La historia de los satélites espías norteamericanos en imágenes

Es normal que los satélites espías de reconocimiento óptico causen fascinación entre el gran público. Allá arriba, a varios centenares de kilómetros sobre nuestras cabezas giran complejos y caros telescopios espaciales que apuntan ‘en la dirección equivocada’ capaces de escudriñar gran parte de la superficie terrestre. Cierto es que sus prestaciones no son las que vemos en la mayoría de las películas. Su resolución rara vez supera los diez centímetros -adiós a la lectura de matrículas y periódicos desde el espacio, me temo- y no sirven para deleitarnos con largas secuencias de vídeo.

U.S. RecSat Big Picture
Todos los satélites de reconocimiento óptico de los EEUU (Giuseppe de Chiara).

Los Estados Unidos y la Unión Soviética fueron las primeras naciones que pusieron en órbita satélites espías, aunque ambos programas tuvieron orígenes muy diferentes. Mientras la URSS optó por desarrollar sus primeros satélites espías, denominados Zenit, a partir de la cápsula tripulada Vostok, los EEUU crearon una familia de satélites más pequeños pero altamente avanzados, los famosos CORONA. Los militares norteamericanos decidieron además que lo mejor para ocultar un programa de alto secreto como éste era situándolo a la vista del gran público (en plan Proyecto Azorian). Por este motivo las primera versiones de los CORONA viajaron al espacio bajo la tapadera del programa civil Discoverer (huelga decir que este truco no tuvo mucho efecto en la inteligencia soviética, que estaba al tanto de la verdadera naturaleza de las cápsulas Discoverer). Se fabricaron varias versiones del CORONA y sus sucesores, así que resulta fácil perderse un poco entre tanto cacharro. Sin embargo, Giuseppe de Chiara ha creado una serie de preciosas ilustraciones que nos permiten repasar la historia de los satélites de reconocimiento óptico estadounidenses de n vistazo. Veamos a estos ‘pájaros fisgones’ en detalle.

KH-1 CORONA

Fue la primera familia de satélites espía CORONA. Los KH-1 (Keyhole-1) estaban formados por una cámara C (CORONA) fabricada por Fairchild Camera Co. y una cápsula de reentrada o SRV (Satellite Return Vehicle) -construido por General Electric-, encargada de devolver a la Tierra la película con las imágenes una vez finalizada la misión. Las cápsulas eran capturadas mediante un avión mientras descendían en paracaídas sobre el océano Pacífico. Los KH-1 tenían una resolución de unos 13 metros gracias a su cámara f/5 con una focal de 61 centímetros. Los KH-1 usaban la etapa superior Agena-A como cuerpo principal del vehículo. Entre 1959 y 1960 se lanzaron diez unidades, de las cuales cuatro no alcanzaron el espacio. Sólo uno pudo devolver con éxito su cápsula con la película fotográfica, un hecho que tuvo lugar el 12 de agosto de 1960. Todas las misiones volaron bajo la tapadera del programa Discoverer y usaron cohetes Thor-Agena lanzados desde Vandenberg (California). La cápsula del segundo KH-1 aterrizó en Noruega y durante mucho tiempo el Pentágono sospechó que los soviéticos la habían capturado (a fecha de hoy nada indica que haya sido así y, en cualquier caso, la cápsula no llevba película fotográfica). El programa CORONA estuvo a cargo de la NRO, la CIA y la Fuerza Aérea (USAF).

KH-1 CORONA

Ya en mayo de 1947 el Proyecto RAND había sugerido la necesidad de crear algún tipo de satélite de reconocimiento óptico para los Estados Unidos. En 1953 la fuerza aérea trabajando conjuntamente con RAND creó la propuesta Weapon System (WS) 117L para desarrollar el primer satélite de reconocimiento óptico. En 1956 el programa fue aprobado y financiado, siendo elegido Lockheed como el contratista principal. La sugerencia de lanzar el WS-117L como primer satélite artificial durante el año geofísico internacional de 1957 fue rechazada por la Casa Blanca, que prefería lanzar un satélite civil como era el Vanguard.

