Un Paseo Por El Espacio

7/28/2019 Un Paseo Por El Espacio

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P r l o g o d e P e d r o D u q u e

espacio

un paseo por

el

COMISIN

de TEDAEproespacio


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espacio

un paseo por

el

Por naturaleza, el ser humano se estira, camina,

ve y comprende. En realidad, la exploracin no es

una eleccin, sino un imperativo.

Michael Collins,

astronauta en las misiones Gemini y Apollo


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Coordinadores: Marcia Arizaga, Ismael Gmez,J. Francisco Lechn y Oihana Casas

Colaboradores: Pedro J. Schoch Juan L. Snchez Iaki Latasa Laura Cardona Francesc Gallart Javier Martnez Ricardo Daz Juan Francisco Nebrera Antonio Tovar Germn Lasa Ismael Lpez Alejandro Miranda Marco Caparrini Araceli Serrano

Javier Ventura-Traveset

Creacin, diseo y realizacin:Expomark, Diseo y Produccin www.expomark.es

Director de arte: Ismael Snchez de la Blanca

Maquetacin: Raquel Arroyo, Isidro Snchez,Rosana Apruzzese

Ilustracin y modelado 3D: Conce Herreros

Escritor: Manuel Montes

2012 Comisin Proespacio de TEDAEAsociacin Espaola de Empresas Tecnolgicas de Defensa,Aeronutica y Espacio

ISBN: 978-84-695-4822-6Depsito Legal: M-33183-2012

Todos los derechos reservados. Ninguna parte de estapublicacin se puede reproducir, almacenar o transmitirpor ningn medio y en ninguna forma electrnica, mecnica,

fotocopia, registro, etc., sin el consentimiento escrito previode los propietarios del Copyright.


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La edicin de este libro ha sido posible gracias a la motivacin y el esfuerzo

de la industria espacial espaola.

Colabora:


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espacioun paseo porel

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NASA / JPL - Caltech


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COMISIN

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Prlogo de Pedro Duque 8Introduccin 10

Qu?Qu es la astronutica? 12Qu es un cohete? 14Qu es un vehculo espacial? 18Qu es el segmento terreno? 24

Cmo funciona un motor cohete? 28Cmo es un lanzamiento? 36Cmo nos movemos por el espacio? 40

El medio ambiente espacial 44

El Espacio, un escenario privilegiado 50Aplicaciones 52

Cmo?

Dnde?

Por qu?

Quin?

Cunto?

Cundo?

El factor humano 70

De profesin: Astronauta 72El entrenamiento 74Naves tripuladas 76Los paseos espaciales 82Trabajar en el espacio 84La ESA: nuestra agencia espacial 86

Espaa en el espacio 100Principales Hitos Espaolesen el Espacio 102

Glosario 104Los autores del libro 106Recorta y aprende 108El escritor 116

Lo que cuesta explorar y volar al espacio 90

Cunto cuesta? 92Es rentable? 94Los benecios 96Transferencia 98

Un paseo por el Espacio


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El espacio, las naves espaciales y, sobre todo, los viajes espaciales son temas que inspiran laimaginacin de todos y, muy especialmente, de los nios y jvenes. Rene mltiples factores: lams avanzada tecnologa posible, indistinguible a veces de la magia, como deca Arthur Clarke; la

fascinacin por el conocimiento, por descubrir las pautas que sigue la naturaleza y las reglas por las quefunciona todo; y la fascinacin por explorar, por ir ms all, por tener noticias de los ms lejanos lugares

y por imaginarnos que, quiz, un da iremos all nosotros mismos.

El presente libro es el fruto de un gran esfuerzo: el de preguntar al que mucho sabe, al que conoce eldetalle, y presentar la respuesta de manera que sea comprensible para todos. Tiene una particularidad

especial: est dirigido por los ingenieros, los tcnicos y los cientcos que en Espaa participan en laconquista del espacio, que han aportado sus contribuciones. Cuenta adems con el apoyo de nuestraagencia, la ESA, la Agencia Europea del Espacio. Todo eso le da una garanta de rigor difcil de conseguir.

No tengo duda de que este libro, por s solo, inspirar amiles de nias y nios; querrn saber ms, preguntarnsobre estos temas en clase y quizs se dedicarn luego, ensu vida, a estudiar ciencia y tecnologa y despus a trabajar,codo con codo, en nuevos inventos y nuevos logros.

Chavales: saber, entender y crear es lo ms divertido delmundo. Necesitamos gente despierta para seguir avanzandoy divertirnos todos an ms.

PedroDuque

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Pedro Duque

p r l o g o

ASTRONAUTA DE LA AGENCIA

ESPACIAL EUROPEA



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El HombrEy sus mquinas

Han rEtadola inmEnsidaddEl Espacio!!

F o

t o

: E

S A

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Foto:NASA


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COMISIN

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El afn del Hombre por explorar le ha llevado a escalar las montaas ms altas, a descendera los ocanos ms profundos y a visitar los ms recnditos lugares de nuestro planeta. Paraconseguirlo se ha rodeado de herramientas y de vehculos, de tecnologa que le ha permitido superar

sus limitaciones fsicas. Hemos construido barcos y submarinos, automviles y trenes. Y tambin

aviones, aparatos que nos han dejado viajar por el aire y ver nuestro mundo desde una perspectivanica.

La aeronutica experiment un desarrollo extraordinario durante la primera mitad del siglo XX.

Produjo aviones cada vez ms grandes, ms veloces, capaces de volar ms alto. Pero todo tiene un

lmite: cuando la atmsfera se vuelve demasiado escasa, deja de sernos til. Es como si la Tierra se

negara a dejarnos escapar de ella.

Por fortuna, apareci una nueva ciencia que nos llev ms lejos.

En este libro aprenderemos cmo se realizan los viajes al espacio y responderemos a las mlti-

ples preguntas que cualquiera puede hacerse sobre cmo son y cmo funcionan las mquinas que

los hacen posibles. Tambin conoceremos la formacin y el entrenamiento de los astronautas que

trabajan para hacer realidad la exploracin del Cosmos.

introduccion


a astnuticalacienciadelanavegacinentrelosastros


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Sabasque?

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Cuandoseconsigui

traspasarla

atmsferadela

Tierra,comenz

laeraespacial

Foto:NASA


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QU? 01

La astronutica es la ciencia que, amalgama de otrasmuchas, naci para poner a nuestra disposicinlos conocimientos y herramientas necesarios parahacer realidad un sueo largamente acariciado por laHumanidad: el viaje al espacio, la Luna y los planetas.En otras palabras, surcar el Cosmos, un entorno hostildonde falta el aire y las distancias son un desafo.

Se puede decir que la astronutica, tambin llamadacosmonutica, es un gran paso adelante respecto ala aeronutica. Ha logrado desarrollar vehculos tansosticados que pueden funcionar (en la medida de loposible) con independencia de los recursos terrestres.

Satlites, sondas y naves tripuladas transportan todo lonecesario para moverse y sobrevivir, como un sistema

de propulsin para alcanzar la velocidad requerida, unaestructura capaz de resistir las variaciones trmicasy de radiacin del espacio, elementos para navegar atravs de l con precisin e incluso para mantener aun ser vivo en su interior, a pesar de las aceleraciones,los micro-meteoritos y otros inconvenientes.

Estamos rerindonos, por supuesto, a aparatoscuya tecnologa se halla siempre en la frontera de lorealizable. Sus aplicaciones, que abarcan desde laexploracin hasta las comunicaciones, la meteorologao la ciencia bsica, ya forman parte de nuestrasociedad. Si la aviacin hizo pequeo al mundo, la

astronutica est abriendo al hombre las puertas delcosmos y, quiz, de su propio futuro como especie.

quees la astronautica?

H!somos bEpi y bEpo

y os Vamos aacompaar a lo

larGo dE EstaaVEntura


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01 QU?

14

Hace un siglo, Konstantin Tsiolkovsky, uno

de los pioneros de la astronutica, deninuestro planeta como la cuna de la Humanidad.

Antes o despus, tendra que abandonarlopara alcanzar su mayora de edad y con

ello obtener su verdadero lugar en elUniverso.

Pero, cmo viajar hacia otrosplanetas, si estos estn situados

a enormes distancias? El genialterico ruso vio en el cohete elsistema ms apropiado para afrontar

tal empresa.

DE CARO A VERNEEn la mitologa griega, Ddalo

construy unas alas para l y su hijo,hechas con plumas de pjaro. Pero el

joven caro vol demasiado alto y el ca-lor del Sol derriti la cera que las una.Esta historia fantstica, de triste nal,reeja la milenaria inquietud humana


es un cohete?quelos lanZadorEsson nEcEsariospara accEdEral Espacio

Foto: ESA


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QU? 01

por encontrar un medio de propulsin que nos permi-ta alcanzar el espacio. En la actualidad, ese medio esel cohete, un ingenio que apareci en la Edad Mediagracias al invento de la plvora y que tuvo su primeraaplicacin en las llamadas echas de fuego chinas.La combustin controlada de la plvora produca elempuje necesario para que los cohetes lograran gran-des altitudes y distancias.

Es cierto que algunos autores han propuesto me-dios alternativos para volar al espacio, como las cen-

trifugadoras o los caones. De hecho, estos ltimos,ms ecaces, acabaran acaparando los campos debatalla hasta la Segunda Guerra Mundial, y el pro-pio Julio Verne fabul su obra De la Tierra a la Luna(1865) alrededor de uno de ellos. Pero el cohete tieneotras ventajas: puede transportar a bordo todo lo ne-cesario para obtener su objetivo y no depende de ener-ga externa alguna para su funcionamiento.

GENIOS DE LA ASTRONUTICA

Sera posible construir un cohete lo bastantegrande como para llevar a un hombre a bordo? Losclculos necesarios para ello no son triviales, de modo

que el problema slo pudo ser atacado inicialmentepor aquellos a los que ahora denominamos padres dela astronutica, verdaderos adelantados a su tiempo.Nos referimos al francs Robert Esnault-Pelterie, alestadounidense Robert Goddard, al alemn HermannOberth y al ruso Konstantin Tsiolkovsky, entre otros;genios de la ciencia y la tecnologa que desarrollaronla teora de los cohetes y que incluso la pusieron enprctica en algunas ocasiones.

Estos pioneros superaron el rendimiento de lavieja plvora, disearon los primeros motores decombustible lquido y construyeron prototipos quellegaron a cientos de metros de altitud. Algunoscalcularon la potencia que tendran que obtenerpara colocar en rbita un satlite, o estudiaron lascaractersticas que debera tener una nave espacial.

