Envisat: en la Sala de Control, inundados por una marea de datos

Venecia
Venecia
27 noviembre 2001

ESA INFO 13-2001. "Poco antes del lanzamiento permanecemos sentados en las filas posteriores de la 'Sala de Control'," explica Palle Sørensen con voz tranquila, mientras se instala más cómodamente sobre su poltrona roja. "Hemos simulado todas las eventualidades, pero cuando algo va mal, volvemos a examinarlo todo de nuevo. Al improviso, esto ya no es posible, nos damos cuenta de la importancia de la situación, y de que todo tiene que funcionar correctamente".

Palle Sørensen es el jefe del Segmento Tierra de la Misión Envisat. Es él el encargado de controlar que los equipos de recepción a tierra, es decir, los ordenadores, las antenas, los software, los sistemas de comunicación y, sobre todo, los equipos de control, sean perfectamente operativos. Casi cincuenta personas, entre ingenieros y científicos, están sentados en las mesas de la sala de control, dotados con decenas de monitores y con una mega-pantalla que proyecta imágenes, datos y gráficos. Su trabajo consiste en controlar el satélite ambiental Envisat desde el 'Centro Operativo Espacial Europeo' de Darmstadt. La ESA, la Agencia Espacial Europea, lanzará Envisat a principios de 2002 y se ocupará de él durante un decenio.

El más nuevo, el más grande y el más costoso satélite jamás construido por los europeos, es su orgullo y su fortuna. Girará en órbita alrededor de la Tierra catorce veces al día, sondando cada ángulo de nuestro planeta y poniendo de manifiesto abusos ambientales y cambios climáticos. Justo a tiempo. Envisat medirá y analizará los gases invernadero en la atmósfera, contribuirá a la identificación de acciones que violenten el ambiente, localizará las corrientes oceánicas y el crecimiento de las algas y controlará el agujero del ozono.

Los diez instrumentos de que está dotado, son de lo más sofisticado en la moderna tecnología de los sensores. Son capaces de identificar y comunicar inmediatamente todos los cambios, incluso los más imperceptibles, que tienen lugar en la tierra, el agua o el aire debidos a procesos naturales o antropogénicos. En base a estas informaciones, los científicos podrán elaborar modelos de cambio climático seguros e incluso mejorar las previsiones de fenómenos tales como terremotos, erupciones volcánicas y altas mareas.

La elaboración de estos modelos se basa en un nivel de precisión elevadísimo. Es posible eliminar los errores de medición, puesto que el satélite vuelve a visitar la misma zona después de algunos días. Envisat es capaz de controlar, desde una altitud de 800 kilómetros, si el terreno se ha hundido, aunque sea de pocos milímetros, como en el caso de Venecia, que según los últimos datos obtenidos por los satélites, corre el riesgo de deslizarse rápidamente en el mar o de elevarse como sucede a la tierra antes de una erupción volcánica.

Para efectuar este tipo de observaciones es necesario que las órbitas de los satélites sean sumamente precisas. "La posición de Envisat es lo más precisa posible", afirma Sorensen. Sus colaboradores están ocupados definiendo los senderos orbitales del satélite. "Si no regulamos precisamente la órbita de Envisat, tendremos graves problemas. Es por esto que hemos simulado todas las posibles eventualidades".

Es un requisito particularmente importante para uno de los instrumentos: el ASAR, el radar con apertura sintética de segunda generación, que se presenta como una gran mesa montada sobre la barriga del satélite. Éste transmite una débil señal radar a la tierra y recibe su reflejo. Gracias a ello, será posible calcular la altura de los glaciares, determinar las áreas sujetas a deforestación en la selva pluvial e identificar incluso el más irrelevante derrame de petróleo en mar abierto. Y no es poco a una velocidad de casi 20.000 kilómetros por hora. Si el satélite perdiera el exacto ángulo de observación de la tierra, el reflejo rebotaría en el espacio.