El programa WS-117L se benefició de la tecnología fotográfica desarrollada para el proyecto WS-119L Genetrix, bajo el cual se lanzaron gran cantidad de globos aerostáticos para espiar la URSS y China. En concreto, Genetrix permitió el desarrollo de película fotográfica resistente a la radiación (una película que paradójicamente sería usada por los soviéticos en las sondas lunares L-3). Tras el lanzamiento del Sputnik en 1957 se decidió lanzar el WS-117L mediante un misil Thor de alcance medio en vez del misil intercontinental Atlas previsto, lo que supuso reducir la masa útil del satélite. Como segunda etapa del Thor se usaría un cohete Hustler, posteriormente denominado Agena.

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Un KH-1 CORONA (Novosti Kosmonatiki).

La empresa Itek propuso que el WS-117L se recuperase íntegro para ser reutilizado, mientras que General Electric, basándose en su experiencia en el diseño de cabezas de reentrada para misiles, se mostraba favorable de introducir una cápsula con la película fotográfica para reducir la masa total. En febrero de 1958 el presidente Eisenhower aprobó el programa formalmente y el 10 de marzo de 1958 la CIA le asignó el código secreto de CORONA (el código KH, Keyhole, que hace referencia al sistema óptico no sería introducido hasta más tarde). El programa CORONA no sería desclasificado hasta los años 90.

KH-2 CORONA

Muy similares a los KH-1, los KH-2 hacían gala de una nueva cámara mejorada denominada C’ (“c prima”) y usaban la etapa superior Agena-B, más grande y con más combustible. Se lanzaron diez KH-2 entre 1960 y 1961, de los cuales seis alcanzaron la órbita y cuatro lograron enviar con éxito su cápsula con la película fotográfica.

KH-2 CORONA

KH-3 CORONA

Esta versión de la familia CORONA se caracterizaba por la cámara C”’ (“c triple prima”) de Itek (la C” fue un modelo de Fairchild que no llegó a ser aprobado), de 61 centímetros de focal y una apertura f/3,5, lo que permitía aumentar la resolución hasta los 7,5 metros. Empleaba la etapa Agena-B. Se lanzaron seis KH-3 entre 1961 y 1962. Uno no logró alcanzar la órbita y solamente cuatro pudieron retornar sus cápsulas.

KH-3 CORONA

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Sistema de recuperación de las cápsulas con película de un CORONA (NRO).

KH-4 CORONA (Agena-B)

Versión de la familia CORONA con una cámara Corona-M o Mural construida por Itek, en realidad dos cámaras C”’ del KH-3 montadas formando un ángulo de 30º para realizar fotografías estereográficas con una resolución de 3,6 – 5,1 metros. Fue la primera versión CORONA a la que se le dotó de un código KH (Keyhole). Las anteriores versiones serían nombradas de forma retroactiva. Se lanzaron un total de once KH-4 (Agena-B), todos ellos en 1962. Sólo los dos primeros satélites se lanzaron dentro de la tapadera del programa Discoverer. Con los KH-4 la CIA comenzó a cobrar un protagonismo cada vez mayor en las operaciones de los satélites espías en detrimento de la USAF, aunque la NRO siguió controlando el programa.

KH-4 CORONA-M (Agena-B)

KH-4 CORONA (Agena-D)

Serie de satélites KH-4 que usaban la etapa superior Agena-D, de mayores dimensiones. Fueron lanzados quince satélites, de los cuales dos no alcanzaron la órbita.

KH-4 CORONA-M (Agena-D)

Keyhole_capsule_recovery
Captura en vuelo de una cápsula de los primeros CORONA (NRO).

KH-4A CORONA (J1)

Versión KH-4 con dos cámaras panorámicas Corona J-1 (previamente llamadas Mural-J). Cada cámara tenía una focal de 61 centímetros y una resolución de 2,7 metros. Se lanzaron nada más y nada menos que 52 unidades entre 1963 y 1969, de las cuales solamente dos no alcanzaron la órbita, por lo que fue una de las familias de satélites militares más prolífica. Cada vehículo llevaba unos 4,6 kilómetros (!) de película fotográfica. El 26 de mayo de 1964 una de las cápsulas de un CORONA-J (misión 1005) aterrizó por error en Venezuela. Durante el ‘incidente 1005’, como lo llamó la NRO, decenas de personas vieron y fotografiaron la cápsula, que -a pesar de estar parcialmente destrozada- estaba cubierta por letreros que ponían ‘secret’. Después de este incidente se decidió quitar las marcas de ‘secreto’ de las cápsula SRV y poner en su lugar un anuncio en ocho idiomas el que se decía que el gobierno estadounidense suministraría una generosa recompensa a quien entrase la cápsula intacta.

