GOES-16: la historia de una revolución

Muchas veces decimos que la tecnología revoluciona el mercado, sin embargo, nunca lo asociamos al tiempo, sino más bien a distintos sectores de la economía. Hoy, en este artículo, les contaremos cómo ha sido el avance de los satélites meteorológicos, tecnología vital y que ha revolucionado la predicción del tiempo.

** Artículo publicado originalmente el 28 de septiembre durante el periodo de marcha blanca de Meteochile Blog **

Nueva York, Estados Unidos. El mundo meteorológico-satelital se reunía, entre el 17 y el 20 de julio, en el City College de la gran manzana para la Conferencia Satelital de NOAA 2017. Sus anfitriones, NOAA-CREST (la división de sensoramiento remoto de NOAA), estaban particularmente emocionados, ya que presentaban en sociedad a su nuevo juguete: el GOES-16, el primero de la serie de satélites GOES-R y el que fue definido por el jefe del programa, Steven Goodman, como “un salto desde ver imágenes a ver videos en alta resolución”.

La comunidad en general está llamando a GOES-16 como la gran revolución en la meteorología operativa. La extraordinaria resolución temporal y espacial de este nuevo satélite permiten vizualizar cosas que, aunque sabíamos existían, nunca habíamos visto tan claramente. Lanzado el 19 de noviembre de 2016, GOES-16 pasará a estar completamente operativo en noviembre de este año, una vez que terminen todos los procesos de validación de datos y tome la posición del actual GOES-13.

Los pioneros

Pero esta no es la primera vez que se vive una revolución, en 1960 se lanzaba el primer satélite meteorológico, denominado TIROS-1 (Television Infrared Observational Satellite). De características limitadas, este satélite tenía básicamente dos cámaras de televisión que grababan y enviaban imágenes de la atmósfera, un gran avance para la época, ya que era la primera vez que los meteorólogos tenían una mirada desde el espacio para hacer los pronósticos.

Este pequeño paso para el hombre, pero gran paso para la meteorología, marcaría un antes y un después en la forma de ver y medir la atmósfera. Fue tan importante la inclusión de satélites en meteorología que este periodo se conoce como la Era Satelital.

Ahora bien, aunque TIROS-1 tuvo una corta vida, de tan sólo 78 días, los subsiguientes TIROS se convirtieron en la primera serie de satélites meteorológicos exitososos. Luego continuarían con la Nimbus, entre 1964 y 1978, que, entre sus logros, marcó el comienzo de la moderna era GPS con sistemas operativos de búsqueda y rescate y recopilación de datos.

Todos estos satélites significaron un tremendo aporte para los sacrificados meteorólogos de la época, quienes no sabían lo que era mirar la Tierra continuamente, dado estos satélites eran de órbita polar.

Un satélite de órbita polar es un satélite que circunda la Tierra a baja altura, a unos 800 km de altura, haciendo un barrido de norte a sur (o viceversa). Esta forma de orbitar la Tierra hace que el satélite pase por un lugar determinado un par de veces al día. Esto, para efectos del pronóstico, no es tan bueno porque uno lo que necesita es hacer la evolución de los sistemas atmosféricos, entonces, imaginen ver un sistema frontal aproximándose y verlo de nuevo 12 horas después… quizás ese frente ya nos mojó enteros. Pero, para la época eran lo máximo.

La serie de satélites polares continuó exitosamente y hoy en día disfrutamos de muchos satélites de este tipo, como los hermanos Aqua y Terra, conocidos por su instrumento MODIS o Suomi-NPP, el último gran juguete de NOAA y NASA. Como vuelan bajito, estos satélites permiten tomar imágenes a una resolución increíble.

Vórtices de Von Karman vistos por MODIS. Fuente: NASA.

La era GOES

Desde los años 70 comenzaron los esfuerzos por desarrollar satélites de órbita geosincrónica, que son aquellos que miran siempre al mismo lugar de la Tierra.