"Existen campos gravitacionales diferentes, una atmósfera residual y el viento solar. Todo esto determina una enorme diferencia en la frecuencia de las correcciones que se tienen que aportar", dice Sorensen, refiriéndose a los procedimientos automáticos de a bordo. Envisat está dotado de cincuenta diferentes ordenadores independientes, capaces de reconocer automáticamente la posición y manejar instrumentos e imanes giroscópicos, gracias a los cuales el satélite mantiene su exacta orientación. "La posición es una cuestión de supervivencia" agrega Sorensen

¿Qué sucede cuando el vehículo espacial que pesa ocho toneladas va fuera de ruta? "la cuestión ni siquiera se presenta" afirma Sorensen. "Si sucediese, nos daríamos cuenta inmediatamente, por medio de los instrumentos o a través del panel solar que no erogaría suficiente corriente" Sørensen ha dedicado diez años al estudio de esta eventualidad. Ha proyectado la infraestructura, proporcionado el hardware y ha verificado el software repetidamente. Después de varios test e innumerables simulaciones, los frutos de este duro trabajo son tangibles. "No es la primera vez que concluimos un proyecto como este" afirma con orgullo.

El centro de control de la ESA
El centro de control de la ESA

En una situación de emergencia, los ingenieros tienen a su disposición exactamente 400 minutos de tiempo. El satélite es capaz de realizar cuatro veces el giro de la Tierra sin energía solar. Terminado este período, el satélite se perdería" dice Sorensen con el ceño fruncido.

Pero agrega inmediatamente "hemos definido todos los procedimientos; tenemos reglas de los escenarios de acción precisos para cada caso particular y hemos efectuado multiples simulaciones para cada emergencia". La apertura del panel solar, después del lanzamiento, ha sido probada centenares de veces. Todas las emergencias y errores posibles se han almacenado en los sistemas informáticos y pueden extraerse en cualquier momento.

Los ingenieros de Darmstadt intervienen regularmente según los planes, cada vez que sea necesario aportar una corrección a la órbita. Según la evaluación del Director de Tierra, es necesario poner a punto la órbita del satélite cada diez días. "Tenemos una gran experiencia en este campo" declara Sorensen, refiriéndose al logrado levantamiento de la órbita del satélite para telecomunicaciones Artemis. El equipo de Envisat está especialmente entusiasmado con este éxito, porque sin Artemis, la gestión del tráfico de datos procedentes de Envisat sería problemática.

La preparación de Envisat para el lanzamiento
La preparación de Envisat para el lanzamiento

Envisat recoge una cantidad tal de datos que llenaría en pocas horas dos discos duros de 160 gigabytes. Para evitar esto, el satélite transmite los datos en cada giro de la Tierra, cuando tiene a la vista la estación terrestre de la ESA ubicada en Kiruna, en la parte septentrional de Suecia. La estación dispone exactamente de diez minutos para descargar los datos almacenados a bordo antes que Envisat desaparezca del horizonte. Si por un motivo cualquiera la estación de Kiruna no fuera operativa, entraría en servicio la segunda estación en las Svalbard, entre los eternos hielos de Noruega.

Artemis representa una alternativa a la gigantesca parábola de tierra. Es un satélite de telecomunicación, colocado a 36000 km de la tierra, que retransmitirá los datos de Envisat. Desde una altura en órbita equivalente a 45 veces la de Envisat, Artemis, para cada órbita, dispone de casi tres cuartos de hora de visibilidad sobre los satélites ambientales y puede recibir fácilmente todos los datos que Envisat descarga. Sucesivamente, Artemis envía los datos a la estación terrestre que se encuentra en su área de cobertura.

Desde allí un amplio y continuo flujo de datos se transmite directamente al Centro de elaboración de datos de la ESA-ESRIN en Frascati, cerca de Roma. Envisat, durante toda su misión, recopilará un millón de gigabytes, un 1 seguido de 15 ceros equivalente a un disco duro con una capacidad de almacenamiento equivalente a la de un millón de PCs. Los expertos de software han desarrollado centenares de programas para que estas importantes informaciones estén disponibles en el menor tiempo posible y con la mayor eficacia.

