CENTRO SUPERIOR DE ESTUDIOS DE LA DEFENSA NACIONAL
MONOGRAFÍAS del CESEDEN
128
LOS ÁMBITOS NO TERRESTRES EN LA GUERRA FUTURA: ESPACIO
MINISTERIO DE DEFENSA
CENTRO SUPERIOR DE ESTUDIOS DE LA DEFENSA NACIONAL
MONOGRAFÍAS del CESEDEN
128
LOS ÁMBITOS NO TERRESTRES EN LA GUERRA FUTURA: ESPACIO
Marzo, 2012
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MINISTERIO DE DEFENSA
SECRETARÍA GENERAL TÉCNICA
NIPO: 083-12-080-6 (edición en papel) NIPO: 083-12-079-3 (libro-e) ISBN (papel): 978-84-9781-737-0
NIPO: 083-12-081-1 (edición en línea) ISBN (libro-e): 978-84-9781-736-3
Depósito Legal: M-19546-2012 Imprime: Imprenta Ministerio de Defensa Tirada: 500 ejemplares Fecha de edición: mayo 2012 Las opiniones emitidas en esta publicación son de exclusiva responsabilidad de los autores. Los derechos de explotación de esta obra están amparados por la Ley de Propiedad Intelectual. Ninguna de las partes de la misma puede ser reproducida, almacenada ni transmitida en ninguna forma ni por medio alguno, electrónico, mecánico o de grabación, incluido fotocopias, o por cualquier otra forma, sin permiso previo, expreso y por escrito de los titulares del © Copyright. En esta edición se ha utilizado papel libre de cloro obtenido a partir de bosques gestionados de forma sostenible certificada.
LOS ÁMBITOS NO TERRESTRES EN LA GUERRA FUTURA: ESPACIO
GABINETE DE ESTRATEGIA MILITAR (REPÚBLICA ARGENTINA)
ÍNDICE
Página
PRÓLOGO......................................................................................... 13 Por Alejandro Daniel Giromini
Capítulo primero LOS ÁMBITOS NO TERRESTRES EN LA GUERRA FUTURA: CIBERESPACIO....................................................................................... 17 Por Héctor Rodolfo Flores
Capítulo segundo LOS ÁMBITOS NO TERRESTRES EN LA GUERRA FUTURA: AEROESPACIO....................................................................................... 59 Por Alejandro Aníbal Moresi
COMPOSICIÓN DEL GRUPO DE TRABAJO.................................... 169
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PRÓLOGO
PRÓLOGO
Por Alejandro Daniel Giromini La presente Monografía se realizó en el marco de los convenios de cooperación vigentes entre los Ministerios de Defensa del Reino de España y de la República Argentina. El marco normativo general se encuentra en el acta labrada en oportunidad de realizarse la I Reunión de la Comisión Mixta Hispano-Argentina de Cooperación en Materia de Defensa, de fecha 17 de noviembre de 2008, que avaló que se continúen desarrollando proyectos de investigación entre el Gabinete de Estrategia Militar (GEM), dependiente del Estado Mayor Conjunto de las Fuerzas Armadas argentinas, y el Centro Superior de Estudios de la Defensa Nacional (CESEDEN), dependiente del Estado Mayor de la Defensa español. El marco normativo de detalle está contenido en el acta labrada en la VI Reunión de Contactos Técnicos Militares, efectuada en Madrid, en el año 2007. Cabe destacar que este constituye el cuarto proyecto llevado a cabo por ambos organismos; los anteriores fueron: – En el año 2008: «Evolución de la guerra a principios del siglo XXI». – En el año 2009: «Las organizaciones internacionales ante los nuevos retos». – En el año 2010: «La problemática antártica: realidad y oportunidades en el ámbito hispano-argentino». La evaluación efectuada respecto al contenido de los trabajos mencionados permiten afirmar que han sido un aporte significativo a la tareas específicas que el CESEDEN y el GEM llevan a cabo, además de consti— 13 —
tuir un mecanismo de cooperación, integración y de confianza mutua de invalorable trascendencia entre ambas Fuerzas Armadas. Para la realización del proyecto de investigación del año 2011, el GEM contó con la participación de la Dirección General de Investigación y Desarrollo de la Fuerza Aérea argentina, a través del personal que allí presta servicios, quienes constituyen el núcleo duro de las Fuerzas Armadas argentinas en lo referido a la investigación y desarrollo, en el nivel militar, en todo lo atinente a lo que nuestra doctrina define como aeroespacio. Este proyecto complementa y se apoya en conceptos contenidos en el trabajo de investigación realizado por el GEM durante el año 2010, formas genéricas de agresión en el siglo XXI: la guerra de la información. Ambos contribuyen a satisfacer exigencias propias del Estado Mayor Conjunto de las Fuerzas Armadas, relacionadas a las responsabilidades impuestas con respecto al desarrollo del planeamiento por el criterio de capacidades y la Directiva de Política de Defensa Nacional que ordena poder «alcanzar y consolidar la aptitud para ejecutar en forma autónoma la completa gama de operaciones que demandan todas las formas genéricas de agresión que se manifiestan en los conflictos internacionales» (1). Finalmente, debemos señalar que cuando surgió el Estado poswesfaliano, los ámbitos en los cuales ya se aplicaba el poder militar en un conflicto armado se relacionaban exclusivamente a los de la superficie terrestre, sean estos tierra o mar. En el siglo XX se comenzó a emplear en forma significativa el aeroespacial, como ámbito contiguo al de la superficie terrestre. En el siglo XXI asistimos a la incorporación de un nuevo ámbito: el ciberespacial. En este marco, el trabajo desarrollado por el GEM incluirá a los dos ámbitos no terrestres involucrados dentro de la guerra futura: 1. Ciberespacial. 2. Aeroespacial. En ambos núcleos temáticos su abordaje se acotará a las responsabilidades propias del nivel estratégico-militar y en el marco de la misión impuesta al GEM, dependiente del Estado Mayor Conjunto de las Fuerzas Armadas, respecto a estar en capacidad de asesorar sobre la evolución de la guerra. (1) República Argentina, 10 de noviembre de 2009, Decreto 1714/2009, Directiva de Política de Defensa Nacional, «La Política Militar, 3».
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CAPÍTULO PRIMERO
LOS ÁMBITOS NO TERRESTRES EN LA GUERRA FUTURA: CIBERESPACIO
LOS ÁMBITOS NO TERRESTRES EN LA GUERRA FUTURA: CIBERESPACIO
Por Héctor Rodolfo Flores El objetivo de este capítulo es analizar las problemáticas que surgen del empleo actual del ciberespacio en acciones relacionadas con la defensa de los Estados, proporcionado información plausible de ser corroborada a los responsables de diseñar las capacidades del instrumento militar futuro. Introducción A los fines de este trabajo, debemos partir por señalar que en el campo de la Defensa Nacional la Argentina define como: – Espacio aéreo: «el ambiente o medio en que se desenvuelven las actividades aeronáuticas, contiguo a la superficie y sujeto a la soberanía del Estado subyacente» (1). – Espacio exterior o ultraterrestre: «parte de la atmósfera por encima del espacio aéreo, donde se desarrollan las actividades espaciales, con plena libertad y en provecho de la comunidad internacional» (2). – Aeroespacio: «ámbito que refiere al conjunto del espacio aéreo y el espacio exterior» (3). (1) Estado Mayor Combinado: PC 00-02 Glosario de términos de empleo militar para la acción militar conjunta. Proyecto, 2010. (2) Estado Mayor Combinado: PC 00-02 Glosario de términos de empleo militar para la acción militar conjunta. Proyecto, 2010. (3) Estado Mayor Combinado: PC 00-02 Glosario de términos de empleo militar para la acción militar conjunta. Proyecto, 2010.
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Si bien en este nivel de conducción no hay una definición aprobada respecto a ciberespacio, habría consenso respecto a que las acciones de guerra relacionadas al mismo impactan en los ámbitos terrestres (tierra y mar) y aeroespacial, e interactúan con éstos en forma sinérgica. La incorporación de las computadoras (ordenadores) y la conformación de redes en la sociedad en general y en las organizaciones militares en particular han dado una nueva configuración a la forma de relacionarse desde lo interpersonal hasta lo global. Esta nueva realidad conlleva el surgimiento de nuevas fortalezas y debilidades de los actores presentes en un escenario de conflicto armado, donde la lógica del débil, entendida como la que fundamenta las acciones de organizaciones que no gestionan la obtención de sus objetivos a través de desarrollos tecnológicos de punta, sino mediante los que en general están disponibles en el mercado global y que no necesariamente son de exclusivo uso militar, provoca enfoques diferentes ante una misma realidad: «La revolución del ordenador a dado lugar a la aparición (…) de un mundo diferente. Este será un lugar donde las guerras de todo tipo no serán libradas por soldados contra soldados, sino por nuevos guerreros de la infoesfera (…). En este mundo nuevo el soldado será (…), capaz de plantar un virus en cualquier red» (4). En este marco debemos considerar el surgimiento a principios de los años ochenta de la figura del hacker, que no sólo implicó la penetración a través de Internet en las redes privadas conectadas a un servicio de acceso público, sino que incremento la posibilidad de impactar en todos aquellos que utilizan el ciberespacio, entendido éste como el ámbito electrónico formado por ordenadores en redes y la infraestructura asociada a los mismos; lo descripto nos lleva a la configuración de una nueva dimensión de interacción entre actores, caracterizada por la ausencia de fronteras físicas y limitadas leyes de propiedad o métodos de identificación. Las redes en general se encuentran sometidas a ciberataques constantes; su impacto se agrava cuando atacan infraestructuras críticas que deben ser defendidas por el Estado, provocando además el incremento (4) James, Adams: La próxima guerra mundial, pp.15-16, editorial Granica, Buenos Aires (Argentina), 1996.
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de costos por el tiempo de inactividad de los servicios a los cuales sirve, disminuyendo la confiabilidad en ellos y también produciendo pérdida de información. Según el Consejo de la Unión Europea: «Se entenderá por infraestructura crítica: elemento, sistema o parte de éste situado en los Estados miembros que es esencial para el mantenimiento de funciones sociales vitales, la salud, la integridad física, la seguridad, y el bienestar social y económico de la población y cuya perturbación o destrucción afectaría gravemente a un Estado miembro al no poder mantener esas funciones» (5). Relacionado a la tipificación de infraestructuras críticas de información y ciberseguridad, la República Argentina a definido que: «La utilización de las comunicaciones virtuales es un recurso que depende de la infraestructura digital, la cual es considerada como infraestructura crítica, entendiéndose ésta como imprescindible para el funcionamiento de los Sistemas de Información y Comunicaciones, de los que a su vez dependen de modo inexorable, tanto el Sector Público Nacional como el sector privado, para cumplir sus funciones y alcanzar sus objetivos» (6). En este nuevo ámbito de interacción, la afectación de infraestructuras críticas se logra a través de: «Herramientas y procedimientos (que) para realizar ataques a redes pueden obtenerse fácilmente, en Internet por ejemplo. El ciberespacio ofrece el medio para realizar ataques organizados a distancia, solamente es necesario disponer de la tecnología necesaria, además, permite a los atacantes esconder sus identidades, localizaciones y rutas de entrada» (7). (5) Consejo de la Unión Europea: Directiva 2008/114/CE sobre la identificación y designación de infraestructuras críticas europeas y la evaluación de la necesidad de mejorar su protección, 8 de diciembre de 2008, en: http://eur-lex.europa.eu/smartapi/cgi/sga_ doc?smartapi!celexplus!prod!DocNumber&type_doc=Directive&an_doc=2008&nu_ doc=114&lg=es consultado 30 de septiembre de 2011. (6) Jefatura del Gabinete de Ministros: resolución 580/2011. Créase el Programa Nacional de Infraestructuras Críticas de Información y Ciberseguridad, Bs. As., 28 de junio de 2011. (7) Puime Maroto, Juan: «La violencia del siglo XXI. Nuevas dimensiones de la guerra», en «El ciberespionaje y la ciberseguridad», p. 51, CESEDEN, Ministerio de Defensa, Madrid, 2009.
