A la caza de satélites artificiales (II): la Luna y la ISS

La Luna y la ISS. Créditos: A. Rosenberg y D. López_cap
Fecha de publicación
Autor/es
Alfredo Rafael
Rosenberg González
Oswaldo González Sánchez
Daniel López Prieto
Categoría

Una de las mejores vistas del planeta Tierra es desde la Estación Espacial Internacional (ISS). Orbitando a 400 km de altura sobre su superficie, es posible divisar alrededor de 2.200 kilómetros a la redonda. Para hacernos una idea, sobrevolando el Cantábrico puede avistarse desde las Islas Canarias hasta Oslo, e incluso toda la península itálica. Pero hay algunas zonas del planeta que no se pueden ver, como, por ejemplo, la Antártida, ya que su órbita no llega a latitudes mayores de 51.6º (norte o sur), por lo que, aún en ese privilegiado punto de observación, no será suficiente para poder contemplarla. No debe extrañarnos que, recíprocamente, la ISS sea observable desde prácticamente la totalidad de zonas habitables del planeta, aunque la mayoría de las veces pase desapercibida.

Imagina por un instante que eres un astronauta en la ISS (o por el tiempo que quieras, no hay prisa) dando casi 16 vueltas cada día alrededor de nuestro planeta. La rutina se repite cada 93 minutos aproximadamente: pasas de estar iluminado por el Sol, durante algo más de la mitad del tiempo, a estar en la sombra del planeta casi otro tanto (realmente, se ven estrellas todo el tiempo, aunque el Sol te esté iluminando, debido a la ausencia de atmósfera). En ocasiones, te acuerdas de que es en esos momentos de transición entre día y noche cuando gran parte de la humanidad puede contemplarte (a la ISS) a simple vista, cruzando el cielo de horizonte a horizonte en pocos minutos como una estrella brillante. Bueno, esos y unos pocos más. Este artículo trata de las contadas ocasiones en que la ISS cruza por delante del disco de la Luna. Sobre su paso sobre el disco solar tuvimos la ocasión de contártelo en el anterior artículo.

Imagen de la ISS tomada desde la sede central del IAC el 2 de noviembre de 2020 (cuando se cumplían 20 años de permanencia de astronautas en ella) con un telescopio VISAC 8” y cámara ASI1600MM dotada de rueda de filtros. El momento del paso de la ISS es tomado a través del filtro L, consiguiéndose 7 fotogramas en los que la ISS pasa por delante de la Luna, mientras que en los minutos posteriores se toman unas 1.000 imágenes en los filtros RGB para componer una imagen en color de la Luna y obtener mayor detalle de la superficie lunar. Aunque la ISS parezca sobrevolar la Luna, no es el caso. La ISS se encontraba a poco más de 400 km sobre nuestras cabezas, mientras que la Luna se encontraba unas mil veces más lejos. Créditos: A. Rosenberg y D. López

Con unas 420 toneladas de masa, la ISS no pesa nada (al igual que tú, el astronauta en su interior está en caída libre todo el tiempo, consiguiendo que la aceleración sea nula). Para ello, debe orbitar la Tierra a una velocidad media de unos 7.5 km/s (¡27.000 km/h!). Pero pongamos nuestros masivos cuerpos de vuelta en la Tierra. Todos los días la ISS transita sobre nuestro horizonte de dos a cuatro veces, aunque casi siempre de forma desapercibida, ya sea porque es de día y la luminosidad de la atmósfera no nos permite verla (como ocurre con las estrellas, que siempre están ahí), o porque, siendo de noche, pasa totalmente oculta por la sombra que proyecta la Tierra. Así pues, nos quedan dos posibilidades para fotografiarla: una, mientras se encuentra iluminada por el Sol durante los crepúsculos; y otra, cuando pasa por delante de un astro más grande y brillante que ella, como pueden ser el Sol (durante el día) o la cara iluminada de la Luna (puede darse el caso combinado de que pase por delante de la Luna y esté iluminada aún por el Sol).

Así pues, una posibilidad para tomar imágenes de la ISS es pillarla iluminada (generalmente al atardecer o amanecer) y, bien disponer de un sistema de seguimiento (montura) capaz de “perseguir” la ISS de forma que podemos apreciar notables detalles de su superficie iluminada, bien esperar en un punto de su órbita por donde sepamos que va a pasar y tomar imágenes muy rápidas a su paso. De esta forma pueden obtenerse probablemente las imágenes más nítidas y detallas. Pero tendremos tan solo una imagen de la ISS, sin ninguna referencia adicional como puede ser el Sol, la Luna o algún planeta. Como ejemplo, pueden ver el siguiente vídeo captado con el telescopio OGS (ESA) del Observatorio del Teide. Próximamente presentaremos capturas con nuestro material de aficionado, pero adelantamos que se trata de un procedimiento algo más complejo.