La Segunda Guerra Mundial, sin embargo, locambi todo. Estos esfuerzos dispersos llamaronla atencin de los gobiernos y pronto los primeros

grandes cohetes (como la V-2 alemana, en realidad elprimer misil) empezaron a volar con nes militares.Ideales para enviar bombas atmicas a gran distancia,su desarrollo avanz notablemente. Algunos serantan potentes que podran incluso enviar al espacio unsatlite articial.

Sabasque?Goddardlanz

elprimer

cohetedecombustible

lquido,en1926,apenas

seelev12metrosdurant

e

unvuelodedossegundos

ymedioperodemostr

quelospropulsoresde

combustiblelquidoeran

posibles Foto:NASA


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01 QU?

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UNA MQUINA COMPLICADA

Si quisisemos efectuar el despiece de un cohete,encontraramos que est formado por un sistema depropulsin (los motores), los tanques donde se en-cuentra el combustible, el sistema de guiado y controly la coa o carenado.

Un solo motor puede ser suciente para impulsarun cohete, hacindolo despegar y acelerar. Si es muypesado o la velocidad nal requerida es muy alta, pue-

de resultar imposible construir un motor tan potente,de modo que los ingenieros agruparn varios de ellosen su base. Dichos motores se ocuparn de quemar elcombustible y expulsar los gases calientes resultantespara desencadenar el efecto de accin/reaccin queimpulsar el vehculo hacia arriba.

El combustible se almacenar en tanques de granvolumen. En realidad, la mayor parte del peso deun cohete antes del despegue corresponde a dichocombustible, ya que los motores lo consumirnen grandes cantidades y durante bastante tiempo.Normalmente (hay motores slidos y de otros tipos) elcombustible ser lquido y se quemar gracias a unoxidante (comburente), que viajar almacenado en un

depsito separado. Una serie de conductos llevarn elcombustible y el oxidante hasta los motores.

Un cerebro electrnico gobierna el funcionamientodel cohete. Este ordenador recibe datos procedentesde diversos dispositivos que le informan en cada mo-mento de la velocidad y orientacin del vehculo. El sis-tema de guiado es semejante al piloto de un avin, quesabe perfectamente cul es la trayectoria que debe

seguir y que ordenar las correcciones oportunas paralograrlo. Para ello, puede inclinar los motores en unadireccin determinada o apagarlos cuando se ha llega-do a la velocidad prevista.

Habitualmente, el cohete informa de su estadoenviando datos al centro de lanzamiento. Es la llamadatelemetra, el ujo que proporcionar a los expertoslos parmetros de funcionamiento del vehculo y suactuacin.

En la cspide del cohete suele encontrarse la carga.Un satlite es una mquina muy delicada, de modo quedebe ser protegido a toda costa. Tras el lanzamiento,la velocidad creciente aumenta el rozamiento conel aire de la atmsfera. Para evitar que el satlitesea arrancado de su posicin, el cohete dispone delcarenado, una especie de capucha protectora queslo se separar cuando la densidad atmosfrica sereduzca hasta niveles seguros.

El cohete genrico que acabamos de describirconstara de una sola fase de impulsin, pero estono tiene necesariamente que ser as. La mayorade los cohetes espaciales tienen dos o ms etapas;de hecho, el concepto multi-etapa es uno de los

grandes inventos de la astronutica, ya que ha hechoviables los viajes al espacio. En vez de arrastrar pesomuerto durante el paulatino vaciado de unos grandestanques de combustible, es mejor que stos seanms pequeos y sean expulsados por el camino. Escomo montar varios cohetes uno encima de otro, detal manera que cuando uno agota su combustible sepuede separar para reducir lastre. De esta forma, elsiguiente accionar sus motores con una velocidad de



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QU? 01

partida y una altitud ya considerables, y podr tenerun tamao inferior.

LANZADORES DEL MUNDODesde que la Unin Sovitica modic su primer misil

intercontinental R-7 para el lanzamiento del Sputnik,han sido ms de 150 los tipos y variantes de cohetesutilizados en la tarea de poner en rbita vehculosespaciales. Los ingenieros optaron inicialmente porrealizar cambios en los misiles militares disponibles,aadiendo etapas superiores y otras mejoras.Ms adelante, se desarrollaron cohetesespecialmente diseados para tareasorbitales y de espacio profundo.

Adems, todos lospases y agencias

internacionalescon deseos

de independencia en el mbito de los lanzadores loshan construido para sus nes. Ello ha supuesto unaenorme diversidad de vehculos, algunos de los cualeshan volado en centenares de ocasiones y otros ya han

desaparecido del servicio. En funcin de su tamaoy potencia, sern utilizados para enviar al espaciocargas de muy diversa factura. Podemos destacaralgunas familias famosas, como los rusos Soyuz yProtn, los norteamericanos Atlas, Delta, los Saturno

lunares o el conocidsimoTransbordador Espacial

(STS), los europeosAriane y Vega, los chinos

CZ (Larga Marcha), los PSLVy GSLV de la India, los H-2

japoneses, etc. Incluso Espaaconsider durante algn tiempoun cohete llamado Capricornio.Toda una sopa de letras ynmeros.

Espaa Es unodE los pocos pasEs

EuropEos quE

participa En todos losproGramas dE coHEtEs

dE la Esa

Sabasque?

Loscohetessevan

desprendiendode

lasetapasqueya

nosontilespara

aligerarsucarga

Foto:NASA


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los VEHculos

EspacialEs notripulados sonnuEstros ojos,manos y odos

En El Espacio

Sabasque?

Lasondaeuropea

Rosettasedirige

aotroscuerpos

delSistemaSolar

Foto:ESA


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QU? 01

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El hombre invent el submarino para moverselibremente bajo el agua de los ocanos. Para viajarpor el cosmos, un entorno todava ms hostil, hemostenido que llevar an ms lejos nuestro ingenio. Elresultado: la mquina que denominamos vehculoespacial.

Como su nombre sugiere, un vehculo espacial,tripulado o no, es capaz de desplazarse y operar en elespacio. Bajo esta denicin acuden a nuestra mente,en primer lugar, los satlites articiales, dotados de

una funcin especca y situados alrededor de nuestroplaneta, que siguen unas trayectorias ligadas a lagravedad terrestre que llamamos rbitas. Si el destinode nuestro vehculo no es el entorno de la Tierra,sino el de otros cuerpos del sistema solar y ms all,lo llamaremos sonda espacial. Las sondas suelenrecorrer trayectorias gobernadas por la gravedadsolar hasta que alcanzan su objetivo, por ejemplo larbita de un cometa o un planeta.

Todo vehculo espacial, independientementede su destino, tendr una serie de equiposbsicos indispensables para su funcionamiento.Naturalmente, los satlites modernos son muydistintos a los pioneros de nales de los aos 50.La velocidad de los desarrollos tecnolgicos esenorme: las capacidades aumentan, incrementando lavida til del satlite o su potencial.

Un satlite tpico es una plataforma sobre la quese ha montado una serie de instrumentos de utilidad

diversa. Dicha plataforma se ocupar de proporcionara su carga (la denominada carga til) todos losservicios necesarios para mantenerla operativa, comopor ejemplo comunicaciones, energa, estabilizacin,control trmico y propulsin. Todos los equiposestarn fabricados de manera que puedan funcionaren el entorno espacial, donde las variaciones detemperatura y la radiacin podran de otro modoestropearlos.

que


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El tElEscopioEspacial HubblEtiEnE un sistEma

dE oriEntacin muypodEroso para podEr

apuntar Hacia susobjEtiVos con Gran

prEcisin

Sabasque?

ElHubblehasido

visitadovariasvecesporastronautasp

ara

repararlooinstalar

nuevosinstrumentos

Foto:NASA


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plataformasuperior

equiposrepetidores

Mdulo deComunicaciones

MdulodeServicios

antenasdesplegables

depsitosdepropulsin

panelessolares

panelesporta-equipos

avinica

bateras Motor deapogeo

Si existe una aplicacin exitosa del escenarioespacial, esa es sin duda la de las telecomunicaciones.La arquitectura de un satlite de comunicaciones espor tanto un buen ejemplo de cmo es el interior de un

ingenio espacial.

En primer lugar, deberemos distinguir entrecarga til y plataforma (o mdulo de servicio). Lacarga til es la que llevar a cabo la misin (losexperimentos, las mediciones, etc.), mientrasque la plataforma albergar la propia carga til y

cubrir sus necesidades. Aunque hay satlites muyespecializados, sus plataformas suelen parecerse enlo esencial, mientras que la conguracin de la cargatil depender de la misin que vayan a realizar(observacin astronmica, teledeteccin terrestre,comunicaciones, etc.).

Otro factor que hay que considerar es la estabili-zacin. La mayora de las veces es necesario que lascmaras apunten hacia un lugar, o que las antenasenfoquen su haz hacia una regin de la supercie

terrestre. Desde este punto de vista, podemos distinguirentre dos tipos principales de satlites, conforme a siestn estabilizados por rotacin alrededor de uno desus ejes, o si lo estn en sus tres ejes. Los primerossuelen ser cilndricos. Como ocurre cuando hacemosgirar una peonza, un satlite de este tipo mantienefcilmente una determinada direccin de orientacin.

En cuanto al segundo caso, el satlite se mantendrquieto respecto a un punto determinado para mantenerla orientacin deseada.

En la actualidad, una vez seleccionado el diseodel satlite, se encarga su construccin al contratistaprincipal. Una red de subcontratistas ser responsablede proveer los distintos subsistemas y equipos delsatlite que sern integrados por el contratistaprincipal. Cuando todos los equipos estn listos, puede

QU? 01

Esquema

simplificadodeun satlite


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espacioun paseo porelespacioun paseo porel

01 QU?

procederse a la integracin. La plataforma principalsuele ser una estructura resistente a la que acoplarlos mdulos. Ha sido pensada no slo como soportefsico sino tambin como estructura capaz de aguantar

las fuerzas que se desencadenarn durante ellanzamiento. Entre los componentes que se montarnen este esqueleto, los principales son:

El sistema de propulsin: muchos satlites son co-locados por el cohete en una rbita provisional quedeben abandonar usando su propio motor para alcan-

zar la rbita denitiva. Tambin incluyen un sistemasecundario, equipado con una serie de diminutos mo-tores de maniobra instalados en muy diversas direc-ciones, que se utilizar para correcciones de ruta uorientacin.