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Al respecto se analizarán casos que corroborarán que en conflictos entre Estados, ya ha sido también utilizado el ciberespacio para ejecutar la agresión. La transmisión de virus (8) para realizar un ataque a las redes a menudo proviene de ordenadores zombis (9), propiedad de personas inocentes, mientras los autores reales del ataque se ocultan tras intermediarios y rastros falsos que dificultan su localización. Según la agencia de noticias EFE, Turquía es el país que cuenta con el mayor porcentaje de ordenadores zombis, un 11% del total, luego se sitúan Brasil, 8,4% y Rusia, 7,4%, Estados Unidos, que en el primer trimestre del 2008 contaba con un 5% del total de zombis, en el año 2009 se sitúa en el noveno lugar, representando sólo el 4,3% (10). Si consideramos el sostenido crecimiento de usuarios de Internet (en el año 2006 el número de usuarios de Internet fue de 1.100 millones, previéndose para el año 2016 que el número ascenderá a 2.000 millones) (11), este incremento trae aparejado también como correlato una mayor vulnerabilidad de las redes de las Fuerzas Armadas a ataques, por lo cual: «Es innegable que las guerras del siglo XXI serán diferentes de las que caracterizaron al siglo XX» (12). El ciberespacio presenta una posibilidad de combate ilimitado. Su incidencia en ámbitos propios de la Defensa provocó que el Departamento (8) Virus informático: programa que tiene por objeto alterar el normal funcionamiento de los ordenadores, sin el permiso o el conocimiento del usuario; habitualmente reemplazan archivos ejecutables por otros infectados. (9) Denominación que se asigna a ordenadores personales que tras haber sido infectados por algún tipo de virus, pueden ser usadas para ejecutar actividades hostiles, sin la autorización o el conocimiento del usuario del equipo, en: http://www.adn.es/ tecnologia/20080818/NWS-1038-ordenador-zombie-infectado-spam.html consultado 15 de abril de 2010, (10) «Diez millones de ordenadores “zombies” distribuyen spam a diario en todo el mundo», en: http://www.adn.es/tecnologia/20080818/NWS-1038-ordenador-zombieinfectado-spam.html consultado 15 de abril de 2010. (11) «Hay 16 millones de usuarios de Internet en la Argentina», Infobae.com consultado 15 de abril de 2010, en: http://www.infobae.com/tecnologia/353634-100918-0-Hay16-millones-usuarios-internet-la-Argentina (12) Schmitt, Michael: La guerra de la información: los ataques por vía informática y el jus in bello, Comité Internacional de la Cruz Roja, 2002, en: http://www.icrc.org/web/ spa/sitespa0.nsf/html/5TECG3 consultado 13 de junio de 2011.
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de Defensa de Estados Unidos emitiera el Documento «Estrategia para Operaciones en el Ciberespacio» en julio de 2011, donde señala que: «El Departamento de Defensa está particularmente preocupado por tres áreas de la actividad de confrontación potencial: el robo o la explotación de los datos, la interrupción o denegación del acceso o servicio que afecta a la disponibilidad de redes, información o recursos de red con capacidad y acción destructiva como la corrupción, la manipulación o la actividad directa que amenaza con destruir o degradar las redes o dispositivos conectados» (13). Este Documento no fija taxativamente que hechos pueden ser definidos como actos cibernéticos de guerra; la presentación efectuada el 18 de julio de 2011 por la secretaria asistente de Defensa para Asuntos Estratégicos Globales de Estados Unidos, Madelyn Creedon, ante senadores del Congreso así lo demuestra (14). En este orden de ideas, una definición consensuada globalmente es esencial para poder encuadrar las eventuales acciones militares bajo el concepto de legítima defensa ante una agresión externa, tal como lo prescribe la Carta de la Organización de Naciones Unidas (ONU). En ámbitos relacionados a la defensa se han denominado a las guerras futuras de diferentes formas, una de ellas es guerra de la información. Según el Institute for National Security Studies-US Air Force Academy: «La guerra de la información se centra en la gestión y el uso de la información, en todas sus formas y niveles, para lograr una ventaja militar decisiva» (15). La Naval Posgraduate School define a la guerra de información como: «Cualquier forma de interferir o impedir el acceso a la información, con el objetivo de causar en el usuario la toma de decisiones erróneas, para confundir o colapsar sus comunicaciones o la toma de decisiones» (16). (13) Estados Unidos: Departamento de Defensa, Strategy for Operating in Cyberspace, en: http://www.ieee.es/Galerias/fichero/OtrasPublicaciones/Internacional/ResenaEstrategiaOperacionesCiberespacio_julio2011.pdf. consultado 10 de agosto de 2011. (14) Véase: «US leaders struggle to define “cyber act of war”», Jane’s Defence Weekly, volumen 48, p. 11, 27 de julio de 2011. (15) Aldrich, Richard W.: The international legal implications of information warfare, Colorado (Estados Unidos), Information Warfare Series, USAF Institute for National Security Studies US Air Force Academy, 1966. (16) Thrasher, Dean Roger: Information warfare Delphi: raw results, p. 4, Monterey, 1996.
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El Estado Mayor Central de las Fuerzas Armadas de Argentina define a la guerra de la información como: «El uso y manejo de la información con el objetivo de conseguir una ventaja competitiva sobre un oponente, pudiendo consistir en la recolección de información táctica, en la confirmación de la veracidad de la información propia, en la distribución de propaganda o desinformación a efectos de desmoralizar al enemigo, socavar la calidad de la información de la fuerza enemiga y negarle las oportunidades de recolección de información, pudiendo adquirir diversas formas» (17). Otra denominación respecto a las guerras del siglo XXI es la llamada: guerra de cuarta generación, término que se comenzó a utilizar en el año 1989 cuando William Lind elaboró el Documento: «El rostro cambiante de la guerra: hacia la cuarta generación», en el que efectúa una clasificación de las guerras considerando la incorporación sucesiva de avances tecnológicos a las Fuerzas Armadas, partiendo en su análisis de la Paz de Westfalia y el surgimiento de los ejércitos napoleónicos; la segunda sería la que surgió después de la Revolución Industrial (hasta la Primera Guerra Mundial); la tercera con el empleo del equipo tanque –avión (Segunda Guerra Mundial)– y la cuarta donde describe los medios a través de los cuales se buscaría la desestabilización de Fuerzas Armadas que posean la superioridad tecnológica. En esta última generación, él y su continuador teórico, Martín van Creveld, autor de: La transformación de la guerra (1991) incurren en una descripción de la guerra del siglo XXI apartada de la necesaria juridicidad que deben tener las acciones encaradas por las Fuerzas Armadas de los Estados y que tampoco se ajustan a las convenciones de la guerra aceptadas por los mismos; aceptar este hecho colocaría a quienes ejecuten dichas acciones fuera del marco jurídico. Tan grave es su concepción que Van Creveld llega sostener: «El descarte de las convenciones de la guerra.» Por los conceptos aquí brevemente descriptos y la doctrina que subyace en esta clasificación, esta tipología de guerra no será motivo de análisis en este capítulo. El concepto de guerra cibernética ya fue tratado por militares argentinos en publicaciones de carácter académico, tal como lo hiciera el coronel (17) Estado Mayor Combinado: PC 00-02 Glosario de términos de empleo militar para la acción militar conjunta. Proyecto, 2010.
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veterano de la guerra de las Malvinas, Enrique Stel (18). En ella se incorpora un nuevo ámbito, el ciberespacio, por donde fluyen datos que permiten atacar infraestructuras críticas de terceros Estados, incluyendo a las redes de sus Fuerzas Armadas. Esta nueva forma de llevar adelante ataques plantea nuevos desafíos para el desarrollo de las capacidades que las mismas deben poseer para hacer frente a agresiones provenientes del ciberespacio e incluso para el Derecho Internacional. En este capítulo efectuaremos aportes tendientes a plantear los mismos y proporcionar algunas posibles respuestas, todas ellas desde un marco investigativo no vinculante, pero ajustado al marco jurídico de la República Argentina y su Doctrina de Defensa, reflejando la visiones de los autores a ser citados. Ciberespacio El término ciberespacio fue utilizado por primera vez por William Gibson, escritor norteamericano en su novela de ciencia ficción: Neuromante publicada en el año 1984 (19), y en términos generales se refiere a una realidad virtual donde se agrupan usuarios, páginas web, chats, servicios de Internet y otras redes. Una primera cuestión que podríamos retener de este concepto es que fundamentalmente la cibernética se operacionaliza a través de una realidad no asible materialmente, si bien las acciones se originan en computadoras (hardware) que tienen un componente físico; el medio que tipifica a estas acciones es artificial, aunque para ello deba afectar el hardware del enemigo. Otro aspecto a destacar es que las armas utilizadas en los ataques cibernéticos no tendrían un carácter cinético, es decir que no son efectuadas por armas cinéticas, entendidas estas como aquellas cuyos efectos son trasmitidos por el movimiento de una sustancia (proyectil), una onda de choque o de calor. Visto los altos costos de los medios militares, más aún los relacionados a tecnologías de punta, debemos señalar que los medios empleados en (18) Stel, Enrique: Guerra cibernética, Círculo Militar, 2005. (19) Diccionario de Informática: en: http://www.alegsa.com.ar/Dic/ciberespacio.php, consultado 10 de julio de 2011.
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un ataque cibernético poseen un muy bajo costo y se obtienen en forma libre (sin control) en el mercado. La incorporación de los ordenadores a la vida diaria trajo aparejado, entre otras consecuencias, una cada vez mayor integración de la población mundial, eliminando barreras geográficas. Los datos aportados por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) y utilizados por la ONU corroboran: «Al final del año 1997, sólo el 1,7% de la población mundial, 70 millones de personas, había utilizado la Internet. En el año 2009, el número de usuarios aumentó aproximadamente a 1.900 millones de personas que representan el 26% de la población mundial» (20). Según un informe del sitio census.gov (21) el número de hogares en Estados Unidos que poseen ordenadores personales y acceso a Internet en el año 2003 ya llegaba al 62%. Este aumento de usuarios conectados entre sí, por medio de redes globales abiertas, ha producido un aumento en las amenazas, en las vulnerabilidades, en los riesgos y en los ataques sufridos por los consumidores. Un ejemplo de los daños plausibles de ser medidos nos lo proporciona el sufrido por la acción del virus sasser, que en el año 2004, en menos de una hora habría provocado según estimaciones, pérdidas por 35.000 millones de dólares en todo el mundo, infectando a ordenadores de bancos, compañías de seguros y organismos de Gobierno. Llegados a este punto resulta necesario que a los fines de este capítulo fijemos una definición respecto al concepto de ciberespacio, independientemente que la misma sirva exclusivamente como punto de partida; en tal orden de ideas, tomaremos la siguiente: «Dominio operacional cuyo carácter distintivo y único está enmarcado por el uso de la electrónica y el espectro electromagnético para crear, almacenar, modificar, intercambiar y explotar la información a través de los sistemas basados en las Tecnologías de In-
(20) ONU: XII Congreso de Naciones Unidas sobre «Prevención del delito y justicia penal», «La falta de cooperación internacional facilita una vía de escape a los delincuentes cibernéticos.» Salvador (Brasil), 12 a 19 de abril de 2010, en: http://www.un.org/es/events/ crimecongress2010/pdf/factsheet_ebook_es.pdf. consultado 20 de junio de 2011. (21) En: http://www.census.gov/prod/2005pubs/p23-208.pdf
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formación y Comunicaciones (TICS) y también sus infraestructuras asociadas» (22). Siguiendo con el proceso de identificar especificidades propias del ciberespacio y su uso, reconocemos a éste como de creación humana, a diferencia del terrestre, marítimo y aéreo. En el no hay un único centro de gestión y control sino que la horizontalidad estructural es la norma, en oposición a la estratificación vertical de la organización estatal, permitiendo una muy fuerte interacción desde lo personal (individual) con estructuras estaduales y supraestaduales. El ciberespacio, como ámbito hecho por el hombre, no posee límites o barreras físicas, es abierto, permite su utilización «todo tiempo», y donde el uso de los medios hostiles (virus) se realiza en pocos segundos. Las acciones hostiles, amenazas o agresiones que utilizan el ciberespacio las podemos clasificar en tres tipos: 1. Cibercrimen: cuando son individuos o grupos no estaduales que utilizan el ciberespacio para cometer actos ilícitos en beneficio propio; por ejemplo: suplantación de identidad para acceder a cuentas bancarias. En general estas acciones son reconocidas como delitos y de incumbencia policial. 2. Ciberterrorismo: cuando quienes lo realizan son individuos o grupos no estaduales que, a través del ciberespacio, buscan efectos de naturaleza variable sobre individuos, empresas e incluso Estados. Los medios para hacer frente a estas acciones variarán según sea el marco legal del Estado considerado. 3. Ciberguerra: aquí aparecería la figura de un Estado o grupo de Estados que atacan la estructura funcional y/o decisional de otro u otros Estados, empleando el ciberespacio (normalmente junto al empleo de capacidades cinéticas tradicionales). En este caso sería de aplicación el concepto de agresión establecido por la ONU (resolución 3314, del 14 de diciembre de 1974), el que fue retenido como tal por el Decreto 727/2006 que reglamentó la Ley de Defensa Nacional de la Argentina. Esta clasificación de carácter académica, que requeriría una tipificación legal global, es a los fines de poder determinar la naturaleza de los medios a emplear en este nuevo ámbito. Al no estar estos conceptos in(22) Kuehl, Dan: From Cyberspace to Cyberpower: Defining the Problem, Information Resources Management College-National Defense University, Estados Unidos, 2009.
