El satélite chino Gaofen 13, un gran telescopio espacial para observar la Tierra

Por Daniel Marín, el 13 octubre, 2020. Categoría(s): Astronáutica • China • Tierra ✎ 39

China lanzó el 11 de octubre de 2020 a las 16:57 UTC el cohete Larga Marcha CZ-3B Y63 desde la rampa LC-2 del centro espacial de Xichang. La carga era un satélite geoestacionario peculiar. Se trataba del Gaofen 13 (高分十三号卫星), un satélite civil cuyo diseño no es público, pero se cree que posee un espejo primario de casi dos metros de diámetro. Efectivamente, estamos hablando de un satélite de observación de la Tierra situado en la órbita geoestacionaria. ¿Y qué sentido tiene algo así? Los satélites espías y de observación de la Tierra suelen estar en órbita baja para ser capaces de alcanzar su resolución máxima, dada por el límite de difracción que impone el diámetro del espejo primario —o lente primaria— de la óptica (los satélites radar tienen otras limitaciones). Pero estas órbitas bajas tienen el inconveniente de que el satélite solo puede observar una zona determinada muy brevemente porque se mueve muy rápido. Una solución es crear una constelación de satélites, pero hacen falta muchos para minimizar el tiempo de espera entre sobrevuelos. Otra posibilidad es elevar la órbita. Aunque se pierde en resolución, se aumenta el tiempo de sobrevuelo encima de una parte de una superficie terrestre. Si llevamos al límite este razonamiento, se podría poner un satélite en órbita geoestacionaria a unos 36000 kilómetros de distancia para que esté fijo en un punto en el cielo y sea capaz de observar constantemente grandes zonas de casi todo un hemisferio del planeta (obviamente, los satélites meteorológicos geoestacionarios hacen lo mismo, pero su resolución es mucho más modesta).

Posible aspecto del Gaofen 13 (Weibo).

Esta idea no es nueva y hay muchos proyectos que han intentado o van a intentar colocar satélites de observación de la Tierra en órbita geoestacionaria. El más famoso es quizás el programa GISAT (GEO Imaging Satellite) de India, que debe lanzar su primer satélite el año que viene. Sin embargo, los GISAT tendrán un espejo primario de 40 centímetros de diámetro, lo que permitirá que alcancen una resolución de apenas 50 metros. Por contra, el Gaofen 13 parece que tiene un espejo de entre 1,5 y 2 metros de diámetro, con 1,7 metros como medida más probable, lo que le permitirá obtener imágenes con entre 15 y 20 metros de resolución (la resolución de 15 metros viene dada como uno de los objetivos del supuesto fabricante CAST, China Academy of Space Technology, mientras que la de 20 metros aparece como una de las características de la posible cámara empleada en este satélite). 15 metros puede saber a poco, pero no olvidemos que el Gaofen 13 logrará esta resolución desde 36000 kilómetros de distancia.

El Gaofen 4, el primer satélite de observación de la Tierra geoestacionario chino (Weibo).
La península de Shandong vista por el Gaofen 4 en órbita geoestacionaria (Fengqi Xiao et al.).
Ampliación del recuadro rojo de la imagen anterior en la que se aprecian distintos «blancos» en el mar dispuestos para calibrar la imagen del satélite (Fengqi Xiao et al.).

El Gaofen 13 parece ser el fruto de la fusión de la tecnología de programas chinos de observación de la Tierra. Por un lado, continúa la labor del Gaofen 4, lanzado en diciembre de 2015 mediante un CZ-3B. El Gaofen 4 fue el primer satélite de observación de la Tierra chino en órbita geoestacionaria, con una resolución aparentemente similar a la de los GISAT indios, o sea, 50 metros (eso en el visible, pero 400 metros en el infrarrojo). El Gaofen 4, de 4,6 toneladas, puede observar en un momento dado un área de 400 x 400 kilómetros dentro de un rectángulo de 7000 x 7000 kilómetros que incluye China y los países vecinos. Por otro lado, incorpora una óptica que podría ser muy similar a la usada por los satélites Gaofen 11 y 11-02 lanzados en julio de 2016 y septiembre de 2020, respectivamente, mediante cohetes CZ-4B desde Taiyuan. A diferencia del Gaofen 13, los dos Gaofen 11 están situados en una órbita baja y se cree que —al menos el Gaofen 11-02— tendría un espejo primario de unos 1,7 metros, como el Gaofen 13. Esto convierte a los Gaofen 11 en los satélites civiles de observación de la Tierra con mayor resolución, superando a los Cartosat indios (aunque no olvidemos que esta magnitud depende de la altura de la órbita y otros parámetros). En condiciones óptimas, el Gaofen 11-02 podría alcanzar una resolución de 8 a 10 centímetros. Se desconoce si la óptica del Gaofen 13 es similar a la del Gaofen 11-02, pero teniendo en cuenta lo que cuesta desarrollar y construir un telescopio espacial de este tipo, sería lo más lógico. Tampoco sabemos si el Gaofen 11-02 es idéntico al Gaofen 11.