Los sistemas de propulsin seran poco tiles si elsatlite no supiera en cada momento hacia dnde estapuntando. Para esta tarea est disponible el sistemade control y orientacin. Utiliza la informacin propor-cionada por varios equipos y sensores para determinarsu posicin y calcular qu debe hacerse para corregir-la. Por ejemplo, un receptor GPS puede indicar muybien dnde est respecto a la Tierra. Adems del sis-tema de propulsin auxiliar, los satlites disponen de

formas ms optimizadas para corregir su orientacin.Recordemos qu ocurre cuando hacemos girar entrenuestras manos una rueda de bicicleta: si intentamoscambiar la orientacin de su eje, encontraremos unagran resistencia debido al efecto giroscpico. De igualmanera, los satlites tienen ruedas unidas a los ejesde su estructura. Su giro (gracias a motores elctri-cos) puede mantener una determinada orientacin singasto de combustible, o cambiarla de la misma forma.

Otro sistema imprescindible en un satlite es elsuministro elctrico. Se necesita electricidad paraalimentar sus equipos, as como para que funcione lacarga til. Para ello se emplean clulas solares, que

transforman la luz solar en un ujo elctrico.

El sistema de control trmico es fundamental paraun satlite. Las variaciones de temperatura o gradien-tes de temperatura son perjudiciales para los equiposy hay que mantener un equilibrio trmico.

Mientras, las comunicaciones garantizarn elcontacto, en los dos sentidos, entre el satlite y laTierra. El sistema de telemetra, seguimiento y te-lecomando enviar informacin a las estaciones te-rrestres para informar de cul es el estado de susequipos, y recibir cualquier orden que deba lle-var a cabo. Tambin transmitir los resultados dela carga cientca. Para todo ello dispone de un sis-tema transmisor/receptor, trabajando en variasfrecuencias, y las antenas adecuadas.

Sabasque?

Lossatlites

decomunicaciones

precisandegrandes

panelessolarespara

alimentarsussistemas

Foto:Hispasat


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QU? 01

Frecuentemente se usan dispositivos de almacena-miento (grabadores o memorias), para guardar los da-tos que no puedan ser transmitidos inmediatamente.

Un satlite lleva a bordo un cerebro, un ordenadorcentral, que interconecta todos los subsistemas y go-bierna la nave. Entre sus programas se hallan algunosque pueden detectar anomalas, recongurar equipos yactuar para reducir en lo posible la prdida de la misin.

La ltima seccin fundamental de un vehculo es-

pacial es la carga til. En ella se instalar el verdaderomotivo de la misin; desde el telescopio de una misinastronmica hasta los repetidores-amplicadores deun satlite de comunicaciones, que retransmitirn se-ales televisivas.

Se trata de cargas muy sosticadas, que incluyencmaras, sensores cientcos y tantos otros dispositi-vos y experimentos. Algunas de ellas son tan impor-tantes que deben ser recuperadas. En este caso, un

satlite puede llevar a bordo una cpsula equipadapara resistir el rozamiento atmosfrico y el aterrizaje.

Los astronautas son sin duda una carga muy valiosay, como se ver en otro apartado, una nave espacialtripulada aade un nivel de complejidad a los sistemasde un satlite convencional.

la tElEVisin,la tElEFona mVil

o intErnEtno sEran lo mismo

sin los satlitEs dEtElEcomunicacionEs


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Sabasque?

RobledodeChavela,

enMadrid,esuno

delostrescentrosdelaNASA

pertenecientes

asureddeantenas

deespacioprofundo

enelmundo

Foto:PAISAJESESPAOLES,S.A.


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QU? 01

Durante los primeros aos de la era espacial,no siempre era fcil determinar si un satlitehaba alcanzado la rbita deseada. ste utilizaba untransmisor que enviaba una seal a la Tierra, la cual

era detectada por una gran antena e interpretadapor los expertos. Al mismo tiempo, si era necesarioenviar alguna orden al satlite, la misma antenapoda transmitirla hacia l. Hoy en da cuando seencarga un satlite, una buena parte del presupuestoqueda destinado para el llamado segmento terrenoque, entre otras labores, mantendr el contacto conel vehculo durante toda su vida til. Dado que existenmiles de satlites en rbita, y que centenares siguenestando operativos, resulta claro que debe haber ungran nmero de estaciones terrestres dedicadas a la

recepcin y envo de datos.

En la prctica, todas las estaciones efectanmisiones similares. En primer lugar, tenemos el

seguimiento. Es crucial conocer la posicin en cada

E ege ee ee e

e. lee e

ee eveee e

es el segmento

terreno?

que


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Sabasque?

Despusdel

lanzamientodeunsatlite,elcentr

o

deoperacionesse

encargadehacerel

seguimientodelas

misiones

Foto:ESA-J.Mai


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QU? 01

momento del satlite en el espacio, para determinarsu rbita. Se han utilizado para ello diversos mto-dos, como el fotogrco, los radares, el anlisis de lasseales de radio... Actualmente, los satlites pueden

llevar un receptor GPS a bordo que, utilizando la redde navegacin global, es capaz de calcular su posicinpara su transmisin directa a la Tierra. Las estacionesreciben asimismo la telemetra, el conjunto de datosque el satlite enva con informacin propia sobre sufuncionamiento, o con los resultados de su carga til.

Por ltimo, las estacio-

nes de recepcin y con-trol pueden estar do-tadas con capacidad detransmisin de rdeneshacia el satlite. Bsicamen-te, en un proceso inverso al dela telemetra, se codica una

seal que el vehculo interpre-tar como una serie de coman-dos que debe ejecutar su ordenadorde a bordo. Entre las rdenes puedenencontrarse tareas sencillas, comoborrar la memoria del satlite, o mscomplejas, como una autntica listade objetivos de observacin.

Las grandes agencias espacialesdisponen de redes de estaciones deseguimiento y control oportunamenterepartidas a lo largo de la superciede la Tierra, que garantizan un con-tacto directo con un determinado

vehculo a cualquier hora del da.

Son conocidas grandes redes como Deep SpaceNetwork de la NASA, para el seguimiento de lassondas interplanetarias, y que tiene una de sus tresantenas en Espaa (Robledo de Chavela, Madrid).

La Agencia Espacial Europea dispone tambin de supropia red (European Deep Space Network), una decuyas estaciones se halla en Cebreros (vila), yhay que citar asimismo las antenas espaolas deVillafranca del Castillo (Madrid) y de Maspalomas(Gran Canaria).

Independientemente del contacto tierra-

satlite, cualquier misin espacial disponede instalaciones terrenas de apoyo. Se

trata de centros en losque trabajan cien-

tcos, tcnicosy otro personal,que se ocuparn

de planicar, in-terpretar los re-sultados enviados

por los vehculos,elaborar productos a

partir de ellos, resolver problemas tc-nicos que surjan en rbita, etc.

Las instalaciones de seguimiento ycontrol de satlites, as como de interpre-

tacin de datos, a pesar de que suelenser las grandes olvidadas en los mediosde comunicacin, son tan importantes

como los propios vehculos espacia-les. Sin ellas ninguna misin sera

posible.

aHoraVErEmos cmoFuncionan

los caballosdEl Espacio!!


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Sabasque?

Alaoselanzan

alrededorde85cohetes.Rusia,

Europa,EE.UU.y

Chinasonlospases

msactivos

Foto: ESA/CNESARIANESPACE

ServiceOptiqueCSG


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CMO?02

COMISIN

de TEDAEproespacio

2Encendemos la mecha, nos apartamos rpidamente,contamos hasta tres y fuego! Quin no haimaginado alguna vez su cohete de verbena

ascendiendo sin parar y dirigindose nalmentehacia la Luna? Lo cierto es que no es tan diferentea un cohete espacial. Lo tiene casi todo: unaspecto aerodinmico para cruzar la atmsferade forma estable y, sobre todo, un motor queacta bajo los mismos principios que losgrandes lanzadores que llevan satlites

y astronautas al espacio. No es difcilsuponer que, si nuestro cohete deferia fuera ms grande, tambinllegara ms alto y ms lejos, opodra llevar mayor carga con l.

En astronutica, el motorque impulsa un cohete esla piedra angular sobre la que se

edica cualquier misin espacial. Sin l, sinun sistema de propulsin, ningn objeto

puede abandonar la Tierra porque sera

incapaz de escapar de la gravedadque nos mantiene pegados al suelo.Y an ms sorprendente: las leyesfsicas que respeta se enunciaronhace cientos de aos.

LAS LEYES DE NEWTONEstamos acostumbrados a hablar de los

cohetes y de sus motores como productosde la ms moderna tecnologa. Eso es cierto,

pero tambin lo es que existen cohetes desdela Edad Media y que, si queremos aprovechar

su potencia, es necesario saber cmo funcionany qu rendimiento tienen. Por fortuna, buena

funciona un motor cohete?


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Sabasque?

Duranteeldespegue,

elAriane5genera1.300toneladasde

empuje

Foto:Astrium

CMO ? 02


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CMO?02

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parte de ese complicado trabajo lo hizo por nosotrosen el siglo XVII Isaac Newton, uno de los mayoresgenios cientcos de la historia, quien enumer tresleyes fsicas fundamentales.

Gracias a l sabemos que el peso de una persona noslo depende de la cantidad de materia de la que estformado, sino tambin del lugar donde se encuentre:por ejemplo, un individuo de60 Kg. pesara apenas10 Kg. si se hallase

sobre la Luna, dondela fuerza de la grave-dad es una sexta partede la nuestra, o 0 Kg. siestuviese en rbita alre-dedor de la Tierra, o cayese en el interior deun ascensor al que se le rompi el cable. ConNewton aprendimos que no es necesario man-

tener nuestro cohete en marcha para alcanzarun lejano destino. A diferencia de un automvil,que debe mantener revolucionado su motor o delo contrario se detendr (el rozamiento con la ca-rretera y con el aire lo frenan), una sonda en di-reccin a los planetas una vez que est fuera dela atmsfera seguir hacia ellos en cuanto haya

alcanzado la velocidad de crucero y apagadosus motores.

Pero, sobre todo, Newton, con su terceraley, nos ensea cul es el principio defuncionamiento del motor cohete. Pensemosen un globo inado y cerrado. El aire en suinterior presiona contra sus paredes, sinque la esfera se mueva por ello. En cambio,

si abrimos su boca, el aire sale a gran velocidad y elglobo reacciona movindose en direccin contraria. Nonecesitamos que el aire que emerge se apoye en nadapara que el globo avance; el efecto accin/reaccin es

la clave. El aire sale (lo que podemos calicar comoaccin) y, al mismo tiempo, obliga a desplazarse alglobo en direccin contraria (reaccin). Este principioes vlido incluso en el vaco del espacio, donde no hayatmsfera en la que apoyarse. Por eso los cohetespueden funcionar en l. Mejor an, nuestro globo sequeda quieto cuando se desina, y eso ocurre muy

pronto, pero un motor cohete es capaz degenerar gases mientras le quedecombustible y, por tanto, moversey acelerar durante bastantetiempo.

