jueves, 3 de abril de 2014

Oportunidades de lanzamiento de la CRS-3 de SpaceX

La tercera Dragon, la nave privada de SpaceX, que con la contratación de la NASA lleva carga útil a la ISS, debió de despegar el 16 de marzo, pero una fuga de aceite en la nave Dragon hizo que se retrasara el lanzamiento hasta el día 30 de marzo. Pero cuando se acercaba el día 30, día en que debía despegar, un error en una antena de seguimiento hizo que se paralizaran todos los despegues desde el Kennedy Space Center. Este imprevisto hizo que se retrasara también el lanzamiento de un satélite militar (NROL-67).
Los problemas técnicos no afectarán al despegue de mañana del DMSP F19, un satélite militar meteorológico, que despegará desde Vandenberg a bordo de un Atlas V-401 (la versión mas ligera del Atlas V).

Volviendo a Kennedy, ambos despegues siguen sin tener ninguna fecha de lanzamiento concreta, pero se cree que no despegarán antes del día 10 de abril. Como pronto.

Respecto al NROL-67, es más difícil predecir su órbita, ya que hablamos de un satélite militar y además es un satélite geoestacionario, por lo que requiere maniobras mayores. Pero con el Falcon 9 1.1 y la Dragon lo tenemos más fácil, ya que tenemos la órbita de la ISS como referencia. Esto hace que se pueda calcular más fácilmente la hora de despegue. O en este caso, las oportunidades de despegue.

Para despegar a la ISS se tienen 2 oportunidades al día, ya que la órbita de la ISS pasa dos veces al día por un mismo lugar en tierra, una en dirección ascendente y otra en descendente. Y precisamente de ahí viene el primer problema, ya que desde Kennedy no podemos despegar en el nodo descendente de la órbita de la ISS por restricciones en el espacio aéreo y evitar sobrevolar zonas de otros países durante el despegue. Por lo que nos queda una sola oportunidad al día. Pero hay mas restricciones. La Dragon, según ha demostrado en sus dos primeros vuelos, debe de despegar entre 41 minutos y 30 segundos antes o 5 minutos y 28 segundos después de que la ISS pase en su máxima elevación por el centro espacial. Y encontrar un paso en nodo ascendente y que además la ISS esté en esa parte de su órbita (entre 160º y 14,4º en anomalía media) es algo más complejo.

Como SpaceX guarda un extremo secretismo sobre las cosas que hace, no sabemos cuanta desviación de anomalía media puede soportar la Dragon, aunque ha quedado claro, que al ser una nave no tripulada, esta puede esperar días en una órbita mas baja hasta que llegue a la desviación de anomalía media adecuada. Pero no demasiados días, porque en su interior suele llevar comida fresca como fruta, y además, al viajar mas bajo que la Estación la precesión nodal es diferente, así que si pasara muchos días en esa situación la nave necesitaría maniobrar, y gastar combustible.

La ISS pasando 5 minutos antes por el cielo de la rampa de lanzamiento, en su segunda misión.

En la imagen se puede ver que la trayectoria de la ISS no es la ideal, porque en caso de que el plano de la ISS estuviera en el zenit de la rampa de lanzamiento no necesitaríamos gastar combustible en cambiar el plano de la Dragon.

Una vez hechos a la idea podemos predecir el momento ideal de despegue de la Dragon para los próximos días (a partir del día 10). Eso sí, como el día 10 pilla algo lejos, hay que usar un programa propagador de órbitas para predecir con mayor exactitud la órbita de la ISS en el futuro:

10 de Abril: 22:40 UTC (-130º)

11 de Abril:  22:19 UTC (-145º)

12 de Abril: 21:53 UTC (-40º)

13 de Abril: 21: 31 UTC (+50º)

14 de Abril: 21:07 UTC (+140º)

15 de Abril: 20:43 UTC (-115º)

16 de Abril: 20:19 UTC (-25º)

17 de Abril: 19:55 UTC (+75º)

18 de Abril: 19:34 UTC (-190º)

19 de Abril: 19:09 UTC (-80º)

20 de Abril: 18:45 UTC (-10º)**

21 de Abril: 18:21 UTC (+110º)

22 de Abril: 17:59 UTC (+190º)

23 de Abril: 17:37 UTC (-80º)

24 de Abril: 17:11 UTC (+20º)

25 de Abril: 16:50 UTC (+140º)

26 de Abril: 16:25 UTC (-135º)

27 de Abril: 16:00 UTC (-30º)


La ISS se acerca en plano a Kennedy Space Center, Florida. JsatTrack.