Gaofen 13 (Weibo).
Posible imagen del Gaofen 11-02, el «KH-11 chino» (Weibo).

Uno de los grandes logros del programa espacial chino de los últimos años que ha pasado prácticamente desapercibido para los medios occidentales es el espectacular despliegue de una enorme constelación de satélites de observación de la Tierra en el visible, infrarrojo y radar, todo ello dentro del marco del programa CHEOS (China High-definition Earth Observation System), que nació en 2010. China considera que este programa es fundamental para potenciar su economía y también para ayudar a la construcción del faraónico proyecto de la Nueva Ruta de la Seda (一带一路). Algunos de estos satélites forman parte del programa Gaofen (‘alta resolución’ en mandarín), pero no todos. Aparte de estos satélites civiles, China mantiene de forma paralela un ambicioso programa de satélites militares de reconocimiento óptico y radar. Muchas de las contrapartidas militares de los Gaofen han sido lanzadas bajo la serie de satélites militares Yaogan. No sabemos si China ha puesto en órbita algún satélite espía Yaogan con un espejo de tamaño similar al de los Gaofen 11-02 y Gaofen 13, aunque es altamente probable.

No tenemos imágenes del Gaofen 13 o del Gaofen 11-02, pero aquí podemos ver al Gaofen 4, el primer satélite chino geoestacionario de observación de la Tierra, con un telescopio de 40 cm (Weibo).

Sea como sea, y más allá de que se usen para objetivos civiles o militares, China ha ingresado de forma muy discreta en el selecto club de los países capaces de lanzar telescopios espaciales para observar la Tierra dotados de un espejo primario con diámetros superiores a los 1,5 metros. Un club tan selecto que actualmente solo tenía como miembro a Estados Unidos, que lanza regularmente satélites espía KH-11 CRYSTAL con un espejo de 2,4 metros de diámetro (Rusia está desarrollando el programa Razdán para lanzar satélites espías electro-ópticos con un espejo de 1,5 metros o más, pero por el momento no ha despegado ninguna unidad). Por otro lado, recordemos que, además de los satélites Gaofen y Yaogan, China lanzará en 2022 el telescopio espacial Xuntian (巡天), con un espejo de más de dos metros de diámetro.

El futuro telescopio espacial Xuntian (CNSA).
Lanzamiento del Gaofen 13 (Xinhua).

Referencias:

  • satelliteobservation.net
  • DOI: 10.3390/electronics9071092
  • DOI: 10.3390/rs10121871


39 Comentarios

      1. El que sea menos la superficie terrestre, aunque si que defiendo la importancia de los satélites de observación terrestre, proporcionan muchos datos muy valiosos para ciencia y economia pero concuerdo con el compañero en que los prefiero apuntando hacia arriba.

        1. La clave está en que los satélites de observación terrestre se puedan hacer de manera más económica y que eso repercuta en bajadas de precio para sus versiones «espaciales».

        2. Las especificaciones tecnicas e instrumentos de un satelite de observacion son muy distintos a las de un telescopio espacial. Si apuntas un satelite de observacion, por ejemplo a la luna o al espacio profundo, no se tienen ni la resolucion ni el mismo retorno cientifico. Cada satelite tiene su funcion, no todos deben ser para unsa sola funcion. No hay ningun satelite cientifico que fuera cancelado por lanzar este satelite, ¿o si?

    1. Jajajaja! He pensado lo mismo.
      No obstante luego he pensado : bueno, usos civiles para desarrollo económico y protección del medio ambiente, también son unos buenos lados.
      Lo de 10cm de resolución del Gaofen 11, me parece algo de ciencia ficción. Entusiasma esa potencia de resolución.
      Qué ganas de que Xuntian de sus primeros pasos. Pienso que el Hubble, debería haber tenido un sucesor similar al actual, además de tener el James Webb. Es curioso que ese proyecto de satélite similar, nos venga de la mano de China. Raro que EEUU no se haya picado y creado un powerpoint para hacer lo mismo que Xuntian, pero más grande, rápido, potente.
      Gracias Daniel por tenernos informados de forma gratuita. Siempre he pensado que la educación, el conocimiento como el que ofreces debería estar al alcance de los pobres y de los ricos. La comida llena el estómago, el conocimiento, el alma.