EL MOTOR COHETEQUMICO

En la prctica, el nicoobjetivo de un motor cohete eslanzar masa por la borda.

Imaginemos que nos hallamos

sobre un barquito, en medio deun lago. Si llevamos piedras con

nosotros y las lanzamos lejos, confuerza, la embarcacin se moverun poco en la otra direccin sinnecesidad de remar, antes de

quedar de nuevo frenada por elrozamiento con el agua. En uncohete, hemos sustituido las

El motorcoHEtE

Es El coraZndEl VEHculo


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32

EllanzadorligeroVegaha

sidoelltimoenincorporarse

alafamiliadelanzadores

europeos.Aproximadamente

el7%deloscomponentes

dellanzadorsediseany

fabricanenEspaa

Foto:ESA

Sabasque?

CMO ? 02


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33

CMO?02

COMISIN

de TEDAEproespacio

piedras por combustible; ahora bien, cmo arrojarste a gran velocidad? Muy sencillo: quemndolo enla llamada cmara de combustin del motor, que es

una especie de gran caldera donde se producirn losgases que saldrn por s solos al exterior. ste es, enesencia, el principio bsico del motor cohetequmico.

Lo llamamos cohete qumicoporque lo que ocurre en su inte-

rior es una reaccin qumica.Pensemos en una chimeneadonde echamos algunostroncos para calentarnos.La lea, que es el combus-tible, no sera capaz de que-marse si no hubiera oxgeno en laatmsfera. En el espacio no lo hay,

as que en nuestro cohete tendremosque transportar tanto el combustible comoel oxgeno (u otra sustancia que haga supapel). Los almacenaremos por separado,en sendos depsitos, y la compleja maquina-ria del motor se ocupar de inyectarlos en lasproporciones adecuadas en la citada cmara de

combustin para que se produzca la reaccin qu-mica buscada (los gases calientes que saldrn a granvelocidad).

Qu tipo de combustibles podemos utilizar? Unomuy habitual es el queroseno, un derivado del petr-leo que se usa tambin en los aviones y que es lqui-do a temperatura ambiente. Para quemarlo, el ox-

geno es ideal, pero como en su forma gaseosa ocupa

demasiado espacio, se convierte en lquido enfrindoloa temperaturas extremadamente bajas (-222 C). Otro

combustible ampliamente utilizado

es el hidrgeno, que tambindeber ser licuado (-252 C).Una chispa elctrica bastarpara encender el querosenoo el hidrgeno en presenciade oxgeno y desencadenarlo que andamos buscando:

un motor en marcha! Si nosjamos en el extremo del motor,veremos que tiene aspecto de campana. Se

trata de la tobera, un sistema que permite alos gases que salen alcanzar una velocidad

an mayor y que el motor funcione mejor.Orientando un poco esa tobera puede con-seguirse incluso que el cohete cambie

de direccin. Si queremos parar el mo-tor, bastar con que cerremos el paso del

combustible.

Aunque la propulsin qumi-ca lquida es muy utilizada, no

es la nica. Tambin existe la

propulsin qumica slida.Heredera de nuestro cohetede verbena, su versin es-pacial consiste en algo ms

que un cartucho de plvora. Losaceleradores laterales de la lanzadera espacial son deeste tipo y, por lo tanto, resulta obvio que pueden sergigantescos. Son sencillos de construir y, una vez en-

cendidos, funcionarn hasta agotarse.

En El mundoHay actualmEntEopEratiVos ms

dE 20 lanZadorEsdiFErEntEs


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34

Sabasque?

Lostransbordadores

espacialesdela

NASArealizaron

135vuelosentre1981

y2011

Foto:NASA

CMO ? 02


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35

CMO?02

COMISIN

de TEDAEproespacio

Cmo calicar la potencia de un motor cohete?Para ello usamos el trmino empuje, que se mide enunidades de fuerza o de peso. Por ejemplo, que unmotor tenga un empuje de una tonelada implica que

es capaz de levantar del suelo una tonelada de peso.Como un cohete tiene un peso determinado, el motoro motores que utilice deben tener un empuje globalsuperior a ste, o de lo contrario no se elevara.

Ariane G Plus

Los cohetes de la Agencia Espacial Europea que se lanzan desde el Puerto Espacial

de la Guayana Francesa.

Ariane G ECA Ariane G ES SOYUZ VEGA


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36

Sabasque?

Elpuertoespacial

europeodelaGuayan

a

Francesaaprovechalamayorvelocidad

de

rotacindelaTierraen

elEcuadorparaganarun

impulsoadicionalde1.650

km/hhaciaelEste

Foto:ESA/Arianespace/CSG

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COMISIN

de TEDAEproespacio

El despegue de un cohete se efecta generalmentedesde un centro espacial. Es una tarea difcil, asque las instalaciones deben estar perfectamente equi-padas. Precisaremos un edicio en el que montar losdiversos elementos de nuestro lanzador, otro en el quepreparar el satlite, un sistema para trasladar el veh-culo y una rampa de despegue. Adems, es necesariauna estacin de control que gobierne el lanzamiento yque pueda intervenir en caso de problemas.

CONTACTO Y EN MARCHA

Pongamos como ejemplo el conocido lanzadoreuropeo Ariane-5, programa en el que han participadomuchas empresas espaolas desde su inicio. Estecohete, uno de los mayores del mundo, se fabrica en el

Viejo Continente, pero se enva al espacio desde la basede Kourou, en la Guayana Francesa. Sus piezas tienenque llegar a travs del ocano hasta sus instalaciones,donde se prepararn para la partida. Durante lo quellamamos campaa de lanzamiento, se llevarn acabo todos los pasos previos al despegue, como elmontaje vertical del cohete en un edicio especco, lapreparacin de los satlites que se situarn en lo alto,

el traslado del conjunto a la rampa de lanzamiento, etc.

Despus se iniciar la cuenta atrs, durante la cualse revisarn por ltima vez todos los sistemas del

cohete y de los satlites, se llenarn los tanques decombustible, se cargarn las bateras... Si aparecealgn problema, ya sea en el vehculo, en los satliteso en las instalaciones terrenas, deber ser detenidapara su resolucin.

El despegue es un acontecimiento de gran especta-cularidad. Las conexiones con el cohete se cortan, los

chorros de agua que protegern la rampa del fuego ydel ruido de los motores se activan y se inicia el ascen-so. ste ser seguido desde un centro de control. ElAriane-5 dispone de la sala Jpiter, donde los tcnicosvern en sus consolas hasta el ltimo detalle del fun-cionamiento de la nave (la separacin de las etapas,del carenado protector, la liberacin de los satlites,

la trayectoria...). Una compleja red de comunicacionesmantiene el contacto con el lanzador incluso cuandoste ya se ha perdido de vista.

Basta observar el lanzamiento de un Ariane 5para darse cuenta de la ruta tan particular que sigue.Primero bastante recta y vertical, luego casi horizon-tal. Lo hace as para salir cuanto antes de la atmsfe-

ra, que frena su avance, y dedicarse exclusivamente

es un lanzamiento?


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durantE EllanZamiEnto,

la primEra EtapasE dEsprEndEy caE al mar

Sabasque?ElAriane5alcanza

los6.800Km/hren

suprimerafasealos

2,2minutosdevuelo

Foto:ESA/Arianespace

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CMO?02

a aumentar la velocidad, el principal objetivo de todolanzador espacial.

Dado que los cohetes van desprendiendo sus etapasconforme ascienden, un centro espacial debe estar si-tuado lejos de regiones habitadas y con una zona librefrente a l lo bastante grande como para que los trozosdel vehculo caigan sin peligro. Por eso, siempre quees posible, los centros se instalan junto al mar. Y cuan-to ms cerca del ecuador, mejor: el giro de nuestroplaneta acta como una honda, aportando un impulso

suplementario a nuestro cohete.

Para aprovechar el giro planetario, las bases delanzamiento se han situado en lugares estratgicos:la base de Kourou, desde la que se lanza el Ariane 5,se encuentra ubicada en la Guayana Francesa, muycerca del ecuador. Otros sistemas tratan de encontrar

una posicin igual de buena mediante bases mviles:el Pegasus americano, por ejemplo, es lanzado desdeun avin. Por su parte, el sistema Sea Launch consisteen una plataforma marina que es remolcada hasta lamejor posicin.

BASES DE LANZAMIENTODEL MUNDO

El primer lanzamiento espacial de la historia (1957)se produjo desde Baikonur/Tyuratam, en lo que hoyen da es territorio de Kazajstn. El cosmdromo estgestionado por Rusia y desde l se han elevado ms de

un millar de misiones con xito, entre ellas todos losvuelos tripulados de esta nacin. Ya en territorio ruso

se encuentra Plesetsk, abierto en 1966, desde dondese lanzan vehculos militares y cientcos.

Estados Unidos dispone asimismo de una redde centros, encabezada por Cabo Caaveral, queinaugur la serie de satlites americanos en 1958.El polgono, en Florida, incluye el llamado CentroEspacial Kennedy, propiedad de la NASA, desde dondehan despegado todos los transbordadores espaciales.Tambin se usan la base area de Vandenberg, enCalifornia, y el centro que se encuentra en la isla de

Wallops, en Virginia.

Francia cre una base de lanzamiento en laGuayana Francesa, que se convertira luego en el cen-tro de lanzamientos de la Agencia Espacial Europea(ESA), y sigue siendo el lugar desde el que parten ac-tualmente los cohetes Ariane 5, Vega y Soyuz. Desde

1979, ao en que se lanz el primer Ariane 1, se hanllevado a cabo ms de 200 lanzamientos. Ms de 60de esos lanzamientos son de Ariane 5, el que se haconvertido en el lanzador comercial ms able delmundo. Es un xito europeo donde adems participanen cada lanzamiento diversas empresas espaolascon sosticados equipos e ingeniera.

Japn dispone de dos bases de lanzamiento deigual importancia: Kagoshima y Tanegashima. Por suparte, China tiene tres centros operativos: Jiuquan,Xichang y Taiyuan, y est construyendo un cuarto. LaIndia tiene slo una base, llamada Satish Dhawan, enSriharikota. Otro pas con zona de despegue es Israel(Palmachim), e incluso Brasil, Irn y las dos Coreas

han usado sus propias instalaciones para misionesespaciales domsticas.


