¿Cómo toman los satélites fotografías detalladas en primer plano de la Tierra?

Quizás se haya preguntado cómo los satélites de reconocimiento toman fotografías detalladas de primer plano de nuestro hogar, la Tierra. La respuesta es que usan cámaras CCD de alta resolución acopladas con lentes grandes para tomar imágenes del suelo justo debajo de ellas cuando pasan. Es probable que las imágenes tomadas durante el mal tiempo se filtren. Incluso a mediados de los años 80, los satélites de reconocimiento enviaron sus imágenes a la Tierra utilizando frágiles botes de película montados en paracaídas y recogidos por aviones en el aire. Hoy envían las imágenes usando transmisiones de radio encriptadas.

La mayoría de la información sobre los satélites espías modernos está altamente clasificada. Gran parte de nuestra información sobre cómo podrían funcionar estos dispositivos se basa en suposiciones y puede ser especulativa.

Un cálculo especulativo sobre el rendimiento de los satélites espías utiliza el criterio de Rayleigh, una forma de calcular la resolución de una imagen óptica. La ecuación implica senθ = 1.22 λ / D, donde λ es la longitud de onda de la luz, θ es la resolución angular y D es el diámetro de la lente o espejo. Suponiendo que un satélite opere en órbita terrestre baja a unos 300 km de altitud, con una lente del tamaño del Hubble de 2,4 m de ancho, mirando la luz de una longitud de onda visible típica de alrededor de 550 nm, obtenemos una resolución angular de 229 nanoradianes, que, a una altitud de 300 km , se traduce en una resolución de aproximadamente 7 cm por píxel. Esto no tiene en cuenta la ocultación atmosférica o las imperfecciones en la lente, pero parece una estimación justa.

Para disgusto de las comunidades de inteligencia internacionales, las imágenes en color de alta resolución del mundo disponibles en el mercado recientemente han estado disponibles utilizando servicios como Google Earth. Estos servicios comerciales ofrecen resoluciones de alrededor de 20 cm por píxel o mejor para algunas áreas, probablemente acercándose a satélites espías. La principal diferencia es que las imágenes en dichos servicios tienden a tener entre 1 y 3 años de antigüedad, mientras que los satélites de reconocimiento militar probablemente actualizan sus imágenes cada vez que orbitan la Tierra, que es aproximadamente cada 45 minutos. La diferencia de inteligencia entre los dos es, por supuesto, enorme.

Recientemente, el Mars Reconnaissance Orbiter, construido en Estados Unidos, se desplegó en órbita alrededor del Planeta Rojo, devolviendo también imágenes de alta resolución de ese cuerpo. Google Earth y Google Moon ya existen, es solo cuestión de tiempo hasta que empecemos a ver Google Mars y Google Asteroids.