        1. Lo cierto es que ya debería estar jubilado al menos. Debería estar obsoleto.
          La ISS tiene 20 años y la quieren defenestrar. Imagina el Hubble que tiene 30 años.

  1. Impresionante, este satélite de observación Chino…me sorprende que superen a los LEGION de Maxar, que hasta ahora eran los reyes en capacidad de centímetros de resolución para satélites civiles comerciales…

    Y si China está llevando un esfuerzo tremendo en satélites tanto de observación de la Tierra, de los Océanos, como meteorológicos, y científicos, para observar la Tierra, que dejan a uno perplejo…

    https://foro.sondasespaciales.com/index.php?topic=10339.msg149556#msg149556

    Sin duda todo un programa espacial en paralelo…

  2. Un esfuerzo notable de los Chinos, no se si tengan algún Yaogan como los Gaofen 4 y 13 con órbitas geoestacionaria u orbitan como los CRYSTAL en órbita baja!!

  3. Es una muy buena noticia que se ponga un telescopio tan potente mirando a la Tierra, porque como dice el refrán: «el ojo del amo engorda el caballo». O sea, que cuanto mejor observe la humanidad su planeta, mejor lo podrá cuidar.
    No quiero decir que seamos los amos de la Tierra, pero si que somos la especie con más responsabilidad, porque somos la que tiene más conocimientos.

    1. Lamentablemente los inconscientes gobiernan el mundo. Pero está probando que Gaia se regula sola y el Covid19 es una respuesta a nuestra supremacía intelectual. Según Lovelock es probable que Gaia dirija la tectónica de placas, mediante los depósitos de sílice generado por el ciclo vital de las diatomeas, entonces por qué su majestad no va a comunicarnos sus decisiones atravez de virus!!

        1. Me parece Tiberius B que Zener lo dice perfectamente en serio: creo se estaría refiriendo a una especie de animismo global o algo así…👍 Yo estoy a favor de la libertad religiosa de todos los miembros de este foro! Cada uno cree lo que le parece mejor…

          1

          1. … quizás en realidad Zener se esté refiriendo a una suerte de Panteísmo…
            Sería bueno que Zener se explaye y elabore mejor el asunto de manera de ilustrarnos con mas detalle sobre su punto de vista.
            Gracias a los 2 por su interés y sus distintas perspectivas acerca del asunto de mas arriba!

      1. Quizá solo tu conozcas alguna prueba de que Gaia se regula sola, pero te va a costar convencernos a los demás.

        Aunque no nos guste, las condiciones naturales no obedecen a ninguna voluntad. Cambian constantemente y los seres vivos, mediante la evolución, nos adaptamos a esas condiciones, mientras podamos, o desaparecemos.

        Quizá los conocimientos de la humanidad nos permitan seguir adaptándonos, pero en este momento, en conjunto, estamos modificando esas condiciones en contra de nuestra propia supervivencia y de la de muchas otras especies.

  4. Saludos a todos los habituales.

    Hace años que sigo este blog con pasión y no dejo de sorprenderme por el interés de sus contenidos y por la enorme capacidad de trabajo de Daniel Marín. Mi más sincera enhorabuena.
    Esta es la primera vez que intervengo y también será la última porque no quisiera interferir en sus acertados comentarios, pero les ruego que conserven en sus archivos de memoria una pequeña predicción.
    ¿Saben cual será la primera nación en enviar una sonda a Venus para comprobar la presencia de fosfeno y tal vez la de bacterias en su atmósfera?
    Y a consecuencia de esto ¿ Saben quien podría erigirse como el primer descubridor inequívoco de vida extraterrestre en el planeta más cercano a la Tierra? : China.
    Todo el mundo espera un hallazgo sorprendente en Marte, pero de repente Venus ha adquirido una importancia inusitada.
    Es posible que Bepi-Colombo halle algunas respuestas en su sobrevuelo del próximo miércoles, pero si Rusia, Europa y Estados Unidos no se ponen a trabajar de inmediato en este tema, de aquí a tres años o quizás antes esto no será una simple especulación, será una realidad histórica. Al tiempo.
    Lo dicho, excelente blog y excelentes participantes. Consideren este apunte y pongan en marcha sus cronómetros porque no tardaremos mucho en oír hablar del asunto.

    Cordialmente.

