Microsatelites de TeledeteccionMicrosatelites de Teledeteccion

Ing. Cesar SantistebanIng. Cesar Santisteban

TemarioTemario

1. Conceptos generales de Teledeteccion

2. Aplicaciones

3. Situacion satelital en Sudamerica

4. Avances en Peru

5. Los microsatelites de teledeteccion

6. Nuevos satelites de teledeteccion

1. 1. ImportanciaImportancia de los de los SatelitesSatelites de de TeledeteccionTeledeteccion

Los Satelites artificiales han sido desde su creacion hace 50 anios, uno de los hitosmas importantes en el desarrollo tecnologico. Los satelites de teledeteccion nacen en la epoca de la Guera fria, constituyendose en el medio de inteligencia por excelencia.En la actualidad las imagenes satelitales contituyen un medio imprescindible de informacion y sus aplicaciones son muy diversas, y van desde temas asociados a la evalucion de recursos naturales y monitoreo ambiental, hasta la seguridad y defensanacional.

En el ambito de la seguridad y defensanacional, los satelites de teledeteccioncontituyen una fuente de informacionincomparable. Sus aplicaciones se enfocantanto en la deteccion de cambios en infraestructura, seguimiento deldesplazamientos de unidades, planificacionde operaciones y de apoyo tactico.

LanzamientoLanzamiento de un de un SateliteSatelite de de TeledeteccionTeledeteccion

ColocacionEn orbita

CaracteristicasCaracteristicas OrbitalesOrbitales de de loslosSatelitesSatelites de de TeledeteccionTeledeteccion

Satelites Geoestacionarios

Satelites Polares

SensoresSensores MultiespectralesMultiespectrales

Imagenes MultiespectralesImagenes Multiespectrales

2. Aplicaciones de la Teledeteccion2. Aplicaciones de la Teledeteccion

- Prevencion de Desastres Naturales

- Estudios de Impacto Ambiental

- Inventarios Forestales

- Inventarios Agricolas

- Planificacion Urbana

- Planificacion Regional

- Cartografia Tematica

- Geologia y Exploracion Minera

- Estudios Geomorfologicos

- Estudios Glaciologicos

- Estudios Costeros

- Levantamientos Catastrales

3. 3. InfraestructuraInfraestructura en en TeledeteccionTeledeteccion en en SudamericaSudamerica

En Sudamerica existen 3 estaciones de recepcion de imagenes satelitales:

BrasilBrasil Estacion de Recepcion de Cuiaba que cubre el 95% de Peru y que recibeimagenes de satelites comerciales como Landsat, Ikonos, CartoSat, Alos, NOAA, etc., ademas cuenta con un Centro de Control para sus propios satelites CBERS-1 y CBERS-2.

ArgentinaArgentina Estacion de Recepcion de Cordoba que cubre el 60% de Peru y recibeimagenes de los satelites Landsat, Ikonos, Eros, NOAA, GOES, etc., ademas cuenta con un Centro de Control de su propio satelite SAC-C.

EcuadorEcuador Estacion Cotopaxi que cubria el 100% de Peru y que se encuentra fuera de servicio hace mas de una decada al no ser sostenible su operacion por los elevados costosde las licencias de los satelites (mas de Us. 2.5M al anio).

En sudamerica son 3 paises que cuentan con capacidades satelitales propias, cuyos proyectos hansido desarrollados en cooperacion tecnica con paises desarrollados.

- Argentina,Argentina, desarrollo el satelite SAC-C en coopreracion con la NASA y el gobierno italiano, yase encuentra en desarrollo el satelite de Radar SAC-D entre la CONAE y la ESA.

- Chile,Chile, adquirio los micro-satelites FASAT-1 y FASAT-2 (Surrey Satellite Technology-FACH), y se encuetran negociando con la empresa Franco-Alemana EADS la compra de un sateliteestrategico de observacion de US.$. 40millones de dolares.

- BrasilBrasil,, desarrollo con la Agencia Espacial China los satelites CBERS-1 y CBERS-2, y a la fecha estan desarrollando los CBERS-3 y CBERS-4 (INPE-AECH) para darle continuidad a suprograma espacial, el cual incluye tambien los cohetes lanzadores.

CaracteristicasCaracteristicas::

Orbita 763 kmsPeso 1,450 kg.Lanzado Oct. 1,9993 sensores multiespc5 bandas espectralesNiv. Detalle 20 mtsRevisita cada 26 diasBarrido 820 kmsVida util 4 aos

www.cbers.inpe.br/en/programas/cbers1-2.htm

Los Los SatelitesSatelites BrasilerosBrasileros::Brasil con el CBERS-1 y CBERS-2.