Como se puede observar, los grados indican la anomalia media aproximada entre ISS y centro de lanzamiento a la hora que el plano de la Estacion pasa por Kennedy. Los marcados en verde son las fechas que mas probabilidades tienen de despegue ya que la anomalia media es pequeña. En cambio, algunas marcadas en naranja, muestran como la ISS está cerca de la otra punta del planeta, aumentando mucho el supuesto tiempo que tardaría en llegar a la ISS.

Estas horas son de referencia y lo más seguro es que varíen unos cuantos minutos respecto a la hora del despegue real, ya que la Dragon nunca ha despegado justo cuando el plano de la ISS sobrevuela el centro de lanzamiento. Me atrevería a decir que se retrasarán unos cuantos minutos, porque en ambos despegues la hora exacta se había pasado, pero con sólo dos despegues uno no puede asegurar nada.
También hay que tener en cuenta, que el propagador de órbitas no es exacto, y que según nos alejemos de la fecha de la órbita original (hoy), menos precisión tendrán los datos más alejados en tiempo.


Esta entrada está inspirada en la entrada hecha por Daniel Marín y Gabriel García, que escribieron un articulo tremendamente ilustrativo sobre cómo acoplar una nave Soyuz a la ISS en 6 horas. Este método es extrapolable a la Dragon con unas modificaciones, en las que me he basado para hacer dichas predicciones.



ACTUALIZACIÓN: SpaceX ha detallado la fecha y la hora del proximo intento del lanzamiento: Día 14 de abril a las 20:58 UTC. Pese a estar en amarillo en la lista de arriba parece ser que la Dragon es capaz de despegar con la ISS tan lejos. La predicción de la hora no ha estado demasiado acertada, 9 minutos atrasada, pero esta todavía puede cambiar dependiendo de la órbita de la ISS. Tambien se ha de tener en cuenta que la ISS hizo una pequeña maniobra para evitar colisionar con un cohete en deshuso el día 3 poco después de haberse publicado esta entrada, y eso, parece ser, que tambien ha influido en el desvio del tiempo. Aunque todo hay que admitirlo, parte del error es propio por no haber tenido en cuenta que la Dragon nunca despega cuando el centro de lanzamiento está exactamente en el plano orbital.

sábado, 22 de febrero de 2014

Observando el lanzamiento del Delta IV M+ con dos satélites GPS... a 12.500 Km de distancia!

Cees Bassa, experto observador y analista de satélites, calculó un día antes del lanzamiento la órbita de transferencia que debía hacer el cohete Delta 4 para llegar a MEO (Medium Earth Orbit), donde se encuentran los satélites GPS. Al hacerlo se dio cuenta de que pasaría cerca de Sudáfrica apenas 40 minutos después del lanzamiento, lugar en donde vive otro experto observador llamado Greg Roberts.
La órbita de búsqueda era la siguiente:

GPS2F-5 Pre-launch elset
1 84001U 14901A   14052.16343000 -.00000131  00000-0  00000+0 0    11
2 84001 043.3073 322.9734 6035451 202.3265 112.1288 04.01217858    05
Cees Bassa

Al retrasarse el lanzamiento hasta las 1:57 UTC por culpa de la radiación solar (la hora que se cerraba la ventana de lanzamiento), esta órbita no valía, y habia que cambiar la hora y la Ascension Recta del Nodo Ascendente (RAAN) para que estas órbitas fueran correctas.
Como no había tiempo, Greg utilizó otro método que algún día mencionaré, y dió en el clavo. El resultado, estas imágenes:
Foto tomada a las 2h. 30min. 59.060seg. UTC. Azimut 224º y 51º de elevación. 

Foto tomada a las 2h 35min. 33.692seg. UTC. Azimut 131º y 34º de elevación.

