EL RINCÓN DE LOS SATÉLITES

Queremos dedicar este espacio a los amantes del mundo de los Radioaficionados y su importante aportación a la Meteorología y a su extraordinaria importancia en la comunicación ante desastres naturales, entre otros.



Jordi Mas - EA3AGY -
es la persona que nos ha propuesto esta sección

Satélites. La tecnología que nos rodea




ÍNDICE DE TEMAS TRATADOS EN ESTA SECCIÓN
Introducción e historia de los satélites
Satélites polares 1ª Parte  
Fotos  de satélite de alta resolución
Archivo de imágenes EXCLUSIVAS

Esta visualización, compuesta por las imágenes de los satélites geoestacionarios de EUMETSAT, NOAA y la JMA, muestra el clima global durante los meses de diciembre de 2014 hasta marzo de 2015. Los datos de infrarrojos se superponen sobre los mapas terrestres "Blue Marble Next Generation" de la NASA, que nos permiten ver el cambio de las estaciones.



Trio de tormentas
Tormentas tropicales Peipah, Ita y de corta duración Ivanoe ( 00:00 UTC 01/04/2014 - 07:00 UTC 04/07/2014) tomadas desde los satélites meteorológicos geoestacionarios de EUMETSAT (Meteosat- 7) y la Agencia Meteorológica de Japón (MTSAT-2)
Polvo del Sáhara transportado por Europa desde 06:15 UTC del 1 de abril a 08:15 UCT el 2 de abril de 2014.



Espectacular animación de las imágenes del satélite GOES de los tornados en EE.UU. los días 27 y 28 de Abril de 2014
Esta visualización de los vuelos de los aviones, se crea a partir de los datos de vuelo reales que fueron tomadas en 1 solo día de julio de 2013. Queda clara la intensidad de vuelos en Europa desde el Reino Unido. Cada punto en movimiento son cientos de personas surcando nuestros cielos cada día.




Año 2016
Enero Febrero
Marzo
Abril
Mayo
Junio
Animación del satélite correspondiente al mes de Enero de 2016 Animación del satélite correspondiente al mes de Febrero de 2016

LA TIERRA. WEBCAM EN DIRECTO DESDE LA ISS - Estación Espacial Internacional)
Puedes seguir la posición del satélite clicando AQUÍ



Broadcast live streaming video on Ustream



Satélites Polares 2ª parte:
Por Jordi Mas

Históricamente, los fabricantes de satélites meteorológicos en órbita polar habían sido las dos grandes potencias Estados Unidos y Rusia, posteriormente se añadió también Japón. Europa, gestionada por la agencia ESA, se encargó del desarrollo del sistema geoestacionario que " observaría " su propio territorio; creó la famosa serie METEOSAT las que tantas veces hemos contemplado sus imágenes en la TV, durante los noticiarios, y desde hace ya un puñado de años, concretamente se inició en el año 1977.

El conocimiento de los resultados y consecuencias meteorológicas han convertido, ya hace años, en un factor de capital importancia para las humanos y, porque no decirlo, por la economía mundial. En la década de los años 90, diferentes cambios políticos, económicos y tecnológicos propiciaron el que Europa decidiera construir y tener en órbita su propio sistema de satélites en órbitas polares. La misma necesidad de adquirir datos, y cuanto más mejor, hizo desarrollar una nueva familia de satélites, abandonando la idea continuista que al principio se pensaba. Se creó la nueva familia de los llamados METOP, el primero fue lanzado en 2006 y el segundo en 2012 , ambos están plenamente operativos, un tercero será lanzado en el 2018.

Naturalmente, el reto de poder recibir y ver sus imágenes apareció desde el primer día pero los problemas técnicos nacieron en el mismo momento. La banda de radiofrecuencia utilizada era la misma que usaban los americanos NOAA, rusos METEOR y japoneses Fengyun, por lo tanto el sistema básico primario de antena, seguimiento, amplificador, etc. era compatible pero el sistema de decodificación y procesado de los datos era totalmente diferente . Como ya he comentado, la necesidad de aprovechar al máximo estos " pájaros " y la cantidad de datos que se pueden llegar a medir hoy en día es tan grande, que el sistema para poder emitirlos fue modernizado llegando a la importante tasa de envío de datos de 666 Kilobits / seg del sistema antiguo HRPT, hasta 3,5 Megabits / seg de estos nuevos Metop. Esta nueva modalidad se llamó AHRPT ( Advanced High Resolution Picture Transmission ). La solución tecnológica fue el pasar de un sistema de emisión Bi Phase a uno de Cuadratura de Phase .

