En febrero de este año, un incidente con un globo de observación chino acaparó la atención mediática. ¿Por qué un medio tradicionalmente usado para observaciones meteorológicas se convertía en una amenaza nacional para Norteamérica?
En el presente artículo vamos a intentar resumir y explicar el origen de dichos artefactos, así como su uso actual y continua evolución, la cual está haciendo cambiar el uso para el que inicialmente fueron pensados.
Originalmente el uso de globos a grandes altitudes o en la estratosfera (18 Km a 37 Km de altitud) se circunscribía a aplicaciones de carácter científico de tipo meteorológico, astronómico o de radio afición, normalmente se rellenaban con Helio o Hidrógeno y no se disponía de ningún tipo de control sobre la dirección del vuelo. Dichos globos no interferían al tráfico aéreo controlado cuyo límite son 60.000 pies de altitud (unos 18 Km) siendo la altitud máxima de vuelo de las aeronaves civiles a reacción de unos 12 Km.
Es importante tener en cuenta estos datos, ya que los retomaremos después de exponer un problema surgido en el ámbito de la Observación de la Tierra mediante satélites. En este contexto, una necesidad que había sido previamente identificada se volvió alcanzable a un coste razonable gracias a la miniaturización, abaratamiento de los sensores y al uso de nuevas tecnologías de posicionamiento.
Dicha necesidad nace como consecuencia de las leyes de la física que rigen el comportamiento de los satélites en el espacio. Los satélites de Observación de la Tierra en órbita baja terrestre (aproximadamente 500 Km de altitud) no son capaces de mantenerse fijos sobre una posición dada, por lo que el satélite se encuentra dando vueltas en torno a la Tierra continuamente. Esto no ocurre con los satélites geoestacionarios, pero estos últimos se encuentran a unos 36.000 Km de distancia de la superficie, lo que implica que las cámaras y sensores que lleven no van a tener la misma resolución que los que pongamos en una órbita más baja. Obviamente la distancia es un factor importante.
De este problema partió la idea del uso de otro tipo de aparato que nos permitiese, por poner un ejemplo, poder tener una cámara fija sobre el Estrecho de Gibraltar para controlar en todo momento el tráfico marítimo de toda la zona las 24 horas del día, 7 días a la semana.
De esta necesidad y aprovechando el concepto de los globos estratosféricos nace el concepto de los pseudo-satélites.
Por lo tanto, ¿qué son los pseudo-satélites?, los pseudo-satélites, también conocidos como HAPS por sus siglas en inglés (High Altitude Pseudo Satellites o Pseudo-Satélites de Alta Altitud), son dispositivos que operan en la alta atmósfera, brindando servicios similares a los de los satélites convencionales.
Puesto que al fin y al cabo estamos hablando de globos o dirigibles (en caso de tener pequeños motores que les permitan mantener una posición), los HAPS deberán de estar construidos con materiales livianos que les permitan permanecer en vuelo durante largos periodos de tiempo (semanas o meses).
Para realizar esta actividad deberán tener un dispositivo que nutra de energía al pseudo-satélite. Dicho dispositivo cuando hablamos de largos periodos de tiempo es normalmente un panel solar que captura la energía solar y la convierte en electricidad para alimentar los sistemas a bordo.
Los pseudo-satélites más complejos utilizan motores eléctricos y sistemas de propulsión para mantener su posición o seguir una ruta específica. Además, cuentan con sistemas de comunicación avanzados que les permiten transmitir y recibir datos de manera eficiente como se puede observar en la imagen.
Actualmente los pseudo-satélites disponen de un amplio horizonte de aplicación, tanto en el mundo civil como en el militar.
Las posibles aplicaciones en el campo de las telecomunicaciones para poder desplegarse y poder dar cobertura de servicio de telefonía móvil en áreas remotas o devastadas por una catástrofe natural donde la infraestructura terrestre es limitada o el proporcionar vigilancia de incendios sobre grandes extensiones forestales o regiones de un país de manera continua son algunos ejemplos.
Tengamos en cuenta que un pseudo-satélite colocado sobre Algeciras a unos 25 Km de altura, volviendo al ejemplo expuesto, podría cubrir un radio de 500 Km para radio/radar y unos 45 Km para tomas de video/imagen de alta calidad lo que es suficiente para cubrir toda el área del estrecho para realizar vigilancia de fronteras en busca de tráfico ilegal de estupefacientes o inmigración, por ejemplo. A continuación se muestra en la imagen el radio de acción radar (unos 500 Km en verde) y óptico de calidad (45 Km en rojo) del ejemplo expuesto. También se muestran los ángulos de incidencia de la toma de imagen, cuanto mayor es el ángulo mayor será la calidad de la imagen. Se observa que con un único HAPS sobre el estrecho se ejerce un control total de la zona las 24 horas del día.