El tiempo de exposición es el mismo para ambas fotos, pero la línea que deja registrada el satélite se ve de diferentes longitudes. Esto ocurre porque en la segunda foto el satélite está mucho más lejos del observador y de altitud, haciendo un movimiento mas leve en el cielo.Como ejemplo, en la primera foto está a 1120 Km (al iniciar la foto) y en la segunda está a unos 2522 Km.

Una pena, porque el plan inicial era intentar observar al cohete en ignición, cosa que no ocurrió cuando sobrevolaba Sudáfrica:
Si nos fijamos en el Ground Track, en el punto 4 está el SECO 2 (Second Stage CutOff), y no volvería a entrar en ignición hasta el punto 5, o Second Reestart. En todo ese tiempo el motor del cohete no funciona, y es cuando pasa por Sudáfrica. La maniobra a MTO (MEO Transfer Orbit) ocurre entre los puntos 3 y 4 y la maniobra final para elevar el perigeo ocurre entre los puntos 5 y 6. Después de esto, se les deja a ambos satélites en su órbita más o menos operativa sin necesidad de que hagan grandes maniobras, para ahorrar combustible.

Ground Track usando la órbita de Cees. JSatTrack.

 Simulación 3D con datos orbitales (VSFT3D) (satflare.com)

3D (2) JSatTrack.
Simulaciones de la órbita de transferencia a MTO.


Con estas fotografías Greg ha conseguido observaciones numéricas, y con ellas Cees, aprobechando la excelente precision que tenía la órbita de búsqueda (comparado con las observaciones reales), ha calculado la siguiente órbita:

GPS2F-5 FIT
1 84001U 14901A 14052.17662093 .00000000 00000-0 00000-0 0 07
2 84002 43.3073 327.7364 6035451 202.3265 112.1288 4.01217858 01

Cees Bassa

Esto nos da la siguiente simulación, muy parecida a la anterior:

Ground Track (JSatTrack). Nótese el gran parecido a la foto del Kit de lanzamiento de ULA.

 Simulación 3D. El lanzamiento ocurre unos 30-40 minutos antes. Se ve pasando cerca de Sudáfrica

Esta es quizás la mas interesante de las tres. Se ve pasando cerca de Sudáfrica, pero a la vez he adjuntado la posición que tendría si se hubiese lanzado en la apertura de lanzamiento. La pequeña diferencia en trayectoria es porque la segunda órbita es mas precisa porque está basada en la primera órbita mas las observaciones de Greg.

Órbitas y imágenes publicadas con permiso de Greg y Cees, a los cuales les agradezco enormemente los datos que me han enviado.

viernes, 14 de febrero de 2014

Heavens Above, en Euskera



Heavens Above es una herramienta que nos permite de forma sencilla y rápida ver los pasos de satélites que tenemos para un lugar en concreto, con mapa del cielo, trayectoria, brillo, hora y un montón más de datos. También ofrece predicciones muy precisas de Iridium Flares, seguimiento especial a satélites de interés, predicciones de conjunciones de satélites, posiciones de cometas y asteroides y otros muchos servicios.

Está hecha para principiantes en el ámbito de satélites ya que ofrece la información clara y sencilla.

Utiliza la base de datos de la USAF de más de 14.500 satélites que hay catalogados, y de igual manera, las órbitas de 378 satélites de las que no se revela su órbita las saca de la página web de Mike McCants, órbitas que se calculan por el propio Mike y con las observaciones de aficionados. Un ejemplo claro de estos objetos es el X-37B o OTV 3, un pequeño shuttle de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos que siempre da mucho de qué hablar.

Otro servicio que nos da Heavens en casos especiales, es el seguimiento de objetos perturbados por la gravedad terrestre pero que no orbitan nuestro planeta, como sobrevuelos de asteroides cerca de la Tierra, como fue el caso del asteroide 2012 DA14, que pasó rozando (no literalmente, por suerte) nuestro planeta hace ya un par de añitos, o el último paso de la sonda Juno, que lamentablemente sólo se pudo ver en el hemisferio sur.

