En el mensaje anterior de mi "
Astrodinámica de Parvulario" comenté las posible pautas de paso de un satélite polar orbitando a 514 Km sobre una estación seguidora situada en el Ecuador. Ahora, como comparación, comentaré las pautas de paso del mismo satélite pero sobre otra estación de seguimiento situada en latitudes altas, más allá del Círculo Polar Ártico, en concreto en la isla de
Spitsbergen, perteneciente a Noruega, situada en los
78º 45' de latitud norte.
A igual que he hecho en el caso del Ecuador, en el gráfico de representaré la estación de Spitsbergen en el centro de un arco de su "
paralelo de lugar", que a esta latitud tendría un radio de:
Radio del Ecuador x cos 78º 45' igual a
6.370 Km x 0,19509 = 1.242 Km
A partir de este dato puedo dibujar el gráfico, intentando en lo posible ceñirme a las escalas...
Observar que la curvatura de un paralelo en estas latitudes es mucho más pronunciada que en el Ecuador porque su circunferencia es mucho más pequeña. Bien, con una regla marcamos las distancias radiales y con un compás trazamos la curva terrestre a 1.242 Km. y la capa orbital a 514 Km. de la anterior. Repito lo que dije anteriormente, la curva de la capa orbital no es la órbita del satélite, sino que está formada por todos los puntos de paso del satélite viniendo o iendo hacia el polo, que estaría situado en un plano perpenticular al papel.
...En esta latitud el polo está muy cerca, podemos calcularlo hallando cuanto mide el arco de meridiano entre ambos puntos:
90 - 78,75 = 11,25º
Los meridianos, a igual que el Ecuador, son "
Círculos Máximos" es decir, no es posible trazar un círculo mayor siguiendo el perímetro terrestre, y por tanto, 360º corresponden a ese perímetro. En este caso, no nos complicaremos la vida con el achatamiento de los polos, porque el error será mínimo. Entonces:
40.075 Km x 11,25 / 360 = 1.252 Km
...Resumiendo, entre Spitsbergen y el Polo Norte solo hay 150 Km. más que entre Cádiz y Barcelona...
Bien, volvamos al dibujo y tracemos la línea del horizonte, que es la tangente a la superficie terrestre en el punto donde está situada la estación de seguimiento ...y como también consideramos que la antena de la estación podrá contactar con el satélite si éste pasa a partir de los 10º de elevación, trazamos este ángulo hacia el este y el oeste, hasta que las líneas corten la capa orbital en los puntos A y D ...En el Ecuador, estos puntos, con el eje terrestre como vértice, formaban un ángulo de 28º, pero en este caso, como el eje terrestre está mucho más cerca, el ángulo es de 71º.
Las órbitas polares se llaman así porque el satélite pasa precisamente sobre ambos polos, y como hemos visto que el polo está muy cerca, por deducción, las órbitas en distancia también lo estarán. En cambio el ángulo entre una órbita y la sucesiva será el mismo, de 23,67º, y por tanto podemos ver cuantas órbitas "caben" en los 71º del arco de cobertura de la estación.
71 / 23,67 = 2,9997 ...es decir, 3, tres separaciones implican que caben 4 órbitas sucesivas:
- 1ª órbita en el punto A
- 2ª órbita en B, a 23,67º de A
- 3ª órbita en C, a 47,34º de A
- 4ª órbita en D, a 71,01º de A
En el dibujo, la posibilidad de cuatro órbitas consecutivas se ve claramente, y además como coinciden exactamente con el arco entre los puntos A y D, esta opción podría ser permanente y que cada día, dos veces al día, la estación contactara con el satélite en 4 órbitas, 8 en el total diario ...pero eso es engañoso, porque cualquier mínimo desplazamiento temporal dejaría fuera de cobertura una de las órbitas de los extremos, que sería la situación dominante por mucho tiempo antes de que se volviera a dar el caso exacto que la primera pasara en A y la última en D. Por este motivo deberíamos tomar como mayoritaria la opción de 3 pasos de órbita en cada ocasión, en total 6 diarios.
En resumen, con estos baremos (y esta expresión tiene su importancia), la ventaja de las altas latitudes es prácticamente de tres a uno, con una media de 2 pasos diarios en el Ecuador y 6 en Spitsbergen.
...Remarco lo de "estos baremos", porque en realidad esta exposición solo ha sido una aproximación parcial al problema, que intentaré ampliar en el próximo mensaje, con un enfoque distinto basado en algunos conceptos geográficos de los que hasta ahora no he hablado.
Saludos a todos