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Computación

Un satélite que estudia la gravedad despega en una misión climática

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La nave espacial medirá el campo gravitatorio de la Tierra con una precisión nueva.

  • por Brittany Sauser | traducido por Rubén Oscar Diéguez (Opinno)
  • 19 Marzo, 2009

El martes pasado, la Agencia Espacial Europea (ESA) lanzó uno de los satélites más avanzados de observación de la Tierra jamás construidos. El GOCE (explorador del campo de gravedad y del estado estable de la circulación oceánica) despegó del cosmódromo de Plesetsk en el norte de Rusia a bordo de un misil balístico intercontinental modificado.

GOCE orbitará la tierra a una altitud de alrededor de 260 kilómetros durante 24 meses, girando de polo a polo a medida que el planeta rota debajo suyo. Desde agosto, el satélite medirá el campo gravitatorio terrestre con una mayor precisión y mayor resolución que cualquier misión anterior.

La medición del campo gravitacional de la tierra proporcionará a los científicos conocimientos nuevos sobre la composición del planeta, los movimientos de sus océanos, y el grosor y el movimiento de las capas de hielo polar.  Lo más importante es que también ayudará a los científicos a construir modelos por ordenador para predecir el impacto del cambio climático con más precisión.

Una parte importante de la misión será la vigilancia de la cobertura de hielo, los cambios del nivel del mar, y la circulación de los océanos. "Uno de los impactos principales del cambio climático es la pérdida de masa de hielo y el aumento de la elevación del nivel del mar", dice Prasad Gogineni, el director del Centro de Teledetección de las Capas de Hielo (CReSIS) de la Universidad de Kansas (Estados Unidos). Los datos del satélite nuevo se unirán con modelos del nivel del mar para predecir mejor los aumentos regionales y mundiales del nivel del mar, añade Claude Laird, un investigador asociado de CReSIS.

Danilo Muzi, director del proyecto GOCE, dice que los sensores de la nave espacial son 100 veces más sensibles que cualquier cosa que se haya enviado hasta ahora. La nave espacial medirá el campo gravitatorio de la Tierra utilizando un gradiómetro. Este tipo de instrumento ya se utiliza para mediciones en tierra y en aviones, pero nunca se había colocado en un satélite antes. El gradiómetro consta de seis acelerómetros ultrasensibles - sensores que miden la aceleración y que fueron construidos específicamente para la misión.  Estos acelerómetros están dispuestos en tres pares y se alinean a lo largo de los tres ejes del gradiómetro. Al medir las diferencias sutiles en la atracción gravitacional detectadas por cada par de acelerómetros, el satélite producirá un mapa mejor de las mediciones de la gravedad en todo el mundo.

Los instrumentos de GOCE también permiten medir el campo gravitatorio de la tierra en escalas espaciales muy pequeñas. "Cuanto menor sea el detalle que tienes, más podrás aprender sobre la tierra por debajo de la superficie", aporta John Wahr, un profesor de física en la Universidad de Colorado (Estados Unidos). El satélite proporcionará una resolución mejor que la de 100 kilómetros. "Captar toda la tierra - incluyendo los océanos - a las escalas pequeñas y a la increíble resolución que GOCE va a proporcionar es increíble y extremadamente útil," afirma Wahr.

Actualmente la NASA tiene en órbita un par de satélites que miden el campo gravitatorio de la Tierra. Estas dos naves espaciales gemelas, conocidas como GRACE, se lanzaron en 2002 y orbitan a 500 kilómetros de la superficie de la tierra. Ellas ya han proporcionado información valiosa acerca de cómo está cambiando la masa de la capa de hielo en la Antártida y Groenlandia, pero su resolución espacial no es tan buena como GOCE, aclara Gogineni.  "El satélite (nuevo) proporcionará un mejor conjunto de datos que nos permitirá medir mejor la masa de la capa de hielo, en particular en Groenlandia", dice. A fin de que la medición sea lo más precisa posible, los investigadores tuvieron que compensar el arrastre de aire creado por la atmósfera a baja órbita terrestre. Este arrastre crea una pequeña desaceleración del satélite, lo que sería percibido por los acelerómetros como aceleración. Por lo tanto, los investigadores añadieron un motor de iones para la cola del satélite que emitirá iones a un ritmo que combina perfectamente con esta desaceleración. GOCE es parte de una misión más grande de la ESA llamada el Programa Planeta Viviente, que supondrá el lanzamiento de siete satélites más en los próximos dos años, cada uno diseñado para medir una característica diferente del planeta. Por ejemplo, este verano, la ESA tiene previsto lanzar un satélite llamado SMOS para medir la humedad terrestre y la salinidad de los océanos. Otro satélite, llamado CrySat-2, despegará al final del año para cartografiar la cobertura de hielo. En el pasado, tanto la ESA como la NASA se han centrado en lanzar satélites más grandes que llevaban muchos instrumentos. En 2002, la ESA lanzó el Envisat, un satélite de 10 instrumentos, y la NASA tiene en marcha un programa continuo llamado Landsat, que comenzó en 1972 y es considerado como la referencia para las misiones científicas de la Tierra. Wahr, quien trabajó en la misión de GRACE, siente que la misión nueva es muy emocionante. "Para aquellos de nosotros que estamos en el tema, va a ser maravilloso", concluye.

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