PRÁCTICA NRO. 5MAGNETOMETRÍA SATELITAL

DEFINICIÓN

- Técnica de prospección geofísica que se basa en la medición de la componente vertical del campo magnético terrestre.

- Método de prospección basado en la medición e interpretación del magnetismo terrestre y sus anomalías, mediante la obtención de datos en estaciones de estudio que se disponen de forma regular sobre una zona en cuestión.

- Este método está fundamentado en la susceptibilidad magnética de los materiales; al tener en cuenta las mediciones de anomalías locales en el campo magnético, producidas por las variaciones en la intensidad de imantación de las rocas y de su disposición principal en el subsuelo (o estructura). Se suele emplear para la detección de unidades rocosas con elementos ferromagnéticos y yacimientos de grafito, por lo que se utiliza frecuentemente en la realización de prospecciones mineras. También se utiliza en estudios de Tectónica y Paleomagnetismo, en Hidrogeología y en prospección de hidrocarburos.

- La medición del campo magnético se realiza mediante magnetómetros, y los valores deben ser corregidos a causa de las variaciones seculares que experimenta el campo magnético. Este método tiene poco poder de resolución, pero presenta una enorme ventaja: presenta una gran rapidez al permitir la realización de campañas de medición desde diferentes medios de transporte, como camiones, aviones, o incluso barcos en la prospección del fondo oceánico y marino.

APLICACIONES DE LA MAGNETOMETRÍA

Los sensibles magnetómetros electrónicos tienen muchos usos. Por supuesto que son indispensables abordo de los satélites y en los aeroplanos que cartografían la estructura local del campo magnético terrestre, p.e. en la búsqueda de petróleo. Las puertas de embarque de los aeropuertos los usan para la detección de armas de fuego, mientras que los almacenes y librerías etiquetan sus productos magnéticamente y usan esas puertas para prevenir sustracciones. La marina los usa para detectar submarinos bajo el agua, y ayudan a los agrimensores a localizar estacas de límite enterradas en el suelo o tapadas por la vegetación.

SATÉLITE ORSTED

Ørsted (pronunciado Oersted) es el primer satélite artificial de Dinamarca. Denominado así por el físico danés Hans Christian Ørsted, fue lanzado el 23 de febrero de 1999 a bordo de un cohete Delta desde la base Vandenberg de la Fuerza Aérea. Está dedicado a la cartografía del campo magnético de la Tierra y a la medición de partículas cargadas.El satélite se estabiliza mediante gradiente gravitatorio, utilizando una pértiga para instrumentos de 8 metros de largo. Usa una cámara para determinar la posición de la nave (con una precisión menor a 20 segundos de arco) mediante posicionamiento estelar, y como respaldo lleva sensores solares y magnetómetros. La energía se obtiene mediante cinco paneles solares montados sobre el cuerpo del satélite, proporcionando 54 vatios de potencia. El satélite utiliza baterías de níquel-cadmio para los momentos en que está en sombra. Para determinar la posición hace uso de GPS, y monta dos procesadores 80C186 para las tareas de control y procesamiento. El sistema de almacenamiento de a bordo puede guardar hasta 13 horas de datos, y la transmisión de los mismos se hace por banda S, con una velocidad máxima de 256 kbps mediante antenas de dipolo.

INSTRUMENTOS

- Magnetómetro Overhauser de precesión de protones: mide el valor escalar del campo magnético con una resolución menor a 1 nT.

- Magnetómetro CSC de puerta de flujo: mide las componentes vectoriales del campo magnético con una resolución de entre 3 y 5 nT.

- Detectores de partículas: utiliza seis detectores para medir partículas cargadas de alta energía, entre ellas electrones (con energías entre 30 KeV y 1 MeV), protones (de entre 200 KeV y 300MeV) y partículas alfa (entre 1 y 100 MeV).

- GPS: utilizado para mediciones de ocultación con el fin de determinar la temperatura y densidad de electrones.

Los dos magnetómetros y la cámara de posicionamiento van montados en la pértiga desplegable.

SATELITE SAC-C

Su lanzamiento se realizó el 21 de noviembre de 2000, con un lanzador Delta 7320, desde la Base Aérea de Vandenberg, en California, Estados Unidos.La misión del satélite argentino SAC-C:

- Observar nuestro planeta y con sus cámaras producir imágenes del territorio argentino, que se utilizan en agricultura, para estimar cosechas, evaluar la productividad de un campo o detectar plagas; y en el estudio del medio ambiente terrestre y marino.