Los Los nuevosnuevos SatelitesSatelites BrasilerosBrasileros, el Centro de Control de , el Centro de Control de MisionMision y lay laEstacionEstacion TerrenaTerrena de Cuiaba:de Cuiaba:

Los Los SatelitesSatelites ArgentinosArgentinos de de TeledeteccionTeledeteccion::Argentina con el SAC-C y proximamente el SAC-D

CaracteristicasCaracteristicas::

Orbita 702 kmsPeso 460 kg.Lanzado Oct. 2,0003 sensores multiespc5 bandas espectralesNiv. Detalle 175 mtsRevisita cada 5 diasBarrido 360 kmsVida util 4 aos

www.invap.com.ar

El El nuevonuevo SateliteSatelite ArgentinoArgentino, el Centro de Control de , el Centro de Control de MisionMision y la y la EstacionEstacionTerrenaTerrena de Cordoba:de Cordoba:

Los Micro Los Micro SatelitesSatelites ChilenosChilenos::

Chile con el FASAT-1 y el FASAT-2. CaracteristicasCaracteristicas::

Orbita 702 kmsPeso 70 kg.Lanzado Oct. 2,0003 sensores multiespc5 bandas espectralesNiv. Detalle 175 mtsRevisita cada 5 diasBarrido 360 kmsVida util 4 aosSistema de comunicaciones

En la actualidad Chile esta negociando la adquisicion de un micro satelite de Teledeteccion para fines civiles y militares a la empresa EADS, cuyo costo es de US.$. 45 millones de dolares.

4. 4. AvancesAvances de Peru en el de Peru en el DesarrolloDesarrollo de de SatelitesSatelites

Entre los anios 2000 al 2003 la Comision Nacional de Investigacion y Desarrollo Aeroespacial -CONIDA, estuvo desarrollando un proyecto escuela para la construccion de un mini satelite de Teledeteccion, el CONIDASAT, esto incluyo la implementacion de un Cuarto Limpio Clase-100, el diseno integral del satelite y todos sus subsistemas, asi como el desarrollo y construccion de diversos componentes del satelite siguiendo normas tecnicas de la Agencia Espacial Europea-ESA. Este gran esfuerzo tecnologico se realizo con un equipo de profesionales 100% peruanos y bajo la conduccion de Ing. Ricardo Coloma de las Casas, ex-jefe institucional de CONIDA. Este proyecto era unico y pionero en Sudamerica, inexplicablemente fue paralizado.

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5. Los 5. Los MicrosatelitesMicrosatelites de de TeledeteccionTeledeteccion

Los Los MicrosatelitesMicrosatelites de de TeledeteccionTeledeteccion Los satelites se diferencian basicamente por su peso, de alli las denominaciones comonano, micro y mini satelites. La evolucion de la nanotecnologia y la microelectronica han permitido la miniaturizacionde los componentes de los satelites, de forma tal que ahora podemos tener Micro Satelitescon el 100% de funcionalidades de un satelites grande, en realidad son la nueva tecnologia. La reduccion de tamano se traduce en menor tiempo de desarrollo, menor costo de produccion y menor costo de lanzamiento. Los programas espaciales de microsatelites se han enfocado tambien a pasises en vias de desarrollo, es por ello que paises como Chile, Nigeria, Algeria, Turquia cuentan con este tipo de satelites. La tecnologia de los microsatelites en concreto, es la nueva tendencia en la ciencia aeroespacial, es el salto tecnologico del siglo XXI.

La La TecnologiaTecnologia aeroespacialaeroespacial apuntaapunta a los a los microsatelitesmicrosatelites

La empresa SPOT Image propietaria de los satelites SPOT indica en su web que lanueva generacion de satelites SPOT estara conformada por micro satelites de teledeteccion. La empresa Aleman RapidEye esta desarrollando la constelacion de 5 microsatelites

para venta de servicios de teledeccion en Europa. Las agencias espaciales de Rusia y China han iniciado proyectos con Surrey Satellite Tech para

constuir sus propios microsatelites, la Agencia Espacial Europe-ESA ya lanzo exitosamente 2 microsatelites de teledeteccion Probe-1 y Probe-2.

