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Lunes, 31 marzo 2014
Astronáutica

Gran Enciclopedia de la Astronáutica (292): TIROS OT/TOS

TIROS OT/TOS

Satélite; País: EEUU; Nombre nativo: Television Infra-Red Observation Satellite, Operational Tiros/Tiros Operational Satellite

El sistema de satélites meteorológicos Tiros, inicialmente un programa experimental y provisional, a la espera de los sofisticados Nimbus, resultó ser tan exitoso que muy pronto la NASA y el Weather Bureau decidieron continuar adelante con él, introduciendo además algunas mejoras. Los Tiros deberían convertirse en un sistema operativo, y así se acordó entre ambos organismos el 20 de marzo de 1964. El programa, llamado Tiros Operational Satellite (TOS), implicaría construir más ingenios, y el 15 de julio se encargaba al contratista, RCA, que pusiera manos a la obra para la producción de varias unidades.

Aunque el Tiros mejorado sería muy parecido externamente a sus predecesores (un cilindro de 18 caras de 1,07 metros de diámetro y 0,48 metros de alto), incorporaría varios cambios sustanciales. Por un lado debería operar en órbitas heliosincrónicas, y por otro, trasladaría sus dos cámaras de la base del satélite a su lateral cilíndrico, colocadas de forma opuesta. De este modo se facilitaría la estabilización por rotación del vehículo (10 rpm) y la orientación, y aún se permitiría efectuar un mínimo de una fotografía por cada giro. La superficie del satélite estaría cubierta por 9.100 células solares, resistentes a la radiación espacial. Además, llevaría cuatro antenas de telemetría en su base y una receptora en la zona superior.

En cuanto a las cámaras, podrían capturar como siempre imágenes de la envoltura nubosa, utilizando tecnología vidicón de 1 pulgada de diámetro y 800 líneas. Podrían fotografiar áreas de 2.000 millas cuadradas con una resolución máxima de 2 millas. Como se ha dicho, el sistema estaría dotado con dos cámaras (por seguridad, ya que debían durar más de 6 meses en órbita) situadas a 180 grados de distancia la una de la otra. Dado que el satélite giraría constantemente, estarían programadas para disparar y tomar la fotografía sólo cuando una de ellas mirase hacia la Tierra.

[Img #19057]
Habría dos sistemas de enviar las fotografías a la Tierra: el APT (Automatic Picture Transmission), ensayado durante la misión Tiros-8, y que podía tomar las imágenes y enviarlas en seguida, en vez de almacenarlas a bordo; y el AVCS (Advanced Vidicon Camera System), que realizaría las fotografías y las guardaría en cinta magnética para transmitirlas posteriormente. El APT tomaría y transmitiría una imagen cada 352 segundos, es decir unas 20 por órbita como máximo. Todas las estaciones situadas bajo la trayectoria del satélite equipadas con este sistema podrían capturarlas inmediatamente. En cambio, el AVCS, que no tendría que “leerlas” inmediatamente para su transmisión, podría tomar un mayor número de ellas durante una órbita determinada y guardarlas (hasta 48) para su envío posterior.

Los ingenieros querían que las dos cámaras dispusieran de ambos sistemas de captación y envío (APT y AVCS), pero ello no fue tecnológicamente posible por el momento, de modo que se optó por construir dos tipos de satélite, uno con cada tipo. En todo momento, el sistema operativo satelital dispondría de un vehículo de cada.

La constelación operativa se inauguraría con dos prototipos. Uno lo financiaría la NASA (Tiros-9) y el otro el Weather Bureau, ahora llamado ESSA (Tiros-10). La agencia espacial se ocuparía del lanzamiento de ambos. La utilización de Cabo Cañaveral para vuelos hacia órbitas heliosincrónicas obligaría sin embargo a que los cohetes empleados hicieran una maniobra especial durante el ascenso para evitar sobrevolar la península de Florida.