KH-4A CORONA-J1

KH-4B CORONA (J3)

Última versión de la familia CORONA con dos cámaras J-3, cada una de ellas con una focal de 61 centímetros y una resolución máxima de 1,8 metros (aunque la más usual eran unos 3 metros). Incorporaban además una cámara DISIC (Dual Improved Stellar Index) de menor resolución (30 metros) para dar contexto a las imágenes de la J-3. Se lanzaron 17 unidades entre 1967 y 1972 (una no alcanzó la órbita prevista).

KH-4B CORONA-J3

Kh-4b_corona
KH-4B CORONA (NRO).

KH-5 ARGON (Agena-B)

Los ARGON eran satélites de reconocimientos destinados a crear mapas de resolución media que luego serían usados para identificar blancos de interés para los CORONA o para interpretar las imágenes obtenidas por éstos. Cada ARGON incluía una cápsula SRV similar a la de los CORONA y una cámara Argon o Corona-A. Su resolución era de 140 metros. Se lanzaron siete KH-5 (Agena-B) entre 1961 y 1962, de los cuales fallaron dos. Tres de los ARGON volaron bajo la tapadera del programa Discoverer.

KH-5 ARGON (Agena-B)

KH-5 ARGON (Agena-D)

Versión del ARGON con una etapa superior Agena-D. Se lanzaron un total de cinco unidades entre 1963 y 1964 (una de ellas falló).

KH-5 ARGON (Agena-D)

KH-6 LANYARD

Los LANYARD fueron la primera serie de satélites espía ópticos distintos de los CORONA, aunque su diseño era muy similar. Empleaban una cápsula SRV de los CORONA acoplada a una enorme cámara Lanyard o Corona-L basada en la cámara Samos E-5 fabricada por Kodak con una resolución de 1,8 metros y que había sido desarrollada para el programa Samos. Se lanzaron tres LANYARD en 1963, pero el primero no pudo llegar al espacio y el segundo fue incapaz de enviar su cápsula. El tercer LANYARD fue un éxito, pero las imágenes se consideraron de mala calidad y el programa fue cancelado en favor del KH-7 GAMBIT. El programa LANYARD estuvo a cargo de la NRO.

KH-6 LANYARD

KH-7 GAMBIT 1

El KH-7 GAMBIT-1 (Air Force Program 206) empleaba las tecnologías del CORONA, pero su objetivo era alcanzar una resolución mucho mayor. Por primera vez la NRO pudo obtener imágenes con una resolución inferior a un metro (para ser exactos, 0,91 m). Empleaba una cápsula SRV del CORONA acoplada al vehículo de control orbital o OCV (Orbital Control Vehicle), donde se encontraba la cámara principal, con un espejo de 1,21 metros de diámetro. Además contaba con una cámara estelar y una cámara de contexto de menor resolución. Entre 1963 y 1967 se lanzaron 38 unidades GAMBIT 1, de las cuales dos no alcanzaron la órbita. Todos devolvieron con éxito sus cápsulas excepto tres y fueron lanzados mediante cohetes Atlas-Agena. Sus detalles técnicos fueron desclasificados en 2011.

KH-7 GAMBIT 1_01

KH-7 GAMBIT 1_02

KH-7GAMBITSide
KH-7 GAMBIT (NRO).

KH-8 GAMBIT 3 (Block 1)

Los KH-8 GAMBIT 3 Block 1 eran muy similares a los GAMBIT 1, pero empleaban el poderoso sistema óptico GAMBIT 3, capaz de obtener imágenes con una resolución de 0,28-0,56 metros en condiciones normales y hasta 5-10 centímetros (5,8 cm es el valor máximo comúnmente aceptado) con película optimizada, un récord de resolución que puede que no haya sido superado. Estas altísimas resoluciones se conseguían reduciendo la altura orbital hasta los 120 kilómetros durante las sesiones fotográficas. Se cree que los GAMBIT 3 llegaron a ser usados para espiar satélites soviéticos en órbita. Entre 1966 y 1969 se lanzaron 22 GAMBIT-3 mediante cohetes Titán III (tres satélites no llegaron a la órbita).