Bueno, pues ahora se ha traducido a castellano, portugués, alemán, polaco y chino simplificado, euskera y otros.
Heavens Above en euskera.

La traducción al euskera ofrece algunas ventajas respecto a la versión de castellano pues me he cogido la libertad de mejorar algo el vocabulario técnico y algún que otro dato que no viene en la versión original.
Puedes seleccionar tu idioma antes de registrarte aquí.

Para acabar, darle las gracias a Chris por dejarme traducir su magnifica web, e invitaros a quienes no estáis registrados a hacerlo y a traducirlo a vuestro idioma.

lunes, 6 de enero de 2014

ISSa eta "maratoiak"


La verisón en castellano la podeís encontrar en el gran blog de Manu Arregi "El Navegante"

EEIa (Estazio Espazial Internazionala) edo ISSa munduko satelite ikusiena da, eta disdira erregular gehien duena. Ehunka pertsonak ikusten dute egunero, Heavens-Above edo Calsky-ren predikzioaz lagunduta, baina gutxi batzuk bakarrik fijatzen dira pasuen boladetan.

Momentu hauetan seguruenik irakurle bat baino gehiagok konturatu da egunero daudela EEIaren pasuak.

Lenengo, EEIak lurra edo beste edozein planeta, ilargi edo eguzkirekin ez duela patroirik esan behar da, laburrez esanda ez dago harmonikorik beraien artean. 51,6ºko inklinazioan hegan egiten du, hori esan nahi du 51,6ºko (ipar edo hegoalde) latitudetan hegan doala, ta 415 Km tako altitudean doa gutxi gorabehera momentu hauetan, transobrdadore espazialaren erretiradatik Soyuz kapsulak altitude horietaraino ailegatzeko gai direlako.

51,6ºtako latitudeetaraino hegan egitea 70ºtarate ikusgarria esan nahi du, beste hitzekin esanda, ekuadorretik 70º baino hurbilago dagoen edozein pertsona ikusi ahal du.
Horretarako, Manu Arregik Heavens Above webgunean EEIrako predikzioak ikusteko artikulu bat egin zuen (hemen).

Heavens Aboveren taulak ikusita, horaintxe bertan EEIrako pasuak daudela ikusi ahal dugu, baina zergatik?
Heavens Aboveko lekuaren predikzioak. Gauerako eta goizerako predikzioekin.

Pasuak egunero (ilunabarrean eta egunsentian) egoteak satelitea "maratoian" dagoela deitzen diete zenbait zalego batzuk, eta basikoki munduko edozein lekutan obserbazio patroiak ezin hobeak diren egunetan gertatzen dira. Fenomeno hau EEIa (eta beste sateliteei) kanpoz gertatzen da: Lurraren orbita eguzkiaren inguruan.

Prezesioak kontuan hartzen ez baditugu, EEIak orbita berbera edukiko luke beraren planoan egonda. Imagina dezagun horrela dela.

Orbita berdina da beti, longitude desberdinetan ikustea uzten duena lurraren errotazioa da. 3D simulazio honetan ikusi ahal da:
                                       
EEIak zirkunferentzia aldatu gabe mugitzen da, baina behean lurra mugitzen da.

Denok dakigunez, Lurrak 365 egunetan orbitatzen du eguzkia, horregatik EEIak argia jasotzen duen angelua gradu bat  mugitzen da egunero (365 egun/360 gradu= gradu 1/egun gutxi gorabehera). Beno, ba urtero bi alditan EEIaren orbitak leku idealan dago eguzkiko argia konstanteki jasotzeko, irudi honetan ikusten den bezala:


Eguzkian 90ºtan ematen dio beti eta konstanteko argiztatuta gelditzen da. Horren ondorioz, gaua den leku guztietan ikusgai da ilunabar eta egunsentietan. 6 hilabete pasata eguzkiaren argia beste aldetik jasoko luke, fenomeno berbera eginda.


Maratoiak gerturatzen edo aldentzen diren egunetan beste fenomeno bat gertaten da: Egunsentian edo ilunabarrean bakarrik ikusgai da. Hori alineamendua perfektua ez delako ta orbitaren tarte bat gauean pasatzen dutelako gertatzen da.