- Los datos que provee el SAC-C son fundamentales para el manejo, control y recuperación de las áreas afectadas, en caso de catástrofes como incendios, inundaciones o derrames contaminantes en aguas costeras.

- En su misión científica, el satélite argentino obtiene datos que se utilizan para monitorear la temperatura y contenido de vapor de agua de la atmósfera, medir el campo magnético terrestre, estudiar la estructura y dinámica de la atmósfera e ionósfera y determinar componentes de onda larga del campo gravitatorio terrestre.

- También se ensayan novedosos desarrollos tecnológicos, que permitirán mejorar futuras misiones espaciales, como por ejemplo el dispositivo para estudiar los efectos de la radiación espacial en componentes electrónicos de nueva generación, es decir, los "chips" que llevarán los próximos satélites.

El Centro de Control de la misión SAC-C está ubicado en la Estación Terrena Córdoba del Centro Espacial Teófilo Tabanera (CETT). Desde allí se realizan las maniobras de mantenimiento de órbita y demás operaciones del satélite, y también se reciben los datos que el SAC-C envía diariamente, para luego distribuirlos a los usuarios que los requieran.

CARACTERÍSTICAS DEL SAC-C:

Peso 485 kilogramos. Dimensiones Base: 1,85 m x 1,68 m. Altura: 2,2 m. Altura de la órbita a 705 Km de la Tierra. Un sistema de propulsión abordo garantiza el mantenimiento de la órbita requerida. Tipo de órbita circular, cuasi polar helio-sincrónica. Hora de pasada del satélite (hora local del nodo descendente) 10:15 AM +/- 30 segundos. Vida útil un mínimo de 4 años Lanzamiento el 21 de noviembre de 2000, desde Vandenberg (California), Estados Unidos, a cargo de la National Aeronautics and Space Administration (NASA)

EQUIPAMIENTO DEL SAC-C:

El satélite de teleobservación argentino tiene tres cámaras y siete instrumentos, que son los siguientes:

- Una cámara multiespectral de resolución media (Multispectral Medium Resolution Scanner - MMRS), desarrollada por CONAE. Tiene múltiples usos, especialmente para monitoreo de agricultura, forestación, relevamiento de aguas costeras e interiores, etc.

- Una cámara pancromática con resolución de 35 metros (HRTC) y una cámara de alta sensibilidad (HSC) también desarrollada por CONAE.

- Un sistema de recolección de datos ambientales (DCS) para obtener información de numerosas estaciones automáticas que se distribuirán en todo el país.

- Un receptor GPS de posicionamiento global (Gps OccuLtation and Passive reflection Experiment-GOLPE), provisto por el JPL/ NASA para medir el campo gravitatorio terrestre y mapear los perfiles de temperatura y humedad de la atmósfera.

- Un conjunto de magnetómetros para mediciones escalares y vectoriales del campo magnético terrestre (Magnetic Mapping Payload - MMP) desarrollado y construido por un consorcio formado por NASA/JPL y el Danish Space Research Institute (DSRI), con una antena de 8 metros de largo, que se desplegó en una delicada operación una vez que el satélite estuvo en órbita (ver infografía).

- Un instrumento francés para determinar el efecto de partículas de alta energía en componentes electrónicos ("chips") de última generación (ICARE).

- Dos instrumentos provistos por Italia, el IST , instrumento experimental de navegación que permite conocer la altitud del SAC-C y su "actitud" en órbita, al comparar los datos de su sensor de estrellas con los de un catálogo estelar en su memoria. El INES es otro instrumento italiano experimental de navegación, que no trabaja con las estrellas sino con la red mundial de satélites de "posicionamiento global". Está formado por dos subsistemas: el GPS Tensor y el GPS Lagrange.

CAPACIDADES DEL SAC-C

- La sensibilidad de la cámara multiespectral (MMRS) a las distintas bandas del infrarrojo permite conocer la salud de las plantas y predecir los resultados de las cosechas. Por esta misma capacidad, el SAC-C puede monitorear el avance de la desertización de suelos que afecta a nuestro país.

- La cámara de alta sensibilidad (HSC) permite no sólo observar la superficie terrestre de noche, sino detectar focos de incendios en bosques aislados.

- En la banda de luz visible, el SAC-C es ideal para estudios costeros y de contaminación de aguas y suelos.

- El satélite argentino evalúa recursos hidroenergéticos, como el agua caída en la alta cuenca del Paraná o la nieve acumulada en las cumbres que alimentan el Río Limay, y puede determinar áreas vulnerables a inundaciones.

- En las bandas altas de luz visible, el SAC-C puede estudiar recursos geológicos y mineros.