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40

Sabasque?

Abordodeun

carruselpodemos

experimentar

loquesignificaser

unsatliteorbitando

Foto:GoteborgU.

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de TEDAEproespacio

41

Cuando un cohete apaga sus motores y libera sucarga, ya no puede inuir en sus movimientos. Hacolocado el satlite en su rbita alrededor de la Tierra,o en una ruta hacia la Luna o los planetas.

Pero, qu es exactamente una rbita? Los cient-cos dicen que es un lugar en el que se equilibran las

fuerzas.

LA VELOCIDAD MGICA

Pensemos en un cubo con algo de agua, sujeto pornuestra mano, al que haremos girar a gran velocidad anuestro alrededor, como un satlite. Si lo hacemos lobastante rpido, aunque el cubo se mantenga vertical,el agua no caer, puesto que la llamada fuerzacentrfuga la mantendr en su interior, en el fondo delrecipiente. En esta especie de rbita, nuestro brazointerpretara el papel de la gravedad. El agua no sale

despedida porque el brazo (la gravedad) lo impide

y tampoco cae al suelo porque la fuerza centrfugahace lo mismo. En otras palabras, hay un equilibriode fuerzas. Naturalmente, si soltramos el asa delcubo (si la gravedad dejara de tirar) este equilibriose rompera y el recipiente saldra despedido, comoocurre en un lanzamiento de martillo olmpico. Algoque puede ocurrir tambin en el espacio: si aplicamosuna velocidad suciente a nuestro vehculo, ni siquiera

la gravedad podr impedir que se aleje para siempre.

nos movemospor el Espacio?

VEncErla FuErZa dE laGraVEdad Es ElprimEr rEto dE

cualquiEr VEHculoEspacial

02CMO?


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42


Newton explic hace varios siglos cmo es posiblealcanzar una rbita determinada. Imaginemos uncan de gran potencia que habremos instalado enla cima de la montaa ms elevada, de manera que,

tras ser disparado horizontalmente, el proyectil noencuentre obstculos en su camino. La bala de canacabar cayendo al suelo, siguiendo una trayectoriacurva, pero, qu pasara si el can fuera ms potentey le impartiera una mayor velocidad? Pues que la balallegara ms lejos. Hay que tener en cuenta ahora unaspecto denitivo: la Tierra no es una supercie plana,

sino una esfera. As, si el can fuera lo bastantepotente, la curva descendente de la bala podra llegar aser igual a la curvatura del planeta y, por tanto, jamschocara contra la supercie. La bala estara enrbita! Los fsicos han calculado la velocidad mgica:el can (o un cohete) deber proporcionar unavelocidad de 8 km/s a un objeto para que ste alcanceuna rbita baja estable de unos 300 km de altitud, fuera

de la atmsfera. Tardara 90 minutos en recorrerla.

Hay rbitas ms o menos cercanas a la Tierra. Cuantoms alejadas, menor ser la inuencia de la gravedadterrestre, as que inferior deber ser la velocidadde giro para que un satlite pueda mantenerse enellas. Un caso paradigmtico es el de los satlites

geoestacionarios, desde los cuales recibimos porejemplo seales de televisin. Se encuentran a 36.000km, y avanzan lentamente: tardan 24 horas en dar unavuelta completa, exactamente lo mismo que nuestroplaneta, y por eso parecen suspendidos y quietos sobrenosotros.

Aunque una rbita se representa habitualmente

como circular, en realidad es una elipse.

Las caractersticas de esta elipse las describiKepler en sus tres leyes y de ellas se desprendenconclusiones interesantes, como que un planeta (o unasonda) se mueve ms lentamente cuando se encuentra

en el punto ms alejado de su rbita respecto al Sol, yms rpido cuando est ms cerca. Estas leyes puedenaplicarse directamente a los satlites articiales sisustituimos el Sol por la Tierra. En este ltimo caso, elpunto ms cercano de la rbita de un satlite se llamaperigeo, y el ms lejano, apogeo.

PARA TODOS LOS GUSTOS

Otra caracterstica crucial de una rbita es suinclinacin respecto al ecuador terrestre. Haysatlites que giran pasando por encima de los polos,otros que lo hacen sobrevolando el ecuador y otrosque se hallan en una situacin intermedia. Lo ms

importante es que cada rbita tiene una funcin:por ejemplo, sobrevolar los polos (rbita polar),combinado con el propio giro de la Tierra, permiteobservar cualquier punto del planeta.

La altitud juega asimismo un papel esencial. Unarbita muy baja (entre 200 y 500 km) permitir realizar

observaciones muy de cerca, para por ejemplo latoma de fotografas de instalaciones, carreteras, etc.Un poco ms arriba, a unos 800 km, encontraremossatlites meteorolgicos y de recursos terrestres,que necesitan un campo de visin ms amplio. Lossatlites de navegacin (GPS o Galileo), en cambio,preeren rbitas intermedias (unos 20.000 km), y los decomunicaciones, la mencionada rbita geoestacionaria

(a 36.000 km).

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Hay otras rbitas y puntos especiales (Lagrange,Molniya...) que son explotados para diversas tareas.Lo cierto es que la Tierra est rodeada por miles

de satlites y que la mayora se agolpa en rbitasparticulares.

Por ltimo, si lo que queremos es abandonar parasiempre la gravedad terrestre, para viajar a la Lunao a los planetas, tendremos que dejar la rbita de laTierra y alcanzar la llamada velocidad de escape (unos

11 km/s).

MANIOBRAS

Debido a la fric-cin atmosfrica,que frena la velo-

cidad de los satli-tes y los hace caer,ser necesario questos estn equi-pados con sistemas que les permitan maniobrar yajustar sus trayectorias. Para ello, utilizan pequeosmotores que mantienen su orientacin, su altitud, o

consiguen cambiar de rbita.

Esta capacidad de maniobra resulta esencial si loque queremos es que dos naves se encuentren y seunan (por ejemplo, durante una visita a la EstacinEspacial Internacional) en una operacin llamadarendez-vous. Se trata de un procedimiento muydelicado: en la Tierra, para acercar un coche a otro

basta con apretar el acelerador y despus frenar.

Sin embargo, en el espacio alrededor del planeta,

cambiar de velocidad signica cambiar de altitud,as que son necesarios ordenadores para calcularexactamente qu maniobra realizar para que,terminada sta, nuestro objetivo est precisamenteal nal de nuestro camino. De manera semejante, lassondas interplanetarias no son enviadas directamentehacia su destino, como podra serlo Marte. Como stese mueve, hay que colocarlas en una ruta que permita

cruzarse con l en el momento adecuado.

Sabasque?

Newtonexplic

cmoesposible

alcanzarunarbita

determinadautilizando

comoejemploel

disparodeuncan

Foto:Archivo

un VEHculoVolando a 8 Km/s,a una altitud dE

300 Km, loGrarauna rbita EstablE


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la radiacinsolar ocasiona la

aurora borEalEn El HEmisFErio

nortE y la auroraaustral En El

HEmisFErio sur

Sabasque?

Laserupcionessolarespuedenprovocar

daosporradiacin

ennavesespaciales

yastronautas

Foto:ESA

DNDE?03


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de TEDAEproespacio

3Desde todos los puntos de vista, el espacio esrealmente la ltima frontera. A partir del precisomomento de su lanzamiento, un vehculo espacial seencontrar bajo circunstancias muy distintas a las que

vivi cuando fue construido. Le aguardan situacioneslmite que lo pondrn en constante peligro.

Como se ha dicho repetidamente, el espacio es unlugar hostil. Una vez superado el escollo del despegue,durante el cual la carga sufre la agresin de lasvibraciones y las fuertes aceleraciones derivadas del

funcionamiento del cohete, se alcanza un lugar dondetodo es, aparentemente, tranquilidad y sosiego. Peronada ms lejos de la realidad: las condiciones queall imperan resultan extremas: los vehculos estarnexpuestos a altas dosis de radiacin, cambios bruscosde temperatura y sometidos a posibles impactos derestos de meteoritos y polvo espacial. Todos estosfactores tendrn que ser tenidos muy en cuenta a la

hora de disear un satlite.

el MedioAmbiente Espacial

donde


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46

Sabasque?

Desdeellanzamiento

delSputniken

1957,sehanpuesto

5.500satlites

enrbita

Foto:ESA

DNDE?03


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RADIACIN

El entorno de trabajo de un satlite es un lugar enel que, bsicamente, reinan el vaco y la ingravidez.

Son condiciones que no son un gran problema paral, puesto que es capaz de funcionar en ese ambiente,pero, en cambio, otras amenazas acechan, y una delas peores es, sin duda, la radiacin.

La radiacin espacial tiene diversos orgenes yel primero se encuentra en los cinturones de

Van Allen. Gracias al campo magntico de laTierra, que acta como un escudo, estamosprotegidos de los ataques procedentesdel Sol; slo una pequea parte desu radiacin se escurre sobrelos polos, dando lugar alas bellas auroras. Elresto se desva o queda

atrapado en el campomagntico, y ello formalos invisibles cinturones deVan Allen. Cuando un satlitelos atraviesa, puede sufrir gravesdaos.

El Sol provoca tambinfenmenos como las tormentassolares, grandes llamaradas visiblesdesde los telescopios terrestres, quelanzan partculas de alta energaque, al dirigirse hacia la Tierra,pueden alterar el comportamientode un satlite, incluso variar su

rbita. Los rayos csmicos, que

proceden del espacio exterior, pueden tener un efectosemejante. Para evitar que todos estos fenmenosafecten al funcionamiento de los satlites, stos sedisean y construyen resistentes a la radiacin.

OTRAS AGRESIONES

Los satlites puedensufrir descargas elctricasa medida que surcan el

espacio, ya que acumulanelectrones (la electricidadno es sino un ujo constantede estas partculas) en su

supercie. Estas descargaspueden ser de hasta 20.000

voltios, capaces de vaporizar elementosmetlicos y componentes electrnicos. Es decir,

suciente para inutilizar el satlite.

El vaco puede inuir tambin; algunosmateriales que se comportan bien en laTierra sufren una paulatina degradacino evaporacin en ausencia de presin

atmosfrica, lo que puede ocasionar el mal

funcionamiento de los sistemas de los satlites.