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cluidos en el Derecho Internacional en forma global, resultaría un tema factible de ser abordado con mayor profundidad en otros estudios. Asimismo debemos señalar que el impacto de los actos descriptos variará significativamente según sea el actor estadual considerado; al respecto Belandria señala que: «No importa el tamaño de la fuerza armada, ni número de habitantes que tenga una nación, lo que cuenta es que cuanta mayor informatizados están sus sistemas, mayores riesgos de sufrir ciberataques» (23). Aquí surge un concepto clave en la problemática en estudio: la lógica del débil y del fuerte sería muy diferente en este nuevo ámbito creado por el conocimiento. Cibercrimen El cibercrimen se relaciona con delitos realizados por aquellos que, empleando las potencialidades del ciberespacio, vulneran el marco legal existente o aprovechando la inexistencia de una tipificación de tales acciones como delito, buscan afectar a quienes emplean dicho ámbito. Según el Convenio sobre Cibercriminalidad del Consejo Europeo se considera como delito informático a: 1. «Cualquier acto que infrinja las medidas de seguridad existentes, con la intención de obtener datos informáticos o con otra intención delictiva, o en relación con un sistema informático que esté conectado a otro sistema informático. 2. La obstaculización grave, deliberada e ilegítima del funcionamiento de un sistema informático mediante la introducción, transmisión, provocación de daños, borrado, deterioro, alteración o supresión de datos informáticos. 3. La utilización ilegitima de dispositivos que «tengan por fin la producción, venta, obtención para su utilización, importación, difusión u otra forma de puesta a disposición de un dispositivo, incluido un programa informático, diseñado o adaptado principalmente para la comisión de cualquiera delito, la obtención de una contraseña, un código de ac-
(23) Belandria, María Teresa: La seguridad y defensa hemisférica en el siglo XXI, en: http:// www.revistaperspectiva.com/blog/?p=2468 consultado 10 de agosto de 2011.
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ceso o datos informáticos similares que permitan tener acceso a la totalidad o a una parte de un sistema informático» (24). El 4 de junio de 2008 el Congreso de la Nación Argentina sancionó la Ley 26.388 (25) que tipifica como delitos informáticos; a los fines de este capítulo transcribimos una síntesis de ella: 1. Artículo 128: … «el que produjere, financiare, ofreciere, comerciare, publicare, facilitare, divulgare o distribuyere, por cualquier medio, toda representación de un menor de 18 años dedicado a actividades sexuales explícitas o toda representación de sus partes genitales con fines predominantemente sexuales.» 2. Artículo 153: … «el que abriere o accediere indebidamente a una comunicación electrónica, una carta, un pliego cerrado, un despacho telegráfico, telefónico o de otra naturaleza, que no le esté dirigido; o se apoderare indebidamente de una comunicación electrónica, una carta, un pliego, un despacho u otro papel privado, aunque no esté cerrado; o indebidamente suprimiere o desviare de su destino una correspondencia o una comunicación electrónica que no le esté dirigida… el que indebidamente interceptare o captare comunicaciones electrónicas o telecomunicaciones provenientes de cualquier sistema de carácter privado o de acceso restringido.» 3. Artículo 153 bis: … «el que a sabiendas accediere por cualquier medio, sin la debida autorización o excediendo la que posea, a un sistema o dato informático de acceso restringido. (…) La pena será de un mes a un año de prisión cuando el acceso fuese en perjuicio de un sistema o dato informático de un organismo público estatal o de un proveedor de servicios públicos o de servicios financieros.» 4. Artículo 155: … «el que hallándose en posesión de una correspondencia, una comunicación electrónica, un pliego cerrado, un despacho telegráfico, telefónico o de otra naturaleza, no destinados a la publicidad, los hiciere publicar indebidamente, si el hecho causare o pudiere causar perjuicios a terceros. Está exento de responsabilidad penal el que hubiere obrado con el propósito inequívoco de proteger un interés público.» (24) Ministerio de Asuntos Exteriores, España: Convenio sobre la Ciberdelincuencia, Budapest, 23 de noviembre de 2001, en: https: //www.agpd.es/portalwebAGPD/canaldocumentacion/legislacion/consejo_europa/convenios/common/pdfs/Convenio_Ciberdelincuencia.pdf. consultado 15 de mayo de 2011. (25) En: http://infoleg.mecon.gov.ar/infolegInternet/anexos/140000-144999/141790/ norma.htm
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5. Artículo 157: … «el funcionario público que revelare hechos, actuaciones, documentos o datos, que por ley deben ser secretos.» 6. Artículo 157 bis: … «el que: – A sabiendas e ilegítimamente, o violando sistemas de confidencialidad y seguridad de datos, accediere, de cualquier forma, a un banco de datos personales. – Ilegítimamente proporcionare o revelare a otro información registrada en un archivo o en un banco de datos personales cuyo secreto estuviere obligado a preservar por disposición de la Ley. – Ilegítimamente insertare o hiciere insertar datos en un archivo de datos personales. – El que defraudare a otro mediante cualquier técnica de manipulación informática que altere el normal funcionamiento de un sistema informático o la transmisión de datos. (…) el que alterare, destruyere o inutilizare datos, documentos, programas o sistemas informáticos; o vendiere, distribuyere, hiciere circular o introdujere en un sistema informático, cualquier programa destinado a causar daños.» 7. Artículo 184: … «si mediare cualquiera de las circunstancias que se exponen a continuación: – Ejecutar el hecho con el fin de impedir el libre ejercicio de la autoridad o en venganza de sus determinaciones. – Producir infección o contagio en aves u otros animales domésticos. – Emplear substancias venenosas o corrosivas. – Cometer el delito en despoblado y en banda. – Ejecutarlo en archivos, registros, bibliotecas, museos o en puentes, caminos, paseos u otros bienes de uso público; o en tumbas, signos conmemorativos, monumentos, estatuas, cuadros u otros objetos de arte colocados en edificios o lugares públicos; o en datos, documentos, programas o sistemas informáticos públicos. – Ejecutarlo en sistemas informáticos destinados a la prestación de servicios de salud, de comunicaciones, de provisión o transporte de energía, de medios de transporte u otro servicio público.» 8. Artículo 197: … «el que interrumpiere o entorpeciere la comunicación telegráfica, telefónica o de otra naturaleza o resistiere violentamente el restablecimiento de la comunicación interrumpida.» 9. Artículo 255: … «el que sustrajere, alterare, ocultare, destruyere o inutilizare en todo o en parte objetos destinados a servir de prueba ante la autoridad competente, registros o documentos confiados a la custodia de un funcionario público o de otra persona en el interés del — 28 —
servicio público. Si el autor fuere el mismo depositario, sufrirá además inhabilitación especial por doble tiempo.» Cada Estado deberá evaluar el grado de participación y responsabilidad que en el funcionamiento del sistema que a tal fin se diseñe le cabría a sus Fuerzas Armadas, teniendo en consideración sus respectivos marcos legales y visión del nivel estratégico nacional. Las medidas internas que adopten las Fuerzas Armadas para proteger sus sistemas contribuyentes al cumplimiento de su misión principal, deberían estar homologadas en forma transversal a todo el Estado, ya que el acceso a una determinada red se da normalmente a través del punto más débil sistema (denominado en términos coloquiales como: puerta trasera) permitiendo llegar al objetivo de afectación deseado. En el caso particular de la Argentina, la Ley 26.388 de Delitos Informáticos modifica, sustituye e incorpora herramientas para regular las nuevas tecnologías informáticas, utilizadas como medios de comisión de delitos previstos en el Código Penal. Además está vigente la resolución de la Jefatura de Gabinete de Ministros número 580 del 2 de agosto de 2011, mediante la cual se crea el «Programa Nacional de Infraestructuras Críticas de Información y Ciberseguridad», en el ámbito de la Oficina Nacional de Tecnologías de Información de la Subsecretaría de Tecnologías de Gestión de la Secretaría de la Jefatura de Gabinete de Ministros. En consecuencia, las respuestas que desde el Estado se den a estos delitos, en el caso de la República Argentina, son responsabilidad primaria del jefe de Gabinete de Ministros, que a través del «Programa Nacional de Infraestructura Crítica de Información y Ciberseguridad», donde se fijan los criterios a los cuales deberá ajustarse la jurisdicción de Defensa. En este marco las Fuerzas Armadas deberán adoptar las medidas para preservar sus sistemas y poder cumplir su misión: «Conjurar y repeler toda agresión externa militar estatal, a fin de garantizar y salvaguardar de modo permanente los intereses vitales de la nación, cuales son los de su soberanía, independencia y autodeterminación, su integridad territorial y la vida y libertad de sus habitantes» (26). (26) República Argentina: Directiva sobre Organización y Funcionamiento de las Fuerzas Armadas, anexo I.
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Ciberterrorismo Este término es ampliamente utilizado pese a no existir una definición consensuada entre todos los Estados respecto a su alcance, como sí ocurre por ejemplo con respecto al término «agresión» en el marco de la ONU (resolución 3314, del 14 de diciembre de 1974). El término está en uso desde la década de los años 1980, cuando el investigador senior del Institute for Security and Intelligence de California (Estados Unidos) Barry Collin lo acuñó para referirse a: «La convergencia del ciberespacio con el terrorismo» (27). El marco legal de cada Estado determinará el grado de participación y competencia de sus Fuerzas Armadas con respecto a estos actos. En tal sentido podemos señalar que la misión impuesta por el Gobierno de Estados Unidos a sus Fuerzas Armadas, más específicamente al USCYBERCOM: «Nuestra misión no es defender toda la nación en el ciberespacio. Nuestra misión en el USCYBERCOM es defender las redes del DoD (Departamento de Defensa). Si el secretario o el presidente nos asignaran la tarea de defender más redes aparte de las del DoD, entonces tendríamos que implementar las capacidades para hacerlo. Con el tiempo… podría jugar un papel importante en la defensa de la nación contra ataques cibernéticos mayores, pero eso tomará tiempo, requerirá nuevas autoridades y una estrecha colaboración interagencial y con la industria» (28). Por lo trascripto en el párrafo anterior, podemos inferir que los efectos de la Ley Posse Comitatus (29) fue tenida en cuenta a fin de limitar la participación de las Fuerzas Armadas de dicho país en su marco interno. (27) Véase en: http://www.af.mil/news/Feb1998/n19980206_980156.html (28) Alexander, Keith B.: El dominio de los guerreros cibernéticos, opus ciatada, es el comandante del USCYBERCOM (Comando Cibernético de Estados Unidos), 2001. (29) «La Ley Posse Comitatus (PCA, por sus siglas en inglés) del año 1878 establece (según enmienda): «Aquel que, excepto en casos y bajo circunstancias expresamente autorizadas por la Constitución o por ley del Congreso, intencionalmente use cualquier parte del Ejército o de la Fuerza Aérea como posse comitatus (fuerza del país) o de cualquier otra forma para ejecutar las leyes será sancionado bajo este título o encarcelado por no más de dos años. Título 18, Código de Estados Unidos», Wola: Predica lo que practicas: la separación de roles entre militares y policías en las Américas, Washington, 17 de noviembre de 2010, consultado 5 de abril de 2011, en:
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En el caso del Sistema de Defensa de la Argentina, el ciberterrorismo no se encuentra dentro de sus incumbencias, sino dentro de las propias del Ministerio de Seguridad. Ciberguerra El uso de ciberespacio por Fuerzas Armadas, como nuevo ámbito en las guerras del siglo XXI, impondrá cambios para optimizar su empleo en forma disuasiva o efectiva para enfrentar agresiones que provengan de el, entre los cuales podemos señalar: – Cambios culturales de los recursos humanos para gestionar y actuar en este ámbito. – Cambios en las capacidades militares necesarias para identificar, ejecutar y sostener operaciones en este ámbito, de acuerdo a las misiones que se le asignen. Llegados a este punto podríamos debemos diferenciar dos tipos de actores que pueden emplear el ciberespacio, según sea su naturaleza: – Delincuentes. – Fuerzas Armadas. Los primeros desarrollan sus actividades delictivas bajo la tipificación de: cibercrimen y ciberterrorismo. Las segundas llevan a cabo las acciones que hemos clasificado como de ciberguerra, las cuales son ejecutadas por Fuerzas Armadas, que en el marco de la evolución de la guerra en el siglo XXI, emplean este nuevo ámbito creado por el hombre, en la consecución de fines de un Estado o grupo de Estados. Tomando esta aproximación teórica al tema, y «considerando los límites impuestos por las Leyes de Seguridad Interior y de Defensa Nacional vigentes en la Argentina», nos abocaremos solamente al estudio de aquellas que impactan en forma directa a las Fuerzas Armadas. Un fundamento básico a retener se sustenta en el hecho que se debe preservar al Estado como una nación jurídicamente organizada, por ende, el abandono de la juridicidad por parte de este atentaría contra su propia esencia, y de allí que la eventual existencia de un Estado que instrumente prácticas delictivas se encuentra fuera de la delimitación efectuada para el tema en estudio: la guerra como hecho de naturaleza político, pero http://www.wola.org/es/informes/predica_lo_que_practicas_la_separacion_de_roles_entre_militares_y_policias_en_las_americas.
