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Satélite de observación de la Tierra

Seis satélites de observación de la Tierra que componen la constelación de satélites del tren A en 2014.

Un satélite de observación de la Tierra o satélite de teledetección de la Tierra es un satélite utilizado o diseñado para la observación de la Tierra (EO) desde la órbita , incluidos los satélites espía y otros similares destinados a usos no militares, como la vigilancia medioambiental , la meteorología , la cartografía y otros. El tipo más común son los satélites de imágenes de la Tierra , que toman imágenes satelitales , análogas a las fotografías aéreas ; algunos satélites de EO pueden realizar teledetección sin formar imágenes, como en la ocultación por radio GNSS .

La primera aparición de teledetección por satélite se puede fechar con el lanzamiento del primer satélite artificial, Sputnik 1 , por la Unión Soviética el 4 de octubre de 1957. [1] Sputnik 1 envió señales de radio, que los científicos usaron para estudiar la ionosfera . [2] La Agencia de Misiles Balísticos del Ejército de los Estados Unidos lanzó el primer satélite estadounidense, Explorer 1 , para el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA el 31 de enero de 1958. La información enviada desde su detector de radiación condujo al descubrimiento de los cinturones de radiación de Van Allen de la Tierra . [3] La nave espacial TIROS-1 , lanzada el 1 de abril de 1960, como parte del programa del Satélite de Observación Infrarroja por Televisión (TIROS) de la NASA, envió las primeras imágenes de televisión de patrones climáticos tomadas desde el espacio. [1]

En 2008, había más de 150 satélites de observación de la Tierra en órbita, que registraban datos con sensores pasivos y activos y adquirían más de 10 terabits de datos diariamente. [1] Para 2021, ese total había aumentado a más de 950, y el mayor número de satélites eran operados por la empresa estadounidense Planet Labs . [4]

La mayoría de los satélites de observación de la Tierra llevan instrumentos que deben operar a una altitud relativamente baja. La mayoría orbitan a altitudes superiores a 500 a 600 kilómetros (310 a 370 millas). Las órbitas más bajas tienen una resistencia aerodinámica significativa , lo que hace necesarias maniobras frecuentes de reimpulso de órbita. Los satélites de observación de la Tierra ERS-1, ERS-2 y Envisat de la Agencia Espacial Europea, así como la nave espacial MetOp de EUMETSAT, operan a altitudes de aproximadamente 800 km (500 millas). Las naves espaciales Proba-1 , Proba-2 y SMOS de la Agencia Espacial Europea observan la Tierra desde una altitud de aproximadamente 700 km (430 millas). Los satélites de observación de la Tierra de los EAU, DubaiSat-1 y DubaiSat-2 también están colocados en órbitas terrestres bajas (LEO) y proporcionan imágenes satelitales de varias partes de la Tierra. [5] [6]

Para obtener una cobertura global con una órbita baja, se utiliza una órbita polar . Una órbita baja tendrá un período orbital de aproximadamente 100 minutos y la Tierra rotará alrededor de su eje polar unos 25° entre órbitas sucesivas. La trayectoria terrestre se mueve hacia el oeste 25° en cada órbita, lo que permite escanear una sección diferente del globo con cada órbita. La mayoría están en órbitas heliosincrónicas .

Una órbita geoestacionaria , a 36.000 km (22.000 mi), permite a un satélite flotar sobre un punto constante de la Tierra, ya que el período orbital a esta altitud es de 24 horas. Esto permite una cobertura ininterrumpida de más de 1/3 de la Tierra por satélite, por lo que tres satélites, espaciados 120° entre sí, pueden cubrir toda la Tierra. Este tipo de órbita se utiliza principalmente para satélites meteorológicos .

Historia

En su libro de 1928, El problema de los viajes espaciales , Herman Potočnik exploró la idea de utilizar naves espaciales en órbita para la observación detallada de la Tierra con fines pacíficos y militares . Describió cómo las condiciones especiales del espacio podrían ser útiles para los experimentos científicos. El libro describía los satélites geoestacionarios (propuestos por primera vez por Konstantin Tsiolkovsky ) y analizaba la comunicación entre ellos y la Tierra mediante radio, pero no llegaba a abordar la idea de utilizar satélites para la difusión masiva y como retransmisores de telecomunicaciones. [7]

Aplicaciones

Clima

GOES-8 , un satélite meteorológico de Estados Unidos .

Un satélite meteorológico es un tipo de satélite que se utiliza principalmente para monitorear el tiempo y el clima de la Tierra . [8] Sin embargo, estos satélites meteorológicos ven más que nubes y sistemas nubosos. Las luces de la ciudad, los incendios , los efectos de la contaminación , las auroras , las tormentas de arena y polvo , la capa de nieve , el mapeo del hielo , los límites de las corrientes oceánicas , los flujos de energía , etc., son otros tipos de información ambiental recopilada mediante satélites meteorológicos.

Las imágenes satelitales meteorológicas ayudaron a monitorear la nube de ceniza volcánica del Monte St. Helens y la actividad de otros volcanes como el Monte Etna . [9] También se ha monitoreado el humo de los incendios en el oeste de los Estados Unidos, como Colorado y Utah .

