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OGS

(Optical Ground Station). Operaciones de comunicación óptica con la OGS. La OGS es una infraestructura propiedad de la Agencia Espacial Europea, operado por el IAC, que tiene como objetivo la caracterización de las comunicaciones ópticas desde Tierra con satélites artificiales.

Descripción

La Estación Óptica Terrestre (Optical Ground Station), instalada en el observatorio del Teide a 2400 m sobre el nivel del mar, ha sido construida como parte de la estrategia de la Agencia Espacial Europea para investigar en el campo de las comunicaciones ópticas. El cometido fundamental de la estación, equipada con un telescopio de 1 metro de apertura, es llevar a cabo las pruebas en órbita de los terminales de comunicación láser a bordo de satélites en órbitas bajas y en órbita geoestacionaria. Desde el año 2001, también se está llevando a cabo desde la estación el rastreo para la detección y caracterización de basura espacial en la orbita geoestacionaria y en la órbita de transferencia GEO. Este programa es la contribución de la ESA a los esfuerzos conjuntos en este campo de las mayores agencias espaciales (ESA Europa-NASA EE.UU.-NASDA Japón). Para este propósito, la estación dispone de una cámara de gran campo, instalada en el foco Ritchey-Chretien del telescopio, especialmente dedicada. Además, un tercio del tiempo de observación se dedica a la investigación astronómica por parte de equipos de la ESA y del IAC que instalan sus equipos en los diferentes focos del telescopio.

El Instituto de Astrofísica de Canarias se ocupa bajo contrato del mantenimiento y la operación de la  estación.

DATOS  TÉCNICOS

La OGS está equipada con un telescopio de 1 m. que permite tres configuraciones:

  • Ritchey-Chrétien: distancia focal 13,3m campo pequeño.
  • Coudé: distancia focal 38,95m.
  • Ritchey-Chrétien: distancia focal reducida 4.5m, gran campo (~1 deg2).

HISTORIA

La Estación Óptica Terrestre se inauguró en 1995. El Instituto de Astrofísica de Canarias participó en la integración de los equipos instrumentales de la estación, y desde entonces lleva la responsabilidad del mantenimiento y las operaciones de la estación.
Además, desde Enero de 2001, ESA-ESOC viene realizando campañas periódicas de búsqueda de basura espacial en la órbita de transferencia y en la órbita geoestacionaria. Este programa es la contribución europea a los esfuerzos conjuntos de las mayores agencias espaciales (ESA Europa-NASA EE.UU.-NASDA Japón) para catalogar de forma completa la basura espacial en torno a la tierra.

Desde Noviembre de 2001, se han establecido más de 100 enlaces bidireccionales con el satélite geoestacionario ARTEMIS. Este experimento ha constituido en la práctica el primer sistema estable de comunicación óptica entre una estación terrestre y un satélite artificial. El propósito de este programa es el análisis de los efectos de la turbulencia atmosférica en el rendimiento de las comunicaciones ópticas entre estaciones terrestres  y satélites.

Desde el año 2002 lleva funcionando en la estación una Estrella de Referencia de Sodio, generada por el grupo de Estudios de Alta Resolución Espacial del IAC. El propósito es analizar la variación de la altura, anchura y densidad de la capa de sodio mesosférico con vistas al desarrollo de instrumentos de Óptica adaptativa de primera generación.


En 2004–2005, se ha llevado a cabo una campaña de enlaces periódicos con el satélite SMART-1 en viaje a la luna con el objeto de caracterizar el efecto de la turbulencia en los enlaces ópticos con el espacio profundo.

A partir de 2006 se modificó el sistema de control y seguimiento del telescopio, y se incorporaron diversos láseres para poder establecer comunicaciones con satélites de baja cota. Se han realizado desde ese momento enlaces periódicos con Terrasar-X (Agencia Espacial Alemana), N-Fire (Ejercito de los EE.UU.) y OICETS (Agencia Espacial Japonesa).

Desde 2009 se está trabajando en un sistema de Óptica Adaptativa para permitir comunicaciones con terminales homodinas que exigen gran coherencia espacial y temporal en los haces luminosos. Con esta terminal se conseguirán velocidades de 5 Gbps en el enlace descendente.

En el futuro, el segundo punto de Lagrange (L2) se ha identificado como un lugar ideal para el siguiente paso en las comunicaciones ópticas desde la OGS. Se espera un gran flujo de datos científicos de una nueva generación de satélites que se posicionarán en este punto (James Webb Space Telescope, LISA pathfinder (SMART-2), SMART-3,  GAIA, DARWIN, etc). La relativa cercanía de L2 a la tierra (1.5 Mkm) permite que la OGS a pesar de su pequeña apertura, competir favorablemente con los enlaces de microondas tradicionales. Enlaces descendente con velocidades del orden de 20 Mbps son posibles con terminales de10 cm de apertura desde la L2.

En lo que respecta a programas no espaciales o astronómicos, desde mayo de 2005 la OGS se viene empleando en experimentos para evaluar un sistema de comunicaciones cuánticas en el marco de los proyectos de la ESA sobre aplicaciones de física básica. En este campo, se han establecido comunicaciones libres con fotones entrelazados a más de 140 km de distancia.

Gestor: Ángel Alonso

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