KH-8 GAMBIT 3 (Block 1)

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Vehículo de reentrada (SRV) de un GAMBIT (NRO).

KH-8 GAMBIT 3 (Block 2)

Los GAMBIT 3 Block 2 introdujeron una segunda cápsula de reentrada SRV, aumentando la flexibilidad del sistema. Se lanzaron 14 unidades entre 1969 y 1972 (una no alcanzó la órbita).

KH-8 GAMBIT 3 (Block 2)

GAMBIT3_Agena
Sistema óptico de un GAMBIT 3 (NRO).
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GAMBIT 3 (NRO).

KH-8 GAMBIT 3 (Block 3 y 4)

Versiones avanzadas del GAMBIT 3 con paneles solares en la etapa superior. Se lanzaron 17 unidades entre 1972 y 1984.

KH-8 GAMBIT 3 (Block 3 & 4)

KH-9 HEXAGON

Se suele decir que el HEXAGON fue el satélite de reconocimiento óptico más complejo jamás construido, no en vano su apodo era ‘Big Bird’. Un mecanismo endiabladamente sofisticado permitía alimentar de película fotográfica a nada más y nada menos que cuatro cápsulas SRV Mk. 8 fabricadas por McDonnell Douglas, a las que en posteriores versiones se les sumó una quinta cápsula para traer a tierra las imágenes de una cámara cartográfica. Y es que los HEXAGON levaban nada más y nada menos que 96,6 kilómetros (!) de película fotográfica capaz de moverse a 5,2 m/s. Sus 13,6 toneladas hicieron de él en su momento el satélite espía más grande jamás construido. La cámara principal fue obra de Perkin-Elmer, formada en realidad por dos unidades independientes. Tenía una focal de 1,5 metros y una apertura de 0,51 metros, lo que permitía alcanzar resoluciones de hasta 0,61 metros en condiciones ideales. Entre 1971 y 1986 se lanzaron un total de veinte HEXAGON mediante cohetes Titán IIID. Solo uno -paradójicamente el último- no llegó al espacio. Los satélites HEXAGON fueron fabricados por Lockheed y tenían una masa de 13,6 toneladas y unas dimensiones de 18,2 x 3,05 metros.

KH-9 HEXAGON

Cada cápsula SRV tenía un diámetro de unos 0,9 metros, una masa de 500 kg y estaba dotada de un pequeño motor cohete de frenado. Una vez en la atmósfera eran capturadas en pleno vuelo mediante un avión C-130 Hércules mientras descendían con un paracaídas. Si alguno de los diversos aviones, helicópteros o barcos desplegados durante cada operación no lograban capturar una cápsula, ésta estaba diseñada para hundirse en el Océano Pacífico un día después del amerizaje gracias a un tapón de sal o azúcar que se disolvía permitiendo la entrada de agua dentro de la estructura. Así se evitaba que el vehículo y su preciosa carga pudiesen terminar en manos enemigas. De hecho, el tercer SRV del primer HEXAGON se hundió en el océano al resultar infructuosos todos los intentos de captura. El vehículo fue rescatado de las profundidades abisales poco después con el batiscafo Trieste.

KH9_Hexagon_integration
Un KH-9 HEXAGON. Se aprecian las cápsulas de reentrada en la parte frontal (NRO).
IM 2011-09-18 a las 01.23.13
La cápsula Mk. 8 de un HEXAGON. El ‘capuchón’ del paracaídas sirve para permitir su captura por el avión (NRO).
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Cápsula Mk. V de un HEXAGON. Arriba se puede ver el motor de frenado (NRO).