Secuencia durante el seguimiento, recepción y visualización, en tiempo real, de un satélite en alta resolución digital HRPT, en este caso se trata del METEOR N-1, a la derecha en el osciloscopio se ve claramente la señal digital bi Phase que estoy recibiendo.

Otra importante diferencia entre los dos sistemas digitales es que en este nuevo sistema, dentro de la enorme riada de datos que se reciben ( 3,5 Mb / s) tenemos otros numerosos datos técnicos junto con las de las imágenes. Fue una ardua y larga tarea de mi amigo Oleg Gerashchenko el encontrar, con instrumental, la secuencia repetida periódicamente en un mar inmenso de datos digitales 0 y 1, que permitía conocer en qué punto empezaban y donde terminaban los datos que nos interesaban para componer la imagen y desestimar el resto. Ya no podríamos, con estas nuevas tecnologías , recibir y visualizar al mismo tiempo las imágenes a medida que se recibían, en cambio ahora necesitaríamos un demodulador profesional con esta tecnología QPSK ( Cuadratura de Phase ), hacer unas modificaciones interiores importantes, después guardar primero en un banco de memoria todo el enorme paquete de datos ya desmodulades, después procesarlas para separar los datos de las imágenes de la del resto, procesar de nuevo para componer la imagen en bruto y finalmente pasar el paquete resultante por un Reader y para terminar hacer las correcciones pantogràfiques ya que la Tierra no es plana y la imagen si.




Secuencia durante la recepción y primera demodulación utilizando un módem profesional de segunda mano. En pantalla tenemos el nivel de señal recibido.

Ha sido también muy pesado y largo el encontrar uno estos demoduladores QPSK de segunda mano, los nuevos son imposibles, felizmente en Ebay se encuentra de todo. Como ya he comentado, toda la parte de RF es la misma que en el sistema utilizado hasta ahora. Total, que desde que se recibe toda la señal hasta que puedo tener la imagen completa pasan unos 25 minutos en un único ordenador de última generación trabajando sin parar. 



 Imagen ya procesada del METOP-B. Está en formato de tres colores RGB. Clica para verla a gran formato



Parece que fue ayer, pero aquí tenéis una muestra de cómo ha evolucionado la tecnología, esta es una imagen de un satélite ruso tal como lo recibía en casa hace 30 años! 


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Fotos de satélite en alta resolución

El  28 de Octubre de 2011 tuvimos movimiento meteorológico. Nuestro amigo Jordi Mas nos ha hizo llegar esta maravillosa imagen del momento en el que el centro de la Borrasca se dirigía al Mediterráneo pasando por Bilbao. También nos comenta una curiosidad. Primero veamos la foto:



Si os fijáis bien en la preciosa imagen, podréis comprobar que en el hemisferio norte hay hasta 3 Borrascas girando en sentido contrario a las agujas del reloj, Sin embargo en el hemisferio sur hay otras, pero giran en sentido contrario. 







Es el efecto físico que afecta a las Borrascas y a los Anticiclones. 
Es el denominado efecto de Coriolis




Aquí podemos ver un interesantísimo experimento práctico de como afecta esta fuerza a la forma de girar el agua al caer por cualquier desagüe.



Para acabar os dejamos una
animación de imágenes de como se han movido las nubes en el mundo en los últimos 3 días,  facilitada por Intellicast
A ver si descubrís los giros de las Borrascas y Anticiclones:

 

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El 30 de agosto de 2011 · USGS nos muestra un nuevo mosaico de la Bahía Chesapeake. Usando seis Landsat 5 se consiguieron imágenes prácticamente sin nubes entre julio de 2009 y 2011. Es un mosaico hermoso, sin costuras de la región de Bahía Chesapeake. Sin duda una imagen para quedarnos con la boca abierta durante un buen rato.


Fuente: NASA

1ª imagen recibida por Jordi Mas del satélite Meteosat de segunda generación, el MSG



Siguiendo con la larga trayectoria que Jordi se ha propuesto, le faltaba poder recibir el sistema del Meteosat de segunda generación, el MSG, totalmente digital. El antiguo analógico fue desconectado y eliminado. Pudo recibir sus imágenes durante 15 años.

MSG 

El "paquete" de imágenes que recibe a diario son de los satélites geoestacionarios;
Los americanos del cento y oeste "GEO"; el europeo Meteosat 9; sobre el Índico el Meteosat 7 (que estaba antiguamente sobre Europa y que fue trasladado), el FY2 sobre Japón y finalmente el MTSAT que está sobre Australia.

