Misión al planeta Tierra: SWOT

Si ya tenemos en órbita satélites como Jason-3 o Sentinel-6A, ¿qué sentido tiene lanzar uno más para la tarea? Fácil: para ir más allá. Ahora veremos cómo.

Es cierto, y estos no son los únicos que estudian los océanos, sus corrientes, su aumento pequeño pero medible… Los dos Sentinel-3, o la misión SARAL-AltiKa, por no mencionar CryoSat-2 en su tiempo libre, añaden datos a esta inmensa base de datos de topografía oceánica que arrancó con TOPEX-Poseidon hace tanto tiempo. Pero, aunque los océanos suponen un porcentaje altísimo en lo que se refiere al contenido de agua de la Tierra, en superficie se ven otras masas que contienen el líquido elemento: ríos, lagos, embalses. Y, en cierto sentido, estas son aún más importantes para la vida en nuestro planeta.

Las diversas civilizaciones se han asentado siempre, o casi, a orillas del agua. Ríos como el Nilo, el Tigris y el Éufrates, el Yangtzé, el Amazonas, el Mississippi, el Danubio… O lagos, como los Grandes lagos de Norteamérica, el lago Victoria de África, el Mar Caspio de Asia… Por no olvidarnos de los embalses, viejos y modernos, obra del ser humano. Todos están sujetos a variaciones en sus niveles, por sequías, irrigaciones, deshielo estacional, evaporación, y otros sucesos y fenómenos. Claro, podéis pensar que su medición y control es fácil: basta con ir allí y ver cómo andan. Pero en ríos como el propio Amazonas, el Rhin, el Congo, el río Amarillo, son sencillamente demasiado largos como para asumir que una medición en un punto vale para todo un río. Misma analogía se pueden hacer a los lagos, como el Garda, el Poyang, el Tanganika, o a embalses repartidos por todo el mundo. Y, por supuesto, hay lugares a los que acceder a pie, o en vehículo, ya sea por tierra, ya por mar, puede ser imposible, por imponderables ya sean políticos, ya sean geográficos. Así que, para tener una perspectiva global, qué mejor que un satélite que estudie toda, o casi, el agua de la Tierra, salada y dulce.

Para desarrollar una misión de estas características, ha sido necesaria una importante cooperación entre agencias espaciales como la americana NASA, la francesa CNES, la canadiense CSA/ASC y la del Reino Unido. Su método es bien conocido, ya que la idea es usar altímetros de radar, que se ha demostrado como la mejor forma de practicar estos estudios. El problema radica en los sistemas actuales, que resultan muy útiles apuntando a los océanos, pero carecen de resolución cuando se trata de indagar las masas hídricas tierra adentro. Por ello, ha sido necesaria la creación de una nueva forma de altimetría por radar para poder conseguir estos nuevos parámetros con una resolución más que adecuada.

La misión se llama SWOT (Agua Superficial y Topografía Oceánica) y va mucho más allá de sus primos Jason. Es un satélite más pesado, con más instrumentación, y vuelve a la tarea científica, en vez de los antecesores, ya centrados en tareas operacionales. Su resolución será superior, siendo capaz de distinguir formaciones diez veces más pequeñas que antes. Sin duda, cambiará cómo vemos el agua terrestre de un modo inaudito.

Una vez en el espacio, SWOT tendrá unas medidas de cinco metros de alto por 14.9 de envergadura con sus paneles solares desplegados. CNES es la responsable de su bus, similar a la plataforma PROTEUS usada en los Jason, incorporando todo lo básico para funcionar, como un ordenador que posee una memoria de estado sólido de 2.3 TB. Para descargar semejante volumen de datos cuenta con el habitual sistema dual: banda-S para la información básica de estado (cuatro veces al día) y banda-X (transmitiendo a 620 Mbps, veintiún veces al día) para la descarga de datos a alta velocidad. Para su electricidad confía en sus paneles solares los cuales, cuando se combinan, ofrecen una superficie activa de