Las cámaras podían moverse para apuntar 60º por encima o por debajo de la traza orbital, pero cerca del horizonte la resolución se degradaba hasta los 1,9 metros. En misiones posteriores se añadió un quinto SRV o Mark V construido por General Electric para el envío de fotografías tomadas con una cámara cartográfica adicional diseñada por Itek, de menor resolución (unos 9,1-10,7 metros). Los HEXAGON podían permanecer hasta 275 días en órbita y algunas unidades desplegaron varios subsatélites P-11 en órbita, probablemente para llevar a cabo misiones de reconocimiento electrónico. Durante las sesiones fotográficas se reducía la altura orbital para aumentar la resolución. A diferencia de los CORONA o GAMBIT, que se orientaban en exclusiva usando un sistema de propulsión a base de gas, los HEXAGON empleaban también volantes de inercia.

KH-9_HEXAGON_satellite
Partes del HEXAGON (NRO).
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Misión típica de un HEXAGON (NRO).
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Complejo sistema de película fotográfica del HEXAGON (NRO).
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Cámaras del HEXAGON (NRO).

KH-11 KENNEN/CRYSTAL

Los KH-11 son los satélites espías más grandes, complejos y modernos. Su diseño sigue siendo alto secreto. Fueron los primeros satélites de este tipo en transmitir las imágenes a la Tierra directamente en formato digital, prescindiendo así de la engorro de la película fotográfica. Se sabe que el telescopio espacial Hubble usa un diseño similar a la primera generación de KH-11 KENNEN. La segunda generación, introducida a partir de 1982 responde al código de CRYSTAL, mientras que las últimas unidades se conocen como ADVANCED CRYSTAL según los documentos filtrados por el ex analista de inteligencia Edward Snowden.

KH-11 KENNEN_01

 

Con un espejo primario de 2,4 metros de diámetro, los KH-11 son unas máquinas increíblemente sofisticadas y caras. Sin embargo su resolución se cree que no supera los 10-15 centímetros en condiciones idóneas, e incluso podría ser inferior. Y es que el interés principal del Pentágono en las últimas décadas es disponer de satélites con gran campo de visión (focales bajas) sin tanta resolución. Entre 1976 y 2013 los EEUU han lanzado 16 unidades de estos telescopios espaciales militares. Los primeros KH-11 usaban sensores a base de diodos, pero pronto se introdujeron CCDs. Las versiones posteriores posteriores se cree que tienen cierta sensibilidad al infrarrojo, aunque obviamente no puede ser mucha debido a la absorción de estas longitudes de onda por el vapor de agua atmosférico. El inmenso volumen de datos que forman las imágenes de estos satélites son retransmitidas a tierra por la red de satélites QUASAR.

KH-11 KENNEN_02

Captura de pantalla 2014-05-21 a la(s) 22.23.12
Los KENNEN/CRYSTAL usan un espejo primario de 2,4 metros como el del Hubble (NASA).

En las infografías no aparecen, por no estar desclasificados aún, el KH-10 DORIAN (el sistema óptico de la estación espacial tripulada MOL que sería cancelado antes de ser operativo), el misterioso Misty (versión stealth del KH-11) o los proyectos FIA (Future Imagery Architecture ) o EIS (Enhanced Imaging System), entre otros satélites de reconocimiento óptico.

Agradecer a Giuseppe el haberme dado permiso para reproducir sus geniales imágenes en Eureka (grazie!).



25 Comentarios

  1. Interesantísimo como siempre, pero creo que en algún lado te has liado con las unidades, por ejemplo en el KH-8 GAMBIT 3 (Block 1)

    “capaz de obtener imágenes con una resolución de 0,28-0,56 centímetros ” no serán 0,28 metros?,, teniendo en cuenta que son de los más antiguos, y al principio del articulo hablas que rara vez se baja de 10 cm…

    saludos, y disculpa si me equivoco.

  2. Falto, Daniel, la infografía de los satélites espias rusos. Supongo que será en otra entrega. Recientemente lei que en 1972 una de las capsulas de uno de estos satélites(GAMBIT 3, GAMBIT 4, o HEXAGON), cayo en el oceano y se hundio en lo mas profundo. Fue enviado un sumergible para recuperar la capsula con su preciosa carga. ¿Podrías ampliarnos mas al respecto de esto Daniel?

        1. No hay una respuesta única pues hay muchos tipos de drones (dron = UAV = Unmanned Aerial Vehicle = vehículo aéreo no tripulado). En los extremos de ese variopinto rango puedes tener un inmenso dron de altas prestaciones o un modesto micro dron.

