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 órbita , incluidos los satélites espía y similares destinados a usos no militares como vigilancia ambiental , meteorología , cartografía y otros. El tipo más común son los satélites de imágenes de la Tierra , que toman imágenes de satélite , análogas a las fotografías aéreas ; Algunos satélites EO pueden realizar sensores remotos sin formar imágenes, como en la ocultación de radio GNSS .
La primera aparición de teledetección por satélite se remonta al lanzamiento del primer satélite artificial, el Sputnik 1 , por parte de la Unión Soviética el 4 de octubre de 1957. [1] El Sputnik 1 envió señales de radio, que los científicos utilizaron para estudiar la ionosfera . [2] La Agencia de Misiles Balísticos del Ejército de los Estados Unidos lanzó el primer satélite estadounidense, el 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, más de 150 satélites de observación de la Tierra estaban en órbita, registrando datos con sensores tanto pasivos como activos y adquiriendo más de 10 terabits de datos diariamente. [1] Para 2021, ese total había aumentado a más de 950, siendo el mayor número de satélites operados por la empresa estadounidense Planet Labs . [4]
La mayoría de los satélites de observación de la Tierra llevan instrumentos que deberían funcionar a una altitud relativamente baja. La mayoría orbita a altitudes superiores a 500 a 600 kilómetros (310 a 370 millas). Las órbitas más bajas tienen una importante resistencia aérea , lo que hace necesarias frecuentes maniobras de reactivación de la 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 , funcionan a altitudes de unos 800 km (500 millas). Las naves espaciales Proba-1 , Proba-2 y SMOS de la Agencia Espacial Europea están observando la Tierra desde una altitud de unos 700 km (430 millas). Los satélites de observación de la Tierra de los Emiratos Árabes Unidos, DubaiSat-1 y DubaiSat-2 , también están ubicados en órbitas terrestres bajas (LEO) y proporcionan imágenes satelitales de varias partes de la Tierra. [5] [6]
Para obtener 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 girará 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 en cada órbita. La mayoría se encuentran en órbitas sincrónicas con el Sol .
Una órbita geoestacionaria , a 36.000 km (22.000 millas), permite que un satélite se cierne 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°, pueden cubrir toda la Tierra. Este tipo de órbita se utiliza principalmente para satélites meteorológicos .
Herman Potočnik exploró la idea de utilizar naves espaciales en órbita para una observación militar y pacífica detallada de la Tierra en su libro de 1928, El problema de los viajes espaciales . Describió cómo las condiciones especiales del espacio podrían resultar útiles para experimentos científicos. El libro describía los satélites geoestacionarios (presentados por primera vez por Konstantin Tsiolkovsky ) y discutía la comunicación entre ellos y la Tierra mediante radio, pero no llegaba a la idea de utilizar satélites para transmisiones masivas y como repetidores de telecomunicaciones. [7]
Un satélite meteorológico es un tipo de satélite que se utiliza principalmente para monitorear el tiempo y el clima de la Tierra . [8] Estos satélites meteorológicos, sin embargo, ven más que nubes y sistemas de nubes. Las luces de las ciudades, los incendios , los efectos de la contaminación , las auroras , las tormentas de arena y polvo , la capa de nieve , los mapas de hielo , los límites de las corrientes oceánicas , los flujos de energía , etc., son otros tipos de información ambiental recopilada mediante satélites meteorológicos.
Las imágenes de satélite meteorológico 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 .
Otros satélites ambientales pueden ayudar en el monitoreo ambiental detectando cambios en la vegetación de la Tierra, el contenido de gases traza en la atmósfera, 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, las sequías se pueden monitorear 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 detectar cambios en la superficie del mar. Las emisiones antropogénicas pueden monitorearse evaluando los datos de NO 2 y SO 2 troposféricos .
Este tipo de satélites casi siempre se encuentran en órbitas heliosincrónicas y "congeladas" . Una órbita sincrónica con el Sol pasa sobre cada punto de la Tierra 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 lugar en cada observación. Una órbita "congelada" es la órbita más cercana posible a una órbita circular que no se ve perturbada por el achatamiento de la Tierra , la atracción gravitacional del Sol y la Luna, la presión de la radiación solar y la resistencia del aire .
El terreno se puede mapear desde el espacio con el uso de satélites, como Radarsat-1 [11] y TerraSAR-X .
Según la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), el servicio de radiocomunicaciones de exploración de la Tierra por satélite (también: servicio de radiocomunicaciones 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:
- la información relativa a las características de la Tierra y sus fenómenos naturales, incluidos los datos relativos al estado del medio ambiente, se obtiene mediante sensores pasivos o activos instalados en satélites ;
- se recopila información similar desde plataformas aéreas o terrestres;
- dicha información podrá distribuirse a estaciones terrenas dentro del sistema de que se trate;
- Se puede incluir interrogatorio en plataforma.
Este servicio también podrá incluir enlaces alimentadores necesarios para su funcionamiento.
Este servicio de radiocomunicaciones se clasifica de acuerdo con el Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT (artículo 1) de la siguiente manera:
Servicio fijo (artículo 1.20)
La asignación de frecuencias de radio se proporciona de acuerdo con el Artículo 5 del Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT (edición de 2012). [13]
Para mejorar la armonización en la utilización del espectro, la mayoría de las asignaciones de servicios estipuladas en este documento se incorporaron en Tablas nacionales de asignaciones y utilizaciones 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 exista uso civil, se ajustará al Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT.
Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .