jueves, 11 de diciembre de 2008

Satélites Meteorológicos NOAA

Experiencias Prácticas

Maraton Officenet 11K - 30/11/2008 La tecnología de satélites es realmente apasionante y por eso, como anticipé anteriormente, voy a realizar una serie de artículos informativos y también prácticos para tratar de transmitirles el interes en este campo y se pongan a realizar sus propias experiencias. Estas notas estarán basadas en el taller práctico realizado en LU4AAO Radioclúb QRM Belgrano el 29 de Noviembre de 2008.


Introducción

Los satélites meteorológicos contienen en su configuración básica una cámara que captura imágenes de los sistemas nubosos en forma electrónica . La información recibida es enviada rápidamente a la Tierra, debido a que las condiciones meteorológicas pueden variar en muy poco tiempo. La transmisión de estas imágenes televisivas, aunque ofrecen menor definición que la película fotográfica, permiten la suficiente resolución para el trabajo meteorológico.

El esfuerzo económico que realizan los gobiernos en el mantenimiento y actualización de los sistemas de sensores remotos y satélites, se compensa con la mayor rapidez y exactitud de los datos que se obtienen, en contraste con los antiguos sistemas de observacion que se realizaban exclusivamente por medio de barcos científicos.

Icom IC-275 (VHF Multimodo)

Los primeros satélites iban equipados con un registrador magnético que almacenaba toda la información recogida durante la órbita de reconocimiento. Al pasar por la vertical de una estación de adquisición de telemetría, el satélite transmitía, a alta velocidad, todas las imágenes almacenadas. A partir de 1963 la NASA, con el lanzamiento del TIROS-8, puso en servicio un nuevo sistema de transmisión: el sistema APT (Automatic Picture Transmission). Este sistema, perfeccionado con el NIMBUS-1 (1964) y el ESSA-2 (1966), permite a cualquier estación de tierra recibir la comunicación del satélite meteorológico mientras la sobrevuela o bien recorre alguna órbita adyacente. Las imágenes recibidas corresponden a la zona (nadir) que está sobrevolando. De esta forma se consigue un acceso a estos satélites, sin depender de las estaciones de seguimiento de la NASA. El equipo necesario es mucho más simple y económico, permitiendo que los organismos meteorológicos e instituciones educativas de muchos países hayan montado servicios de seguimiento de satélites con excelentes resultados.

Tipos de satélite

Al igual que el resto de satélites pueden clasificarse en geoestacionarios y polares. Los satélites geoestacionarios están ubicados en un punto fijo de la "órbita geoestacionaria", situada a una distancia cercana a los 35800 Km del ecuador terrestre. Permiten la observación continuada de una área geográfica las 24 horas del día, ya que completan en este tiempo una órbita alrededor de la Tierra.

En la actualidad hay activos cinco satélites meteorológicos situados en esta órbita geoestacionaria: el INSAT indio, los americanos GOES E y W (Geostationary Operational Meteorological Satellite), el GMS (Geostationary Environmental Satellite) japonés, el METEOSAT (European Geostationar y Meteorological Satellite) y el GOMS (Geostationary Operational Environmental Satellite) de la Federación Rusa.

Para completar la observación, se dispone de satélites que giran en órbitas circumpolares en dirección norte a sur y a la inversa. Estos satélites polares permiten observar los fenómenos atmosféricos en latitudes altas. Las zonas geográficas situadas por encima de los 60º de latitud no pueden ser monitorizadas por los satélites geoestacionarios debido a la esfericidad de la Tierra.

