetros de altura el 12 de agosto de 1960 por Estados Unidos. Originalmente tenía forma esférica y medía 30 metros, con una fina carcasa de plástico recubierta de metal y fabricada con Mylar . Sirvió para realizar pruebas como satélite "pasivo" de comunicaciones y geodésico .
Uno de los primeros contactos por radio que se hicieron con el satélite se produjo a una distancia de casi 4.000 kilómetros (2.500 millas) (entre la costa este de los EE. UU. y California). Cuando el Echo 1 se desintegró en 1968, las mediciones de su órbita realizadas por varias docenas de estaciones terrestres habían mejorado nuestro conocimiento de la forma precisa del planeta en casi un factor de diez. [ cita requerida ]
Su sucesor fue el Echo 2 (1964-1970, aproximadamente), de construcción similar. Este satélite orbitaba la Tierra unos 400 kilómetros más abajo, no en un ángulo de 47° como el Echo 1, sino en una órbita polar con un ángulo medio de 81°. Esto permitió establecer contacto por radio y realizar mediciones en latitudes más altas. En las comprobaciones de la órbita del Echo para analizar las perturbaciones en su órbita y en el campo gravitatorio de la Tierra participaron entre treinta y cincuenta estaciones terrestres profesionales, así como unos doscientos astrónomos aficionados repartidos por todo el planeta en estaciones de "observación lunar", que aportaron aproximadamente la mitad de todos los avistamientos.
El teorema de Pitágoras permite calcular fácilmente a qué distancia es visible un satélite a esa gran altura. Se puede determinar que un satélite en una órbita de 1.500 kilómetros (930 millas) sale y se pone cuando la distancia horizontal es de 4.600 kilómetros (2.900 millas). Sin embargo, la atmósfera hace que esta cifra varíe ligeramente. Así, si dos estaciones de radio están a 9.000 kilómetros (5.600 millas) de distancia y la órbita del satélite pasa entre ellas, es posible que puedan recibir las señales de radio reflejadas de la otra si las señales son lo suficientemente fuertes.
Sin embargo, la visibilidad óptica es menor que la de las ondas de radio, porque
A pesar de ello, no hay ningún problema en observar un cuerpo en movimiento como el Echo 1 con fines geodésicos precisos, hasta una elevación de 20°, lo que corresponde a una distancia de 2.900 kilómetros (1.800 mi). En teoría, esto significa que se pueden "salvar" distancias de hasta 5.000 kilómetros (3.100 mi) entre puntos de medición, y en la práctica esto se puede lograr hasta 3.000-4.000 kilómetros (1.900-2.500 mi).
Para la observación visual y fotográfica de satélites y globos brillantes, y sobre su uso geodésico, consulte Echo 1 y Pageos para obtener más información.
Para fines de prueba especiales se construyeron dos o tres satélites de la serie Explorer como globos (posiblemente Explorer 19 y 38). [ especificar ]
El Echo 1 fue un éxito reconocido de la ingeniería de radio, pero el principio pasivo de las telecomunicaciones (reflexión de las ondas de radio en la superficie del globo) fue pronto reemplazado por sistemas activos. Telstar 1 (1962) y Early Bird (1965) fueron capaces de transmitir varios cientos de canales de audio simultáneamente, además de un programa de televisión intercambiado entre continentes.
La geodesia satelital con Echo 1 y 2 logró cumplir con todas las expectativas no solo durante los 2 o 3 años previstos, sino durante casi 10 años. Por este motivo, la NASA planeó pronto el lanzamiento del globo Pageos, aún más grande, de 40 metros (130 pies). El nombre proviene de "satélite geodésico pasivo" y suena similar a "Geos", un exitoso satélite electrónico activo de 1965.
Pageos fue creado especialmente para la " red global de geodesia por satélite ", que hasta 1973 contó con la presencia de unos 20 equipos de observación a tiempo completo en todo el mundo. En total, se registraron 3000 placas fotográficas utilizables de 46 estaciones de seguimiento con cámaras BC-4 totalmente electrónicas calibradas (1:3 / distancia focal 30 y 45 cm (12 y 18 pulgadas)). A partir de estas imágenes, se pudo calcular la posición de las estaciones de forma tridimensional con una precisión de unos 4 metros (13 pies). El coordinador de este proyecto fue el profesor Hellmut Schmid , de la ETH de Zúrich .
Tres estaciones de la red mundial estaban situadas en Europa: Catania en Sicilia , Hohenpeißenberg en Baviera y Tromsø en el norte de Noruega. Para completar la red de navegación se necesitaban mediciones de distancias exactas; estas se tomaron en cuatro continentes y en toda Europa con una precisión de 0,5 milímetros (0,020 pulgadas) por kilómetro.
La red mundial permitió calcular una "fecha geodésica" (la posición geocéntrica del sistema de medición) en diferentes continentes, con una precisión de unos pocos metros. A principios de los años 70 se pudieron calcular valores fiables para casi 100 coeficientes del campo gravitatorio de la Tierra.
Los satélites brillantes que se forman en forma de globo son muy visibles y se podían medir en placas fotográficas de grano fino (menos sensibles) incluso al comienzo de los viajes espaciales, pero existían problemas con la cronometría exacta de la trayectoria de un satélite. En aquella época, solo se podía determinar con una precisión de unos pocos milisegundos.
Como los satélites giran alrededor de la Tierra a unos 7-8 kilómetros por segundo (4,3-5,0 mi/s), un error de tiempo de 0,002 segundos se traduce en una desviación de unos 15 metros (49 pies). Para cumplir con el nuevo objetivo de medir las estaciones de seguimiento con precisión en un par de años, alrededor de 1960 se adoptó un método de balizas luminosas intermitentes.
Para construir una red de medición tridimensional, la geodesia necesita puntos de referencia exactamente definidos, más que una hora precisa. Esta precisión se alcanza fácilmente si dos estaciones de seguimiento registran la misma serie de destellos de un satélite.
La tecnología de balizas de destello ya estaba madura en 1965 cuando el pequeño satélite electrónico Geos (más tarde llamado Geos 1) fue lanzado en noviembre de 1965. Con su compañero, Geos 2 , que fue lanzado en enero de 1968, el sistema GEOS produjo un aumento notable en la precisión de las mediciones.
A partir de 1975, aproximadamente, casi todos los métodos de medición ópticos perdieron su importancia, ya que fueron superados por el rápido progreso de la medición electrónica de distancias. Solo los nuevos métodos de observación desarrollados con CCD y la posición de estrellas de alta precisión del satélite astrométrico Hipparcos permitieron seguir mejorando la medición de distancias.
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