En 1974 y 1975 se lanzaron los satélites SMS-1 y SMS-2, (Synchronous Meteorological Satellite), los que serían los precursores de los satélites GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite). De hecho, el 16 de octubre de 1975, el satélite SMS-3 pasaría a llamarse GOES-1, dando comienzo a una exitosa serie de satélites geoestacionarios.

GOES es operado por NESDIS, National Environmental Satellite Data and Information Service, de Estados Unidos, y la cobertura de los satélites GOES beneficia directamente a los países ubicados en Norte, Centro y Sudamérica, de ahí el interés de nuestra comunidad por lo satélites GOES. SMS-1, SMS-2 y GOES-1, GOES-2 y GOES-3 eran esencialmente idénticos. Luego de ellos vino una continuación de lanzamientos de satélites GOES que permitieron tener una cobertura completa en el Pacífico, con la combinación de satélites en posición Oeste (135º Oeste) y Este (75º Oeste). Es la posición Este la que cubre por completo a Chile continental.

Actualmente, se encuentran en operación los satélites de la generación GOES-N: GOES-13 en la posición Este, GOES-15, en la posición Oeste y GOES-14, en una posición de reserva (o Storage). Con esta cobertura, no sólo se tienen imágenes para el pronóstico, sino también para alimentar los modelos numéricos, ya que los satélites permiten obtener mucho más que “fotos”, son miles de datos que va a dar directo a los sistemas de asimilación de datos, que es una especie de corrección de los modelos por observaciones o como si los datos le hicieran un “inception” al modelo.

Hasta aquí parecía que nuestras necesidades por información satelital estaban cubiertas, pero queríamos más. Y tuvimos más.

El mejor de todos

Suspenso tuvo la historia precoz del satélite GOES-R, como era llamado GOES-16 antes de entrar en órbita, el paso del huracán Matthew por Florida cuando GOES-R se encontraba en el centro Kennedy y hasta una falla en el cohete minutos previos al lanzamiento ponían en duda el éxito de la misión. Pero, finalmente, el 19 de noviembre de 2016, GOES-16 se lanzaba en órbita transformándose en el satélite geoestacionario más avanzado de la serie GOES.

¿Qué tiene de especial GOES-16?

3-4-5 es la combinación ganadora de GOES-16: 3 veces más canales, 4 veces más resolución y 5 veces más rápido. En palabras simples, GOES-16 tiene más ojos que su antecesor, esos ojos tienen mejor vista y también funcionan más rápido.

Como las imágenes en este caso hablan por sí solas, la siguiente es una en “Color Verdadero” creada con una combinación de canales de GOES-16. Este tipo de imágenes no era posible crearlas en GOES-13, y mucho menos con esta resolución, la que se asemeja a la increíble resolución de los satélites polares.

Una prueba de la velocidad de GOES-16 es el siguiente video. En su mejor modo de operación, este satélite es capaz de obtener imágenes cada 1 minuto, lo cual es muy superior a los 15 minutos de GOES-13. Eso sí, esta característica está sólo disponible para Estados Unidos y alrededores.

El consuelo es que en Sudamérica tendremos imágenes de disco completo cada 15 minutos en vez de cada 3 horas, lo cual es bastante.

El huracán Irma visto por GOES-16, a la izquierda, y GOES-13, a la derecha, el 5 de septiembre de 2017. Fuente: NOAA.

Los datos de GOES-16 serán operacionales durante diciembre cuando el satélite se ubique en su posición definitiva reemplazando al viejo y querido GOES-13, el que pasará a una posición de reserva.

Mucho hemos avanzado desde esa primera imagen tomada por TIROS y lo mejor de todo, es que esto recién comienza, los próximos GOES-S, GOES-T y GOES-U ya están en proceso de desarrollo. No olvidemos, que en Asia y Europa ya cuentan con satélites de similares características, como Himawari y Meteosat.

En conclusión, ¡Estamos mejor que nunca!

Escrito por: Diego Campos. Editor: José Vicencio. Periodista: Paz Galindo.

Para seguir leyendo:

Más sobre GOES-R: http://www.goes-r.gov/

Más sobre satélites polares: https://poes.gsfc.nasa.gov/

Sobre misiones de NASA: https://science.nasa.gov/missions