El radar espacial o radar a bordo de vehículos espaciales es un radar que opera en el espacio exterior ; El radar en órbita es un radar en órbita y el radar en órbita terrestre es un radar en órbita geocéntrica . Varios satélites de observación de la Tierra , como RADARSAT , han empleado radar de apertura sintética (SAR) para obtener información sobre el terreno y la cobertura terrestre de la Tierra . [1]
En los Estados Unidos, Discoverer II fue una propuesta de programa de radar militar espacial iniciado en febrero de 1998 como un programa conjunto de la Fuerza Aérea, DARPA y NRO . El concepto era proporcionar indicación de objetivos en movimiento terrestres (GMTI) de alta resolución, así como imágenes SAR y cartografía digital de alta resolución. Este programa fue cancelado por el Congreso en 2007. SBR es una versión menos ambiciosa de Discoverer II.
El radar espacial ( SBR ) es una constelación de satélites de radar activos propuesta por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos . El sistema SBR permitiría la detección y el seguimiento de aeronaves , embarcaciones oceánicas (similar al programa soviético US-A ) y potencialmente vehículos terrestres desde el espacio. Esta información luego se transmitiría a los centros de comando regionales y nacionales, así como a los puestos de comando aerotransportados E-10 MC2A .
El uso de sensores de radar para fines de observación de la Tierra fue iniciado por el satélite Seasat de la NASA / JPL , que llevaba tres sensores de radar diferentes:
Después de Seasat , se han utilizado SAR, altímetros y dispersómetros en varias otras misiones espaciales.
Si bien el SAR, en principio, es similar a sus homólogos aéreos (con la ventaja de la mayor cobertura y acceso mundial que ofrece la plataforma satelital), los otros dos son específicos de las operaciones satelitales.
Un radar-altímetro satelital es un radar de aspecto nadir con una resolución de muy alto alcance, que mide la topografía de la superficie del océano con una precisión del orden de unos pocos centímetros. Además, el análisis de la amplitud y forma del eco puede extraer información sobre la velocidad del viento y la altura de las olas, respectivamente. Algunos radar-altímetros (como CryoSat /SIRAL) emplean apertura sintética y/o técnicas interferométricas : su huella reducida permite mapear superficies más rugosas como los hielos polares.
Un dispersómetro de viento observa la misma porción de la superficie del océano desde diferentes (al menos 3) ángulos de visión a medida que pasa el satélite, midiendo la amplitud del eco y la correspondiente reflectividad de la superficie. La reflectividad se ve afectada por la "rugosidad" de la superficie del océano, que a su vez se ve afectada por el viento y también depende de su dirección, este instrumento puede determinar la velocidad y dirección del viento.
Estos tres tipos de radar se utilizan actualmente en varios satélites. Los dispersómetros son de gran valor para la meteorología operativa, ya que permiten la reconstrucción de campos de viento a escala global. Los datos de los altímetros de radar se utilizan para la determinación precisa del geoide, el seguimiento de mareas, corrientes oceánicas y otros fenómenos oceánicos a gran escala como El Niño .
Las aplicaciones de los SAR son muchas: van desde la geología hasta el seguimiento de cultivos, desde la medición del hielo marino hasta el seguimiento de desastres y la vigilancia del tráfico de embarcaciones, sin olvidar las aplicaciones militares (muchos satélites SAR civiles son, de hecho, sistemas de doble uso). Las imágenes SAR ofrecen la gran ventaja, frente a sus homólogos ópticos, de no verse afectadas por condiciones meteorológicas como nubes, niebla, etc., lo que las convierte en el sensor de elección cuando se debe garantizar la continuidad de los datos. Además, la interferometría SAR (tanto de paso doble como de paso único, como se utiliza en la misión SRTM ) permite una reconstrucción tridimensional precisa.
Se han utilizado otros tipos de radares para misiones de observación de la Tierra: radares de precipitación como la Tropical Rainfall Measurement Mission , o radares de nubes como el utilizado en Cloudsat .
Al igual que otros satélites de observación de la Tierra , los satélites de radar suelen utilizar órbitas sincrónicas con el Sol de modo que se ignoran las variaciones diurnas de la vegetación, lo que permite medir con mayor precisión las variaciones a largo plazo.
Los satélites de radar de observación de la Tierra y las constelaciones de satélites incluyen los siguientes, con fechas operativas.
La mayoría de los radares que vuelan como carga útil en misiones planetarias (es decir, sin considerar los radares de aviónica, como los radares de atraque y aterrizaje utilizados en Apollo y LEM ) pertenecen a dos categorías: radares de imágenes y sondas.
Radares de imágenes : Los radares de apertura sintética son los únicos instrumentos capaces de penetrar la densa capa de nubes alrededor de planetas como Venus , que fue el primer objetivo de este tipo de misiones. Dos naves espaciales soviéticas ( Venera 15 y Venera 16 ) tomaron imágenes del planeta en 1983 y 1984 utilizando altímetros SAR y Radar . La sonda Magallanes también tomó imágenes de Venus en 1990 y 1994.
El único otro objetivo de una misión de radar de imágenes ha sido Titán , la luna más grande de Saturno , para penetrar su atmósfera opaca. El radar de la sonda Cassini , que orbitó Saturno entre 2004 y 2017, proporcionó imágenes de la superficie de Titán durante cada sobrevuelo de la luna. El radar Cassini era un sistema multimodo y podía funcionar como radar de apertura sintética , radar altímetro , dispersómetro y radiómetro .
Radares de sondeo : son radares de penetración terrestre de baja frecuencia (normalmente, HF - 3 a 30 MHz - o inferior) , que se utilizan para adquirir datos sobre la estructura del subsuelo del planeta. Su baja frecuencia de funcionamiento les permite penetrar cientos de metros, o incluso kilómetros, bajo la superficie. Normalmente se utilizan técnicas de apertura sintética para reducir la huella del suelo (debido a la baja frecuencia de funcionamiento y a las pequeñas dimensiones permitidas de la antena , el haz es muy ancho) y, por tanto, el eco no deseado de otros objetos de la superficie.
La primera sonda de radar volada fue ALSE (Experimento de sonda lunar Apolo) a bordo del Apolo 17 en 1972.
Otros instrumentos de sonda volados (en este caso alrededor de Marte ) son MARSIS (Mars Advanced Radar for SubSurface and Ionosphere Sounding) a bordo de la sonda Mars Express de la Agencia Espacial Europea , y SHARAD (mars SHAllow RADar sounder) en el Mars Reconnaissance del JPL. Orbitador (MRO). Ambos se encuentran actualmente operativos. También se utiliza una sonda de radar en la sonda lunar japonesa SELENE , lanzada el 14 de septiembre de 2007.
Un instrumento similar (principalmente dedicado a sondear plasma ionosférico ) se embarcó en la misión marciana japonesa Nozomi (lanzada en 1998 pero perdida).