Adems, el espacio est lleno de meteoroides,como meteoritos de tamaos diversos, partculas

de hielo, polvo... A ello podemos aadir cohetesagotados y fragmentos de vehculos que explotaron.Sus dimensiones varan, desde piezas del tamao detodo un satlite inactivo hasta una simple partcula

de pintura.

sE calculaquE ExistEn ms

dE 650.000 FraGmEntosdE ms dE 1 cm dEdimEtro, y 150 millonEs

dE ms dE 1 mm,orbitando la tiErra


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48

Sabasque?

Parasoportar

laradiacinsolar

extrema,elSolar

Orbiterdela

ESA,contarcon

unparasolsiempreapuntandoalSol

Foto:ESA

DNDE?03


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Las grandes velocidades a las quese mueven (un satlite desplazndoseen direccin contraria a la de un restoorbital puede sufrir un encuentro a

velocidades de hasta 16 km/s) soncapaces de destruir un vehculo en unimpacto directo o dejarlo inutilizadopor completo.

En febrero de 2009 se produjoel primer choque catalogado en-

tre dos satlites, un componente

de la constelacin de comunicaciones Iridium, activo,y un satlite ruso, inactivo. El resultado fue la prdi-da del primero y la creacin de una peligrosa nube derestos que podra afectar a otros vehculos.

El rozamiento con las capas altas de la atmsferaes una seria amenaza para los satlites operativos.

Cuando la actividad solar es alta, la atmsfera sehincha como un globo y podemos encontrar

ms molculas de gas a mayoresaltitudes, que contribuirn a frenar

los aparatos situados en rbitasms bajas. Una situacin parecidaprovoc la reentrada y destruccinprematuras de la estacin espacialSkylab, cuando la NASA estabapensando cmo prolongar su vidatil.

Los temperaturas extremas son otroaspecto que hay que considerar cuandotenemos un satlite en rbita. Unasupercie directamente expuesta haciael sol puede calentarse varios cientos

de grados, lo que obliga a protegerla.De la misma manera, en ausencia de

rayos solares (como cuando el satlitecruza una zona de eclipse de la Tierra) sepueden alcanzar temperaturas prximasal cero absoluto. Esta acusada diferenciade temperaturas se conoce como estrstrmico, y es otro de los retos a los que

se enfrentan los ingenieros cuandodisean un vehculo espacial.

En rbitascErcanas a la tiErra,

las tEmpEraturas oscilanEntrE los -180c En la sombradE nuEstro planEta y los 120c

En la cara iluminada porEl sol. la protEccintrmica Es EsEncial


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50

eeE e

e fe

e he

Sabasque?

Enelmundoseproducen

unamediade85grandes

tormentasalao,segnlaOrganizaci

n

MeteorolgicaMundial.

Graciasalossatlites

podemosseguirsu

evolucinyaplicar

medidaspreventivas

Foto:ESA

POR QU?04


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de TEDAEproespacio

4Desde tiempos inmemoriales, la humanidad haintentado subir a las ms altas montaas bus-cando una nueva perspectiva desde la que contem-plar el mundo. Eso nos ha permitido dominar parajesprximos y lejanos y ver lo que nos rodea de una formadistinta y ms global.

En la actualidad, el espacio es nuestra atalaya msalta, mucho mejor que cualquier montaa porqueconstituye una plataforma de observacin de lasupercie terrestre. All podemos colocar instrumentosque miran hacia la Tierra para comprenderla mejor, eincluso otros hacia el exterior, para estudiar el sistema

solar y el resto del Universo.

El espacio, en esencia, es un lugar al que se puede iry en el que se puede trabajar; un entorno para explorary para utilizar, con gran variedad de aplicaciones a culms necesaria para la sociedad de nuestros das. Enla rbita terrestre, el espacio ms inmediato, operansatlites con mltiples funciones y tambin estaciones

espaciales en las que los astronautas pueden efectuarexperimentos. En denitiva, el espacio se ha convertidoen un escenario consolidado del cual extraemosabundantes benecios, ya sean cientcos, econmicoso estratgicos.

el Espacio, un escenarioprivilegiado

por que?


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lasprincipalEsaplicacionEs dE lossatlitEs son:obsErVacin dE la tiErra,tElEcomunicacionEs,

ciEncia y naVEGacin

Sabasque?Lamisineuropea

Gaiacartografiar

1.000millonesde

estrellasconuna

cmarade1gigapxel

deresolucinFoto:ESA

POR QU?04


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de TEDAEproespacio

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Hace varias dcadas, colocar un satlite en rbita

o enviar a un hombre al espacio tena motivacio-nes ms all de la simple exploracin, la investigacintecnolgica o la experimentacin cientca. El pres-tigio y la competicin entre potencias de ideologasopuestas eran ingredientes tan importantes como losanteriores. Aunque en la actualidad algunas nacionesemergentes ven an el espacio como una forma de

reivindicar su podero en una determinada regin, lamayor parte de los pases que envan sus vehculos al

cosmos buscan un retorno mucho ms palpable. Van

al espacio porque en l se pueden hacer cosas tiles yporque ello benecia a sus ciudadanos y empresas. Enotras palabras, su principal inters radica en explotarsu potencial y aprovechar todas aquellas aplicacionesque hacen de la rbita terrestre y ms all la nuevaarena del desarrollo tecnolgico.

A continuacin veremos algunas de tales aplicacio-nes y su importancia.

Europa ya est trabaando en la tercerageneracin de satlites Meteosat.

La teledifusin es una de las principalesaplicaciones de los satlites.

Los satlites cientcos han descubiertoagua lquida en Encelado, uno de los

satlites de Saturno.

aplicaciones

Foto: ESA - P. Carril Foto: HISPASAT

Foto: NASA / JPLSpace Science Institute

04POR QU?


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CIENCIA ESPACIAL

La Tierra y sus alrededores han sido, en efecto, unode los principales objetivos de la ciencia espacial des-

de el inicio de la era de los satlites. Gracias a cientosde vehculos que se han especializado en mltiplescampos, hemos estudiado los cinturones de radiacindel planeta y su magnetosfera, la incidencia de los ra-yos csmicos y el viento solar, la poblacin de meteo-ritos en sus cercanas y todos aquellos otros aspectosque preocupan a quienes deben garantizar la seguri-dad de los astronautas. Los vehculos espaciales hanayudado asimismo a estudiar la ionosfera, la forma dela Tierra y de los continentes, los movimientos tect-nicos, los volcanes y un sinfn de fenmenos no menosimportantes.

La astronoma espacial es uno de los sectores quems han avanzado en los ltimos aos, gracias a la

participacin de grandes observatorios colocados enrbita, como el Hubble. Con ellos se han analizado elcampo magntico interplanetario y la violenta activi-dad del Sol, se han estudiado los planetas cercanos yla poblacin de asteroides y cometas y se ha obser-vado el resto del Universo desde una amplia variedadde longitudes de onda (como el visible, el infrarrojo,

los rayos-X, los rayos gamma, los rayos ultravioleta olas microondas), algunas de las cuales son ltradaspor la atmsfera y no se pueden estudiar de otra for-ma. Tampoco han faltado los instrumentos espacia-les que han obtenido mucha informacin sobre cmopudo ser el Universo en su infancia o aquellos queestn descubriendo planetas situados alrededor deotras estrellas, que podran tener agua lquida en su

supercie.

La exploracin planetaria, desde la Luna hasta elms recndito de los planetas del Sistema Solar, ha

sido motivo de una gran dedicacin desde el mismoinicio de la era espacial. Innumerables sondas fue-ron lanzadas hacia la Luna para preparar la llegadade los astronautas del Apolo (Ranger, Surveyor...) y,posteriormente, otras misiones han continuado explo-rndola, lo que ha permitido que los cientcos hayanelaborado teoras sobre su origen o su composicinqumica. Hemos levantado mapas de su supercie y enestos momentos quiz sabemos ms de la Luna quede los fondos marinos.

Si numerosas son las misiones que los cient-cos han lanzado hacia la Luna, no son pocaslas que han volado hacia los otros planetasdel sistema solar e, incluso, alrededor

del Sol. Primero mediante sobrevuelosy, despus, gracias a sondas en rbita ycapaces de aterrizar.

Marte ha despertado una especial fasci-nacin, por cuanto hay teoras que indican quehace millones de aos no era tan seco ni fro y

ha abierto la posibilidad de que en l se desa-rrollara la vida. Siguiendo el camino de las pio-neras Viking, nuevas sondas intentarn explorarsu supercie en busca de rastros de actividad biolgica,actual o pasada. En una de ellas, el Mars Science Labo-ratory (o Curiosity), participa Espaa con un experimen-to meteorolgico (REMS) que nos dar muchos datossobre la temperatura y el tiempo que reinan en el suelo

marciano.

POR QU?04

alGunos


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COMISIN

de TEDAEproespacio

De Venus sabemos menos cosas, debi-do a su opaca atmsfera, pero una misin

llamada Magallanes, equipada con un radar,puso de maniesto su candente supercie llena decrteres volcnicos. En cuanto a Mercurio, la pocadorada de su investigacin est por llegar, gracias ala nueva sonda Messenger de la NASA y a la futura

BepiColombo, de la ESA.

El Sol se encuentra

bajo permanente vigilan-cia desde la Tierra, perotambin hemos enviadosondas que han intentadoacercarse u observarlodesde otras perspecti-vas: las naves europeasUlysses y SOHO, las He-lios germano-estadouni-denses o la misin HE-LEX, un programa en curso, conjunto de la ESA-NASA,que incluye el Solar Orbiter de la ESA y los Solar Sen-tinels de la NASA que trabajarn coordinados y combi-narn los datos obtenidos.

Las imgenes ms atractivas de los planetas, sinembargo, proceden seguramente de nuestras explo-raciones del sistema solar exterior. Nuestras visi-tas a Jpiter, Saturno y an ms lejos nos han per-mitido descubrir planetas helados de una diversidadnotable. Las misiones Voyager, Galileo, Huygens y Cas-sini los han sobrevolado en innumerables ocasiones,

como tambin sus lunas, y han puesto de relieve mun-dos fantsticos, como el neblinoso Titn, donde existenlagos de hidrocarburos lquidos, o Europa, la luna deJpiter que podra albergar un ocano lquido bajo sucostra de hielo. Con las Voyager dirigindose hacia ellejano exterior del Sistema Solar, slo un planeta (aun-que ya no est considerado como tal) resta por visitar:Plutn, que en 2015 recibir a un enviado nuestro lla-

mado New Horizons.

Sabasque?