    1. Gracias JFL por participar y ¡bienvenido! Después te va a llegar por correspondencia el ritual de iniciación que le hacemos hacer a los primerizos…: saber vida y obra de Elon Musk (más el último detalle de los SN) , haberte leído por lo menos el 20% de las entradas de Daniel Marín, saberte de memoria el nombre y los proyectos rusos de todos sus cohetes en su respectivo orden cronológico, saber sobre películas y series de Sci fi varias y algo del léxico propio del Blog como motores cohéticos, el elemento chucknorrio, powerpointismos
      y conocimiento de nombres de cervezas como la Voll-Damm.
      Se te va a pedir también algo de conocimiento de idioma catalán, gallego, ruso, mandarín y lunfardo argentino.
      Pero la prueba, la verdadera prueba de ingreso… se me ocurren varias, pero mejor la dejo a los varios imaginativos y creativos del Blog…
      Quedate tranquilo, que todos hemos sobrevivido…

        1. Hace mucho que no participás o que andás medio escabullido del Blog Alberto, espero que tus cosas anden bien 😉.
          Siempre me pregunté, lo de Condorito es porque sos chileno?

          1. Muchas Gracias Cosmos Rafael!
            Lograste hacerme reír hasta casi desternillarme de risa a pesar de estar algo deprimido…
            Te debo una!
            Bienvenido JFL!!!
            Acerca de tu predicción no tengo nada que decir pero…
            «Esta es la primera vez que intervengo y también será la última porque no quisiera interferir en sus acertados comentarios…»
            De ninguna manera JFL! Seguí participando por aquí puesto que me parece que en este foro nadie tiene título de «Comentarista Acertado»…
            Qué tengas una vida próspera y larga!
            Willy K.

          2. Hola Rafa, Si, participó poco, porque sólo puedo aportar opiniones, pero aquí tenemos «  una riqueza de « sapiencia » de tantos, que encuentro justo, que hablen y opinen los que saben, detalles técnicos, etc. Pero no creas que ando perdido. A excepción de unas cuantas veces, « TODOS LOS DÍAS « Estoy aquí, y me leo todo, y a todos… Los siento ya, «Familia »😉 son muchos años siguiendo a Daniel… Ah ! Si soy chileno, y Condorito desde mi infancia me acompañó Saludos y un abrazo bro.

    1. Willi K. ¿quién dijo que la Ciencia es sólo para acumular datos? Una gran alegría saber que te levanté un poco el ánimo en medio de esta Pandemia y de tantas cosas… (después decime cómo te cobró la que me debés 😊).
      Alberto, que lindo lo que decís, a mi me pasa parecido, no se si es la buena onda, el buen ambiente, la buena gente del Sitio, pero uno lo vive al Blog como si fuera una gran familia y le va tomando cariño a todos los que participan.
      Condorito, un clásico latinoamericano… también lo leía de chico con otras historietas, bellos recuerdos de la infancia…

      1. 👏👏👍👍 Gracias a todos! El buen trato y los buenos modos ayudan a un clima de camaradería necesario para comunicarnos mejor y aprender entre todos!…
        Willy.

  5. Se rumorea que tras otro satélite chino, llamado Gao-Prin, están: la narcodictadura de Venezuela, la empresa Neurona, el líder de Podemos (Pablo Iglesias), y hasta aparece uno que aspira a jefe de un estado progre y plurinacional … un tal Pedro Sánchez.
    En fin, que ahí andan todos prin-gao(s).

  6. Sin nada que ver con esto, pero interesante el articulo recien salido del horno

    Equatorial mountains on Pluto are covered by methane frosts resulting from a unique atmospheric process
    Tanguy Bertrand, François Forget, Bernard Schmitt, Oliver L. White & William M. Grundy
    Nature Communications volume 11, Article number: 5056 (2020)

    Las montañas ecuatoriales de Pluton estan cubiertas de escarcha fina de metano ,brillantes (albedo 6,5) que no se forma como en la nieve en la Tierra (por enfriamineto adiabatico del agua al llegar a zonas frias de la alta atmosfera y nevada posterior) .
    En las capas atmosfericas bajas de Pluton el gradiente de temperutura es al reves -mas caliente en capas superiores- y los gases fluyen hacia el suelo asi que no puede nevar metano .En el articulo proponen como en las cimas de estas montañas se condensa el metano, enriquecido en las partes altas por sublimaccion desde el suelo.
    Saludos.

  7. Ya me extrañaba. Daniel lo comenta en uno de sus párrafos. La lectura rápida me la ha jugado. Y la hora supongo. Así que tendré que mejorar mi propia resolución. (Ja ja)

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Por Daniel Marín, publicado el 13 octubre, 2020
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