Figura 1. Imagen típica obtenida en una noche de observación (0.7°x0.7°).
Como puede observarse en la imagen anterior, un grado en el campo de visión equivale a una distancia de unos 700 km en el anillo geoestacionario. Tras las campañas de enero y febrero del 2001 y tras 30 noches de observación, se obtuvieron nada más y nada menos que 27.000 imágenes y se cubrieron unos 4800 grados 2 de cielo. No obstante queda aun mucho trabajo por hacer, pues solo se ha rastreado una pequeña porción del anillo geoestacionario.
¿ Cómo se detectan los objetos?
Los objetos en órbita geoestacionaria se mueven a la misma velocidad que la Tierra. Es decir, para un observador terrestre aparecerán siempre en la misma posición en el cielo. Si tomamos una exposición de varios segundos con el telescopio parado, las estrellas de nuestro campo de visión dejarán una traza en la imagen, mientras que los objetos geoestacionarios aparecerán como puntos, pues se mueven con la Tierra.
Figura 2. Detalle de objetos geoestacionarios en una imagen típica.
Una vez tomada la exposición, el telescopio corrige su posición para "seguir" al mismo campo, se detiene y vuelve a tomar otra exposición. De este modo, un objeto en órbita geoestacionaria aparecerá en varias imágenes, pues se irá desplazando progresivamente en ascensión recta . En el caso de satélites o de objetos muy grandes estos "puntos" pueden verse a simple vista en una imagen ordinaria. Sin embargo, para la mayoría de los objetos es necesario un proceso de detección algo más elaborado.
Procesamiento de las imágenes
El Instituto Astronómico de la Universidad de Berna, en Suiza ( AIUB ), ha desarrollado un complejo software de tratamiento de imágenes que permite procesar de forma sencilla los datos obtenidos en una noche de observación, gracias al uso de interfaces gráficas muy intuitivas.
El procedimiento de búsqueda se basa principalmente en el uso de una máscara . El programa toma todas las imagenes correspondientes a una serie (recordemos que en un campo de observación hay dos series), las combina y obtiene una imagen de mediana. Empleando esta imagen promedio, el siguiente paso consiste en la creación de una máscara: una imagen del campo con las estrellas en negativo. Así, al aplicar esta máscara a cada una de las imágenes de la serie, las estrellas quedarán "ocultas" y lo único que se verá serán los objetos geoestacionarios. ¿ Y los rayos cósmicos? Por supuesto se aplica también un filtro de detección de rayos cósmicos (basado en la forma del perfil de intensidad) que los localiza y los marca en la imagen. Dado que este procedimiento opera imagen por imagen, es necesario correlacionar los objetos detectados. El resultado es una lista de objetos detectados en más de una imagen, asi como otra lista de objetos que solo aparecen en una imagen.
Figura 3. Ejemplos de objetos geoestacionarios detectados.
En la Figura 3. pueden verse dos objetos geoestacionarios. El programa crea una especie de "subimagen" donde aparece solo el objeto detectado y, en el caso de que éste se observe en más de una imagen de la serie, las presenta en un conjunto.
Cuando se detecta un objeto, sus coordenadas celestes se calculan usando como referencia estrellas catalogadas que aparezcan en la imagen y un programa de transformación de coordenadas de la CCD a coordenadas celestes.
El último paso del procesamiento de las imágenes consiste en la determinación en primera aproximación de los elementos orbitales de una órbita circular del objeto. También se presentan errores de cálculo y una estimación de la magnitud del objeto. Estos parámetros orbitales se comparan con los TLEs de objetos ya catalogados, de forma que si se ha detectado un objeto conocido, aparecerá su nombre identificativo del catálogo que estemos utilizando.
Figura 4. Objeto geoestacionario catalogado.
El resto de los objetos se considerarán objetos nuevos y serán caracterizados con un número identificativo formado por cuatro cifras más el nombre de la imagen en la que aparece.
Algunos resultados
Tras las campañas de enero y febrero (lo que hace un total de 30 noches efectivas de observación), se han obtenido unos 120 Gb de datos, correspondientes a más de 26.000 imágenes. Se ha cubierto una extensión de cielo de más de 4500 grados 2 , lo que equivale a unos 2.300 millones de km 2 en el anillo geoestacionario.
Los datos obtenidos durante la campaña de febrero están aún por analizar. En la campaña de enero se obtuvieron un total de 316 detecciones de objetos geoestacionarios no catalogados, si bien este número incluye también múltiples detecciones del mismo objeto.
El conjunto telescopio-cámara, unido a las magníficas condiciones atmosféricas del Observatorio del Teide, hacen que el sistema alcance a detectar objetos de magnitud 21, es decir, por debajo de los 10 cm de diámetro, si bien la gran mayoría de los objetos no catalogados detectados hasta la fecha tienen diámetros que oscilan entre 10 y 60 cm . La población de objetos parece crecer paulatinamente a medida que nos movemos hacia magnitudes mayores (objetos más débiles).
Y en el futuro...
El proyecto de basura espacial consta básicamente de dos partes. En una primera parte se catalogará el mayor número posible de objetos en GEO ; en una fase posterior, se centrará en objetos en GTO , realizando, además de una catalogación, un seguimiento de los mismos para determinar con mayor precisión sus parámetros orbitales (semieje mayor, inclinación, excentricidad, etc.). Se pretende también crear, a partir de los resultados que se obtengan en la primera fase de GEO, un catálogo interno que permita la posterior identificación de objetos detectados, así como la mejora de esas primeras órbitas asignadas.
Julia de León
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