          El primero vuela muy alto, pero lleva una gran cámara de altísima resolución. El segundo lleva una cámara miniatura, pero vuela a baja altura. A grosso modo, ambos drones obtienen imágenes de similar calidad, y ambos son igualmente furtivos debido a sus tamaños relativos.

          Todo va en la cámara del dron. Googleando un poco (en verdad muy poco) encontré estos dos ejemplos:

          http://www.airbornedatasystems.com/index.php?option=com_content&view=article&id=11&Itemid=13
          El Recon-View es un sistema de cámara de reconocimiento capaz de capturar hasta 16 millones de pixels por imagen. Puede capturar un área grande como un campo de fútbol a una resolución de 3 pulgadas por pixel.

          Eso significa que cada pixel de la imagen representa 3 pulgadas del campo de fútbol. Obviamente, si el dron vuela más bajo la cámara obtendrá una imagen más detallada, pero ya no abarcará al campo de fútbol en su totalidad.

          http://www.airborneinnovations.com/ai/?p=411
          El MicroraptorHD es el sistema de Cámara HD + Enlace de Control más pequeño del mundo para micro drones. El sistema pesa 50 gramos incluyendo una radio de alta performance. Puede capturar vídeo a 1080p (1080p = HDTV = 1920×1080 pixels por cuadro = 2.073.600 pixels = 2 megapixels).

          Ahora bien, estos dos ejemplos son sistemas COMERCIALES. Ya podrás irte imaginando los juguetes que los militares y las agencias de espionaje tienen a su disposición 🙂

  3. Buenas Salva, me permitiré el lujo de contestarte (para una vez que puedo estar a la altura del blog, corrijanme si lo hago mal). En satelites de reconocimiento óptico, la resolución no se mide en “megapixels” ni en “tanto x tanto”. Se expresa en centimetros o metros al referirse la escala que supone UN pixel del sensor (CCD o el que sea), por tanto una resolución de un metro, significa que cada pixel de la imagen tomada, corresponde en escala a un metro en superficie. De ahí a que Daniel comente que nada de leer la prensa ni verle la chorra a los que están meando en la calle (bueno quizás a alguno si… 🙂 ) Un saludo a todos y un gran aplauso, otro más, para un articulazo como este.

  4. Magnífico, como siempre.

    No sé de dónde sacas tanto tiempo para hacer estos artículos tan detallados y que requieren contrastar tanta información. Aún así, muchas gracias por ese tiempo que le dedicas para que nosotros podamos aprender de nuestro tema favorito.

    Un abrazo 😉

    1. Comparto totalmente tu comentario, justo me estaba preguntando ¿En que momento VIVE Daniel Marin?? Impresionante la verdad, hacer algo asi, a este nivel de detalle y de información a un humano “normal” le llevaria semanas, a Dani, de paso… Jajaja. Un saludo!

  5. Interesantisímo articulo Dani.Para los que quieran profundizar más en el tema os recomiendo el documental “Astroespías”que podeis encontrar en la página web de TVE.Trata de los inicios del espionaje espacial tripulado durante la guerra fría,los estaounidenses con las cápsulas Gemini y los ssoviéticos con las estaciones Almaz.

  6. No acabo de pillar lo de “resolución en metros”. Puede aclararlo alguien ?

    Porque si dices que son 7m desde el suelo, no está nada mal.

  7. No hay palabras, Daniel. Impresionante artículo. Impresionante tu dedicación. Impresionante Eureka. Impresionante lo de Giuseppe.

    Ten por seguro que estas alabanzas van implícitas en cada comentario. Si no van siempre explícitas es porque uno no quiere ser latoso 😉

  8. Secundo los comentarios, interesantisimos todos tus articulos Daniel. Y una triste reflexion, en defensa tienen presupuesto para tener nada menos que el equivalente a 16 telescopios tipo Hubble! Lo que se podria hacer en ciencia y en la conquista del espacio con ese dinero…

  9. voy a ver si hago un articulo rejuntado de los satelites espias rusos que estuvieron en orbita y de los que estan, ahora , asi lo publico , no se si se puede por aca o en facebook

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Por Daniel Marín
Publicado el ⌚ 21 mayo, 2014
Categoría(s): ✓ Astronáutica • Sondasespaciales