Hurrengo maratoien erdiko egunak hauek izango dira*:

-2013ko abendua (pasatuta)
-2014ko ekainak 2-3
-2014ko urriak 2 (ez da konpletua), prezesioaren erruz eta lurraren orbitaren erruz.
-2014ko abenduak 30; 2015eko urtarrilak 1
-2015ko martxoak 1 (ipar hemisferiorako bakarrik edo ekuadorrean gertu daudenentzako), lurraren orbitaren erruz.
-2015eko martxoak 31 (hego hemisferiorako bakarrik edo ekuadorrearen gertu daudenentzako), lurraren orbitagatik eta prezesioagatik.
-2015 maiatzak 30



*Datak bariazioak izango ditu, hainbat egunetakoak, bereiziki urrun dauden datentzako.

jueves, 19 de diciembre de 2013

Tránsitos de satélites

Un tránsito es el momento que un satélite pasa por delante de una estrella, planeta, la Luna o el Sol. Normalmente los tránsitos cercanos a estrellas no atraen mucho, ya que en un solo paso por nuestro cielo un satélite pasa cerca de muchísimas estrellas. Pero se gana atractivo cuando un objeto grande pasa por delante de la Luna o el Sol.

Este post está inspirado en el blog de Dani Caxete, que ayer consiguió fotografiar la Estación Espacial Internacional (ISS) en el mismo instante que esta estaba alineada con la Luna y el lugar donde se encontraba. No suele ser por mucho tiempo, unas 8 décimas de segundo de media. El lugar en donde te coloques también es crítico... 100 metros desviados del centro de la predicción y no saldrá o se verá por una esquina del disco lunar. Hay que tener madera para lograrlo.
Suelen ocurrir pocas veces, y de esas pocas sólo se suele intentar cuando la Luna está casi llena, y además tiene que hacer buen tiempo. De lo contrario, si la Luna está a medio llenar (o vaciar, depende de como lo veamos) tendremos la mitad de posibilidades de cazar el objetivo.

Para lograrlo, hay que tener un equipo sofisticado, no vale una Canon de 500 euros de esas que se usan para sacarse fotos en el espejo en modo automático... Hace falta un buen trípode de 10 kilos, un telescopio que nos de suficiente campo como para que entre el disco lunar o solar de sobra, adaptadores, disparadores remotos, objetivos de 1000 euros y un montón de cosas de mas que se me escapan. Claro que, después de tener toda esa lista no vale tomársela a la ligera; hay que tener mano. Y sobre todo un buen reloj sincronizado minutos antes, con la hora GPS o un reloj atómico.

Si todo va bien, (normalmente el 50% de las veces), se logra algo parecido a esto:

La Estación Espacial Internacional, del tamaño de un campo de béisbol pasa por delante de la Luna a 535 Km del observador. Dani se ha empeñado en colocar mi nombre, para alimentar mi ego.

Montaje de 3 fotos de una ráfaga. 

Y ya para rizar el rizo rizado nos muestra el tiempo que hacía mientras sacaba la foto... Con esas nubes no voy ni a comprar el pan.


Este es sólo un ejemplo de muchos que ha conseguido Dani. El resto lo podéis ver en su galería de Flickr. Espectacular.

Volviendo de nuevo a los tránsitos, estos sólo pueden ocurrir bajo ciertas circunstancias. Cuando hablamos de tránsitos hablamos de probabilidades, ya que no hay ningún patrón entre la órbita de un satélite y la Luna.

Para que un tránsito ocurra en la latitud donde se encuentran la mayoría de mis leyentes, 40º Norte, se deben de cumplir unas reglas generales que todos los satélites en órbita baja deben cumplir. Hablo por supuesto de tránsitos lunares y solares:

-La Luna y el Sol no están nunca sobre la parte norte de nuestro cielo (puede estarlo al amanecer y anochecer un poco, pero es redundante), como mucho en una elevación de 40-50º sobre el sur. Y esta es la primera limitación: Un tránsito no puede ocurrir en el lado norte de nuestro cielo, simplemente porque la Luna o el Sol jamás están ahí. Esto les afecta a los satélites con una inclinación entre 45 y 80 grados. La inclinación es la latitud mayor que puede coger un satélite. En el caso de la ISS su inclinación es de 51,6º, así que en su culminación pasa por latitud +51:


Como tiene una inclinación mayor a la latitud en la que nos encontramos, en el 50% de los pasos tendremos la situación de que la ISS aparece por el noroeste y se va por el sureste, reduciendo el tiempo que pasa por el lado sur de nuestro cielo y aminorando las posibilidades de que pase por delante de la Luna o el Sol:

Paso por el norte del lugar de observación. Dentro del círculo verde es visible la ISS. La trayectoria pasa por el norte del lugar de observación.
La trayectoria que haría este paso por el cielo en donde se encuentra el lugar de observación (la casa) sería esta:


Apenas pasa al final del paso por el lado sur del cielo, siendo muy pocas las probabilidades de que ocurra un tránsito. En esta ocasión el Sol está en el lado norte, pero solo ocurre en verano y en el amanecer o anochecer. Un tránsito a bajas elevaciones es casi imposible de fotografiar por distorsiones de la atmósfera y sobre todo porque el satélite está muy lejos del observador y apenas se vería. Un objeto de estas inclinaciones pasa unas tres veces al día por nuestro cielo.

En cuanto a satélites en órbitas con inclinaciones de 45º a 30º, serían lo ideal, ya que nunca sobrepasarán la zona sur del cielo, y eso aumenta mucho las posibilidades de que exista un tránsito. Otra de sus ventajas viene de una desventaja: Al tener menor inclinación pasa por menos lugares, aumentando el numero de veces que pasa por nuestro cielo en un día. Mas papeletas todavía. 
Un buen ejemplo para este caso es la Estación Espacial China, la Tiangong-1, ya en desuso y esperando bajar la altitud para que reentre en la atmósfera. Es otro gran objetivo a fotografiar por los astrofotógrafos. Esta en concreto tiene más papeletas, porque orbita muy bajo últimamente, así que tiene mas revoluciones por día y pasa mas veces por nuestro cielo. Que esté más baja también la hace más grande de tamaño. Pasa entre 4 y 5 veces por día:

Paso de Tiangong-1 sobre el lugar de observación. Nunca sobrepasaría la mitad sur de nuestro cielo.

Trayectoria de Tiangong-1 en este paso. Un poco más y tenemos un tránsito por el Sol (bola amarilla). De nuevo el Sol sobrepasa la mitad sur por poco, porque en la simulación es verano.

Los satélites colocados en inclinaciones entre 0 y 25º son invisibles en estas latitudes o tienen pasos de muy poca elevación, así que se descartan directamente.

Y para acabar, los satélites en órbitas entre 80 y 90 grados, también llamadas órbitas polares:

Esta órbita va de polo a polo, pasando por todos los lugares de la Tierra tras unas cuantas revoluciones. Al ir de polo a polo, en nuestros cielos viajan de sur a norte o viceversa:

Paso de un satélite en órbita polar (ALOS). Esta tiene trampa, en realidad tiene una inclinación de 98º, que es equivalente a una órbita de 82º pero en dirección contraria, algo que no importa en este caso.

Visto desde el cielo se vería así:

Pasa de sur a norte.

La única ventaja de esta órbita es que aquí se encuentran objetos grandes. No tanto como la ISS, ni mucho menos, pero existen telescopios de observación de la tierra de unos cuantos metros de largo. El problema de estos es que no se revela su órbita y hay que calcularla con observaciones de aficionados, siendo mayor el tiempo que tarda en actualizarse su órbita. Si en dos días no se ha actualizado su órbita se puede dar por imposible de cazar, ya que se desvía en tiempo y trayectoria. Otra desventaja es que al pasar por todos los lugares de la Tierra pasa menos veces por el mismo sitio; dos veces al día o tres con suerte. La trayectoria sur norte o norte sur tampoco favorece, porque pasa la mitad del tiempo que está en el cielo en el lado norte y reduce el tiempo que pasa en el sur, bajando las probabilidades de un tránsito en un 50%. Y el colmo de estas órbitas es que quedan totalmente descartados los tránsitos lunares iluminados en invierno, por un curioso fenómeno que hace que durante todas las noches de invierno la sombra de la tierra tape al objeto.