Huygenseselobjetorealizadoporelh

ombre

quemslejosha

llegado,hastaTitn,

a1.300millonesdekm

delaTierra

Foto:ESA/AOESMedialab

alGunossatlitEs como

HErscHEl orbitan EnEl punto EstablE dElaGranGE l2 para

rEaliZar sus

obsErVacionEsciEntFicas


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56

Sabasque?

ElroverCuriosityes

elltimovehculode

exploracinmarciana

delaNASAque,

adems,cuenta

conimportante

participacinespaola

Foto:NASA/JPLCaltech

POR QU?04


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Asteroides y cometas son igualmente objeto denuestra atencin. Desde la visita de la sonda Giotto alcometa Halley, varios otros han sido fotograados. Sehan recogido muestras de sus colas y se han tomado

imgenes de sus ncleos. La sonda Rosetta se acer-car en 2014 al cometa Churyumov-Gerasimenko yacabar posando en l el pequeo vehculo Philae. Encuanto a los asteroides, hemos sido capaces de aterri-zar en algunos de ellos e incluso de capturar mues-tras de su supercie y traerlas a la Tierra.

Una visin de la ciencia espacial estara incomple-ta si no hicisemos mencin al uso que los cient-cos han hecho del ambiente microgravitatorio (esdecir, de muy baja gravedad) como herramientade investigacin. Los astronautas han efectuadoexperimentos de todo tipo en rbita, dedicados alas ciencias de la vida, la ciencia de los materiales,la fsica, la ingeniera, etc., ayudados por el particular

comportamiento de algunos fenmenos en ausenciade gravedad. As, se han probado nuevas aleaciones,se ha investigado sobre la combustin, se han efec-tuado numerosos estudios mdicos (usando a menu-do al astronauta como sujeto) y un sinfn de trabajosms que acompaan cualquier misin tripulada. Enausencia de astronautas tambin se pueden obtener

resultados: programas como los Bion, Eureca, Foton oResurs han enviado plataformas y satlites al espaciodentro de los cuales se han realizado numerosos ex-perimentos que luego se han recuperado. Las posibi-lidades son innitas.

conocErotros planEtas nos

ayuda a comprEndErmEjor cmo sE Formla tiErra y cmo

EVolucionar


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Sabasque?

Graciasalossatlit

es

detelecomunicacionesnoslleganlasretransm

isiones

delospartidosva

satlite,desdecualquier

puntodelplanetay

conimgenesdegran

calidad

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TELECOMUNICACIONES

Las comunicaciones a travs de satlite son pro-bablemente la aplicacin ms extendida y exitosa de

los ingenios espaciales. En la era de la informacin,la capacidad de comunicarnos sin limitaciones poseeun valor extraordinario y los satlites lo han hecho po-sible. La tecnologa va satlite est totalmente inte-grada en nuestra civilizacin:telefona, radio y televisin,transmisin de datos e In-ternet, videoconferenciasy comunicaciones mviles,son servicios que usan sa-tlites rutinariamente.

Este tipo de satlites ope-ra principalmente desde la rbi-ta geoestacionaria, a 36.000 km de la Tierra, ya que

sta permite mantener un satlite sobre un punto jode la supercie terrestre, lo que facilita el intercam-bio de seales entre ella y el espacio, y viceversa. Unode estos aparatos puede dominar todo un hemisferioy actuar como repetidor de seales de telefona, radioy televisin. De hecho, tres satlites geoestacionarios,colocados a intervalos regulares, pueden ofrecer unacobertura completa del globo.

Durante una larga poca, el precioso recurso delas comunicaciones por satlite resida en unas pocasmanos. En la actualidad, cualquier pas puede reser-var su zona espacial. Espaa se encuentra entre lalite de naciones que poseen sus propia ota de sat-lites de telecomunicaciones gracias a los operadores

Hispasat e Hisdesat.

Hispasat lanz su primer satlite al espacio, elHispasat 1A, en 1992 y en la actualidad opera cinco

satlites: los Hispasat 1C, 1D, 1E y los Amazonas 1 y 2.Estos satlites transmiten con gran potencia canalesde TV y radio y, entre otros servicios, destaca Internetde alta velocidad en zonas remotas. Sus coberturascubren toda Europa, el norte de frica y el Continente

Americano. En el futuro, el Amazonas 3, el Hispa-sat AG1, basado en la innovadora platafor-

ma Small GEO nancia-da por la ESA, y el

Hispasat 1F seunirn a la otade satlites.

la tElEVisin,la radio, los

tElFonos o intErnEtson sErVicios quE

oFrEcEn los satlitEsa la sociEdad


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Sabasque?Hispasatdispone

decentrosdecontrol

enArgandadelRey

(Madrid),Maspalomas

(IslasCanarias),

RodeJaneiro(Brasil),

MxicoDF(Mxico)

yBalcarce(Argentina)Foto:Hispasat

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El otro operador espaol Hisdesat naci en 2001 A menos distancia que la rbita geoestacionaria se


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El otro operador espaol, Hisdesat, naci en 2001con el objeto de prestar servicios de comunicacionesgubernamentales. Hisdesat opera en la actualidadlos satlites XTAR-Eur y SpainSat y se prepara paraoperar el satlite espaol Paz y el satlite His-NorSat, fruto de un acuerdo de cooperacin hispano-noruego.

Estos satlites de comunicaciones se puedenemplear, por ejemplo, para detectar situaciones deemergencia en aviones y barcos.

A menos distancia que la rbita geoestacionaria, sehan enviado al espacio constelaciones de satlites decomunicaciones que operan en altitudes intermedias.Ms pequeos y baratos, es el caso de los Iridium,Globalstar, Orbcomm y otros, que proporcionanacceso a telfonos muy compactos, de manera que sussuscriptores pueden llamar a otras personas desdecualquier lugar del mundo, incluso donde no existecobertura terrestre tradicional. Las comunicacionesmviles mediante satlite son cada vez ms populares.

Los satlites de comunicaciones son indispensables

para todas las tareas que se han mencionado y tambinpara otras menos conocidas, como mantener elcontacto entre la infraestructura espacial y la Tierra.La NASA dispone de varios satlites TDRS y la ESAcuenta con el satlite Artemis para hacer de enlacecon algunos satlites cientcos.

Amazonas 2. PAZ.Hispasat 1C.

04POR QU?

METEOROLOGA


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METEOROLOGA

Para tener una visin general del estado de la at-msfera y de su comportamiento futuro, para poder

pronosticar si llover pronto, si har mucho viento osi el sol dominar prometindonos un magnco dade playa, los profesionales de la meteorologa tienenen los satlites uno de sus principales aliados. Lossatlites meteorolgicos no slo nos envan fotogra-fas de la capa nubosa, un buen indicador del estadodel tiempo, tambin son capaces de medir otros fac-tores esenciales, como las temperaturas, la hume-dad atmosfrica o la direccin de los vientos. A partirde esta informacin pueden efectuarse prediccionesbastante precisas.

Su utilidad trasciende al simple hecho de que pue-da decirnos si maana tendremos que coger o no elparaguas. Cuando un satlite meteorolgico detecta la

formacin de un huracn y efecta el seguimiento desus movimientos y su intensidad, estamos poniendo laprimera piedra para evitar que su furia cause daos yprdidas humanas.

El primer satlite meteorolgico fue Tiros-1, patro-cinado por la NASA y equipado con cmaras de tele-visin y sensores infrarrojos que permitan distinguirlas masas de aire caliente de las ms fras. Desde en-tonces, situados en rbitas alrededor de los polos o enpuntos jos del arco geoestacionario, estos vehculosse han multiplicado, impulsados por organizacionesde alcance mundial y por pases muy diversos.

La mayora de mapas que nos presentan las cade-

nas de televisin proceden de los satlites meteoro-

lgicos geoestacionarios, que aportan una visin degrandes zonas y permiten seguir muy bien el movi-

miento de los frentes nubosos. Europa cuenta en laactualidad con cuatro satlites Meteosat operativos yla nueva serie de sosticados satlites de rbita polarMetOp. Estos ltimos no slo se ocuparn de tareasmeteorolgicas sino tambin de la vigilancia de lacapa de ozono.

Espaa ha participado en todos estos programaseuropeos gracias a sus contribuciones en la ESA, im-pulsora de su desarrollo.


Sabasque?

Desdesurbita,situada

aunos35.800kmsobre

elecuador,losMeteosat

giranconstantemente

mientrasenvanimgenes

detalladasaintervalos

de15minutos

Foto:Eumetsat

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NAVEGACIN


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NAVEGACIN

La navegacin por satlite y el posicionamientoglobal son una de las aplicaciones espaciales ms

conocidas en nuestra vida cotidiana. No es difcil en-contrar un automvil moderno que lleve entre sus ac-cesorios un receptor GPS mediante el cual podremosdeterminar nuestra posicin exacta sobre la supercieterrestre.

El sistema fue ideado en los aos 60, cuando Esta-

dos Unidos decidi que necesitaba de tal servicio paraguiar sus misiles hacia objetivos concretos. La utilidaden el mbito civil pronto result evidente.

Qu hacen estos satlites situados en rbitas di-versas, como un enjambre rodeando la Tierra? Sim-

plemente emiten una seal de radio que incluye in-formacin horaria del momento en que fue generada.De esta forma, un receptor instalado, por ejemplo, enun automvil, puede calcular automticamente a qudistancia se halla del satlite. Si recibe ese tipo deinformacin de varios satlites al mismo tiempo, loscuales se encontrarn en puntos distintos del cielo,tendremos todo lo necesario para triangular nuestraposicin y determinar as nuestras coordenadas delongitud, latitud y altitud. En otras palabras, sabremosen todo momento dnde estamos sobre un mapa y aqu velocidad avanzamos. Un programa especial serentonces capaz de indicarnos qu ruta seguir para lle-gar a un determinado lugar.

Dos son los sistemas principales en activo:el GPS estadounidense y el GLONASS ruso. Ambostienen numerosos satlites en rbita, que garantizanuna cobertura casi completa. Y aunque estos sistemassiguen siendo usados por los militares, disponende seales libres lo bastante precisas para quecualquiera pueda utilizarlas. Con ellos, los rallyesenel desierto son ms seguros y las motos que siguena los ciclistas pueden informar mejor de los tiemposy las distancias entre los corredores. El transporteterrestre o los taxistas tienen en el GPS una ayuda muyvaliosa, lo mismo que los barcos en alta mar, cuandoel mal tiempo limita su visibilidad. Los cientcos,por su parte, emplean el GPS de forma rutinaria,marcando yacimientos arqueolgicos, midiendo

el desplazamiento de fallas tectnicas, haciendoFoto: ESA/P.Sebirot


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con lossatlitEs dEnaVEGacin

y posicionamiEntoGlobal Es imposiblE

pErdErsE!