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ajustado al derecho a la legítima defensa ante una agresión externa estadual de otras Fuerzas Armadas y al Derecho Internacional Humanitario (DIH)-Derecho Internacional en los Conflictos Armados (DICA). El primer concepto de nuestro necesario metalenguaje se refiere a definir; ¿qué es un conflicto armado?: «En los comentarios de los Convenios de Ginebra de 1949 y de los Protocolos adicionales de 1977, publicados por el Comité Internacional de la Cruz Roja (CICR), se adopta un punto de vista muy amplio acerca del significado de ese término. En los primeros se define un conflicto armado como “toda diferencia que surja entre dos Estados y que dé lugar a la intervención de fuerzas armadas…, incluso si una de las partes niega la existencia de un estado de guerra y sin importar la duración o el carácter más o menos mortífero del conflicto”. Del mismo modo, en el comentario del Protocolo adicional primero, se especifica que “el DIH cubre también todo litigio entre dos Estados que dé lugar a la intervención de sus Fuerzas Armadas. Ni la duración del conflicto ni su carácter más o menos mortífero desempeñan papel alguno”. En el Protocolo Adicional segundo, se describe un conflicto armado como “la existencia de hostilidades abiertas entre Fuerzas Armadas dotadas de cierta organización”. La condición sine qua non en los tres casos es la intervención de fuerzas armadas» (30). Complementariamente a lo señalado, retendremos la definición de la ONU del término agresión, según la resolución 3314, del 14 de diciembre de 1974, como: «El uso de las Fuerzas Armadas por un Estado contra la soberanía, integridad territorial o la independencia política de otro Estado o en cualquier otra forma incompatible con la Carta de Naciones Unidas, tal como se enuncia en la presente definición» (31). «Cabe señalar que, según la opinión predominante actualmente, acciones esporádicas o aisladas no serían suficientes para constituir un conflicto armado. Además, dado que la cuestión planteada es el derecho aplicable a los conflictos armados interna(30) Schimmtt, Michael: La guerra de la información: los ataques por vía informática y el jus in bello, opus citada. (31) En: http://daccess-dds-ny.un.org/doc/RESOLUTION/GEN/NR0/743/93/IMG/NR074393. pdf?OpenElement consultado 5 de abril de 2011.
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cionales, las acciones de que se trata deben ser atribuibles a un Estado» (32). La Ley de Defensa Nacional de la República Argentina (Ley 23.554) determina que la Defensa Nacional: «Tiene por finalidad garantizar de modo permanente la soberanía e independencia de la Nación Argentina, su integridad territorial y capacidad de autodeterminación; proteger la vida y la libertad de sus habitantes» (33). Visto lo señalado precedentemente y a los fines de este capítulo definiremos como guerra cibernética a: «Toda agresión externa de Fuerzas Armadas de un Estado, que utilizando el ciberespacio, ataque los sistemas de decisión y gestión, infraestructura y/o sistema de defensa, afectando la capacidad de garantizar de modo permanente la soberanía e independencia, integridad territorial y capacidad de autodeterminación de otro actor, así como proteger la vida y la libertad de sus habitantes.» Desde la lógica del fuerte resulta vital poseer la capacidad de hacer frente a una agresión de este tipo, al respecto el presidente Barack Obama declaró en el año 2010 que: «El crecimiento y la expansión de la tecnología ya ha transformado la Seguridad Internacional y el mercado global. Mientras Estados Unidos, la nación que creó la Internet y lanzó una revolución informática, continúe siendo pionero tanto en la innovación tecnológica como en la seguridad cibernética, mantendremos nuestro poderío, capacidad de recuperación y liderazgo en el siglo XXI» (34). La gravedad de los efectos que puede provocar un ataque cibernético en un Estado con un elevado desarrollo y uso de este ámbito fue enunciada por el ex director de la Agencia de Seguridad Nacional de Estados Unidos, Mike McConnell, cuando sostuvo ante el Senado de su país (Comisión de Comercio, Ciencia y Transporte) en una audiencia dedicada a la seguridad informática, el 23 de febrero de 2010, que el riesgo de ciberataques al que se enfrentan Estados Unidos:
(32) Schmmit, Michael: La guerra de la información: los ataques por vía informática y el jus in bello, opus citada. (33) En: http://www.mindef.gov.ar/ley_defensa.html consultado 10 de mayo de 2011. (34) Alexander, Keith B.: El dominio de los guerreros cibernéticos, opus citada.
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«Es tan serio como el de las armas nucleares» (35). El caso del virus stuxnet, que en septiembre del 2010 infectó alguno de los sistemas de control de la central nuclear iraní de Bushehr, especialmente el Sistema de Control de las centrifugadoras (de aluminio), provocando que comenzaron a girar un 40% más rápido durante un breve período de tiempo (aproximadamente 15 minutos) y causando grietas en ellas; otra función del virus había sido grabada en el software del equipo, como un registro, y su función fue evitar que la alarma del equipo se activara y alertara a los operadores. Este fue: «El primer caso conocido de virus que intentó causar un daño significativo en una planta industrial,… diseñada por la alemana Siemens» (36). Cuyo autor se desconoce, pero corrobora la gravedad que actos de este tipo podrían tener si se efectuaran sobre objetivos de naturaleza militar. El desarrollo de este virus, diseñado específicamente para «atacar un objetivo determinado», no en forma indistinta cualquier objetivo: «Ofrece un ejemplo contemporáneo de una amenaza mutante… nuevas formas de Stuxnet están listas para comenzar a aparecer» (37). «El nos ha demostrado los procesos de manipular y poner en peligro la integridad de las instalaciones, y ahora podemos imaginar que, por ejemplo, el control de armas y sistemas de guiado puede ser afectado muy, muy sutilmente» (38). En esta tipología de guerra cobran vital importancia las EscucharLeer fonéticamente entradas remotas no autorizadas a ordenadores, redes y su infraestructura asociada, utilizando técnicas que comprometen, destruyen, degradan o explotan los sistemas de información; para ello emplean la exploración de errores en la programación de sistemas informáticos para hallar la forma de vulnerarlos.
(35) May, Clifford D.: «Ciberguerra: esta guerra también será un infierno», revista Manual de Informaciones, volumen LII, número 3, p. 34, Buenos Aires, julio-septiembre de 2010. (36) Brammer, Robert: «Interview», Jane’s International Defence Review, p, 90, Reino Unido, febrero de 2011. Es el vicepresidente para Tecnología Avanzada de Northrop Grumman Information Systems. (37) Sloggett, Dave: «Staying ahead of the mutating cyber threat», Jane’s International Defence Review, p. 31, Reino Unido, febrero de 2011. (38) Alperovitch, Dimitri: «Interview», Jane’s International Defence Review, p. 31, Reino Unido, febrero de 2011, es el vicepresidente de Investigación de Amenazas de McAFEE.
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El director de Relaciones con Gobiernos de Europa, Medio Este, África, Asia, Pacífico y Japón de Symantec señala que: «Los ataques contra bienes nacionales o gubernamentales usualmente se dividen en dos categorías: ataques contra la infraestructura y ataques contra la información. (…) Los gobiernos necesitan mejorar la colaboración interna con las agencias legales, militares, de inteligencia y contrainteligencia así como con el sector privado. (…) Sobre todo, los gobiernos necesitan tomar los riesgos de ciberataques seriamente y poner en marcha medidas para prevenir, detectar y responder a ellos» (39). Otro importante a resaltar es que: «La verdadera naturaleza de las ciberamenazas varía significativamente de región a región» (40). Como consecuencia de haber identificado la necesidad de adecuar organizaciones de la Defensa en capacidad de actuar en el ciberespacio, los Estados han iniciado procesos de diseño de organizaciones ad hoc. En el año 2009 el secretario de Defensa de Estados Unidos, Robert Gates, anunció el establecimiento de un Comando Cibernético, organizado bajo el Comando Estratégico de Estados Unidos, el cual inició sus operaciones en mayo del 2010 en Fort Meade (Maryland) su primer comandante, el general Alexander, explicó los objetivos del mismo: «USCYBERCOM tiene la responsabilidad de dirigir las operaciones y la defensa diaria de las redes informáticas del DoD; planificar, integrar y sincronizar las actividades cibernéticas en forma sistémica y cuando así se ordene bajo la autoridad del presidente, del secretario de Defensa y del comandante del Comando Estratégico de Estados Unidos de América, conducir operaciones militares cibernéticas de espectro total para asegurar la libertad de acción de Estados Unidos de América y los aliados en el ciberespacio. USCYBERCOM centraliza el mando de las operaciones militares ciberespaciales, fortalece las capacidades ciberespaciales del DoD e integra y aumenta la experiencia cibernética del mismo» (41). (39) Chantzos, Ilias: «Joining battle on the cyber warfare front», Jane’s International Defence Review, p. 21, Reino Unido, diciembre de 2010. (40) Hawser, Anita: «Cybersecurit -Hidden Threat», Global Finance, p. 37, Estados Unidos, febrero de 2011. (41) Alexander, Keith B.: opus citada.
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Tradicionalmente, en la lógica del débil y del fuerte, enfrentados en una guerra, los primeros eran quienes disponían medios de inferior efectividad o impacto. Esta situación de disparidad ha cambiado en la guerra cibernética, ya que los primeros poseen cada vez mayor acceso a conocimientos y herramientas para actuar en el ciberespacio, lo que les permite afectar cada vez más significativamente a quien sustenta su poderío en un gran desarrollo y uso de este ámbito creado por el hombre. La metodología para analizar el poder de combate relativo de las Fuerzas Armadas debería cuando menos ser evaluada a la luz de las nuevas realidades y formas de hacer la guerra. En este orden de ideas autores como Carr, autor del trabajo: Why US Will lose a Cyber War (42), sostiene que sería mas correcto designarlo como ciberespacio-tiempo, ya que el mismo incluye la idea de sincronización, que según el mismo autor es internalizado de mejor manera por la cultura oriental, donde se originó, mientras que los occidentales tenemos tradición en razonamientos causales y no en sincronizados. Actualizando las enseñanza de Sun Tzu, hoy podríamos decir que un comandante hábil es el que logra derrotar al enemigo sin desenvainar su sable, conquistando los objetivos que le hayan sido impuestos desde el nivel estratégico nacional, haciendo uso de las ventajas que le proporciona el ciberespacio; los ataques ejecutados a través del ciberespacio tienen la gran ventaja que al no encontrar una oposición física que le cause bajas, el atacante tiene la posibilidad, en el caso de fracasar en su intento, de analizar sus errores y generar la experiencia necesaria para volver a operar sin poner en riesgo su vida ni la de sus guerreros. Por otro lado, la afectación del débil por parte del fuerte sería muy limitada, ya que su estructura organizacional y decisional no se sustenta en capacidades ciberespaciales propias que puedan ser atacadas. La lógica paradójica de la estrategia nos estaría diciendo que: «la fortaleza del débil se sustenta en su debilidad». Casos de guerra cibernética Los casos que sintéticamente desarrollaremos no tienen por finalidad estudiar todas las connotaciones de cada uno ellos, sino simplemente (42) Carr, Jeffry: en: http://the-diplomat.com/flashpoints-blog/2011/08/10/why-us-willlose-cyber-war/ consultado 15 de agosto de 2011.