Están en órbita ecuatorial, a 36.000 km de altura, lo que permite tener la imagen completa de toda la Tierra y practicamente de todos los continentes. Las imágenes recibidas en diferentes franjas horarias permiten visiones en banda visible, vapor de agua y luz infrarroja.

Jordi tiene un único ordenador de última generación dedicado a esta labor, además de otra antena en el terrado.

Después de la obtención de la autorización y permisos pertinentes, aquí tenéis la primera imagen recibida con el nuevo satéilite que es de una calidad impresionante y demuestra lo pequeña que es la Tierra. Nos muestra toda Europa y África en plena oscuridad (es de noche) y el reflejo del sol sobre América (para ellos luz de tarde). La altura del reflejo sobre la línea imaginaria del Ecuador nos da una idea de que es verano en el hemisferio norte e invierno en el hemisferio sur. Fue tomada el pasado 18 de Junio de 2011 a las 21:00 UTC

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Introducción e historia

Los satélites son unos artilugios creados por el hombre que lanzamos al espacio cargados de sofisticados sistemas para poder captar todo tipo de imágenes y datos de nuestro planeta desde el exterior. Nos dimos cuenta que la luna daba vueltas cada día alrededor de la Tierra sin caerse y siempre girando alrededor nuestro, como posada en una cuerda imaginaria. Decimos que la luna orbita (gira alrededor de...) a la Tierra.  Así que si la luna lo hacía, ¿porque no intentarlo con los satélites?...y así fue. No puedo imaginarme la cara de las personas que el 1 de abril de 1960 pudieron ver nuestra querida Tierra desde el espacio por primera vez:, un hito histórico que dio un vuelco a los sistemas de predicción del tiempo atmosférico...

 

En este documental puedes ver la historia de los satélites de forma muy didáctica y con importantes imágenes.

Nuestro gran amigo Jordi Mas nos explica de forma sencilla y entendible como recibe las espectaculares imágenes de los satélites desde sus instalaciones en el centro de Barcelona. Además de la excelente explicación también tendremos en exclusiva y por primera vez en internet  un archivo de imágenes satelitales de días históricos o curiosos dentro de la meteorología que Jordi nos irá enviando en exclusiva para esta web que visitas y que nosotros publiquemos en esta sección de forma periódica.

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LOS SATÉLITES POLARES

por Jordi Mas

Los satélites artificiales pueden orbitar a un planeta de cuatro maneras distintas:

1-    
Órbita ecuatorial
2-    
Órbita elíptica
3-     Órbita geosincrónica
4-    
Órbita polar


Debido a la función específica de poder observar el máximo de tiempo posible la superficie terrestre y con ello las nubes y su evolución, las órbitas polares pueden ofrecer pases dos veces diarias sobre un mismo lugar geográfico y de todo el globo completo, es decir, un único satélite puede observar en unas 12 horas, toda la superficie terrestre completa, o sea, dos veces en 24 horas. La altura habitual de la órbita está situada alrededor de los 800 Km, y para un observador desde la Tierra, un pase, en una órbita de máxima altura, dura unos 10 minutos.

La órbita geosincrónica, permite observar permanentemente una parte de la esfera terrestre, en cambio, ya que está situada en el ecuador,  no tiene buena visión sobre los polos y se necesitan  por lo menos, tres de éstos satélites para poder observar toda la esfera completa. También, debido a la distancia en la que se halla ésta órbita, 36.000 Km,  necesitan  sistemas de observación de muchísima más complejidad y coste.

Actualmente, podemos disponer de pocos de éstos satélites para poder recibirlos directamente con equipos de aficionado. Hay que distinguir los dos sistemas de transmisión que emplean, el primero,  ya clásico, en transmisión analógica y dentro de la frecuencia de 137 Mhz denominado APT (Automatic Picture Transmission), permite, con un equipo muy asequible, Fig 1, imágenes con resoluciones de 4 Km.

La figura 2, muestra un ejemplo de un pase recibido directamente desde mi casa en el centro de Barcelona. El sistema APT envía dos imágenes en blanco y negro línea a línea, el total es de 240, una en el espectro visible y otra en el infrarrojo. Aprovechando los modernos programas informáticos y mezclando éstas imágenes podemos generar una imagen en falso color pero de un gran realismo.