Satélites de órbita polar

Los satélites de clima de orbita polar que se desplazan a unos 800 Km. de la tierra. Estos satélites ofrecen menos prestaciones que los geoestacionarios, pero son más sencillos, económicos y fáciles de poner en el espacio. Sin embargo, a diferencia de los satélites geoestacionarios, no están fijos con respecto a la tierra, sino que describen una trayectoria. Se desplazan en órbitas alrededor de la tierra que pasan aproximadamente por los polos Norte y Sur. Además, como la Tierra rota sobre su eje, las órbitas no pasan siempre por el mismo sitio, sino que se desplazan en el sentido transversal de la tierra. Esto le agrega un grado más de dificultad que con los satélites geoestacionarios, que localizarlos es tan simple como "apuntar" la antena, y una vez que los encontramos, dejamos fija la antena y tenemos la recepción asegurada (siempre que el satélite esté disponible).

En el caso de los satélites polares, como los NOAA, la operación se complica porque para dirigir nuestras antenas tenemos que saber por donde van a pasar y cuando van a pasar. Este tipo de satélite da una vuelta a la Tierra cada 100 minutos más o menos y transmiten las imágenes por medio del sistema APT (Automatic Picture Transmission) o transmisión automática de imágenes. Es el sistema más simple, económico y fácil de recibir, en la frecuencia de los 137 MHz.

NOAA son las siglas de National Oceanic and Atmospheric Administration. Abajo vemos un ejemplo del tipo de imágen que envía el satélite Norteamericano Noaa-14 en la frecuencia de 137.620 Mhz. Actualmente se encuentran activos el Noaa-12 en la frecuencia de 137.500 Mhz. y el antes citado Noaa-14. Ya está en funcionamiento el satélite NOAA K (NOAA 15) en la frecuencia de 137.500 Mhz. Los satélites NOAA comparten cada línea de información con dos contenidos diferentes: los canales A y B. Para que los neófitos comprendan, se trata de señales de AUDIO que se transmiten en una portadora de RADIO. Cada uno de ellos transmite sus propias señales de sincronismo: 7 pulsos de 1040 Hz para el canal A y 7 pulsos de 832 Hz para el canal B. Cada uno de estos datos, repartidos entre los dos canales A y B permiten transmitir fotografías de diferentes regiones espectrales, siendo la frecuencia de línea de 120 lpm.

Esta imagen muestra un ejemplo de recepción, en concreto esta pasada de satélite NOAA sobre la República Argentina el día 29/11/2008 durante el transcurso del Taller Práctico Sobre Satélites que tuvo lugar en el Radio Clúb QRM Belgrano.


Imágen Wxtoimg Recibida el 29/11/2008

Elementos necesarios:

Para recibir las imágenes que capturan los satélites NOAA no hacen falta equipos demasiado sofisticados, la siguiente lista cubre las necesidades:

- Antena para VHF tipo "Dipolo Cruzado"
- Receptor que reciba en 137 MHz en FM, también puede ser un Handie o Scanner.
- Software Decodificador de señales, por ejemplo el programa WXtoImg es excelente.

Principales Sitios web

http://rapidshare.com/files/188131874/X40A-F-en.pdf

Manual Introductorio de Radio y Electrónica en Inglés Desarrollado por Phillips

http://www.amsat.org.ar/

Sitio web de Amsat Argentina, principal sitio de referencia en Español.

http://www.amsat.org/

Sitio web de Amsat North America, principal sitio de referencia en Inglés.

http://www.arrl.org/

Sitio web de la American Radio Relay League, principal institución que nuclea a radioaficionados.

http://www.wxtoimg.com/

Software para la decodificación automática APT and WEFAX (wxsat).

¡Que tengan un gran día!

Sergio Otaño

2 comentarios:

luis dijo...

hola ojala y puedas ayudarme en la escuela donde trabajo nos han facilitado el poder descargar imagenes satelitales a traves del wxtoimg pero quisiera saber la corrrecta configuracion o la mas optima (brillo, contraste, etc) para que las imagenes salgan lo mejor posible, estare esperando su respuetsa lo mas pronto posible.

Sergio Otaño dijo...

Puedes seguir los pasos que se describen en este enlace: http://www.neoteo.com/como-bajar-imagenes-desde-un-satelite.neo

Una vez que tienes la imagen (los datos) la puedes procesar con los límites que te permite el programa.

Suerte