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poder corroborar hechos que demostrarían la evolución de la forma de hacer la guerra en el siglo XXI haciendo uso de este nuevo ámbito: el ciberespacio. En la selección de los mismos se tuvo especialmente en cuenta que los éstos se encontraran dentro del ordenamiento jurídico de la Argentina en materia de Defensa Nacional y Seguridad Interior, y considerando que la fortaleza de dichos hechos no está dado por la cantidad de casos corroboradores, sino en la dureza de los mismos. En tal sentido, hemos retenido los siguientes: – Estonia (2007), por ser considerada por algunos como la primera guerra cibernética entre actores estaduales (Estonia-Rusia). La segunda guerra de este tipo, ejecutada conjuntamente con armas cinéticas, sería la guerra entre Georgia-Osetia del Sur y la invasión de la Federación Rusa (8 al 12 de agosto de 2008). – La operación Bruckshot Yankee (2008), por constituir el mayor ataque al Pentágono (Estados Unidos), por parte de un actor estadual externo, a quien no mencionaremos en este capítulo, ya que el mismo no lo reconoció. Estonia año 2007: ¿primera guerra cibernética entre actores estaduales? Síntesis de los hechos: – 15 de abril: el Gobierno de Estonia decide remover del centro de la localidad de Tallin el monumento del «Soldado Soviético» (conmemorativo de la Segunda Guerra Mundial), lo cual generó un fuerte enfrentamiento diplomático con Rusia. – 26 de abril: comenzó el ataque cibernético a las 22:00 horas, provocando que todas las páginas web gubernamentales y de los partidos políticos fueran bloqueados. Debemos destacar que «Estonia es país pionero en el área de gobierno virtual y altamente dependiente de las computadoras» (43). – 2 de mayo: todos los medios de comunicación quedaron totalmente bloqueados para emitir información, aislando a Estonia del resto del mundo.
(43) «Piratas Informáticos abren fuego en el ciberespacio», Agora, volumen 3, número 3, p. 41, Estados Unidos, 2010.
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– 9 de mayo: «Día de la Victoria»; es la fiesta rusa que conmemora la victoria de la Unión Soviética de la Alemania nazi y rinde honores a los soldados del Ejército Rojo muertos en dichos combates. Cerca de la medianoche ocurrió el mayor ataque, logrando desconectar todo el sistema bancario y bloquear las páginas web; los cajeros electrónicos dejaron de funcionar y el tráfico en la Red se incrementó más de 1.000 veces del normal. – 15 de mayo: durante tres semanas los sitios web del Gobierno, los bancos, medios de comunicación y universidades fueron atacados y bloqueados. – 19 de mayo: finalizaron los ataques. Estonia acusó al Gobierno de Rusia de ser quien lo realizó, pero si lograr demostrarlo fehacientemente. Este Gobierno lo negó reiteradamente. «Los ataques surgieron de todo el mundo, pero los funcionarios de Estonia y los expertos en seguridad informática señalan que, especialmente durante la fase inicial, se identificó a algunos atacantes por sus direcciones de Internet, muchos de los cuales eran rusos, y algunos miembros de instituciones estatales rusas (44). Los piratas informáticos se infiltraron en ordenadores de todo el mundo… las computadoras se convierten en soldados inconscientes, o zombis, del ciberataque. (...) A fin de intentar hacer frente a esta amenaza, se reunieron los expertos en seguridad de los proveedores de servicios de Internet de: Estonia, Finlandia, Alemania, Eslovenia y otros países para ayudar a seguirle la pista y bloquear las direcciones de Internet y el tráfico sospechoso para detener ordenadores tan lejanos como Perú y China… Estados Unidos y Vietnam –para amplificar el impacto de su asalto. Debido a la oscuridad de la Internet– donde los atacantes pueden ocultar su identidad mediante el uso de las direcciones de Internet de otros, o… enviar datos sin que sus propietarios ni siquiera lo supieran varios expertos dijeron que los atacantes probablemente nunca serían capturados» (45). Los expertos en seguridad de la Organización del Tratado del Atlántico Norte (OTAN), la Unión Europea e Israel han ido convergiendo desde en(44) «Piratas Informáticos abren fuego en el ciberespacio», Agora, p. 41, opus citada. (45) Landler, Mark and Markoff, John: War Fears Turn Digital After Data Siege in Estonia, 29 de mayo de 2007, en: http://www.nytimes.com. consultado 20 de junio de 2011.
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tonces en Tallin para aprender acerca de lo ocurrido, y un año después de aquella «guerra», la OTAN decidió crear en Tallin el Centro de Excelencia para la Ciberdefensa. Como conclusión podemos señalar que el Gobierno de Estonia, pese a haber recibido amenazas de que si removía el monumento en cuestión sufriría los ataques cibernéticos, los que finalmente sufrieron, no pudo evitarlo. Es dable señalar la dificultad que encontró el Gobierno de Estonia para acusar a otro Estado, el ruso, de ser el autor de dichos ataques; de hecho el segundo no reconoció ser quien atacó la infraestructura vital afectada. Operación Buckshot Yankee «En el año 2008, las redes clasificadas de las computadoras militares del DoD (Estados Unidos) se vieron significativamente comprometidas. Comenzó cuando una unidad flash infectada fue introducida en una computadora portátil (laptop) en una base en el Oriente Medio. El código de la computadora maliciosa de la unidad flash, colocado ahí por una Agencia de Inteligencia extranjera, se autocargó a una red administrada por el Comando Central de Estados Unidos. Ese código se esparció sin ser detectado en los sistemas clasificados y no clasificados, estableciendo lo que equivale a un puesto de avanzada digital, del cual se podían transferir datos a servidores bajo control extranjero. Fue el peor temor de un administrador de red: un programa paria funcionando silenciosamente, listo para entregar planes operacionales en las manos de un adversario desconocido. Este incidente fue la infracción más significativa a las computadoras militares de Estados Unidos y sirvió como una alerta importante. La operación del Pentágono para contrarrestar el ataque, conocida como operación Buckshot Yankee, marco un momento decisivo para la estrategia de ciberdefensa de Estados Unidos» (46). (46) Lynn II, William J.: «Defendiendo un nuevo ámbito. La ciberestrategia del Pentágono», Manual de Informaciones, volumen LIII, p. 33, Buenos Aires, junio-agosto de 2011, en: http://www.foreignaffairs.com/articles/66552/william-j-lynn-iii/defending-a-newdomain
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Este ejemplo nos permite concluir que todas las redes son sensibles a ataques y que, tal como lo hemos señalado, el acceso al sistema normalmente se produce por una puerta trasera o eslabón más débil. En el acceso no autorizado a una red utilizando las facilidades que proporciona el ciberespacio, normalmente el factor humano tiene una alta incidencia al no respetar protocolos de seguridad fijados. Las reglas de juego en la guerra cibernética El DIH es un conjunto de normas que, por razones humanitarias, trata de limitar los efectos de los conflictos armados. Protege a las personas que no participan o que ya no participan en los combates y limita los medios y métodos de hacer la guerra (47). El derecho de los combatientes a elegir sus medios y métodos de guerra no es ilimitado; este es un principio básico del DIH, también conocido como DICA o Derecho de Guerra. El DIH y la guerra cibernética Los retos actuales del Derecho Internacional frente al fenómeno de la guerra cibernética se presentan tres puntos que merecen un tratamiento nuevo en la aplicabilidad del DIH: – En primer lugar, el alcance de los daños que pueden provocar los ataques perpetrados mediante el empleo del ciberespacio es fundamentalmente diferente de los daños físicos (cinéticos) causados por la guerra tradicional, los cuales se encuentran legislados. Por el contrario, la interrupción de los Sistemas de Información, la manipulación o alteración de los datos almacenados y transmitidos pueden causar daños inmateriales y de difícil delimitación en sus alcances, pudiendo llegar a afectar los intereses vitales que las Fuerzas Armadas de un Estado deben defender. – En segundo lugar, la capacidad de lanzar un ataque cibernético desde cualquier parte del mundo a sistemas basados en redes desafía el
(47) Cruz Roja:¿Qué es el Derecho Internacional Humanitario?, Servicio de Asesoramiento en DIH, en: www.icrc.org/web/spa/sitespa0.nsf/html/5v5jw9/$file/dih. es.pdf?openelement
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concepto de territorialidad y soberanía, fundamentalmente en lo relacionado con aspectos como: – La autoridad judicial nacional, en términos generales, sólo es aplicable dentro de las fronteras del Estado que la validó. – La violación intangible de las fronteras, producto del flujo constante de información producida por los Estados en un ciberespacio no delimitado geográficamente, impacta significativamente sobre el concepto de ataque militar de carácter cinético. – En tercer lugar, los daños no materiales causados por la guerra cibernética generalmente no provocan lesiones físicas directas graves a los combatientes, que son el objeto principal protegido por el DICA. No existe disposición alguna en ningún instrumento de DIH que reglamente directamente la guerra cibernética, pese a ello: «Los ataques a través de redes informáticas están sujetos al DIH si forman parte de un conflicto clásico o de una ciberguerra con la intención de causar muertos, heridos, daños o destrucción, o en la que sea previsible que los haya» (48). El hecho que los convenios existentes no contemplen los ataques con ordenadores es poco significativo como fundamentación para considerar que su empleo en los campos de batallas modernos se encontraría fuera de la legislación internacional. La existencia de la Cláusula de Martens, principio ampliamente aceptado de DIH, estipula que, cuando una situación no esté prevista en un acuerdo internacional: «Las personas civiles y los combatientes quedan bajo la protección y el imperio de los principios del Derecho de Gentes derivados de los usos establecidos, de los principios de humanidad y de los dictados de la conciencia pública» (49). Según esta norma, todo lo que ocurra durante un conflicto armado está sujeto a la aplicación de los principios del DIH; no existe vacío jurídico alguno. La aceptación de la costumbre internacional-Derecho Consuetudinario, como fuente de derecho, establecido en el artículo 38 del Estatuto de la Corte Internacional de Justicia, demuestra la falsedad de cualquier (48) Schmitt, Michael: La guerra de la Información: los ataques por vía informática y el jus in bello, opus citada. (49) Protocolo primero y segundode los Convenios de Ginebra de 1977.
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defensa de la inaplicabilidad basándose en la ausencia de una lex scripta específica. Asimismo sería posible argüir que el desarrollo y el empleo del ciberespacio es posterior al Derecho Convencional vigente, por lo cual los legisladores no tuvieron forma alguna de poder prever los daños causados por la misma; este argumento sería erróneo, visto que esta línea de razonamiento fue presentada ante la Corte Internacional de Justicia en el asunto Licitud de la amenaza o del empleo de armas nucleares (50), en su Opinión Consultiva, la Corte rechazó la afirmación que el DIH es inaplicable a estas armas dado que: «Los principios y normas humanitarios se han desarrollado antes que la invención de las armas nucleares.» Por analogía a la guerra nuclear, la guerra cibernética, en relación a lo que atañe al momento en que se desarrolla la misma y la oportunidad de entrada en vigor de las normas pertinentes del DIH, la Opinión Consultiva de la Corte Internacional sería válida para los ciberataques. Otro aspecto considerado por el CICR se relaciona con una posible visión respecto a la inaplicabilidad de los tratados internacionales, sustentado en el hecho que el DIH está concebido para reglamentar los métodos y medios de guerra que por naturaleza son cinéticos. Dado que la guerra cibernética difícilmente pueda ser catalogada como una práctica de este tipo, los ataques realizados a través del uso del ciberespacio y la infraestructura asociada quedarían fuera del ámbito del DIH; en otras palabras esta visión se fundamentaría en que el DIH se aplica a los conflictos armados, y un ataque a través del ciberespacio no podría ser catalogado como armado (51). Esta postura de ausencia de conflicto armado, al menos en lo que a violencia física u hostilidades se refiere, no es menor. De hecho, el conflicto armado es la condición que activa el jus in bello. En el artículo 2, común a los cuatro Convenios de Ginebra de 1949, se estipula que: «Aparte de las disposiciones que deben entrar en vigor ya en tiempo de paz», estos Convenios se aplican «en caso de guerra de(50) Corte Internacional de Justicia: Licitud de la amenaza o del empleo de armas nucleares (Opinión Consultiva), reporte del 8 de julio de 1996, en: http://www.icj-cij.org/ docket/files/95/7495.pdf. consultado 27 de junio de 2011. (51) Haslam, Emily: Information Warfare: Technological Changes and International Law, Estados Unidos, 2000.