La política de los datos excluye tratamientos preferenciales a favor de ciertos usuarios. Los datos serán enviados por la ESRIN directamente a seis centros de elaboración y archivo en Inglaterra, Alemania, Italia, Francia, Suecia y España, para garantizar la equidad en el tratamiento hacia todos los partners y el archivo seguro a largo plazo.

En estos centros, millares de investigadores en el mundo tendrán acceso a los datos en bruto, no elaborados, para sus investigaciones climáticas, la prevención de desastres, las previsiones del tiempo y las observaciones ambientales. Gracias a los veloces canales de transmisión, los datos pueden estar disponibles en tres horas; informaciones como las efectuadas por GOMOS, el instrumento de medición del ozono, útiles para la observación del estado del agujero en el ozono podrán estar disponibles tan frequentemente como las actuales imágenes del tiempo.

El análisis de los datos requiere tiempo. Ningún investigador tomaría en cuenta un valor sin haber calculado el margen de error. En la ciencia sólo este método es válido. Hasta que no se disponga de un punto de partida cierto desde el cual comenzar, no será posible juzgar cuántos errores de medición se acumulan, que influenciarán los resultados. Con el fin de satisfacer las exigencias de todos los usuarios, los expertos de Frascati han desarrollado cuatro niveles de calidad de los datos.

En aquellos casos en que se requiere la máxima precisión, la entrega de los datos podrá tener lugar también a distancia de un mes. Es el tiempo que necesita Envisat para volver a visitar la misma zona y confirmar de este modo la exactitud de las mediciones.

Los entes científicos participantes recibirán los datos al simple precio de reproducción, con la obligación de utilizarlos íntegramente y sólo para fines científicos. En esta categoría se encuentran todos los investigadores que han propuesto una idea de proyecto a un comité científico y han recibido su aprobación. En los últimos años, se ha creado en Europa y en el mundo una vasta comunidad de muchos millares de observadores. Para todos, el centro de elaboración de datos del ESA-ESRIN, actuará como coordinador de la distribución de datos.

Envisat es interesante también para la economía. Los analistas están convencidos que la observación ambiental podría convertirse algún día en una nueva rama de la industria al mismo nivel de la navegación satelitar. Se trata de una hipótesis realista, visto que, precisamente como sucedió en el GPS, la tecnología de observación de la tierra podría estimular la imaginación de los usuarios.

Los consorcios predestinados para la comercialización de los datos Envisat son: EMMA, coordinado por la empresa italiana Eurimage y SARCOM, dirigido por la sociedad francesa SPOT. Los datos Envisat podrían revelarse interesantes para la navegación en los océanos, ayudando a la naves a circunnavegar las tempestades y los fuertes vientos, y evitar los temidos hielos. El análisis de los datos recogidos en las aguas a elevado contenido de plancton, podrían evitar que las naves mercantiles efectúen operaciones de lanzamiento de lastre en el punto equivocado, con el riesgo de ser mandados de nuevo al mar por las autoridades portuarias.

Los datos obtenidos por los tres instrumentos ASAR, MERIS y AATSR, se pondrán a disposición del público vía INTERNET y por medio de CD-Rom. Para la planificación de las vacaciones, todos podrán consultar boletines regionales que informarán sobre las elevadas concentraciones de rayos ultravioleta en la atmósfera o sobre las algas tóxicas a lo largo de algunas playas. Y los apasionados de los fines de semana, dentro de poco, podrán consultar especiales mapas para conocer las zonas donde el viento es más adecuado para practicar el surf.

Diez años intensos esperan tanto a los gestores de los datos de Frascati como a los timoneles del espacio de Darmstadt. "Debemos coordinar y gestionar cada cosa" afirma Sorensen, "pero normalmente es trabajo de rutina" agrega satisfecho. Y después se le escapa "mientras tanto, ya estamos trabajando en la generación sucesiva de satélites ambientales que serán mucho más pequeños". El tono de alivio en su voz no deja lugar a dudas.

Copyright 2000 - 2014 © European Space Agency. All rights reserved.