treinta y un metros cuadrados, siguiendo al Sol constantemente, generando de sobra para los sistemas de a bordo y cargar su batería de ión-litio. Estabilizado en sus tres ejes de forma estable y precisa para su orientación, cuenta con unidades de referencia inercial, sensores solares, dos escáneres estelares, ruedas de reacción y electroimanes conectados a un magnetómetro. El paquete completo, vamos. Por supuesto, usa propulsión, con cuatro pequeños motores alimentados por un tanque de ciento treinta litros de capacidad. Y el control termal cuenta con los elementos de costumbre: radiadores, mantas termales y calentadores eléctricos. Un sistema diseñado para ser especialmente severo en lo que se refiere a mantener la temperatura de manera rigurosa, porque el instrumento principal es capaz de generar hasta un kilovatio de calor, de ahí que cuente con su propio radiador exclusivo. El instrumento principal se llama KaRIn, Interferómetro Radar de banda-Ka. Diseñado por el JPL, y con importantes contribuciones de las otras agencias, en un sistema que confía en dos antenas que, una vez en el espacio, se desplegarán mediante un mástil proporcionando una

separación entre elementos de diez metros. Esto significa dos antenas, dos campos de visión, que tras el procesado se complementarán para proporcionar una alta resolución. Cada antena podrá ver franjas de la Tierra de hasta cincuenta kilómetros de ancho. Usará dos modos operativos: para estudios oceánicos empleará el de baja resolución, que con todo será superior a la de sus antecesores, mientras que el de alta resolución se usará sobre superficie sólida, en busca de las masas de agua que encierran. Sí, KaRIn posee una escasa cobertura, y sus campos de visión prácticamente ni se solapan. Por ello, cuenta con un altímetro radar convencional, el Poseidon-3C, un ejemplar idéntico al de Jason-3, en el sentido que registra dos bandas de forma continua (Banda-Ku y banda-C) sobre una gran extensión de terreno, u océano. En determinados casos, podrá calibrar a KaRIn. Y si tiene un altímetro radar Poseidon, posee un radiómetro de microondas, AMR, proporcionado por el JPL, que es virtualmente idéntico al de Jason-3, también, con la misión de indagar en contenido de vapor de agua atmosférico para corregir así los datos del radar. Por supuesto, como satélite de altimetría por radar, necesita conocer de forma precisa su posición y altitud, por lo que cuenta con el paquete de determinación de órbita precisa formado por el sistema DORIS (Orbitografía Doppler y Radio posicionamiento Integrado por Satélite, herencia de Sentinel-3), un receptor de GNSS y un retroreflector láser. Con su tanque de combustible hasta arriba, dará un peso en báscula de dos mil doscientos kilogramos. No es un peso pluma.

Será el tercer satélite oceanográfico en ser lanzado por un Falcon 9, desde la base californiana de Vandenberg. El 15 de diciembre es la fecha de despegue y, para cuando el lanzador haya terminado su trabajo, SWOT estará próximo a su órbita de trabajo, a 890 km. de altitud, inclinada 78 grados con respecto al ecuador, sin sincronía con el Sol. Cumpliendo catorce órbitas al día, tardará veintiún días en cubrir toda la Tierra.

A lo largo de su misión de tres años, una vez verificado su funcionamiento en órbita, tendrá los siguientes objetivos: Proporcionar un inventario global de recursos hídricos; Entender dónde está el agua, de dónde viene y a dónde va; observar en gran detalle la topografía oceánica; mejorar nuestra comprensión del papel de los océanos en el cambio climático; y medir las condiciones oceánicas cerca de las costas. En los océanos, SWOT podrá ver detalles sin precedentes, de tamaños de hasta cien kilómetros de diámetro, permitiendo así distinguir componentes de la circulación oceánica como remolinos o corrientes. También merced a esa resolución podrá captar detalles nunca antes vistos en las zonas costeras. Investigar corrientes o remolinos ayudará a entender el transporte del exceso de calor atrapado, a dónde va, y esas cosas, mientras que los estudios costeros hará que

se puedan ver mejor los efectos del aumento del nivel del mar en la aparición de inundaciones o en la generación de tormentas repentinas. Pero SWOT no es sólo una misión oceanográfica, sino hidrológica, porque podrá registrar lagos y embalses mayores de 62.500 metros cúbicos y cursos fluviales de cien metros de ancho o más. Con estos datos sobre el 95% de la superficie terrestre, se podrá hacer una estimación de la cantidad de agua almacenada, cambios en el volumen almacenado, interpretar la evaporación a la hora de alimentar tormentas. Su campo de aplicación es mucho más amplio que el de los Jason y el actual Sentinel-6A, porque no se remitirá a los océanos, sino también al interior de la Tierra, a preocupaciones como el agua potable para las ciudades, riesgos de inundaciones, etc. Como podéis ver, muy importante.

SWOT es una misión que ha tardado en gestarse, pero que, visto lo visto, sin duda merece, y mucho, la pena su presencia en órbita. A por ello.