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clarada o de cualquier otro conflicto armado que surja entre dos o varias Altas Partes Contratantes, aunque una de ellas no haya reconocido el estado de guerra.» A su vez en el Protocolo Adicional primero de 1977, que, al igual que los Convenios anteriormente mencionados, se refiere a los conflictos armados internacionales, adopta el mismo criterio de conflicto armado, que ha sido aceptado como principio de Derecho Consuetudinario para el Derecho Internacional. El Protocolo Adicional segundo de 1977, que se aplica en el contexto de conflictos armados no internacionales, también emplea la expresión conflicto armado, demostrando que se trata de una condición determinada más por su naturaleza que por sus participantes o por el lugar donde se desarrolla. Según el CICR, un conflicto armado, y por consiguiente la aplicación del DIH, ocurre cuando un grupo toma medidas que causan muertos, heridos, daños o destrucción. La expresión también abarca las acciones destinadas a causar tales resultados o que los tendrán como consecuencia previsible. Dado que la cuestión pertenece más al jus in bello que al jus ad bellum, la motivación de esas acciones no hace al caso, al igual que su licitud o ilicitud. Así por ejemplo, la parte que inicia el conflicto armado puede estar actuando en legítima defensa o no, pero, si esas acciones tienen la intención de herir, matar, dañar o destruir, están regidas por el DIH. Durante las negociaciones sobre el Protocolo Adicional primero, surgió la cuestión de si la colocación de minas constituía un ataque o no. La mayoría sostuvo que sí, dado que: «Existe ataque desde el momento en que una mina que se coloca pone directamente en peligro a una persona.» Por analogía, un ataque a través de una red informática del que cabe prever que ponga en peligro a personas o bienes protegidos equivaldría a un ataque (52). (52) Comentario del Protocolo Adicional segundo a los Convenios de Ginebra de 1949, en: http://www.icrc.org/web/spa/sitespa0.nsf/html/comentario-protocolo-i
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Basándose en esta interpretación de los principios del DIH difundida por el CICR, los mismos serían de aplicación a la guerra cibernética, siempre que los ataques perpetrados través del ciberespacio: – Puedan ser atribuidos a un Estado. – No se traten de incidentes aislados o esporádicos. – Tengan por objeto causar heridos, muertos, daños o destrucción, o que se pueda prever que tendrán esas consecuencias. Esto es válido aunque no se empleen fuerzas armadas clásicas (cinéticas) en el ataque. En cambio, el DIH no se aplicaría en casos tales como: al hecho de alterar la red interna de una universidad, descargar informes financieros, interrumpir temporalmente el acceso a Internet o realizar espionaje cibernético, porque, aunque formen parte de una campaña sistemática de actos similares, las consecuencias previsibles no incluirían muertos, heridos, daños o destrucción (53). Estos entrarían dentro de los conceptos de cibercrimen y eventualmente de ciberterrorismo. Bienes civiles y objetivos militares Hay que diferenciar al cibercriminal y al ciberterrorista de aquel que formando parte de las Fuerzas Armadas participa de una guerra cibernética. El accionar delictivo del primero y segundo se debe enmarcar en las leyes de los Estados, mientras que el tercero, visto que actúa basándose en un plan de ataque a un Estado, su sistema de inteligencia, sistemas de armas, sus capacidades cibernéticas, en síntesis, a las capacidades del sistema de defensa a través del empleo del ciberespacio, debería ser encuadrado en el concepto de agresión militar. Las dos razones en que se basa la distinción entre bienes civiles u objetivos militares se asemejan a las que subyacen a la distinción entre civiles y combatientes: los objetivos militares contribuyen eficazmente a la acción militar y, por consiguiente, pueden ser atacados, mientras que los bienes civiles no pueden hacer tal contribución y, por ende, no pueden ser atacados. En el artículo 48 del Protocolo Adicional primero, norma fundamental que otorga protección a la población civil, se estipula que: (53) President’s Commission on Critical Infrastructure Protection, Critical Foundations: Protecting America’s Infrastructures, Estados Unidos, 1997.
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«Las Partes en conflicto dirigirán sus operaciones únicamente contra objetivos militares.» El artículo 51 establece el principio general de que: «La población civil y las personas civiles gozarán de protección general contra los peligros procedentes de operaciones militares» y prohíbe «los actos o amenazas de violencia cuya finalidad principal sea aterrorizar a la población civil.» El artículo 52 del Protocolo Adicional primero prohíbe atacar los bienes de carácter civil, a los cuales los define como: «Todos aquellos bienes que no son objetivos militares en el sentido del párrafo segundo.» Este segundo párrafo caracteriza que se entiende por objetivos militares: «En lo que respecta a los bienes, los objetivos militares se limitan a aquellos que por su naturaleza, ubicación, finalidad o utilización contribuyan eficazmente a la acción militar o cuya destrucción total o parcial, captura o neutralización ofrezca en las circunstancias del caso una ventaja militar definida.» La guerra cibernética debe cumplir con los mismos requisitos del Protocolo Adicional primero en cuanto a lo entendido como objetivo militar. La dependencia de los Estados a sistemas de defensa basados en redes informáticas los tornan particularmente atractivos como objetivos de los ciberataques. A su vez, el entrecruzamiento de las redes de estos sistemas, con otras de otra naturaleza dificulta la distinción entre objetivos militares y civiles; a pesar de ello, en la interpretación dada por la Cruz Roja, los ataques desarrollados en el marco de una guerra cibernética no deberían quedar por fuera del DICA. La guerra cibernética y el artículo 36 del Protocolo Adicional primero del año 1977 El derecho de los combatientes a elegir sus medios y métodos de guerra está limitado por numerosas normas fundamentales del DIH relativas a la conducción de las hostilidades, muchas de las cuales se hallan en el Protocolo Adicional primero de 1977 relativo a la «Protección de las Víctimas de los Conflictos Armados Internacionales».
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Examinar la licitud de las armas, los medios y los métodos de guerra nuevos no es un concepto novedoso. El primer instrumento internacional que hace referencia a la evaluación jurídica de las nuevas tecnologías militares es la Declaración de San Petersburgo, adoptada en el año 1868 por la Comisión Militar Internacional, la misma aborda el desarrollo de futuras armas de la siguiente manera: «Las Partes contratantes… se reservan la facultad de ponerse de acuerdo ulteriormente cada vez que sea formulada una proposición precisa con vistas a los perfeccionamientos que puedan producirse, que la ciencia pudiera introducir en el armamento de las tropas, con el objeto de mantener los principios que han sido establecido y conciliar las necesidades de la guerra con las leyes de la humanidad» (54). Otra referencia en los tratados internacionales referida a la necesidad de efectuar exámenes jurídicos de las armas, los medios y los métodos de guerra nuevos se encuentra en el artículo 36 del Protocolo Adicional primero del año 1977: «Cuando una Alta Parte contratante estudie, desarrolle, adquiera o adopte una nueva arma, o nuevos medios o métodos de guerra, tendrá la obligación de determinar si su empleo, en ciertas condiciones o en todas las circunstancias, estaría prohibido por el presente Protocolo o por cualquier otra norma del Derecho Internacional aplicable a esa Alta Parte Contratante.» Si un Estado cumple fiel y responsablemente las obligaciones que tiene en virtud del Derecho Internacional, debe asegurarse que las armas, los medios y los métodos de guerra nuevos que desarrolla o adquiere no violen esas obligaciones. Evaluar jurídicamente las nuevas armas reviste particular importancia en la actualidad, debido al rápido desarrollo de las nuevas tecnologías. El artículo 36 no especifica cómo debe determinarse la licitud de las armas, los medios y los métodos de guerra. Una lectura directa de este artículo indica que el Estado debe evaluar las armas, los medios o los métodos de guerra nuevos a la luz de las disposiciones del Pro(54) «Declaración de San Petersburgo del año 1868 con el objeto de prohibir el uso de determinados proyectiles en tiempo de guerra», en: http://www.tc.gob.pe/tratados/uni_ddhh/ instru_alca_especifi_uni/Otras%20convenciones%20sobre%20Derecho%20Internacional%20Humanitario/Decla_San_Petersburgo.pdf. consultado 9 de junio de 2011.
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tocolo Adicional primero y de toda otra norma aplicable al Derecho Internacional. En la II Conferencia de Examen de la Convención sobre Ciertas Armas Convencionales celebrada en el 2001, se instó a: «Los Estados que aún no lo han hecho a que realicen exámenes tal como lo indica el artículo 36 del Protocolo Adicional primero a los Convenios de Ginebra de 1949, a fin de determinar si las armas, los medios y los métodos de guerra nuevos estarían prohibidos por el DIH u otras normas del Derecho Internacional aplicable a ellos.» La XXVIII Conferencia Internacional de la Cruz Roja y de la Media Luna (Ginebra del 28 de noviembre al primero de diciembre 2003), reafirmó, por consenso, el objetivo de garantizar: «La licitud de las nuevas armas de conformidad con el Derecho Internacional, en vista del rápido avance tecnológico de las armas y con el objeto de protegen a la población civil de los efectos indiscriminados de las armas y a los combatientes de los sufrimientos innecesarios y las armas prohibidas.» La Conferencia afirmó que todas las armas, los medios y los métodos nuevos: «Deberán someterse a exámenes rigurosos y multidisciplinarios y, en particular, que esos exámenes deberán basare en un enfoque multidisciplinario, que incluye consideraciones de índole militar, jurídica, medioambiental y sanitarias.» Las armas o los medios de guerra no pueden evaluarse en forma separada al método de guerra con el que se prevé utilizar. Por ello, la licitud de un arma no depende sólo de su diseño o de su fin previsto, sino también de la manera que se prevé utilizarla en el campo de batalla. Conclusiones sobre la guerra cibernética plausibles de ser consideradas en el desarrollo de capacidades por parte de las Fuerzas Armadas El paradigma que permite tipificar ésta una nueva forma de guerra lo constituyen los avances significativos en el campo tecnológico aplicado a un ámbito nuevo, el cual fue también creado por el hombre: el ciberespacio. — 47 —
Todos los ámbitos donde se aplicaba el poder proporcionado por las Fuerzas Armadas en forma clásica: tierra-mar y aeroespacio, interactúan en el siglo XXI en forma sinérgica con el ciberespacio: 1. La guerra cibernética permite el empleo, interacción de capacidades asimétricas: – En esta lógica el débil posee la capacidad de afectar en forma significativa al fuerte con medios asequibles, a un bajo costo, libre de controles y con alta disponibilidad; el mercado proporciona los medios materiales y programas necesarios para llevarla a cabo. – El conocimiento para operar en el ciberespacio y su infraestructura asociada requiere de pocos programadores. – Los efectos producidos por las acciones desarrolladas por el débil utilizando el ciberespacio limitan el poder duro (Fuerzas Armadas) del fuerte, tanto en su dirección, ejecución como control. – El débil podría emplear medios emplazados en lugares lejanos, incluyendo redes ubicadas en Estados neutrales que desconocen que han sido infectados por algún virus, ligado a través del ciberespacio para agredir al fuerte, el que normalmente operará acotado geográficamente, dentro de un teatro de operaciones. – El débil no requiere redes propias para la conducción de la guerra, puede utilizar las de libre acceso, mientras que una de las mayores debilidades del fuerte está en que posee la capacidad de dirigir, conducir y controlar sus operaciones utilizando redes propias (específicas). – La tecnología es una multiplicadora de las capacidades del fuerte, pero a su vez es la generadora de sus debilidades. – Para el fuerte, poder tener una alerta temprana y la capacidad de disuasión son limitadas. – La asimetría en la disponibilidad y uso de medios militares cinéticos a favor del fuerte se contrapone con la asimetría en las formas de uso del ciberespacio y su infraestructura asociada por parte del débil. Este concepto impondría la necesidad de replantear las herramientas de análisis del poder de combate relativo utilizados en el planeamiento por las Fuerzas Armadas. 2. En el ciberespacio el avance de los programas expertos llevan la delantera: – Los programadores siempre encontrarán vulnerabilidades y superarán las medidas de seguridad informática; la capacidad ofensiva
