Como ya contamos en el post “PAZ, Introducción a la Misión” PAZ es un satélite de observación de la tierra cuyo instrumento principal es un radar de apertura sintética (SAR por sus siglas en inglés Synthetic Aperture Radar). En este post veremos las características principales de esta tecnología.

Hoy en día, las misiones de observación de la tierra se realizan a menudo, desde el espacio usando satélites. Lo que se pretende con este tipo de misiones es, precisamente, observar a distancia las propiedades de los objetos presentes en la superficie de la Tierra. Cientos de imágenes de la superficie de la tierra, se envían todos los días desde los satélites y se reciben en las estaciones terrenas. La información que se obtiene al final, es todo aquello que amplía el conocimiento sobre nuestro planeta.

Los sensores que se utilizan para obtener imágenes de la superficie terrestre, son como cámaras excepto que no sólo usan luz visible sino también otras bandas del espectro electromagnético como por ejemplo infrarrojo, microondas o ultravioleta.

En concreto, un Radar de Apertura Sintética (SAR) envía pulsos electromagnéticos a la tierra con el objetivo de grabar su retorno una vez reflejado por la superficie y obtener así imágenes del área que ilumina. Se trata por tanto de un sensor activo que no necesita otras fuentes de iluminación, como es el caso de los sensores ópticos que necesitan la energía solar. Por ello, la primera característica significativa de un SAR es que puede operar tanto de día como de noche. Por otro lado las señales que utilizan estos radares se encuentran en la banda del espectro electromagnético de las microondas, las señales a estas frecuencias se ven afectadas de forma limitada por las condiciones de humedad y cobertura nubosa de la atmósfera, por lo tanto nubes y lluvia se pueden considerar en gran medida transparentes para el radar.

Adquisición SAR

Sin embargo, la característica distintiva del SAR frente a otros sistemas o sensores de microondas es la consecución de altas resoluciones en la dirección del movimiento del sensor mediante la síntesis de una antena de grandes dimensiones a partir de una antena real más pequeña. Esta característica es el origen de su nombre "Radar de apertura sintética”. Realizando un procesado adecuado de los pulsos recibidos se obtienen imágenes de alta resolución en dos dimensiones. Todas estas características hacen del SAR un sensor atractivo para la observación remota de la tierra.

¿Cuáles son los componentes principales de un Radar de apertura Sintético?

Un SAR consta fundamentalmente de un transmisor, un receptor, una antena, un sistema para almacenar los datos y un sistema para procesar los datos. En el caso de los satélites lo habitual es que el sistema de procesado este situado en la estación terrena. El transmisor genera sucesión de pulsos de microondas a intervalos regulares que son enfocados por la antena en un haz que ilumina la superficie lateralmente y perpendicular al movimiento de la plataforma. La antena recibe una porción de la energía transmitida que ha sido reflejada por los diferentes objetos que se encuentran dentro del haz iluminado. Midiendo el retardo del tiempo entre La transmisión de un pulso y la recepción del "eco" se puede determinar distancia del radar y por lo tanto la ubicación de los diferentes objetos distribuidos en el terreno. A medida que la plataforma del sensor avanza, la grabación y posteriormente el procesado de las señales reflejadas crea una imagen bidimensional de la superficie.

 ¿Qué es lo que vemos en las imágenes SAR?

Una imagen SAR nos proporciona un mapa de reflectividad del área que ilumina. La intensidad de la señal reflejada permite discriminar entre diferentes objetos del terreno. De esta manera aquellos objetos que devuelven más señal al radar se identificaran como puntos brillantes en la imagen y las superficies más lisas o planas, que son aquellas que devuelven menos señal, se identifican como zonas oscuras.

 ¿Un poco de historia?

El satélite Seasat del JPL (Jet Propulsion Laboratoty) fue el primero en poner en órbita un radar de apertura sintética. Fue diseñado para probar varios sensores oceanográficos y aumentar el conocimiento de los océanos terrestres. El sensor SAR a bordo demostró su capacidad para observar las ondas de la superficie del océano y las condiciones del hielo polar. Seasat fue lanzado el 26 de junio de 1978 y envió imágenes a la tierra durante 105 días.

Nuria Gimeno Martínez