jueves, 25 de enero de 2018

Localización y seguimiento de satélites en tiempo real.
Iosu Marruedo

Una de las actividades que más gustan a los aficionados a la Teledetección aplicada a las Ciencias Ambientales es la localización y seguimiento de los satélites en tiempo real.
Hablamos de satélites dedicados a  la obtención de datos meteorológicos, de vigilancia de parámetros ambientales (gases atmosféricos, impactos ambientales ...), de la medida de la variación del nivel del mar, variación de la cubierta de hielo, de la cubierta vegetal  ......  e infinidad de misiones más.
El enorme avance experimentado en el conocimiento del funcionamiento de los Sistemas Naturales (Atmósfera, Océanos, Suelos y Corteza terrestre, Biosfera) no hubiera sido posible sin la observación y adquisición de datos desde satélites.

Cientos de satélites sobre nuestras cabezas ...... pero no los vemos, ¿ como podemos localizar y seguir a estos satélites donde viajan los sensores que capturan y envían la preciosa información que más tarde será procesada e interpretada por los científicos?

Para ello tenemos un juguete interesante, el programa Orbitron, cuya web puedes ver en la  imagen siguiente

Orbitron es una aplicación de Licencia Pública, fácil de instalar en tu ordenador y con una gran capacidad didáctica.
Vamos a descargar, instalar y configurar Orbitron en nuestro ordenador y una vez completado estos pasos, exploraremos brevemente sus posibilidades.

1. Descarga, instalación y configuración de Orbitron:
Enlace para descargar la aplicación desde la página del autor (nunca desde otros sitios web):

A continuación, ejecuta el archivo Orbitron.exe siguiendo los pasos que nos muestra el menú de instalación.
Al iniciar el programa verás una ventana como esta:

Haz clik sobre la pestaña Principal (abajo a la izquierda); verás esta barra de herramientas:
Elige el icono de martillo+llave inglesa (el quinto desde la izquierda). 
Se abrirá una nueva ventana como esta:

Recorreremos todas las pestañas de la parte superior empezando por General, en cuyo caso, debes configurar tu ordenador tal y como aparece en la imagen anterior. Cuando lo hayas hecho, haz  Aplicar y Aceptar.

Seguidamente pasaremos a la pestaña Mapa Mundial y después Actualizar TLE. En cada caso configura tu equipo tal y como se ve en las imágenes siguientes:
Pestaña Mapa Mundial, configurar así:

Pestaña Actualizar TLE configurar así:

Para todos los casos, no olvidaros de teclear sobre la opción Aplicar y Aceptar.
El menú TLE es la base de datos donde se almacenan los parámetros de cada satélite; estos parámetros cambian casi semanalmente pues las órbitas de los satélites deben ser sometidas a un continuo trabajo de mantenimiento y corrección para evitar su caída. Por esta razón, cada vez que el programa recomiende una actualización, ésta se debería aceptar.
Conviene tener elegido el grupo de bases de datos que se ve en la imagen anterior www.celestrak.com·All  con actualización automática cada vez que nos conectemos a Internet.
Para radioaficionados y especialistas avanzados, en amateur.txt  se suministran datos de satélites incluyendo los drivers para poder acceder a su señal; esto significa que, a través de Orbitron y siempre que dispongamos de la antena adecuada, podemos recibir directamente la señal desde el satélite elegido.

En la pestaña Sincronización de hora, elegiremos US CO time.nist.gov , con la opción sincronizar el reloj del PC cuando se inicia Orbitron.

Para las pestañas Varios y Extras seguiremos las indicaciones de las imagenes siguientes:
En Varios,  configurar así:
En Extras, elige estas opciones:

2. Configuración del mapa, tipo de satélite y cálculo de su "paso" por nuestra posición (efemérides):
Esta es la parte interesante del programa. Como ejemplo de localización, seguimiento y observación elegiré la Estación Espacial Internacional (ISS), ya que su "paso" puede observarse a simple vista cuando sabemos cuando y hacia donde mirar.
Al iniciar Orbitron (una vez instalado y configurado) veremos una pantalla similar a esta:
Pulsando Abrir TLE (columna de la derecha) se abre la ventana que contiene la lista de satélites agrupados por categorías (sciences, stations, weather ...); como la ISS es una estación espacial, elegiremos stations y pulsaremos Abrir.
Inmediatamente en la columna de la derecha aparecerá el listado de todos los satélites de la categoría stations; busco la ISS y la selecciono, apareciendo inmediatamente su trayectoria sobre el mapa.
En la parte inferior, con la pestaña Principal todavía activa, selecciona Modo y Hora como en la imagen anterior. Y ahora sí, ya hemos acabado con Principal.
Pulsa ahora sobre la pestaña Visualización y selecciona las misma opciones que ves en esta imagen:

Pasa ahora a Ubicación y elige estas opciones:

En la ventana World escribe el nombre de tu localidad o selecciónala directamente del listado inferior.
La pestaña Info.Sat/Orbita ofrece información sobre el satélite seleccionado (la ISS en este caso); no tocaremos nada de esta ventana.
Config. Efemérides es muy importante para localizar el "paso" de nuestro satélite sobre nuestra posición; debes configurar esta ventana tal y como aparece en esta imagen:

La pestaña Efemérides es la que nos muestra los "pasos" del satélite, en forma de día y hora, con tres tiempos diferentes: hora de aparición sobre el horizonte, hora de paso por el punto más alto de nuestra "bóveda celeste observable"(azimut) y hora de desaparición bajo el horizonte.
En la columna Mag (magnitud del brillo del objeto) de la ventana de Cálculo de los pasos, los valores negativos corresponden a objetos brillantes y los positivos a objetos poco brillantes.
El término ecl  corresponde a eclipsado, indicando que la posición relativa respecto del sol es de total ocultamiento y carece absolutamente de brillo.
Un mismo satélite en diferentes pasos puede mostrar diferentes valores de brillo debido a la también diferente posición relativa respecto del Sol en cada paso, reflejando más luz (valores negativos), menos luz (valores positivos) o nada (ecl).
Así se ven las ventanas de búsqueda de Efemérides; conviene reparar en los diferentes valores de brillo del objeto celeste (Mag) a medida que se desplaza por la bóveda celeste de observación.

Por último, la pestaña Rotor/Radio ofrece información complementaria sobre nuestro satélite; esta información está destinada a usuarios "expertos", indicando el tipo de driver necesario para la recepción directa de la señal del satélite, la frecuencia en la que emite, ... etc.


Y nada más por ahora.
Atrévete a iniciar Orbitron y como primera experiencia, busca una efeméride de paso para la ISS sobre tu posición, seleccionando el paso con mayor valor negativo (más brillante) tras la puesta de sol o antes de amanecer. Con esta información, espera el día y la hora calculados y, si el cielo está despejado, a la hora exacta verás (a simple vista) pasar sobre tu cabeza un grueso punto brillante (por ej. con Mag -1.2) en cuyo interior seis astronautas nos estarán observando.

Yo soy de los que suelo salir a la terraza, de noche a saludar su paso, y al mismo tiempo dar un vistazo a la colocación de los planetas observables de nuestro sistema solar, aunque para esto último, utilizo una aplicación llamada Stellarium de la que os hablaré otro día.
¿Romántico? Por supuesto.




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