Fig.2


El segundo y muchísimo más potente, es el denominado HRPT (High Resolution Picture Transmission), puesto en marcha con el satélite americano TIROS N en el año 1978,  permite, en sistema totalmente digital, el envío de 5 canales y con una  resolución  de 1 Km. Debido a la anchura de banda necesaria para poder trasmitir toda ésta información, la frecuencia empleada pasó a 1,7 Ghz.  Ni que decir tiene que en aquellos años, 1978, hablar de tecnología y memoria digitales, microondas, ordenadores para el seguimiento de las antenas y actualizaciones keplerianas, era autentica ciencia ficción. Las fotos podían ser vistas, en contadas ocasiones, en alguna visita a algún museo del extranjero o algún organismo. Con el paso de los años la tecnología informática fue evolucionando rápidamente y lo que parecían películas de James Bond, puede estar al alcance de aficionados. Ver Fig 3.

Nota aclaratoria: los datos keplerianos son: números que nos permiten calcular las órbitas de los satélites. Se necesitan 7 números para definir la órbita de un satélite. Este conjunto de números se denomina elementos orbitales o "Keplerianos" (por Johann Kepler [1571-1630]), o simplemente elementos. Estos números definen una elipse, la orientan con respecto a la Tierra, y ubican al satélite en la elipse a un cierto tiempo determinado. En el modelo Kepleriano, las órbitas satelitales son modelos de forma y orientación constantes.

El satélite emite con una tasa de información de 666 Kb/seg, lo que genera en un paso largo, archivos del orden de 60 Mb. Debido a ésta velocidad, todo el equipo debe estar muy bien ajustado y sincronizado. Es imprescindible actualizar, cada semana aproximadamente, los datos keplerianos de los satélites, ésta información se recibe directamente del NORAD. También es fundamental, la exacta posición tanto de la antena como del reloj del ordenador, de esto se encarga el receptor GPS. Finalmente, el archivo recibido en formato RAW debe ser procesado por un programa de visualización específico para poder componer las imágenes de los cinco canales, también en blanco y negro, o en color, con la calidad que se puede comprobar en las muestras. También, y  con otro programa, podemos obtener las imágenes ya tratadas pero con el error de astigmatismo lateral corregido, debido a la forma del espejo que utiliza el radiómetro del satélite, o dejar la imagen ya “plana” sin errores y también efectuar proyecciones de la imagen en formato pancromático, hacer mosaicos con dos o tres imágenes, etc. Ver Fig 4, 5 y 6. La potencia del sistema permite todas éstas maravillas para un aficionado.

   

Jordi Mas

EA3AGY

Así  se ve el paso del tiempo en nuestro Planeta gracias a los satélites
1 año resumido en 15 imágenes donde se puede ver el paso de las estaciones. ¡Parece que el Planeta respire!...


ARCHIVO :
AÑO 2014: AÑO 2014: AÑO 2013:

9/11/2013 - 6:00 h.
Tifón Haiyan. Obsérvese que es casi tan grande como la India
AÑO 2013: AÑO 2013: AÑO 2013:


9/11/2013 - 10:00 h.
Tifón Haiyan(detail-mt7-vis) Es del antiguo Meteosat-7 que se encuentra ahora fijo sobre el Golfo Pérsico. Si amplías la imagen verás como totalmente a la derecha se adivina este tifón, pero sobre todo, se ve claramente como está actuando como un inmenso aspirador, todas las nubes son absorbidas hacia él. 
9/11/2013 - 9:00 h.
Tifón Haiyan(detail-MT1-vis) Satélite estacionario MTSAT, que se encuentra fijo sobre Australia. Se está haciendo de noche allí y nos deja a la vista la izquierda el tifón en el punto de la penumbra.
31/10/2012 13:50 horas
NOAA Espectacular imagen de la Borrasca que produjo un temporal de lluvia, nieve, viento y temporal marítimo.
Enviada por Jordi Mas En EXCLUSIVA para nuestra web
16/11/2013 16:30 (UTC)
AÑO 2012: AÑO 2011:







31/10/2012 13:50 horas
NOAA 18 Doble depresión
3/04/2011 11:00 horas
Pertenece al Satélite ruso M-N1 sobre parte de Europa y África

9/11/2010
Impresionante imagen del satélite NOAA-18 de la NASA. El 9 de Noviembre de 2010 una profunda Borrasca provocó fuertes vientos y enormes olas que causaron víctimas mortales y cuantiosos destrozos en Galicia y Catabria.
ARCHIVO 2010:


8/03/2010 por la tarde
Satélite NOAA 15
Nevada en la costa catalana a cota 0 
6/07/2010
Satélite NOAA 18 en sistema HRPT
8/07/2010
Bonitos reflejos de sol sobre el Mar Mediterráneo

Año 2015 en todo el mundo en poco más de 8 minutos



Muchas gracias Jordi Mas por esta magnífica sección que iremos ampliando








Nuestra mejor seguidora, Maite Burjados
 Idioma Castellano 

Esta obra está bajo una
licencia Creative Common


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