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será mayor que la capacidad de proporcionar defensa ante ciberataques a los Sistemas de Defensa de un Estado, cuyas Fuerzas Armadas podrán ser sistemáticamente atacadas. – Una percepción de fortaleza de las Fuerzas Armadas frente a eventuales ataques desde el ciberespacio las llevará a la derrota; la excesiva confianza en las herramientas que proporciona la seguridad informática a la redes lleva a una Línea Maginot en la guerra cibernética. Toda red, todo ordenador y toda su infraestructura asociada pueden ser atacados, y generalmente con éxito. 3. Poseer la capacidad de disuasión de las Fuerzas Armadas en la interpretación clásica de represalia garantizada es de muy difícil aplicación en la guerra cibernética: – El concepto clásico de disuasión no es aplicable en la guerra cibernética, ya que no se puede garantizar la represalia contra el agresor, porque: – Si bien la identificación del atacante podría ser factible de realizarse a través del Protocolo de Internet de los ordenadores utilizados (entre otros mecanismos), esta puede demandar mucho tiempo, y no necesariamente el agresor puede ser un actor voluntario. – Quienes ejecutan los ataques, si se sostienen en la lógica del débil, normalmente emplearán capacidades (ordenadores, redes y sistemas asociados) que no les son propios. – La dificultad para tipificar si la intrusión constituyó un acto de guerra o un incidente aislado o esporádico dificulta la determinación de las opciones estratégicas a instrumentar desde el nivel estratégico nacional, en consecuencia eventual empleo de sus Fuerzas Armadas bajo el concepto de legítima defensa de la Carta de la ONU. – Negar los beneficios obtenidos a través de una guerra cibernética, de existir consenso internacional (marco legal global) respecto a su tipificación y alcance, contribuiría a disuadir parcialmente a quienes lleven a cabo este tipo de ataques y a definir las capacidades militares disuasivas que deberían poseer las Fuerzas Armadas. 4. Las ciberataques y su impacto sobre objetivos militares: – Los ciberataques pueden ser claramente dirigidos a objetivos militares y afectar los intereses vitales que deben ser garantizados y salvaguardados en forma permanente por las Fuerzas Armadas. — 49 —
– El ambiente ciberespacial es altamente dinámico y los ataques provenientes del mismo afectan a todos los niveles de la conducción de la guerra. – Los daños que un ataque cibernético puede causar a un objetivo militar no necesariamente son de carácter cinético y sus efectos se ven potenciados cuando afectan los intereses vitales a defender por las Fuerzas Armadas. – Los ataques (agresiones) provenientes del ambiente ciberespacial requieren para defenderse de los mismos en forma eficaz, de una visión dinámica y transversal dentro del Estado, entre Estados y organismos supraestaduales. Cada Estado debe definir, según sea su marco legal, las incumbencias de sus Fuerzas Armadas (55). – El uso masivo de ordenadores y redes impone la necesidad de desarrollar un sistema de defensa sinérgico con las redes informáticas con las cuales puede encontrarse enlazado a través del ciberespacio. 5. Una agresión que emplee el ciberespacio y el derecho de los Estados a su legítima defensa estaría encuadrada en la legislación vigente: – El derecho a la legítima defensa de un Estado para hacer frente a ataques de Fuerzas Armadas de otro Estado o grupo de Estados que utilicen el ciberespacio estaría previsto en el marco jurídico internacional y dentro del concepto de agresión de la ONU. – Las normas del DIH vigentes abarcarían los ataques provenientes del ciberespacio y a los combatientes que las ejecutan, por similitud a lo concerniente a ataques nucleares. 6. Existiría la necesidad de alcanzar consensos básicos respecto a la definición de actos de guerra cibernética: – Del análisis efectuado respecto a la guerra cibernética y las normas de DIH existentes, las mismas resultarían inicialmente aplicables para limitar los efectos de los conflictos armados respecto a las personas que no participan del mismo y los medios y métodos de (55) «La concepción argentina en material de Defensa, también se funda en el reconocimiento que detenta la cooperación interestatal y la dimensión multilateral en Defensa y Seguridad como genuinos instrumentos complementarios de la política de defensa propia. En este sentido, en un mundo crecientemente interrelacionado e interdependiente, la República Argentina concibe su defensa en la doble dimensión “autónoma” por un lado, y “cooperativa” por otro.» Decreto 1714/2009, Directiva de Política de Defensa Nacional, Capítulo II, sexto y séptimo párrafos.
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hacer la guerra. Pese a ello se han identificado visiones divergentes al respecto. – La falta de unanimidad interpretativa sobre el significado y alcances de la terminología existente en las legislaciones de los Estados en referencia a qué se entiende por ataque cibernético, podría plantear el problema que la opción a la legítima defensa que poseen los Estados en caso de agresión, en el marco de la Carta de la ONU, podría ser sostenida por estos con criterios dispares. La firma de convenciones al respecto por parte de los Estados impactará directamente en las capacidades que las Fuerzas Armadas deberían poseer. – Definir un ataque cibernético basándose en quienes lo originan y sus efectos permitiría complementar la legislación internacional y así poder proporcionar protección al bien jurídico. – La ausencia de armas cinéticas en la guerra cibernética no garantiza que no se produzcan efectos similares o aún más graves que las que estas producen. – Los medios empleados en un ataque cibernético permitirían dotar a las Fuerzas Armadas de capacidades para alcanzar objetivos militares con menor afectación a los de naturaleza no militares, provocando en consecuencia menor daño que si se utilizaran capacidades propias de los medios cinéticos. 7. El hombre es el eslabón más importante del Sistema de Defensa en la guerra cibernética: – Desde la lógica del fuerte, las acciones o inacciones de los hombres que forman parte del Sistema de Defensa del Estado constituyen su eslabón más débil ante un ataque cibernético, ya que son quien muchas veces, por trasgresión de las normas seguridad o desconocimiento, facilitan la intrusión a una red. – Desde la lógica del débil, son las acciones que son capaces de realizar sus hombres las que le permitirán explotar las ventajas que le proporciona el empleo del ciberespacio en las guerras del siglo XXI. – La capacitación y concientización de todos los integrantes del Sistema de Defensa constituiría un multiplicador de fuerzas para limitar los efectos de dichos ataques o para optimizarlos.
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CAPÍTULO SEGUNDO
LOS ÁMBITOS NO TERRESTRES EN LA GUERRA FUTURA: AEROESPACIO
LOS ÁMBITOS NO TERRESTRES EN LA GUERRA FUTURA: AEROESPACIO
Por Alejandro Aníbal Moresi
Aproximación a la problemática aeroespacial en la Defensa «El espacio será un entorno militar crítico y competitivo… Probablemente se pongan armas en el espacio.» Comisión Hart-Rudman (1)
Las Fuerzas Armadas argentinas, desde sus épocas más tempranas, han fijado conceptos acerca del «poder aeroespacial» (2) y de lo que constituye el aeroespacio (3). A lo largo del presente capítulo se presentará en una serie de títulos, los conceptos y acciones que desde el punto de vista de la Defensa, hacen (1) «Phase I report on the Emerging Global Security Environment for the First Quarter of the 21st Century. The United States Commission on the National Security/21st Century», 15 de septiembre de 1999. (2) Poder aeroespacial: «Capacidad que tiene un Estado en un momento determinado para actuar a través del aeroespacio hacia el logro de sus objetivos políticos.» Reglamento del Régimen de Servicios 21, Diccionario de la Fuerza Aérea argentina, edición 1970. (3) Aeroespacio: «El espacio aéreo y el exterior mismo. Entidad integrada por el aire y el espacio, como ambiente natural para las operaciones aeroespaciales. No se los considera zonas distintas o separadas, ya que de las operaciones en la baja atmósfera se puede pasar a las del espacio, sin solución de continuidad.» Reglamento del Régimen de Servicios 21, Diccionario de la Fuerza Aérea argentina, edición 1970.
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al uso y aplicación de estrategias en una porción del aeroespacio, a la que denominamos «espacio exterior» (4), resulta oportuno, con el objetivo general del presente capítulo y congruente con las tareas y misiones asignadas al instrumento militar, desviar levemente la mirada hacia otra área del aeroespacio, hoy subexplotado y que desde el punto de vista estratégico lo consideramos vital en el futuro, tal es el caso de la estratosfera, porción del aeroespacio que a los fines del presente trabajo situaremos entre los 18 y 120 kilómetros de altura. Conceptual y operativamente, consideramos al aeroespacio como un bloque indivisible, en el cual a través de diferentes instrumentos, cada Estado intenta durante la paz, controlar y supervisar los movimientos que en el se realizan, a la luz del cumplimiento de aquellas palabras de Thomas Jeffersson: «Eterna vigilancia es el precio de la paz.» Durante los conflictos, el aeroespacio se tornó uno de los ambientes más críticos, ya que por su propia característica de indivisibilidad se hace necesaria la negación de su uso a las fuerzas en oposición, efecto al que llamamos «superioridad aérea»; su obtención depende no sólo de las características de los medio ofensivos y defensivos que poseen las partes en conflictos, sino también en gran medida de la capacidad de saber que sucede en él en cada instante. Esta observación y vigilancia, es la que permitirá que nuestras acciones se materialicen en oportunidad, siempre anticipando cualquier acción del oponente, permitiendo alcanzar la superioridad en el conflicto. Como observamos, la capacidad de ver grandes áreas con altos niveles de resolución se torna un insumo altamente importante en el ejercicio de la Defensa, donde el espacio exterior, resulta el ambiente adecuado para instalar los sensores propios, otorgando así un panorama óptimo de la situación aeroterrestre, información que puede ser refinada mediante otros medios, asegurando disparar en oportunidad la alerta estratégica. Análisis estratégico del empleo aeroespacial La alerta estratégica es al Estado lo que los sentidos son al ser humano. Cuando los sentidos de un individuo se encuentran desarrollados, su percepción de la realidad es óptima y, en consecuencia, le permiten una (4) A los fines del presente trabajo se considera toda la extensión espacial más allá de los 120 kilómetros espacio exterior de la Tierra.
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reacción oportuna y adecuada. En el caso del Estado, sus sentidos están constituidos por un sinnúmero de sistemas (servicio exterior, agencias de inteligencia, agencias de noticias, agencias de estrategia, Fuerzas Armadas, Fuerzas de Seguridad y otros, con elementos como sensores espaciales, sensores electrónicos, Internet, vigilancia tecnológica, etc.) que, de acuerdo con el desarrollo de su capacidad y sensibilidad, determinarán dentro del Sistema de Inteligencia y Estrategia Nacional el tiempo de reacción del Estado a un evento determinado. A los efectos de encontrar cuáles son las mejores soluciones para un sistema con las características del expuesto, se recurrió a la ayuda de un modelo sistémico defensivo simplificado y su funcionamiento en relación con los esfuerzos que el instrumento militar puede ejecutar a través del aeroespacio, con la intención de alcanzar conclusiones acerca del diseño adecuado de los modelos sistémicos contribuyentes y esbozar una idea de los esfuerzos permanentes en tiempos de paz y cuáles serían los esfuerzos intensivos a realizar en periodos de conflicto, figura 1.
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El tiempo de reacción constituye el insumo crítico del Servicio de la Alerta Estratégica para el modelo sistémico defensivo. Por ello es que las condiciones de entorno establecidas por una actitud defensiva son consecuencia de una serie de aspectos que determinarán la variación de magnitud del insumo crítico: tiempo de reacción. En el Sistema de Defensa Nacional, el análisis de trabajo sobre el tiempo de reacción es función también de las características de los medios que lo afectan: – Ambiente operacional. – Posición relativa de los medios propios. – Adiestramiento de los recursos humanos. – Sorpresa tecnológica. Estos aspectos permiten optimizar o desmejorar el tiempo de reacción, factor determinante para la toma de decisiones durante el manejo de crisis. Por otra parte las características de los medios tendrán influencia directa en: – El soporte a la diplomacia, constituyéndose en un punto de apoyo de las decisiones políticas durante los periodos de crisis y negociación, de aspectos que pudieran afectar la soberanía nacional. – Las posibilidades reales del agresor para ocupar territorio propio. – En la decisión política a la hora de establecer una reconstitución territorial convirtiéndose en un factor crucial. El corolario de este modelo nos dice que la libertad de acción del poder político será una variable con la siguiente tendencia: «A mayor inversión en medios adecuados (5) menor probabilidad de pérdida territorial, y mejor punto de apoyo en el ejercicio de la soberanía.» De lo expuesto hasta aquí se pueden extraer las siguientes conclusiones: 1. El tiempo de reacción requiere capacidad de penetración estratégica, que depende nuevamente de la característica de los medios. 2. El aeroespacio pareciera constituirse en el medio más adecuado para perfeccionar los tiempos de reacción y optimizar la alerta estratégica, ya que permite una observación desde el espacio exterior, de la alta (5) Medios adecuados son aquellos que mejor responden a obtener un óptimo Servicio de Alerta Estratégica que se traduce en mayor tiempo de reacción para todos los sistemas.