ComparacionComparacion de de TecnologiasTecnologias

Satelite ENVISAT 2000 Microsatelites

Masa Costo Tiempo constr TecnologiaESA Envisat 8,000kg 3,000 M 15 anios 4 MIPSSSTL microsat 6.5 kg 1 M 6 meses 10 MIPS

CaracteristicasCaracteristicas TecnicasTecnicas de de loslos actualesactuales microsatelitesmicrosatelites

Microsatelites de 100 kg y 8 anios de vida util

Sensor Pan 2.5 mts de resolucion 20 kms barrido

Sensor Multiespectral de 4 bandas y 20 mts de resolucion

Ancho de barrido de 20 y 600 kms y 3,000 kms continuos.

Incluye estacion terrena movil de Control de Control de MisionMision y para

la programacion y recepcion de imagenes en tiempo real.

Incluye costo de lanzamiento y seguro.

Incluyen programas de Transferencia tecnologica / Know How

Transfer & Training (KHTT). Permiten parte de constelaciones multinacionales para acceso a

otros satelites con la misma estacion de recepcion, aumentando el

tiempo de revisita del territorio.

EstacionEstacion TerrenaTerrena MovilMovil de Control de de Control de MisionMision

- Ofrece ventajas estrategicas al poder ser desplazada a cualquier punto del pais para recibir in situ y en tiempo real las imagenes.

- Su movilidad permite que no sea objetivo militar fijo.- Pueden utilizarse varias estaciones moviles segun las necesidadesoperativas.

1 ao

8 aos

1 ao

Etapas implementacion de un proyecto de microsatelite

Implementacion inmediata de estacion terrena movil parabajar datos la constelacion multinacional.

Desarrollo de sateliteen 24 meses conProfesionales locales.Incluye estacion de Control de Mision y recepcion para captar5 satelites sin costo adicional.

Desarrollo conjuntode 2do Satelite con elPrograma KHTT KnowHow Transfer & Training

La La AlternativaAlternativa de un de un MicroSateliteMicroSatelite PropioPropio parapara PeruPeru::

- Por sus caracteristicas tecnologicas son de muy bajo costo en relacion a los antiguos satelites, existiendo micro satelites que cuestan desde 4.4 millones de dolares, el costo final dependera de las caracteristicas solicitadas y su vida util supera facilmente los 8 aos.

- El instrumento sensor es desarrollado en funcion a las necesidades de cada pais (nivel de detalley cantidad de bandas espectrales), asimismo el diseo de la orbita depender de la ubicacin geogrfica para tener el tiempo de revisita optimo.

- Cuentan con su propia estacion terrena de Control de Mision ya incluida en el costo, con lo cualse tiene TOTAL CONTROL sobre el satelite, tanto en la programacion inmediata de las tomascomo en la descarga de la informacion satelital en verdadero tiempo real.

- No hay que hacer ningun pago anual por recibir los datos satelitales pues la informacion espropiedad del pais y puede ser distribuida libremente entre las instituciones publicas y/o vendidaa la empresa privada.

- Las estaciones terrenas de este tipo son transportables, pudiendo ser movilizadas a cualquierparte del pais segun las necesidades operativas, ademas su costo de mantenimiento es minimo.

- El satelite puede formar parte de constelaciones internacionales, con lo cual se acceder a informacion de otros microsatelites sin costo alguno, pudiendo asi recibir imagenes de diferentes satelites a varios niveles de detalle diariamente con una misma antena de recepcion.

- Proyectos como Sierra Exportadora, el necesario proceso de Zonificacion Ecologica Economica de nuestro territorio para optimizar el uso racional de nuestros recursos naturales, proyectos como el SIVAM-SIPAM e iniciativas como el Sistema de Informacion Territorial impulsado por la PCM seran potenciados exponencialmente con la informacion proveida por un satelite de teledeteccion que opere en tiempo real y sobre el cual tengamos Total ControlTotal Control.

- Un micro satelite de alta resolucion tiene aplicaciones directas en temas de defensa nacional y seguridad, por lo que las instituciones armadas del pais (Marina, Ejercito y Fuerza Aerea) seguramente estan muy interesadas en involucrarse activamente, por lo que es importante impulsar su activa participacion, evaluando su potencial contribucion con el Fondo de Defensa Nacional, ello teniendo en cuenta la informacion estrategica y de inteligencia obtenida es coherente con las politicas de Planeamiento Estrategico para la Seguridad y Defensa Nacional, ademas es congruente con sus lineamientos de inversion publica.