 

La ISS se desplaza tan rápido que en tan sólo 1 centésima de segundo recorre una distancia similar a su propio tamaño. En esta secuencia de 80 imágenes por segundo, se realizaron exposiciones de milisegundos para que no saliera movida en cada fotograma. Telescopio VISAC 8” y cámara ASI178MM sin filtro. Créditos: O. González

La ISS es el objeto artificial más grande puesto en órbita hasta el momento, con algo más de 100 metros de largo por unos 80 metros de ancho. A una distancia mínima de unos 400 km (si pasa cerca del cenit, la vertical del lugar) su tamaño angular es bastante grande (algo más de un minuto de arco) pero aun así, pequeña comparada con el tamaño de la Luna, que tiene aproximadamente unos 30 minutos de arco (medio grado). Observada a menor altura sobre el horizonte, pongamos 30 grados, la ISS se encontrará a unos 800 km y su tamaño se reducirá a la mitad, unos 30 segundos de arco aproximadamente. Lo más lejos que la curvatura terrestre nos permite verla es unos 2.000 km, lo que significa que la ISS tendrá un tamaño mínimo sobre el horizonte de una quinta parte de su tamaño en la vertical, poco más de unos 12 segundos de arco.

En contra de nuestra imagen idealizada de una enorme Luna, especialmente cuando sale o se pone sobre el horizonte, nuestro satélite cubre un pedacito muy pequeño del cielo (posiblemente podemos cubrirla con la mitad de la uña de nuestro dedo meñique con el brazo extendido). Conseguir ver pasar la ISS justo por delante de la Luna no resulta fácil, menos aun cuando te encuentras en una isla de dimensiones bastante limitadas. Ya explicamos en la entrada anterior de este blog cómo localizar el lugar apropiado para nuestra observación utilizando la página web transit-finder.com.

Te proponemos tratar de identificar algunos de los módulos de la ISS en estas imágenes, usando como referencia la descripción de su web oficial. Como dato orientativo: la separación entre cada par de paneles (de los 16 existentes) es de 2 metros, y en la foto se ve perfectamente dicha separación. Tal vez puedas intuir incluso que los paneles pequeños son dos grupos de 3 paneles, separados apenas 80 cm entre sí.

Localizado el lugar seguro que garantice la trayectoria más larga posible de la ISS y centrada sobre la Luna (en la medida de lo posible) debemos comprobar que tenemos los relojes en hora y saber exactamente el momento del tránsito sobre la Luna. Tras montar y comprobar que nuestra instrumentación funciona correctamente, que estamos en el foco óptimo, que tenemos tiempos de integración suficientemente breves, espacio de disco en el ordenador, etc. llega una de las partes más emocionantes: el momento de la cuenta atrás. Solemos contar los últimos 10 segundos en voz alta, poniendo el sistema a grabar desde los últimos 5 segundos antes del tránsito. Al tratarse de un paso a ciegas (a contraluz) no podemos saber si la ISS se aproxima o no a la Luna (podrían haber variado su órbita recientemente). Dependemos totalmente de la precisión horaria de la trayectoria prevista y de la precisión de nuestro reloj. Los gritos de ¡la pillé! ¡la tengo! ¡la vi! suelen ser signo de una fructuosa espera.

Para nosotros, el momento ideal para observar la ISS cruzando la Luna es cuando esta está en fase de Luna llena (o próxima) y el tránsito se da con la Luna lo más alta posible en el cielo. De esta forma tendremos la mayor ISS posible, no solo por su cercanía, sino porque sus paneles y estructura estarán “de cara” a nosotros (los paneles mirando al Sol para recoger la mayor cantidad de luz/energía posible) de forma que sus diversas partes serán más fácilmente reconocibles. Si tratamos de cazarla en cuarto creciente o menguante, la ISS estará “de canto” y su diseño será menos reconocible (lo verán en nuestra próxima entrega de “a la caza de satélites artificiales (III): Júpiter y la ISS”. Otra ventaja de fotografiarla a contraluz es que no debemos preocuparnos por el brillo de la ISS: bastará mantener una buena imagen de la superficie de la Luna sin que llegue a saturar. Eso sí, tendremos generalmente pocos fotogramas entre los que poder elegir. Este tipo de captura es especialmente sencillo y los resultados suelen ser muy positivos. Si te apetece, mándanos tu captura a uc3 [at] iac.es y la sumaremos a este blog con tus créditos. Esperamos que lo disfrutes.