En el ámbito militar, los pseudo-satélites ofrecen ventajas estratégicas al proporcionar vigilancia, reconocimiento y comunicaciones seguras en áreas donde desplegar satélites convencionales puede resultar costoso o limitado.
Precisamente este último uso, es lo que llevó a la decisión por parte de las autoridades norteamericanas a autorizar y ejecutar el derribo del globo chino mencionado al principio del artículo.
Los pseudo-satélites también enfrentan un desafío significativo en términos de regulación aeronáutica y control del espacio aéreo. Como se mencionó anteriormente, en Estados Unidos, el espacio aéreo regulado se extiende aproximadamente hasta los 18 km de altitud. Para evitar posibles conflictos con las aeronaves civiles, los pseudo-satélites deben operar por encima de esta altitud regulada. Sin embargo, esto plantea un desafío clasificatorio en cuanto a la tipología de aeronave, ya que equipar un globo con un motor y una hélice adaptada para funcionar a altitudes elevadas crea ambigüedades en términos de cómo clasificar y regular este tipo de aeronave.
Adoptar los reglamentos propios de los aviones comerciales para los pseudo-satélites puede resultar inviable o poco rentable. Por lo tanto, se requiere una cuidadosa consideración y desarrollo de regulaciones específicas que aborden las características únicas de los pseudo-satélites, asegurando su seguridad y viabilidad operativa dentro del espacio aéreo.
La detección de los pseudo-satelites no es del todo sencilla ya que un globo a gran altitud posee una baja reflectividad radar por lo que los radares ubicados en tierra tienen dificultad para poder identificarlos y seguirlos. En el caso del globo chino, la carga de pago (la parte que cuelga del globo) como se aprecia en la fotografía es de un tamaño considerable (tres autobuses), además es metálica y dispone de unos enormes paneles solares que le hace fácilmente observable en el radar. Se ha especulado mucho de si el pseudo-satélite tenía fines militares o científicos.
Sólo, tras un análisis de los restos recuperados se podrá averiguar la tipología de sensores que llevaba a bordo. Mencionar como curiosidad que, calculando el tamaño de los paneles solares que llevaba a bordo, se infiere que eran capaces de generar al menos 10.000 watios de potencia. Dicha potencia es excesiva para los pseudo-satélites de tipo científico que estamos acostumbrados a ver y hace pensar que algún tipo de sensor de alta potencia a bordo podría ser la razón de tal necesidad.
Se ha especulado que un sensor de tipo SAR (un tipo de radar especial que es capaz de sacar imágenes de la superficie tanto de día como de noche, con o sin nubes) podría ser el motivo de dotarlo con esa potencia. Finalmente, fue derribado sobre el Océano Atlántico por un caza F-22 Raptor, recuperando los restos en el mar para su posterior análisis.
En conclusión, los pseudo-satélites representan una emocionante frontera en la exploración aeroespacial. Estos dispositivos ofrecen una alternativa económica y versátil en comparación con los satélites convencionales. Una de las ventajas clave de los pseudo-satélites es su capacidad de descender de manera controlada, lo cual permite realizar cambios o reparaciones en los sensores y luego volver a ponerlos en funcionamiento. A diferencia de los satélites en órbita, que son difíciles de acceder una vez lanzados, los pseudo-satélites ofrecen una mayor accesibilidad y capacidad de intervención. Con su potencial para realizar operaciones más dinámicas y adaptativas, los pseudo-satélites están abriendo nuevas posibilidades en el campo de la exploración aeroespacial.
En el ámbito de las telecomunicaciones 5G y del internet de las cosas los pseudo-satélites pueden jugar un importante papel en los próximos años al facilitar el acceso a estos servicios a áreas remotas y con pocos recursos. Estos servicios y nuevas funcionalidades se alinean con la llamada democratización del espacio que persiguen las políticas de la Comisión Europea y que precisamente tienen como objetivo que dichos servicios estén al alcance de todos los países y poblaciones, frente al exclusivo mercado de poner satélites en órbita cuyo coste lo coloca fuera de alcance de muchos países. Estamos presenciando una revolución en el cielo, y los pseudo-satélites están liderando el camino hacia un futuro más conectado y consciente de nuestro planeta, que se utilicen en la línea correcta dependerá de una regulación adecuada y una gestión responsable de los impactos tanto positivos como negativos. Con una adecuada supervisión y colaboración entre los actores involucrados, podemos aprovechar al máximo los pseudo-satélites y encaminarnos hacia un futuro donde la tecnología espacial contribuya al bienestar de la humanidad y al cuidado de nuestro planeta.
Comments