El Tiros-9 pesó 138,3 Kg al despegue, y partió el 22 de enero de 1965, a bordo de un cohete Delta-C. Su segunda etapa funcionó 13 segundos más de lo previsto, así que cuando fue liberado, se encontró en una órbita con inclinación adecuada (96,4 grados), pero demasiado elíptica (2.582 por 705 Km). Ello le haría derivar poco a poco, evitando el sincronismo buscado, que debía ayudar a fotografiar la Tierra siempre con la misma iluminación. A pesar de todo, el satélite funcionó bien, y transmitió 88.892 fotografías a lo largo de 1.238 días, aunque una de sus cámaras acabó fallando.

[Img #19058]La ESSA preparó poco después su prototipo, idéntico al de la NASA, que fue lanzado el 2 de julio de 1965. El satélite pesó 131,5 Kg y fue lanzado por otro Delta-C, esta vez sí, en una órbita heliosincrónica de 837 por 751, inclinada 98,7 grados. Llamado Tiros-10 (OT-1), actuó durante 730 días, durante los cuales envió un total de 79.874 fotografías. Estas serían especialmente útiles para mantener una buena cobertura de las áreas donde se forman los huracanes y los tifones.

Una vez demostrado el buen funcionamiento del satélite operativo, la ESSA (Environmental Science Services Administration), gestora definitiva de la constelación TOS, iniciaría el lanzamiento de sus componentes. Los Tiros se llamarían ahora ESSA y se lanzarían periódicamente para mantener al menos dos unidades funcionales en todo momento en órbita, una con cada tipo de cámaras.

Los dos primeros ESSA fueron lanzados de forma casi consecutiva. El ESSA-1 (OT-3), de 183,3 Kg,  despegó el 3 de febrero de 1966, gracias a un Delta-C, y fue colocado con éxito en una órbita de 845 por 702 Km (inclinación: 97,9 grados). Utilizaría dos cámaras AVCS, que transmitieron 111.144 imágenes en 861 días, si bien una de ellas falló a los 6 meses. También transportó sensores de radiación solar y reflejada por la Tierra.

El 28 de febrero, despegaba el ESSA-2 (OT-2) con la configuración de cámaras APT. Se utilizó un cohete Delta-E, cuyo empuje aumentado facilitaría incrementar la altitud de la órbita y su inclinación (1.408 por 1.356 Km, 101 grados), lo que aumentaría la cobertura. De nuevo, funcionó a la perfección, enviando miles de imágenes de máximo interés meteorológico, si bien su órbita no sería exactamente sincrónica, lo que provocó que fuera derivando lentamente.

[Img #19059]Con la constelación básica en órbita, la ESSA programó sus reemplazos. Mantener una cobertura constante implicaría una cadencia de lanzamientos elevada (dos o tres misiones al año), y efectuar envíos con la suficiente antelación. Si las misiones de los vehículos se prolongaban más tiempo de lo previsto, la presencia de varias unidades simultáneamente aumentaría el número de imágenes que se enviarían a la Tierra. Además, los despegues se trasladarían a California, desde donde no sería necesario efectuar maniobras adicionales para alcanzar las órbitas polares previstas.

El 2 de octubre de 1966 despegó mediante un Delta-E el sustituto del ESSA-1, el ESSA-3 (TOS-A). Con un peso de 147,4 Kg, transportaba un equipo de cámaras AVCS. Fue colocado en una órbita de 1.493 por 1.383 Km, inclinada 101,1 grados, desde donde enviaría 97.076 imágenes en 241 días.

El ESSA-4 (TOS-B) le seguiría el 26 de enero de 1967, para reemplazar al ESSA-2. Con un peso de 131,5 Kg llevaba el sistema ATP, cuyo éxito era creciente, constatándose un aumento constante del número de estaciones terrestres compatibles con él. Fue situado en una órbita de 1.443 por 1.328 km (inclinación: 102 grados). Una de sus cámaras dejó de funcionar el 29 de enero, de modo que el satélite sólo envió 27.129 imágenes, en el transcurso de 110 días.

El siguiente vehículo (20 de abril de 1967) llevó de nuevo cámaras AVCS, y estaba destinado a sustituir al ESSA-3. El ESSA-5 (TOS-C) pesaba 147,4 Kg y operó de forma plenamente satisfactoria desde su órbita de 1.423 por 1.361 Km, inclinada 102 grados.

