Observación

CICERO, la constelación para Radio Ocultación de GeoOptics

La empresa norteamericana GeoOptics se encuentra desplegando una constelación de 24 cubesat 6U, fabricados por Tyvak Nano-Satellite Systems, para la medición de variables atmosféricas mediante Radio Ocultación de señales de GPS y Galileo (GNSS-RO)

GeoOptics se creó en el año 2006 en Pasadena, estado de Californa, Estados Unidos. Integrada por científicos y profesionales con una extensa trayectoria en el sector espacial, concibieron un proyecto para incrementar y mejorar las mediciones desde el Espacio de la Atmósfera de la Tierra mediante técnicas de Radio Ocultación de GNSS (GNSS RO).

El actual CEO de GeoOptics es Conrad Lautenbacher, vicealmirante retirado de la armada de los Estados Unidos donde fue comandante de la tercera flota y octavo director de la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) entre 2001 y 2008. Conrad tiene un doctorado en matemática aplicada de la Universidad de Harvard. Thomas Yunk, fundador y CTO de la empresa, con una larga trayectoria en la NASA, escribió en 1988 su primer trabajo sobre la utilización de las señales GPS en el estudio de la atmósfera para aplicaciones de pronóstico del tiempo y clima. Otros profesionales con una nutrida trayectoria en el sector espacial conforman la primera línea de la empresa y el directorio.

GNSS-RO

Los sistemas de navegación satelital (GNSS) operan con constelaciones de alrededor de 30 satélites en distintos planos orbitales en órbitas medias a 20 mil kilómetros de distancia de la Tierra. Los sistemas GNSS transmiten señales en Banda L que permiten el posicionamiento preciso en la Tierra de donde derivan una multiplicidad de aplicaciones. En cualquier punto de la superficie del planeta al menos cuatro satélites se encuentran visibles durante todo el día y desde una órbita LEO se puede establecer línea de visión con doce.

La atmósfera de la Tierra altera las señales emitidas por los satélites GNSS y esta alteración varía según la composición de los perfiles atmosféricos. La recepción de ambas señales GNSS desde un satélite permite determinar las características de la atmósfera.

Los perfiles GNSS RO proporcionan mediciones robustas y fundamentales de las principales variables requeridas en la investigación del clima y la predicción meteorológica. Estos datos también son de gran valor en el estudio del “clima espacial”: tormentas disruptivas en la ionosfera. GNSS RO ha sido particularmente útil para la predicción numérica del tiempo, proporcionando una mejora significativa en la predicción global en los últimos siete años al incorporarse en los modelos. La medición principal realizada por GNSS RO es la refractividad atmosférica, un reflejo de la temperatura, la densidad, la presión y el contenido de vapor de agua.

CICERO

CICERO es una constelación planificada de microsatélites LEO (Low-Earth Orbiting) para realizar mediciones de GNSS-RO sobre GPS y Galileo de la atmósfera terrestre y detección remota de superficie mediante reflexión GNSS. El objetivo general del sistema es entregar datos críticos sobre el estado de la Tierra a científicos y responsables en la toma de decisiones en todo el mundo. Los productos incluirán perfiles de alta precisión de presión atmosférica, temperatura y humedad; Mapas 3D de la distribución de electrones en la ionosfera; y una variedad de propiedades oceánicas y de hielo. Las aplicaciones principales serán el pronóstico del tiempo, la investigación del clima y el monitoreo del clima espacial.

La constelación CICERO fue inicialmente diseñada con 24 satélites de 115 kilogramos de peso, pero una importante miniaturización en la carga útil, bautizada CION, permitió el uso de cubesat, con un peso de alrededor de 10 kilogramos. El Laboratorio para la Atmósfera y la Física del Espacio de la Universidad de Colorado fue el encargado del diseño y la fabricación de los satélites es realizada por Tyvak Nano-Satellite Systems Inc.

Los satélites de CICERO tienen un tamaño de 60x20x20 centímetros, un peso de alrededor de 10 kilogramos y poseen dos paneles solares para un suministro de potencia de 21 Watts. Basados en la plataforma Endeavour de Tyvak, los satélites CICERO son Cubesats 6U. Los satélites están estabilizados en tres ejes utilizando Star Trackers como sensores primarios de determinación de actitud y ruedas de reacción y torque magnético para la actuación.

Despliegue

El primer satélite CICERO (CICERO-6) fue lanzado en junio del año 2017 mediante un vehículo PSLV de ISRO con Cartosat-2F como pasajero principal. En julio del mismo año tres satélites (CICERO-1, 2 y 3) partieron rumbo a su órbita a bordo de un vehículo Soyuz-2-1ª con etapa superior Fregat-M pero el despliegue no se produjo según lo previsto y las misiones se perdieron. En enero de 2018, nuevamente a bordo de un cohete indio PSLV, CICERO-7 fue lanzado con éxito. Se estima que un nuevo integrante de la constelación de GNSS-RO será lanzado mediante un Electron de Rocket Lab.

Contrato con la NOAA

El congreso de los Estados Unidos estableció un presupuesto de USD3 millones para el año fiscal 2016 para la adquisición de datos meteorológicos comerciales mediante un programa piloto. GeoOptics, junto con Spire, fueron adjudicados para la provisión de datos de GNSS-RO. El monto total del contrato para GeoOptics ascendió a USD695 mil.

Fuente: GeoOptics

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