Sabasque?

Lossatlitesde

navegacinsernunelementoclave

enelfuturopara

descongestionarel

trficoareo

Foto:Eurocontrol

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mapas ms precisos para construir carreteras o vasferroviarias...

Pero hay un problema. Debido a su origen militar,

en caso de guerra sus patrocinadores se reservan elderecho de apagar la versin libre del sistema para nodejar que el enemigo se aproveche de l. Dado que suuso est cada vez ms extendido, es evidente que lasociedad no puede permitirse prescindir de este ser-vicio, as que, consciente de la importancia de la nave-gacin por satlite, Europa ha apostado por poner enpie un sistema propio e independiente llamado Galileo.

Espaa ha sido uno de los pases que han impulsa-do ms decididamente el desarrollo de esta constela-cin, que ya tiene varios satlites en rbita y que en losprximos aos ir completndose. El sistema precur-sor EGNOS se prob exitosamente en los aeropuertosespaoles y varias compaas del pas trabajaron para

hacerlo realidad. De hecho, Espaa y sus empresastienen una presencia considerable en el consorcio quedesarrolla, opera y explota los servicios derivados deGalileo. El 70 por ciento de la industria espacial espa-ola ha participado de un modo u otro en los satlitesGiove, la fase de validacin del sistema Galileo. Espaaes el quinto pas europeo por orden de participacin enel programa.

LA OBSERVACIN DE LA TIERRA

Los humanos vemos el mundo a travs de nuestrosojos, unos rganos que slo estn adaptados al tipo deradiacin solar que llamamos visible y que es el que

consigue atravesar la atmsfera terrestre y alcanzar el

suelo. Debido a ello, estamos limitados de forma natu-ral a una estrecha gama de colores, que va del rojo alvioleta, si bien tenemos otro rgano especializado, lapiel, que puede detectar el infrarrojo trmico (el calor).

Para tener acceso a la radiacin no visible (infrarro-

jos, ultravioleta, microondas, etc.), hemos tenido queinventar sensores especializados que, a su vez, nosmuestran el planeta desde una perspectiva totalmen-te diferente, casi extraa. Situando dichos sensores abordo de satlites hemos logrado una gran cantidadde informacin adicional sobre nuestro mundo que, deotro modo, estara fuera de nuestro alcance. Sus ojoselectrnicos son capaces de penetrar en la atmsfera yde explorar magnitudes como la temperatura (a travsde la radiacin infrarroja) o campos como la topografa(mediante el radar). Es el arte de la teledeteccin, esdecir, la facultad de detectar a distancia.

Las imgenes obtenidas por estos instrumentos,que son manipuladas para ser apreciables por el ojohumano (colores falsos), nos entregarn diversa infor-macin. Por ejemplo, los cientcos saben que la ve-getacin reeja mucho la luz infrarroja; as pues, unaimagen de este tipo nos ensear si una determinadazona tiene abundante cubierta vegetal, o si sta estsana.

Estos satlites trabajan sobrevolando los polos ypueden estudiar cualquier zona de la supercie te-rrestre. Sus objetivos sern variados, pero podemoscentrarlos en tres reas de inters: la atmsfera, losmares y las tierras emergidas. Con ellos vigilaremos lacontaminacin del aire, la presencia de aerosoles y el

agujero de la capa del ozono, mediremos las corrien-


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Sabasque?

ElsatlitePleiades

puedeadquiririmgenes

sobrecualquierparte

delmundoconuna

resolucininferior

aunmetro

Foto:CNES,2012

POR QU?04

tes ocenicas y los fondos marinos, la temperatura del Pero sta no ser la ltima incursin espaola en


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s as y s s a s, a p a aagua, los vertidos, la riqueza pesquera, la abundanciade hielo y nieve, la salud de nuestros bosques y su ex-tensin... Podremos encontrar depsitos de minerales,gestionar el crecimiento de las ciudades, dibujar mapastopogrcos, localizar fallas para prevenir terremotos,detectar yacimientos arqueolgicos, etc.

La historia de la observacin satelital de nuestroplaneta se remonta a momentos muy tempranosde la conquista espacial. Los famosos Landsat de laNASA transformaron desde 1972 nuestra forma de

investigar los recursos naturales; detrs de ellos sehan lanzado muchos otros satlites de varias nacionescon objetivos semejantes. En Europa, el ya menciona-do Envisat estuvo operativo durante diez aos hastaabril de 2012. Durante este tiempo, Envisat mand unaautntica catarata de datos sobre todos los aspectos denuestro planeta (mar, tierra, aire y hielo). No en vanose trataba del mayor satlite de la Agencia EspacialEuropea enviado al Espacio. Ms recientemente,Espaa ha tenido un papel crucial en la misin SMOSde la ESA, lanzada para observar la humedad dela supercie terrestre y la salinidad de los mares,aspectos esenciales para entender la meteorologay el clima. El avanzadsimo instrumento del satlite,llamado MIRAS, ha sido desarrollado en Espaa.

Lanzado en 2009, el Deimos-1 es la ms recienteaportacin espaola, en este caso privada, a laobservacin de la Tierra mediante sensores cuyosproductos pueden ser comercializados o usados porlos estamentos gubernamentales. Pertenece a laconstelacin internacional DMC, dedicada a vigilarposibles desastres naturales.

s a s a a s spa aeste apartado, pues ya se preparan los satlites Ingenioy Paz que, adems de sus labores gubernamentales,proporcionarn productos de explotacin comercial,aplicables al control de recursos naturales, laprevencin de catstrofes o la gestin del suelo. Paz, enparticular, dispondr de un radar para ver la supercieindependientemente del tiempo o de la hora del da.

EL ESPACIO MILITAR

Las actividades relacionadas con la defensa fueronel principal impulso para el advenimiento de la eraespacial, a pesar de que los primeros satlites fuerancientcos. Es lgico, ya que la rbita de la Tierra es unlugar de inters estratgico, ideal para situar sistemasde vigilancia.

Los militares y los servicios de inteligencia aprovechan las capacidades de observacin proporcionadaspor los ingenios en rbita; son satlites que transportanverdaderos telescopios que pueden observar todo tipode detalles, como Helios, cuyo sistema puede detectarobjetos de hasta 50 centmetros de dimetro. Tambinutilizan satlites de comunicaciones para enlazarcon sus tropas desplegadas en todo el mundo, o para

recibir la informacin que transmiten los satlitesespa. Asimismo, emplean las constelaciones denavegacin, como el sistema GPS, para dirigir conprecisin el vuelo de sus misiles y aviones de combate,y satlites con sensores infrarrojos especiales paradetectar el lanzamiento de cohetes enemigos. Otrosaparatos se encargan de interceptar seales de radio.Es lo que se denomina inteligencia electrnica, que

Estudiando


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a los astronautas,marEs inVEstiGa losEFEctos quE proVocala inGraVidEZ En los

msculos dEl sErHumano

Sabasque?

ElproyectoMARESdelaESAesun

sistema

paraelentrenamiento

deastronautasinstalado

enelmduloColumbus

delaEstacinEspacial

Internacional

Foto:SENER

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it i l h di l i l N h P t ti i i


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permite averiguar lo que hace o dice el rival. No hayque olvidar tampoco el uso de satlites meteorolgicos,que ayudan a que las acciones militares se produzcanen el mejor momento posible.

En el plano defensivo, las superpotencias desarro-llan y prueban armas antisatlite, o los escudos es-paciales, que impediran cualquier ataque desde elespacio.

OTRAS APLICACIONES

La rbita terrestre disfruta de un entorno muyparticular en el que reina la falta de gravedad. Eseambiente puede usarse para fabricar productosque no podran hacerse en la Tierra, o para realizarexperimentos tecnolgicos.

Son innumerables los satlites que han efectuadomisiones de este tipo, y tambin se han hecho a bordode estaciones espaciales como la desaparecida Mir ola actual Estacin Espacial Internacional ISS.

Espaa ha lanzado varios satlites tecnolgicos. Elms antiguo, si descontamos el pionero INTASAT, esel UPMSat, que construy la Universidad Politcnicade Madrid y que ayud a los estudiantes a aprendermucho sobre la tecnologa espacial. La UPM demos-tr ciertamente que poda construir un microsatlite ylo utiliz para ensayar nuevos paneles solares y pararealizar experimentos cientcos.

Por sus caractersticas, es necesario mencionaruna reciente pareja de satlites impulsada por elINTA (Instituto Nacional de Tcnica Aeroespacial).Los Nanosat-01 y 01B, lanzados en 2004 y 2009, han

ayudado a mantener el contacto con la base espaolaen la Antrtida y, adems, han servido como plataformapara probar diversas tecnologas en el mbito de lossatlites de tamao reducido.

Ms pequeo an, con slo 1 kg de peso, es elXaTcobeo, un satlite diseado en la Universidad deVigo con ayuda del INTA, pensado como herramientaeducativa y para ensayar una radio, un sensor deradiacin y otras tecnologas.

El futuro de la exploracin del espacio nos reservaaplicaciones an ms fascinantes, como la explotacinde los recursos extraterrestres (la extraccin deminerales valiosos hallados en la Luna o los aste-

roides). Se propone, por ejemplo, el aprovechamientomasivo de una sustancia llamada helio-3, disponibleslo en la supercie de la Luna, para alimentar losreactores nucleares de fusin del futuro.

Planteadas desde hace tiempo, las granjas solares,que recogeran la luz del Sol y la enviaran a la Tierrapara generar electricidad, podran ser una solucin anuestros problemas energticos. Y quin sabe si otroproblema, el calentamiento global, podra aliviarsecolocando un gran parasol que arroje sombra articialsobre grandes extensiones de terreno, que ayude adisminuir las altas temperaturas.


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Sabasque?

ElRoverlunarera

unvehculoempleadoporlosastronauta

s

delasmisionesApolo

15,16y17ensus

desplazamientospor

lasuperficielunar

Foto:NASA

QUIN?05


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71M

uchas personas han visto reejados sus sueos

en los viajes de los hombres y mujeres que hanlogrado volar al espacio. Durante los primeros aosde la conquista espacial, su labor era contempladaincluso como un acto de herosmo: gracias a la va-lenta de unos pocos, se gir por primera vez alrede-dor de la Tierra y se pis la Luna. Un astronauta real,sin embargo, es muy distinto a Buck Rogers, FlashGordon o Diego Valor, dolos de lo

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Un Paseo Por El Espacio