¿Cómo se predicen los tránsitos?

Normalmente la gente utiliza Calsky, una web con todo tipo de efemérides astronómicas para aficionados con un nivel medio o alto. Simplemente nos registramos, ponemos nuestro lugar de observación y nos vamos a la sección de satélites. Clickamos en Sun/Moon Crossers, Occultations y metemos las condiciones. Le damos a GO! y listo.
El gran problema de esta página es la baja precisión que tiene, así que recomiendo mirar el paso en Heavens Above, que tiene más precisión porque no aplica unos cálculos chapuceros a la órbita.



Blog de Dani Caxete: Danikxt.blogspot.com

sábado, 14 de diciembre de 2013

Estados Unidos crea otro tipo de satélite espía

O al menos eso parece. Se llama MUARE y se parece a lo que hoy en día es un satélite electro óptico, solo que con una pequeña diferencia:

Posible aspecto del futuro satélite. Membrana.ru.

El satélite porta una gran superficie redonda sostenida por tres fijaciones.

Ball Aerospace Technologies Corporation es el contratista encargado del diseño del satélite y parece ser que han completado el diseño -eso si, preliminar- del aparato, que operará la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) estadounidense.

El objetivo de este aparato sería la de un satélite normal de reconocimiento, el de fotografiar al objetivo. Eso si, con unas variaciones que lo harían único, ya que en vez de operar en órbita baja (400-1000 Km como los KeyHoles actuales), volará en órbita geosíncrona a unos 35.750 Km.

Esto se conseguiría gracias a la óptica difractiva que utilizaría el patrón de Moiré, utilizando la membrana que cuelga de esas tres sujeciones, haciendo una especie de "lupa" que dirigiría con curvas -deformaciones- enanas (del orden de micrómetros) del tamaño de la longitud de onda que se quiere recibir, y lo desviarían hacia el telescopio (que se cree que tendría 5 metros de diámetro, aunque a mí me parece demasiado), creando un efecto de como si el espejo primario fuese de 10 metros, cosa que hoy en día sería inviable por culpa del diámetro máximo que tienen los lanzadores. El que sólo se refleje ciertas longitudes de onda, en este caso el visible y puede que en el futuro el infrarrojo, permite además descartar las frecuencias que no se desean.


Membrana parecida a la que utilizaría el satélite. str.llnl.gov / Novosti-Kosmonavtiki.ru. En este caso las frecuencias reflejadas son las que corresponden al rojo, naranja y amarillo.


La resolución podría llegar a los 3 metros por píxel, que aunque no se acerca ni de lejos a la resolución de los satélites espía en órbita baja (10-15 centímetros), es una resolución increíble teniendo en cuenta que el satélite está 80 veces mas lejos. Pero el gran pro, es que será diseñado para que sea capaz de transmitir fotos o vídeos en tiempo real durante tiempo ilimitado de cualquier lugar en la tierra excepto en los polos y altas latitudes, capacidad que no tienen los satélites en órbitas bajas, que se desplazan rápidamente, orbitando la tierra cada 90 minutos. Al estar en órbita geosíncrona, el satélite permanecerá estático al objetivo.
A pesar de todo, el desarrollo del proyecto parece ser que no costará más de 500 millones de dólares, a bastante menos de la mitad que el satélite espía más caro que existe en órbita. 

Eso sí, antes de ser lanzado cualquier satélite de ese precio, se realizarán pruebas en un pequeño satélite de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos.



Fuentes y referencias:

-DARPA (leer artículo)
Aquí y Aquí.

sábado, 7 de diciembre de 2013

Satélites Geoestacionarios

El pasado día 3 de diciembre tuve el honor de estar con un gran aficionado a la astronomía, Julio Corredera, que malgastó una preciada noche clara -raras en estas épocas del año- para venir a mi lugar habitual de observación, que dicho sea de paso no es el mejor lugar del mundo precisamente para plantar un telescopio.

Casi me caigo para atrás al ver que su newton no cabe por la puerta de atrás del coche... Tenia buena pinta.