Monitoreo ambiental

Imagen satelital compuesta de la Tierra, que muestra toda su superficie en proyección equirectangular

Otros satélites ambientales pueden ayudar a la vigilancia ambiental detectando cambios en la vegetación de la Tierra, el contenido de gases traza atmosféricos, el estado del mar, el color del océano y los campos de hielo. Al monitorear los cambios de la vegetación a lo largo del tiempo, se pueden monitorear las sequías comparando el estado actual de la vegetación con su promedio a largo plazo. [10] Por ejemplo, el derrame de petróleo de 2002 frente a la costa noroeste de España fue observado atentamente por el ENVISAT europeo , que, aunque no es un satélite meteorológico, vuela un instrumento (ASAR) que puede ver cambios en la superficie del mar. Las emisiones antropogénicas se pueden monitorear evaluando los datos de NO 2 y SO 2 troposféricos . [ cita requerida ]

Este tipo de satélites se encuentran casi siempre en órbitas heliosincrónicas y "congeladas" . Una órbita heliosincrónica pasa sobre cada punto del suelo a la misma hora del día, de modo que las observaciones de cada paso se pueden comparar más fácilmente, ya que el Sol está en el mismo punto en cada observación. Una órbita "congelada" es la órbita más cercana posible a una órbita circular que no se ve alterada por el achatamiento de la Tierra , la atracción gravitatoria del Sol y la Luna, la presión de la radiación solar y la resistencia del aire . [ cita requerida ]

Cartografía

El terreno se puede mapear desde el espacio con el uso de satélites, como Radarsat-1 [11] y TerraSAR-X .

Normativa internacional

Sistema de satélites de exploración terrestre RapidEye en acción alrededor de la Tierra.

Según la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), el servicio de exploración de la Tierra por satélite (también: servicio de radiocomunicación de exploración de la Tierra por satélite ) se define, según el artículo 1.51 del Reglamento de Radiocomunicaciones (RR) de la UIT [12] , como:

Un servicio de radiocomunicación entre estaciones terrenas y una o más estaciones espaciales , que puede incluir enlaces entre estaciones espaciales, en el que:

Este servicio también podrá incluir los enlaces alimentadores necesarios para su funcionamiento.

Clasificación

Este servicio de radiocomunicación se clasifica de acuerdo con el Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT (artículo 1) de la siguiente manera: [ cita requerida ]
Servicio fijo (artículo 1.20)

Asignación de frecuencia

La asignación de frecuencias radioeléctricas se realiza de conformidad con el Artículo 5 del Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT (edición 2012). [13]

Con el fin de mejorar la armonización en la utilización del espectro, la mayoría de las asignaciones de servicios estipuladas en este documento se incorporaron en los Cuadros nacionales de asignación y utilización de frecuencias, que son responsabilidad de la administración nacional correspondiente. La asignación puede ser primaria, secundaria, exclusiva y compartida.

Sin embargo, el uso militar, en bandas donde hay uso civil, se ajustará al Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT.

Ejemplo de asignación de frecuencia

Véase también

Referencias

  1. ^ abc Tatem, Andrew J.; Goetz, Scott J.; Hay, Simon I. (2008). "Cincuenta años de satélites de observación de la Tierra". Científico estadounidense . 96 (5): 390–398. doi :10.1511/2008.74.390. PMC  2690060 . PMID  19498953.
  2. ^ Kuznetsov, VD; Sinelnikov, VM; Alpert, SN (junio de 2015). "Yakov Alpert: Sputnik-1 y el primer experimento ionosférico satelital". Avances en la investigación espacial . 55 (12): 2833–2839. Código Bibliográfico :2015AdSpR..55.2833K. doi :10.1016/j.asr.2015.02.033.
  3. ^ "James A. Van Allen". nmspacemuseum.org . Museo de Historia Espacial de Nuevo México . Consultado el 14 de mayo de 2018 .
  4. ^ "¿Cuántos satélites de observación de la Tierra orbitan el planeta en 2021?". 18 de agosto de 2021.
  5. ^ "DubaiSat-2, satélite de observación de la Tierra de los Emiratos Árabes Unidos". Centro Espacial Mohammed Bin Rashid. Archivado desde el original el 17 de enero de 2019. Consultado el 4 de julio de 2016 .
  6. ^ "DubaiSat-1, satélite de observación de la Tierra de los Emiratos Árabes Unidos". Centro Espacial Mohammed Bin Rashid. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016. Consultado el 4 de julio de 2016 .
  7. ^ "Introducción al satélite". www.sasmac.cn . 2 de septiembre de 2016. Archivado desde el original el 16 de septiembre de 2016 . Consultado el 19 de abril de 2017 .
  8. ^ NESDIS, Satélites. Archivado el 4 de julio de 2008 en Wayback Machine. Recuperado el 4 de julio de 2008. Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
  9. ^ NOAA, Satélites de la NOAA y científicos vigilan el monte St. Helens en busca de una posible erupción. Archivado el 10 de septiembre de 2012 en archive.today. Consultado el 4 de julio de 2008. Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
  10. ^ NASA, Sequía. Archivado el 19 de agosto de 2008 en Wayback Machine. Recuperado el 4 de julio de 2008. Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
  11. ^ Grunsky, EC El uso de imágenes satelitales multihaz del Radarsat-1 para el mapeo del terreno. Recuperado el 4 de julio de 2008
  12. ^ Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT, Sección IV. Estaciones y sistemas de radiocomunicaciones – Artículo 1.51, definición: servicio de exploración de la Tierra por satélite / servicio de radiocomunicaciones de exploración de la Tierra por satélite
  13. ^ Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT, CAPÍTULO II – Frecuencias, ARTÍCULO 5 Atribuciones de frecuencias, Sección IV – Cuadro de atribuciones de frecuencias

Enlaces externos