Datos relevantes de los satélites meteorológicos actuales

¿Qué necesito para bajar y ver las fotos?
Lo primero que se necesita tener es un receptor de VHF FM de banda ancha (WFM - 50Khz.) (Wide Frequency Modulation) que cubra la porción comprendida entre los 137Mhz. y los 138Mhz. Es posible bajar las imágenes en FM angosto (NFM) (Narrow Frequency Modulation), pero los blancos resultarán invariablemente ruidosos y recortados. La estrechez de banda será también causa de gran cantidad de ruido, excepto cuando el satélite esté directamente encima de nuestra ubicación. El efecto Doppler al que es sometida la señal, combinado con la estrechez de la frecuencia intermedia del canal de audio dentro de un receptor de comunicaciones, da como resultado una señal muy pobre.

En términos prácticos, un transceptor portátil de VHF que pueda recepcionar la porción del espectro mencionada puede servir para comenzar a recibir imágenes hasta alcanzar práctica y conocimientos. Luego, desearemos mejorar los resultados y avanzaremos hacia un receptor de frecuencia intermedia ancha. ¿Cómo se escucha la señal que envía el satélite en un equipo portátil? Así:

Lo que le sigue al receptor en orden de relevancia es una antena apropiada para obtener los mejores resultados en las imágenes. Aquí es donde muchos se deben imaginar las enormes parábolas metálicas; sin embargo, nada de eso es necesario en nuestra primera incursión “satelital”. Bastará con un elemento aislante central y cuatro pequeños tubos de aluminio de 10 milímetros de diámetro que se instalan en forma de cruz. El tipo de caño utilizado para instalar pequeños cortinados es una opción económica y que cualquiera puede conseguir fácilmente a un bajo costo.

Detalle de la construcción de nuestra antena (centro de dipolos)

Con un poco de habilidad y buena voluntad podemos lograr una construcción sólida y prolija que nos permita disfrutar de una antena de características muy importantes. Las conexiones de los tubos de aluminio se realizarán teniendo en cuenta que estamos conectando dos antenas dipolo que comparten una misma base de soporte. Es decir, hacia un lado debes conectar el conductor central del cable coaxil, y hacia el tubo ubicado en el otro extremo debes conectar la malla exterior del coaxil. La medida de cada tubo de aluminio es la misma para los cuatro “elementos” y surge del siguiente cálculo: la longitud del dipolo es igual a 142,5 dividido por la frecuencia de resonancia expresada en Megahertz. El resultado obtenido será la longitud total del dipolo (ambos elementos) y vendrá expresado en metros.

L = 142,5 / F (Mhz) => L = 142,5 / 137,5 = 1,036 metros

Esta ecuación nos indica que resultarán 51,8 centímetros para cada tubo, pero como debemos restar un espacio central para el montaje, resumimos en una medida final de 50,5 centímetros por cada “elemento” de los dipolos que formarán nuestra antena. La conexión entre dipolos debe realizarse con cable coaxil de 75 ohms que llevará una medida específica (nada es arbitrario en radiofrecuencia). La medida de cada cable de conexión será equivalente al producto de ¼ de longitud de onda de la frecuencia de resonancia de la antena multiplicado por la constante de propagación de la señal dentro del cable. El valor de ¼ de longitud de onda para estas frecuencias sería de 300 (300 mil km/seg = velocidad de la luz) / F (Mhz) y a dicho valor se lo divide por cuatro.

Vista de la antena terminada y lista para se elevada

300 / 137,5 = 2,18 metros => 2,18 / 4 = 0,54 metros

En un cable coaxil cuyo dieléctrico central es de espuma (Foam), la constante de propagación equivale a 0,82, mientras que si es de plástico, equivale a 0,66. Es por este motivo que deberás hacer las cuentas de acuerdo al cable que utilices en el armado de la antena. En nuestro caso, utilizamos Foam y la medida final de cada cable resultó ser de 44 centímetros. Por último, se conectan ambos cables en paralelo y se conecta una bajada de cable también coaxil, pero ya de 50 ohms, hasta el equipo receptor. A esta construcción le agregamos un soporte central rígido, un cable de bajada de no más de 10 metros y ya tendremos una antena lista para ser emplazada en un lugar alto y despejado de objetos cercanos que puedan interferir en la correcta recepción de las débiles señales provenientes del satélite.

