Investigadores de la Universidad de Graz han encontrado una forma de utilizar las señales de los satélites de comunicación para estudiar los cambios climáticos y seguir los fenómenos meteorológicos en tiempo real. Esta innovación abre nuevas perspectivas para la vigilancia de nuestro planeta.
Imagen de SpaceX
Tradicionalmente, los satélites de comunicación, como los de Starlink o OneWeb, se utilizan para transmitir datos. Sin embargo, un equipo del Instituto de Geodesia de la Universidad de Graz ha logrado aprovechar sus señales para aplicaciones científicas. Al analizar las variaciones de frecuencia debidas al efecto Doppler, ahora pueden medir los cambios en el campo gravitacional terrestre y observar eventos climáticos en directo.
El efecto Doppler al servicio de la ciencia
La observación de la Tierra por satélite se basa en un principio simple: las variaciones del nivel del mar o de los acuíferos modifican el campo gravitacional, influyendo así en las trayectorias de los satélites. Al estudiar estas modificaciones, los científicos obtienen datos valiosos sobre la evolución de nuestro entorno.
Las señales de los satélites de comunicación, más numerosas y potentes que las de los satélites de navegación, ofrecen una resolución temporal mucho mayor. Esto permite detectar cambios a corto plazo, como precipitaciones intensas o variaciones del nivel del mar. Esta información es esencial para la investigación climática.
Sin embargo, los operadores de satélites no revelan la estructura de sus señales, lo que complica su uso. A pesar de ello, los investigadores han identificado tonos constantes en las señales de Starlink. Al medir su desviación de frecuencia gracias al efecto Doppler, han podido determinar posiciones con una precisión de 54 metros.
Hacia una mayor precisión
Aunque esta precisión es insuficiente para aplicaciones geodésicas avanzadas, demuestra la viabilidad del método. Los investigadores utilizan actualmente una antena satelital fija, pero planean mejorar sus resultados con antenas móviles capaces de seguir a los satélites.
Al multiplicar los puntos de medición, esperan reducir los errores y afinar sus cálculos. El objetivo es alcanzar una precisión de unos pocos metros, lo que permitiría comprender mejor los cambios en el campo gravitacional terrestre y refinar los modelos climáticos.
Los investigadores también están desarrollando nuevos métodos de procesamiento de señales para extraer datos más precisos. Estos avances podrían mejorar el estudio de nuestro planeta, ofreciendo herramientas más eficaces para monitorear su evolución.
Para profundizar: ¿Qué es el efecto Doppler?
El efecto Doppler es un fenómeno físico en el que la frecuencia de una onda cambia según el movimiento relativo entre la fuente y el observador. A menudo se ilustra con el cambio de tono de la sirena de una ambulancia que se acerca y luego se aleja.
Para los satélites, este efecto permite medir los desvíos de frecuencia de las señales emitidas. Al analizar estas variaciones, los investigadores pueden determinar la velocidad y la posición de los satélites, así como las modificaciones del campo gravitacional terrestre.
Esta técnica ya se utiliza en astronomía para estudiar el movimiento de estrellas y galaxias. Su aplicación a la observación de la Tierra abre nuevas posibilidades para la investigación climática y meteorológica.