Celestron de 254mm y 4,7 de focal, con una montura EQ6. Parece mas pequeño en la foto, la verdad.


Casi una hora después de llegar todos los bártulos propios de un astrónomo que se hace respetar estaban listos y Julio comenzó a alinear la montura con la estrella polar. El objetivo de este día era experimentar un poco lo que iba siendo su setup para captar un satélite que está a 39.900 Km de nosotros, que aunque parezca que son imposibles de ver hay algunos que incluso se pueden ver con unos binoculares.

Para empezar nos propusimos un objetivo fácil, el satélite Mentor 6, situado bajo el mar caspio y sospechosamente en longitudes parecidas de ciudades como Abu Dabi. Que sea visible desde aquí un satélite sobre los Emiratos Arabes es debido a la gran altitud que está el anillo geoestacionario (35.750 Km).
Estos satélites portan una enorme antena desplegable, de mayor tamaño a medio campo de fútbol (medida estándar para superficies grandes). Esta cabe dentro de la cofia de un cohete Delta-4 Heavy o un Titan 4 porque no son como las antenas de satélite que se instalan en los hogares, sino de un montón de alambres atados unos a otros que permiten plegarse, y de paso permiten un ahorro de peso grande. El objetivo de dicha antena es la de interceptar señales de radiocomunicaciones de todo tipo y (al parecer) en cualquier frecuencia.
Esta antena los hace enormemente brillantes, de magnitud de +10,5 con un poco de suerte. Lo intentamos, y a la segunda (en la primera el alineamiento falló) Julio consiguió esto:

Mentor 6 con 15 segundos de exposición.

La montura sigue al cielo y parece que Mentor 6 se mueve.

Lo mismo intentamos con varios satélites en órbita Molniya, pero no pudimos cazarlos por la dificultad añadida que tienen estos. Después, volvimos al anillo geoestacionario y cazamos el mentor 2, igual que el Mentor 6 pero situado sobre el océano atlántico:
Mentor 2 a 15 segundos de exposición.

Para no desaprobechar que el telescopio apuntaba a la constelación de orión, decidimos apuntar a esa zona en donde tanta antenas parabólicas apuntan, al satélite Astra. En realidad no hay uno solo, sino que hay cuatro:
 De abajo a la derecha hacia arriba: EUTELSAT 28B, EUTELSAT 28A, ASTRA 2A, ASTRA 2F, ASTRA 1N y ASTRA 2D (visible solo en la foto original sin comprimir). Magnitud de los satélites: +14.5 +- 1 mag.). 

Hay cuatro satélites, dos de ellos no deberían de estar operativos por la edad que tienen (lanzados en 1998 y 2000), y los otros dos (lanzados en 2011 y 2012) deberían de funcionar correctamente.

Hay que girar la predicción más de 90º para que se vea como la cámara lo capta.

Tras esa foto, parecía que de ahí en adelante sólo íbamos a poder ir a peor, pero no fue así. Julio consiguió apuntar exactamente a otro grupo de al lado formado por 3 satélites BADR y un Eutelsat:

De abajo a arriba: BADR-4, BADR-6, BADR-5, y arriba del todo EUTELSAT 25B. La estrella (que no se ve) que forma el halo de luz es Iota Orionis (Nair). Estos estaban en una magnitud (calculada a ojo y usando observaciones de otros aficionados) de +14,5.

Simulación de ese lugar del cielo. Apenas hay 32 minutos de arco entre los 3 BADR y el Eutelsat.

Pero para acabar dejo la foto más espectacular. Entre este grupo y el anterior pudimos fotografiar al viejo satélite ASTRA 1E pasando cerca de la nebulosa de orión y de Nair (la estrella de abajo):
 ASTRA 1E cerca de la nebulosa de Orion, 15 segundos de exposición. La foto está sin procesar, solamente editada para poner el circulo y el nombre.

Astra 1E sobre Orion.

Para acabar hay que aclarar que realmente los satélites geoestacionarios no se mueven vistos desde la Tierra, pero en esta ocasión la montura seguía a las estrellas, saliendo en movimiento los satélites.

Podéis ver lo que escribió Julio en la web de Laotramitad aquí.