La antena lista para recepcionar señales

Luego de haber fabricado la antena y de escuchar los satélites en sus pasos por nuestra zona de residencia (cada paso dura entre 8 y 12 minutos según la inclinación respecto al cenit), construiremos un cable que vaya desde la salida de audio del receptor a la entrada de MIC o la de LINE IN de la placa de sonido en la computadora. Aquí hay que tener un especial CUIDADO para no dañar la placa de sonido. A pesar de ser una conexión muy sencilla donde no se requiere más que un cable con dos plugs en sus extremos, una salida de audio muy elevada en el receptor puede dañar la entrada de la placa de sonido irremediablemente.

Siempre es bueno efectuar ensayos antes de intentar bajar las imágenes para ajustar todas las variables posibles, como ser la altura de la antena, la frecuencia correcta de recepción, el volumen de salida de audio del receptor y, por supuesto, todos los parámetros importantes del último elemento necesario: el software.

Existe una gran variedad de programas en la Web para satisfacer todos los gustos. En nuestro caso, hemos seleccionado el WXtoImg. Este programa puede funcionar con Windows 95/98/Me/2000/NT/XP/Vista, Linux, FreeBSD con Linux compatibilidad instalada, MacOS X 10.4.1 o la versión anterior, según la Web de sus creadores. Durante la instalación, nos pedirá ingresar el nombre de nuestra ciudad y las coordenadas (latitud y longitud) del emplazamiento de nuestra estación. Si decidimos saltear este paso podemos realizarlo luego seleccionando la opción Ground Station Location desde el menú Options.


Ejemplo de cómo debe quedar el cuadro de locación
Luego de instalado el programa, podemos completar los datos de nuestra ubicación

Luego tildamos las opciones Disable PLL, Resync y Despeckle dentro del mismo menú Options. Con estos ajustes seleccionados, en el menú File pulsamos Update Keplers para ajustar los tiempos del programa a los de los satélites que están en órbita. También es importante sincronizar el reloj de nuestra máquina con cualquier reloj de Internet. De esta manera, al seleccionar el arranque automático del rastreo de imágenes, el programa sabrá en el preciso momento en que debe iniciar la captura de imágenes. Al hacer las primeras pruebas no será raro que obtengas imágenes inclinadas y hasta “muy inclinadas”. Esa corrección se realiza con la función Slant que encontrarás en el menú Image. Una vez que el programa comience a funcionar, déjalo actuar sólo. Él se encargará de generar todas las imágenes posibles a partir de la recibida.


Puedes seleccionar un funcionamiento automático o manual
Las imágenes inclinadas se corrigen con la función Slant


Los primeros intentos pueden ser algo ruidosos

Resumiendo
Los elementos necesarios para obtener imágenes satelitales son cuatro: receptor, antena, cables y software apropiado. El resto es práctica y mucha paciencia, como por ejemplo esperar los pasajes con mayor elevación para obtener buenas señales y, por ende, mejores imágenes. Otra cosa que aprenderás rápidamente es que las mejores imágenes las obtendrás al mediodía ya que la iluminación solar estará a tu favor en esos momentos. Por supuesto que de noche obtendrás una imagen totalmente oscura aunque útil para ajustar inclinación (slant), calibrar antenas y otros detalles que deben estar prestos al momento de intentar capturar una buena imagen.

Los satélites meteorológicos empezaron a lanzarse en 1960 y desde entonces se han convertido en una de las herramientas prácticas más útiles que ha producido la tecnología espacial. En futuras entregas profundizaremos en la recepción de imágenes satelitales y lo haremos utilizando nuestro primer receptor basado en el TDA7000. La ventaja que tendremos con ese receptor, por sobre un receptor VHF convencional, es el ancho de banda del canal de FI. Al disponer de un receptor WFM, como es el TDA7000, las imágenes resultarán más nítidas y sin distorsiones. Por ahora puedes aprender a descargar imágenes y a conocer los secretos que nos tienen preparados los incansables “pájaros de lata” que orbitan nuestro planeta.