TopSatTopSat--11InglaterraInglaterra

Costo 25 millones de dolares

BeijingBeijing--11ChinaChina

4 mts Pancromatico y 32 mts en Multiespectral

CaracteristicasCaracteristicas tecnicastecnicas de los de los actualesactuales Micro Micro SatelitesSatelites de de TeledeteccionTeledeteccion

NigeriaSatNigeriaSat--22

(*) Sistema sensor alta resolucion de 20 kms de barrido equipado con:- 1 sensor pancromatico de 2.5 mts de resolucion.- 1 sensor multiespectral de 5 mts de resolucion y 4 bandas espectrales

(*) Sistema sensor resolucion mediade 300 kms de barrido equipado con:-1 sensor multiespectral de 32 mts de resolucion y 4 bandas espectrales.

Tomara entre 100 a 400 imagenes al dia, con una vida util minima de 7 anios.

BilSatBilSat--11TurquiaTurquia

nMultispectral Camera Properties:Ground Sampling Distance : 27,6 m Radiometric ranges: (m)Band 1: 0.45 - 0.52 ( Blue ) Band 2: 0.52 - 0.60 (Green) Band 3: 0.63 - 0.69 ( Red )Band 4: 0.76 - 0.90 (Near Infrared)

nOne Panchromatic camera with ground sampling distance of 12.6 meters

Cameras:

(5+10) year Life time:

Orbit alignment by propulsion engine

3-axis stabilizedAttitude Control:

686 km, circular, sun synchronousOrbit:

129 kgWeight:

AisatAisat--11AlgeriaAlgeria

Rapid EyeRapid EyeAlemaniaAlemania

En actual desarrollo.

Disaster Monitoring Disaster Monitoring

ConstelationConstelation

DMCDMC

Seguridad y Defensa NacionalSeguridad y Defensa Nacional

Seguridad y Defensa NacionalSeguridad y Defensa Nacional

6. 6. NuevosNuevos satelitessatelites de de teledeteccionteledeteccion

ROCSAT/FORMOSAT 2 ROCSAT/FORMOSAT 2 National Space OrganizationNational Space Organization

TaiwanTaiwan

5 yearsMission life

24 kilometersImage Swatch

PAN Black/white Image 2 meters MS (color) Image 8 meters

Remote Sensing Ground Resolution

0.45~0.52m Blue0.52~0.60m Green0.63~0.69m Red0.76~0.90m Near Infrared

MultiSpectral

0.45~0.90mPAN

KOMPSATKOMPSAT--22Korea Aeroespace Research InstituteKorea Aeroespace Research Institute--

KariKari

Corea del SurCorea del Sur

EROSEROS--22

280 MBit/secDatalink rate:

10 bitsSampling depth:

0.5 - 0.9Spectral band:

CCD / TDI (selectable) Sensor type:

Asynchronous push broomScanning:

7 kmSwath width:

1.0 mOver-sampling:

500 km Sun SynchronousOrbit:

290 kgLaunch weight:

Eros B specifications:

CartoSatCartoSat-- IRS P5IRS P5

ResourceSat 1ResourceSat 1-- IRS P6IRS P6

OrbViewOrbView--33

10:30 A.M. Modal Crossing

470 km Orbital Altitude

Less than 3 days Revisit Time

Expected

> 7 years

Mission Life

11 bits per pixel Dynamic Range

Up to 50 degrees Off-Nadir Imaging

8 km Swath Width

Blue:

450-520 nmGreen:

520-600 nmRed:625-695 nm

Near IR:760-900 nm

Spectral Range: Multispectral

450-900 nm Spectral Range:Panchromatic

1 meter Panchromatic

4meters Multispectral

Spatial Resolution

OrbView-3Facts at a Glance

OrbView 5 / GeoEyeOrbView 5 / GeoEye--11

10:30 A.M. Modal Crossing

684 km Orbital Altitude

Less than 3 days Revisit Time

Expected > 10 years Mission Life

11 bits per pixel Dynamic Range

Up to 60 degrees Off-Nadir Imaging

15.2 km Swath Width

Blue:

450-520 nmGreen:

520-600 nmRed:625-695 nm

Near IR:760-900 nm

Spectral Range: Multispectral

450-900 nm Spectral Range:Panchromatic

0.41m Panchromatic1.64m Multispectral

Spatial Resolution

GEOEYE-1Facts at a Glance

Lanzamiento en Octubre del 2007

Ing. Cesar Santisteban PerezConsultor

csantisteban@geomapconsult.com

www.microsateliteperuano.blogspot.com