Física del Cosmos y Tecnologías de Observación Espacial

Las Leyes de Kepler y la Dinámica Solar

Las Leyes del astrónomo alemán Johannes Kepler (1571-1630) explican la dinámica del Sistema Solar y por qué la fuerza de atracción es menor sobre Neptuno y mayor sobre Venus.

Kepler demostró que las órbitas de los planetas no son circulares, sino elípticas, estableciendo las siguientes leyes:

• Primera Ley: Las órbitas de los planetas son elípticas, con el Sol ocupando uno de sus focos.
• Segunda Ley: En su movimiento de traslación, los planetas barren áreas iguales en tiempos iguales.
• Tercera Ley: El tiempo que tarda un planeta en dar la vuelta al Sol es proporcional a su distancia media al Sol. Los planetas más lejanos tardan más que los cercanos.

El Sol: Centro de Nuestro Sistema

El Sol es una esfera de gases incandescentes que se encuentra en el centro del Sistema Solar.

El Sol gira sobre su propio eje y completa una rotación en 268 días en el ecuador y 32 días en las zonas polares. Además, tiene un movimiento de traslación alrededor del núcleo galáctico cada 245 millones de años.

Tecnologías de Observación y Teledetección

Fotografía Orbital

La fotografía orbital permite la obtención de imágenes a una altura muy superior a las de la fotografía aérea, de la cual constituye una extensión. Se logra mediante aparatos fotográficos situados sobre vehículos espaciales o satélites artificiales que se ponen en órbita y giran en torno a la Tierra. Entre sus diversas aplicaciones, destacan los estudios meteorológicos, la investigación sobre la contaminación de los mares y el análisis de los recursos naturales, entre otros.

Radar (Radio Detection and Ranging)

El radar (término derivado del acrónimo inglés radio detection and ranging, que significa “detección y medición de distancias por radio”) es un sistema que utiliza ondas electromagnéticas para medir distancias, altitudes, direcciones y velocidades de objetos estáticos o móviles, como aeronaves, barcos, vehículos motorizados, formaciones meteorológicas y el propio terreno. Su funcionamiento se basa en emitir un impulso de radio que se refleja en el objetivo y se recibe, típicamente, en la misma posición del emisor. A partir de este "eco" se puede extraer una gran cantidad de información. El uso de ondas electromagnéticas con diversas longitudes de onda permite detectar objetos más allá del rango de otro tipo de emisiones (luz visible, sonido, etc.).

Entre sus ámbitos de aplicación se incluyen la meteorología, el control del tráfico aéreo y terrestre, y una gran variedad de usos militares.

Termografía

La termografía es una técnica que permite medir temperaturas a distancia, con exactitud y sin necesidad de contacto físico con el objeto a estudiar. Permite captar la radiación infrarroja del espectro electromagnético, utilizando cámaras termográficas o de termovisión. Conociendo los datos de las condiciones del entorno (humedad y temperatura del aire, distancia al objeto termografiado, temperatura reflejada, radiación incidente, etc.) y las características de las superficies termografiadas (emisividad), es posible convertir la energía radiada detectada por la cámara termográfica en valores de temperatura. En la termografía, cada píxel corresponde con un valor de medición de la radiación y, por ende, con un valor de temperatura. Esta imagen se denomina radiométrica.

Satélites Artificiales

Un satélite artificial es una nave espacial fabricada en la Tierra o en otro lugar del espacio y enviada mediante un vehículo de lanzamiento, un tipo de cohete que transporta una carga útil al espacio. Los satélites artificiales pueden orbitar alrededor de asteroides o planetas. Tras su vida útil, los satélites artificiales pueden quedar orbitando como basura espacial.