Si miramos la lista de instrumentos de los tres grandes satélites
medioambientales de la ESA, los dos ERS
y Envisat, comprobamos que disponían
de muchas capacidades. Altímetros radar, sensores de viento, espectrómetros
para la atmósfera, y equipamiento de imágenes. La alta resolución desde estos
satélites se conseguía con los sistemas de Radar de Apertura Sintética, mientras
que disponían de cámaras que adquirían imágenes en las longitudes de onda
visible e infrarrojo con una resolución moderada, no inferior a los 300 metros.
Es más la agencia europea nunca ha tenido satélites dedicados a la adquisición
de secuencias en esas longitudes de onda con una resolución alta, de hasta unos
10 metros. En esencia, no tenía vehículos de características similares a los Landsat de la NASA. Solo los satélites
franceses SPOT disponen de
capacidades muy parecidas. Con la aparición de la nueva generación de satélites
medioambientales de la ESA, se ha visto como una necesidad la colocación de
estos satélites en órbita terrestre.
Lo destacado del concepto Sentinel
es en utilizar dos satélites idénticos en una misma órbita para con ello
reducir el tiempo de regresar a una misma área. Este concepto sin duda
resultará útil cuando se necesite ayuda en áreas de desastre.
Para los satélites Sentinel-2
(cuyo primer ejemplar está a punto de ser lanzado) se ha diseñado un bus de
nuevo diseño especializado para ellos, aunque su constructora (la alemana
Astrium GmbH) ofertará esta nueva plataforma para satélites dedicados a la
observación de la Tierra. Para el desarrollo de este nuevo bus se ha contado
con la experiencia de desarrollar satélites de observación terrestres como los ERS, Envisat,
CryoSat, o el alemán TerraSAR-X. Una de las mayores ventajas
de este bus (construido a base de aluminio y fibra de carbono de polímero
reforzado) es que su construcción es modular, de manera que su construcción y
pruebas pueden hacerse por separado, con ello reduciendo tiempo de desarrollo.
Las medidas del satélite completo en configuración de lanzamiento son de 3.4 x
1.8 x 2.35 metros, y el único apéndice exterior desplegable es el panel solar
que proporciona toda la electricidad al vehículo. Las unidades principales de
funcionamiento han sido colocadas de tal forma que la disipación termal es
óptima y mantiene con ello el centro de gravedad. Todas las funciones del
satélite las controla el Ordenador de A Bordo (OBC), empleando un módulo de
procesado Atmel ERC-32 para gestionar todos los parámetros de los distintos
subsistemas, y para el almacenamiento de datos cuenta con un grabador de datos
de estados sólido de 2.4 terabits. El sistema de comunicaciones está formado
por tres sistemas. Para transmitir telemetría de ingeniería y recibir comandos
está el sencillo sistema de banda-S unido a un par de antenas
omnidireccionales, mientras que para la descarga de datos del grabador se le ha
dotado de un transmisor de banda-X unido a una antena en forma de disco,
colocada en la sección vertical, capaz de un ratio de transmisión de 560
megabits por segundo. Complementado a los sistemas de radiofrecuencia se ha
dotado del OCP, el Equipo de Comunicaciones óptico, un sistema capaz de emitir
y recibir información a través de transmisiones por láser usando como
intermediarios los satélites de telecomunicaciones de órbita geoestacionaria
como Alphasat. Se ha diseñado para
estar estabilizado en sus tres ejes, empleando una unidad de medición inercial,
tres escáneres estelares y un paquete de giróscopos de fibra óptica instalado
en la parte superior del instrumento científico, cinco sensores solar y
terrestres ordinarios, ruedas de reacción, magnetómetros y sistemas de
descompensación magnética, propulsores y un par de receptores de GNSS (Sistema
Global de Navegación para Satélites). La energía la proporciona un único panel
solar de tres secciones equipado con células de alta eficiencia, alimentando
los sistemas de a bordo y cargando baterías de ión-litio. El panel solar es
móvil sobre un eje para permitir seguir al Sol a lo largo de la órbita. Para