[Img #19060]El último satélite lanzado en 1967 partió el 10 de noviembre en un Delta-E1 y se llamó ESSA-6 (TOS-D). Sustituiría a los ESSA-2 y 4, ofreciendo un flujo constante de imágenes APT. En ese momento se habían instalado ya 305 estaciones receptoras compatibles en 89 países, que recibieron miles de fotografías a lo largo del tiempo. Al menos tres fotografías por órbita eran enviadas a la Tierra durante las cuatro al día que realizaba el satélite. El ESSA-6, de 129,7 Kg, actuó desde una órbita de 1.488 por 1.410 Km (inclinación: 102,1 grados).

El ESSA-7 (TOS-E) volvió a transportar cámaras AVCS, y añadió un radiómetro infrarrojo. Reemplazaría al ESSA-5. Su nuevo cohete Delta-N lo envió el 16 de agosto de 1968 hasta su órbita de trabajo, sobre los 1.476 por 1.432 Km (inclinación: 101,7 grados). Pesó 147,4 Kg. Por desgracia, una de sus cámaras falló.

Su sucesor, el ESSA-8 (TOS-F), operaría mucho mejor. Fue enviado al espacio el 15 de diciembre, en otro Delta-N, equipado con cámaras ATP. Con un peso de 136,1 Kg, operó desde una órbita de 1.473 por 1.410 Kg, inclinada 101,9 grados. Sus imágenes fueron especialmente útiles para programar el amerizaje del Apolo-8.

El último satélite ESSA (TOS-G, ESSA-9), reemplazaría al ESSA-7, con problemas en una de sus cámaras. Pesó 157 Kg. A diferencia de sus antecesores inmediatos, sería lanzado desde Cabo Cañaveral, el 26 de febrero de 1969, en dirección a una órbita de 1.508 por 1.427 Km, inclinada 101,8 grados, gracias a un viejo Delta-E1.

Responsabilizada del desarrollo de nuevos satélites mejorados, la NASA encargó a la compañía RCA, a finales de 1965, un contrato para estudiar una segunda generación para el sistema TOS. En junio de 1966, el prototipo de esa nueva serie, llamado Tiros-J por la agencia espacial, fue finalmente cancelado, y sustituido más adelante por otro llamado Tiros-M, que abandonaría la denominación TOS para adoptar la de ITOS (Improved Tiros Operational Satellite), debido a sus numerosas mejoras. Los viejos TOS, desaparecían pues para siempre de la historia de la meteorología espacial.

Nombres

Lanzamiento

Hora (UTC)

Cohete

Polígono

Identificación

Tiros-9 (A-54) (Tiros-I)

22 de enero de 1965

07:53:00

Delta-C (D28)

Cabo Cañaveral LC17A

1965-4A

Tiros-10 (A-55) (OT-1)

2 de julio de 1965

04:07:00

Delta-C (D32)

Cabo Cañaveral LC17B

1965-51A

ESSA-1 (OT-3)

3 de febrero de 1966

07:41:23

Delta-C (D36)

Cabo Cañaveral LC17A

1966-8A

ESSA-2 (OT-2)

28 de febrero de 1966

13:58:00

Delta-E (D37)

Cabo Cañaveral LC17B

1966-16A

ESSA-3 (TOS-A)

2 de octubre de 1966

10:39:03

Delta-E (D41)

Vandenberg SLC2E

1966-87A

ESSA-4 (TOS-B)

26 de enero de 1967

17:31

Delta-E (D45)

Vandenberg SLC2E

1967-6A

ESSA-5 (TOS-C)

20 de abril de 1967

11:21:10

Delta-E (D48)

Vandenberg SLC2E

1967-36A

ESSA-6 (TOS-D)

10 de noviembre de 1967

17:53:08

Delta-E1 (D54)

Vandenberg SLC2E

1967-114A

ESSA-7 (TOS-E)

16 de agosto de 1968

11:24:33

Delta-N (D58)

Vandenberg SLC2E

1968-69A

ESSA-8 (TOS-F)

15 de diciembre de 1968

17:21:04

Delta-N (D62)

Vandenberg SLC2E

1968-114A

ESSA-9 (TOS-G)

26 de febrero de 1969

07:47:01

Delta-E1 (D67)

Cabo Cañaveral LC17B

1969-16A









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