Nicolás Copérnico (1473-1543), considerado el padre de la astronomía moderna, sacó a la Tierra del centro del Sistema Solar y del universo, y le dio la modesta categoría de planeta ordinario. Su nombre hoy identifica a la misión de observación de la Tierra más ambiciosa y que en estos días está resultando trascendental desde que el pasado 19 de septiembre entró en erupción el volcán en la isla de La Palma (España). Un evidente homenaje al científico, pero también a nuestro planeta, porque para los satélites de Copernicus sí que somos el centro de todo: giran a nuestro alrededor y su único objetivo es enfocarnos con sus instrumentos.
En el programa, además de la Unión Europea, participan agencias meteorológicas, empresas de capital privado y la Agencia Espacial Europea (ESA), a cargo del desarrollo, lanzamiento y soporte técnico de los centinelas, los satélites de la misión, una constelación de seis familias que proporcionan las mediciones e imágenes espaciales. En cuanto a su desarrollo, la ESA los proyecta, fabrica, prueba y lanza, gracias a su staff y contractors. Solo en el caso de Sentinel 2B, participaron 60 compañías de quince países.
Los satélites de Copernicus, cuyo programa lidera la Comisión Europea, velan por el medio ambiente y la seguridad gracias a la observación continua de nuestro planeta desde el espacio.
Antes de ser enviados al espacio, algunos de los satélites a cargo de la ESA, como Sentinel 2B de Copernicus, se someten a pruebas que tratan de recrear de la manera más fiel posible el entorno en el que se encontrarán en órbita. Para ello, se simulan las condiciones de frío y vacío en el Large Space Simulator, un tubo de 15 m. de diámetro en el que unas potentes bombas eliminan todo el aire mientras el nitrógeno circundante reduce el calor. Para asegurar la compatibilidad electromagnética de los instrumentos se utiliza el Maxwell Test Chamber, una caja de Faraday en la que se emite radiación comparable a la que recibe el satélite sin la protección de la atmósfera. El Large European Acoustic Facility simula los enormes sonidos y vibraciones asociados al lanzamiento. La ESA utiliza los cohetes Vega o Soyuz de Arianespace, compañía de referencia en la que España tiene participación junto a otros países europeos.
Una vez en órbita, la información que ofrecen estos satélites es de enorme utilidad para organizaciones internacionales, gobiernos y público general. La Comisión Europea se encarga de definir la política, desarrollar el programa, actualizar sus objetivos y asegurar su adecuado funcionamiento para garantizar que siempre esté al alcance y al servicio de los usuarios. Cualquier ciudadano puede acceder a través de la red y conocer el estado de la atmósfera, los océanos, las costas, los ríos, los suelos, los cultivos, los bosques, los ecosistemas, los recursos naturales, el hielo, la nieve, las construcciones e infraestructuras y la dinámica de todos estos elementos a lo largo del tiempo, algo esencial teniendo en cuenta los objetivos de la misión.
El programa Copernicus y la erupción del volcán en La Palma
Un claro caso de éxito en el uso de la infraestructura de Copernicus es la información aportada para la adecuada gestión de la emergencia en el ya mencionado volcán de La Palma. Gracias a sus satélites, se han podido ver imágenes extraordinarias, como la obtenida el 30 de septiembre, que muestra la colada llegando al océano con una cascada de lava a más de 1000° que acabó modificando el litoral provocando el crecimiento de la isla en varias decenas de hectáreas. Por desgracia, a su paso, ha arrasado viviendas, carreteras y amplias zonas de cultivo, provocando una enorme crisis para los habitantes de las áreas afectadas. Los ojos de Copernicus han permitido hacer una cartografía en tiempo real de los daños ocasionados, especialmente en infraestructuras, viviendas y plantaciones. En otra fotografía del 10 de octubre se puede identificar una nueva colada que toma una dirección diferente, algo más orientada al norte, y cómo la parte inferior está totalmente devastada.
La información que proporcionan es fundamental en momentos como el vivido por el volcán en La Palma.
Las fotos fueron tomadas por los satélites gemelos Sentinel 2A y 2B, que transitan órbitas bajas a 786 km, polares y heliosíncronas, a 180° uno del otro, de manera que son capaces de barrer toda la superficie planetaria cada cinco días. Esto es posible gracias a su campo de visión de 290 km de anchura y al seguimiento y ajustes de los ingenieros de análisis de misión. Sin embargo, Sentinel 2A y 2B no pueden ver a través de nubes o durante la noche como sus compañeros 1A y 1B –que aprovechan la tecnología radar, basada en el envío y retorno de pulsos electromagnéticos en una única longitud de onda–, pero sus cámaras son capaces de observar diferentes regiones del espectro electromagnético más allá de la región óptica– esa mínima banda que aprecia el ojo humano– en la que además ofrecen alta resolución. Se trata de imágenes de composición de varias regiones del espectro en las que se ha destacado el infrarrojo para resaltar la presencia de la lava.
Otra consecuencia grave de la crisis del volcán, más allá de la expulsión de lava, es la emisión de gases tóxicos y ceniza. En la imagen del 6 de octubre, capturada por Sentinel 5P, es evidente la magnitud de la nube generada en La Palma. Esta contiene principalmente dióxido de azufre. El instrumento Tropomi es capaz de diferenciarlo de los aerosoles y la ceniza. La nave realiza un seguimiento de esa nube que puede apreciarse en tiempo real a través del Copernicus Atmospheric Monitoring Service y que es muy útil para compañías que operan vuelos transoceánicos, aunque sus rutas estén alejadas de las islas Canarias (ver imagen de las nubes de dióxido de azufre del Sentinel 5P).
La gestión y el control de los satélites de Copernicus está a cargo de los ingenieros del departamento de Observación de la Tierra de la ESA, en el centro tecnológico ESTEC, en Holanda y del Centro Europeo de Operaciones Espaciales, ESOC, en Alemania. Entre los problemas más reseñables que tienen que resolver durante la vida útil del satélite se encuentran los ajustes para corregir modificaciones de las órbitas a consecuencia de la resistencia atmosférica, las maniobras para eludir objetos de basura espacial o las correcciones asociadas a la actitud del satélite. Este término se utiliza para describir el movimiento propio del aparato, que en ocasiones puede ser problemático, especialmente si gira sobre sí mismo de manera descontrolada. Durante el lanzamiento, el gobierno del satélite también es complejo, en particular en el momento de la separación del cohete hacia la órbita de transición que lo conducirá a su órbita de servicio. Estas maniobras se ejecutan gracias a leves empujes generados por los propulsores de a bordo. El consumo de combustible requerido para efectuarlas se mide mediante la equivalencia de modificación de la velocidad, es decir, el conocido deltaV. Es un concepto importante porque representa la autonomía finita que tiene el equipo para el resto de su vida. Cada uno de estos satélites carga en torno a cien kg de tóxica hidracina una única vez, justo antes de su lanzamiento, en uno de los procesos más críticos de la puesta a punto.
Copernicus es el gran programa de observación terrestre que enorgullece a Europa. Todos estos procesos constituyen, en último término, un proyecto de cooperación entre todos los estados miembros, dando como resultado un producto de altísimo valor añadido. Por un lado, genera grandes oportunidades de negocio y creación de empleo. Por otro y aún más importante, ayuda a salvaguardar el medioambiente y colabora eficazmente en la protección de todos ante ciertos peligros de la Tierra.
La Palma volcano - 6-october-2021 Sulphur dioxide concentrations
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