mantener la temperatura interna en los niveles aceptables, se ha recurrido a
mantas multicapa, radiadores y calentadores eléctricos. El único instrumento se
llama
MSI, Instrumento MultiEspectral. Se trata de un sistema que se basa en el
concepto Pushbroom por lo que no necesita partes móviles. Está formado por un
telescopio de tres espejos tipo anastigmático que entrega la luz, vía un
divisor de haz dicrótico, a los detectores del plano focal. Por un lado, están
los detectores monolíticos para visible e infrarrojo cercano (VNIR) que se
basan en tecnología CMOS (Semiconductor Complementario de Óxido Metálico),
mientras que los de infrarrojo de onda corta (SWIR) se ha utilizado tecnología
HgCdTe (mercurio-cadmio-telurio) hibridizado en un circuito de lectura tipo
CMOS y refrigerados pasivamente. Lo notable del sistema es que tanto la
estructura como la construcción de los espejos se han realizado en carburo de
silicio, material ultraligero y enormemente resistente a la expansión y
retracción termal. Su diseño bien recuerda al sistema ALI de Earth Observing-1 y al OLI de Landsat 8, aunque con un espejo menos. Es
capaz de registrar 13 bandas espectrales, para imágenes a todo color, en blanco
y negro y multiespectral, incluyendo tres bandas para corrección atmosférica.
La resolución va de los 10 metros (imágenes a color e infrarrojo cercano)
pasando por los 20 (infrarrojo cercano para estudios de vegetación e infrarrojo
de onda corta para discriminación de hielo, nieve y nubes) hasta llegar a los
60 (eliminación de aerosoles, de vapor de agua y detección de nubes de cirros),
y el instrumento se ha diseñado para tener un ancho de escaneo de 290 km., a
diferencia de los 185 de los sistemas Landsat
y los 120 de los SPOT. El instrumento
pesa 290 kg., y el satélite a plena carga desplaza una masa de 1225 kg., por
los poco más de 3.000 kg. del último Landsat.
Sentinel-2A tiene previsto
su lanzamiento el 23 de junio a bordo de un lanzador ligero Vega desde el Centro Espacial de la Guayana Francesa en Kourou.
Cuando el cohete cumpla su misión, el satélite utilizará su propulsión para
situarse en una trayectoria casi polar, sincrónica solar, a 786 km. de altitud
sobre la Tierra y cruzando el ecuador de norte a sur (nodo descendente) a las
10:30 de la mañana hora local. Esta órbita le permite cubrir las superficies
emergidas de nuestro planeta de -56º a +83º de latitud. Pero para conseguir el
objetivo de un regreso continuo a una misma área el segundo Sentinel 2 será lanzado en los próximos
meses situándose en la misma órbita pero a 180º del primero, consiguiendo con
ello regresar a una localización específica en 5 días, por los 16 del sistema Landsat o 26 de los SPOT. Esta órbita además permitirá hacer calibraciones conjuntas
con
Landsat 8 gracias a la
utilización de un sistema de imágenes de diseño similar y con bandas
espectrales similares.
Una vez en órbita y tras comenzar su misión primaria, los objetivos de
Sentinel-2 son ofrecer servicios para
administración de riesgos (inundaciones, incendios forestales, hundimientos y
corrimientos de tierra); uso de la superficie y estado y cambio de la cubierta
superficial; monitorización de los bosques; sistemas de alarma
temprana/seguridad de alimentos; administración del agua y protección del
suelo; cartografía urbana; riesgos naturales; y cartografía terrestre para
desarrollo y ayuda humanitaria. Como podéis ver, casi idéntico a los objetivos
del programa Landsat.
El único satélite de la ESA con capacidad de alta resolución es el
pequeño y veterano PROBA-1, lanzado
en el año 2001, que ha probado ampliamente la importancia de disponer de un
satélite multiespectral de alta resolución. Con los Sentinel 2 Europa será capaz de administrar sus recursos utilizando
sus propios vehículos, además de incrementar las bases de datos para investigar
el cambio climático y buscar soluciones a diversos problemas que preocupan al
mundo. Importante, sin duda.
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