Desde que la Unión Soviética lanzó con éxito el Sputnik 1, el primer satélite artificial de la historia de la humanidad, en 1957, la ola de revolución satelital ha barrido el mundo, abriendo una nueva perspectiva para que la humanidad explore el universo y la Tierra. Esta revolución no sólo cambió nuestra comprensión de la Tierra, sino que también redefinió el desarrollo de la tecnología de medición, las comunicaciones globales, el pronóstico del tiempo, el monitoreo ambiental y otros campos.
El nacimiento de la tecnología de medición por satélite ha cambiado la forma en que vemos la forma, el tamaño y el campo gravitacional de la Tierra.
Geodesia por satélite significa medición de la Tierra a través de satélites artificiales, incluida la determinación de la forma y el tamaño de la Tierra, la posición de los objetos de la superficie y los cambios en el campo gravitacional de la Tierra. El objetivo principal de la geodesia por satélite es determinar el campo gravitacional de la Tierra y la ubicación precisa de los objetos en la Tierra. Los esfuerzos realizados con técnicas geotécnicas tradicionales que se remontan a 57 años revelan ahora datos más sofisticados y precisos. En el proceso de exploración de la Tierra, la tecnología satelital tiene mayor eficiencia y precisión que la tecnología tradicional, lo que ha permitido a la comunidad científica mundial lograr importantes avances en muchos campos.
La historia de la geodesia satelital se puede dividir en tres etapas importantes: los primeros pasos (1957 a 1970), la formación del sistema geodésico mundial (1970 a 1990) y el período moderno (1990 al presente).
El exitoso lanzamiento del "Sputnik 1" desencadenó inmediatamente una serie de actividades de observación científica. En 1958, el Explorer 1 y el Sputnik 2 de Estados Unidos midieron con precisión la planitud de la Tierra. Posteriormente, en la década de 1960, con el lanzamiento de múltiples satélites de exploración, la tecnología geodésica por satélite maduró gradualmente, sentando las bases para misiones geodésicas posteriores.
Con el uso generalizado del Sistema de Satélites de Tránsito en la década de 1970, se estableció una red de triangulación global, lo que marcó el establecimiento del Sistema Mundial de Geodesia (WGS). En esta etapa, el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) desarrollado en los Estados Unidos apareció en la década de 1980 y se convirtió en una herramienta estándar para la navegación y el posicionamiento precisos, y afectó profundamente a muchos campos como la topografía y el transporte.
En la década de 1990, la comunidad científica comenzó a centrarse en la construcción de redes geodésicas permanentes y sistemas de coordenadas. Con el lanzamiento de satélites dedicados como CHAMP, GRACE y GOCE, la geodesia satelital se ha utilizado gradualmente para monitorear fenómenos geodinámicos como el campo gravitacional de la Tierra, la georotación y el movimiento polar. Estos avances no sólo enriquecen el sistema de conocimientos de las ciencias de la tierra, sino que también facilitan un análisis más preciso de los cambios ambientales.
Las técnicas geodésicas por satélite se clasifican en varias categorías, principalmente según la plataforma de instrumentos utilizada, y se pueden dividir en métodos tierra-espacio, métodos aire-tierra y métodos aire-aire. Cada método tiene sus propios escenarios de aplicación y precisión de medición únicos.
Los Sistemas Globales de Navegación por Satélite (GNSS) pueden posicionar con precisión los receptores dentro de unos pocos metros, mientras que tecnologías como la medición de elevación por radar y la medición de alcance por láser pueden lograr una precisión de nivel milimétrico.
Por ejemplo, la medición por láser es una tecnología eficaz que obtiene datos de distancia precisos midiendo el tiempo de ida y vuelta de los pulsos láser, lo cual es crucial en la investigación de la ciencia espacial moderna. Por el contrario, las mediciones de elevación por radar utilizan señales de microondas emitidas por satélites para determinar la altura de la superficie de la Tierra, lo que mejora aún más la precisión de los modelos oceánicos y la investigación climática.
Desde 1957, la revolución de los satélites ha cambiado por completo nuestra perspectiva sobre la Tierra. Hoy en día, su tecnología no sólo es importante en los descubrimientos científicos, sino que también desempeña un papel insustituible en la vida real. Es previsible que con el continuo avance de la ciencia y la tecnología, nuestra exploración del universo y la tierra alcance un nivel superior. ¿Cómo podemos seguir utilizando estas tecnologías para mejorar nuestra comprensión y protección del medio ambiente?