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y baja atmósfera, más allá de las fronteras, y los medios defensivos aéreos constituyen la opción más rápida y procedente para conjurar cualquier intento de violación de la soberanía. 3. Los modelos sistémicos del instrumento militar, que se observan de aplicación directa para la optimización de la Alerta Estratégica desde el punto de vista aeroespacial son: – Modelo sistémico operacional. – Modelo Sistémico de Inteligencia, Vigilancia y Reconocimiento (ISR). – Modelo sistémico ciberespacial. La confluencia de estos modelos se produce en el Sistema de Comando y Control (CyC), con el cual se genera la interfase adecuada para la toma de decisiones. El Sistema CyC genera productos para la toma de decisiones en todos los niveles. Para el modelo operacional e ISR serán insumo del nivel estratégico operacional y táctico, mientras que los del modelo ciberespacial serán del nivel estratégico nacional y estratégico operacional. Es por ello que los Sistemas de CyC deben ser integrales y a su vez, integrados verticalmente desde los niveles tácticos inferiores hasta los estratégicos nacionales, la figura 2, p. 64, muestra una síntesis gráfica de la integración holística del Sistema CyC. Como es dable observar de este análisis se concluyen que para el ejercicio de la soberanía en un modelo sistémico defensivo, el control del aeroespacio requiere que tres modelos y un sistema sean empleados. Estos son: – El modelo operacional, si bien es una herramienta de gran importancia, para el control aeroespacial, no se encuentra dentro de los alcances propuestos en el presente capítulo, ya que su empleo es cuasi particular de la atmósfera baja (hasta 20.000 metros). – Modelo ciberespacial: este aspecto irrumpe en la problemática de estudio como un nuevo ámbito no terrestre de conflicto, el mismo impone un nuevo medio operacional y características particulares diferentes, tanto en lo que hace a la caracterización de los recursos humanos para combatir en él, como así también en las cuestiones legales, doctrinarias y los recursos materiales, todo ello lo coloca fuera del alcance de nuestro objeto de estudio, no obstante es importante destacar que las operaciones que se ejecutan en el ciberespacio tienen capacidad de afectar directa e indirectamente la capacidad de control del aeroespacial. — 63 —
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– Sistema CyC: como fuera demostrado en el análisis del modelo defensivo, existen en este sistema diversos dispositivos para control y procesamiento de información que guardan relación estrecha relación con el empleo de medios en el espacio exterior, que son parte constitutiva de los sistemas espaciales, como es el caso de las estaciones de control y seguimiento de los satélites, así como toda la información proveniente del procesamiento de sensores remotos, hasta que se constituye en inteligencia utilizable desde el punto de vista operacional. – Modelo ISR: es en este modelo donde identificamos mayormente aspectos relacionados a nuestro objeto de estudio y sobre el cual se centra el alcance de la presente investigación, de su análisis surgirán la mayoría de los temas tratados a lo largo del presente capítulo. Análisis del modelo ISR El ISR aeroespacial surge como consecuencia de un análisis del ambiente aeroespacial, las tecnologías para su vigilancia y exploración, las plataformas que pueden soportar esas tecnologías, ajustando sus necesidades en la siguiente capacidad militar específica. Vigilancia y reconocimiento aeroespacial: «Producir una adecuada alerta estratégica sobre violaciones a la soberanía nacional o intromisiones externas en toda la extensión del territorio nacional y aguas jurisdiccionales, las 24 horas del día los 365 días del año, permitiendo, una vez emitida la alerta, contar con medios que puedan refinar también la calidad de la información suministrada.» Del análisis realizado se determinan las siguientes áreas de la atmósfera con plataformas y tecnologías conexas que constituyen la mejor optimización de la relación entre medios, tecnología y Servicio de Alerta Temprana: – Atmósfera baja: desde el suelo y hasta los 18.000 metros, donde la tarea se llevaría a cabo con aeronaves tripuladas y no tripuladas con tecnología electro óptico infrarrojo láser SIGNT (Signal Inlligent), y radares embarcados de tipo SAR (Survilance and Recue)-ISAR (Intelligence Survilance and Recue) y de barrido electrónico. – Atmósfera alta: desde los 18.000 metros hasta los 120 kilómetros tecnología de Vehículos Estratosféricos No Orbitales (VENO) con tecnología del centro de distribución de comunicación y también radares multiespectrales. — 65 —
– Espacio exterior: superior a los 120 kilómetros, y los medios se basarían en vehículos espaciales (microSat-nanoSat) con tecnología multiespectral, apertura sintética, electro óptica, comunicaciones y de posicionamiento, cuadro 1. El empleo del aeroespacio constituye la opción de obtención de alerta temprana más adecuada, cuando existe por parte de los Estados una actitud estratégica defensiva ¿POR QUÉ INCLUIR LA ESTRATOSFERA EN EL ANÁLISIS DEL ESPACIO?
A medida que fuimos profundizando en el estudio del modelo ISR notamos que, si bien el espacio exterior constituye un área aeroespacial de
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gran valor desde las posiciones geoestacionarias a las orbitas bajas, en razón de que permite colocar sensores que abarcan grandes superficies y en determinados casos con una adecuada resolución, cuestión esencial en el ejercicio de la alerta estratégica, no debe dejar de considerarse que éste es libre; en tal sentido, las acciones que en él se realizan son producto de una serie de acuerdos y convenciones, que en muchos casos superan las expectativas que algunos Estados pueden comprender respecto del concepto de soberanía nacional. Otro aspecto a considerar con referencia al empleo del espacio, es el avance en su ocupación con vehículos espaciales para diferentes empleos, situación que por ejemplo, ha convertido las órbitas geoestacionarias en un recurso no renovable (las tienes y las usas o las pierdes para siempre), mientras que en casos de las órbitas heliocéntricas, bajas y medias, la circulación es libre bajo ciertas coordinaciones. Hoy la situación es que mas de 6.000 vehículos orbitan la Tierra bajo acuerdos y coordinaciones –según lo establecido por Organización de Naciones Unidas (ONU)–, cuestión que es respetada por la comunidad internacional, no obstante puede advertirse que este marco se encuentra actualmente en crisis, por hechos concretos sucedidos recientemente, cual es el caso de choque de satélites. Esta situación junto a otras, ha producido que comience a divulgarse en la literatura militar de Estados Unidos, alguna argumentación legal para la militarización de diferentes aspectos espaciales, ello implicaría que las posibilidades de acceso, serán más restringidas, estimamos que este proceso se demandará aproximadamente una década de maduración (6). La postura respecto a la necesidad de control del espacio, supone una cuestión que de suyo resulta lógica, por lo que avanzar en la conformación de normativas legales contribuyentes al ordenamiento del espacio exterior, a todas luces es el camino adecuado. Ahora bien la pregunta es: ¿quiénes son los invitados al banquete de las decisiones? En principio, la respuesta es simple ya que la mayoría de los países del orbe son de una u otra manera usuarios de servicios espaciales y la ONU resulta el ámbito natural de tratamiento acerca de lo cual podemos concluir que existe un consenso general. (6) Barry, John L. mayor general (SEL) (USAF) y Herriges Darell coronel (USAF): concepto extraído de: «Integración del espacio, no la separación», Air & Space Power JournalEspañol, cuarto trimestre de 2000.
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En analogía con los conflictos armados (aspecto cuyo ámbito de tratamiento natural es la ONU), el órgano de tratamiento específico es el Consejo de Seguridad, una suerte de «carpa chica», en el tratamiento de este tipo de temas. ¿Quiénes compondrían entonces la «carpa chica» de la cuestión espacial? La respuesta a los interrogantes del análisis es que si bien todos somos usuarios y tenemos dispositivos en el espacio, sólo un puñado son los que realmente tienen capacidad de acceder al espacio, y de alguna manera todos los usuarios de servicios espaciales dependemos de las naciones o consorcios que han adquirido esta capacidad, de allí entonces es que podemos arriesgar que en función de la analogía planteada, el Consejo del Espacio Exterior quedaría definido alrededor de los países que poseen esta capacidad. Ello resulta congruente con la necesidad de la República Argentina, en particular y de la subregión en general de alcanzar la capacidad autónoma de acceso al espacio; es por ello que a lo largo del presente capítulo se desarrollará un título referido a los esfuerzos que se han realizado y los que se desarrollan en este sentido. Ahora bien, los esfuerzos de acceso al espacio ¿Resuelven el problema de fondo, acerca de la soberanía en el ejercicio de los diferentes servicios espaciales?, la respuesta es no: y la primera razón a considerar es que probablemente pueda no alcanzarse el objetivo de acceder al espacio en la oportunidad deseada para suscribir a la mentada «carpa chica» de la toma de decisiones sobre el empleo del espacio exterior. Una segunda cuestión es, ¿existirá la disposición para afrontar los costos y esfuerzos que implica el mantener la presencia en el espacio a través de lanzamientos y constelaciones de satélites y otros esfuerzos propios de la presencia espacial? Y por último, un tercer aspecto a considerar es el relativo a la alta densidad de satélites existentes hoy en el espacio exterior (más de 6.000 dispositivos) debido al creciente incremento, por lo que es posible que las órbitas heliocéntricas bajas y medias, también comiencen a constituirse en un recurso escaso o muy difícil de adquirir, sin considerar los aspectos que llevan implícitos su protección y supervivencia en el medio. Finalmente cualquiera sea la razón por la cual se produzca un no a la opción de empleo de espacio exterior con fines de la seguridad y servicio público, no será un arbitrio exclusivo de las decisiones soberanas de un país sino que surgirán de los acuerdos alcanzados internacionales. — 68 —
En tal sentido, la estrategia natural indica la necesidad de buscar alternativas adecuadas que permitan consolidar estos servicios esenciales al Estado. Del análisis realizado sobre el modelo ISR presentado, surge que existe una porción del aeroespacio, en la cual se mantiene las condiciones de soberanía nacional, pero cuyo empleo es magro, ella se encuentra entre las 20.000 metros y los 120 kilómetros, esta área se denomina estratosfera. A partir de lo expuesto y observando el estado del arte alcanzado y los conocimientos desarrollados, es posible formular un requerimiento operacional para una aeronave estratosférica, con capacidad de permanecer entre tres y seis meses en posición, sin generar polución atmosférica, con una carga paga superior a los 100 kilogramos denominamos a estos dispositivos VENO, y la idea es mantenerlos en posiciones estacionarias alrededor de los 25.000 a 30.000 metros conformando una red sobre grandes superficies, permitiendo que se brinde servicios similares a los que dan los satélites, pero de manera estable y en una posición con capacidad de ser recuperados y reposicionados en forma periódica. Por todo lo expuesto es que al tratar los temas relacionados con el espacio exterior, de alguna manera nos lleva a incluir los aspectos relacionados con la estratosfera. Acerca de la historia espacial argentina «El primer cohete argentino que se acercó a los límites del espacio exterior fue lanzado en el año 1961, desde entonces la problemática del acceso al espacio en la Argentina no ha sido resuelta y su evolución ha sido azarosa con periodos de muy distintas características» (7).
Marco del análisis Trayectoria en el campo aeroespacial de la República Argentina en el contexto interno y externo al Ministerio de Defensa.
(7) Brito, Héctor, ingeniero; Torresan, Gustavo J. y Garay, Roberto J.: Acceso al espacio en Argentina, 45 años sin entrar en órbita, Congreso Argentino de Tecnología Espacial de 2005, Buenos Aires, mayo de 2009.
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Antecedentes de la actividad aeroespacial en el mundo Como consecuencia del espíritu investigador del hombre, el conocimiento del espacio que nos rodea y su exploración es uno de los avances más importantes del siglo XX. La exploración del espacio puede ser definida como la investigación, por medio de vehículos espaciales, de todos los ámbitos del universo incluyendo la atmósfera terrestre. Los vehículos espaciales, incluyen cohetes, satélites terrestres, lunares, planetarios, sondas a la atmósfera terrestre y al espacio profundo. Existen varios antecedentes desde tiempos de la antigüedad, pero a los efectos de sintetizar es posible citar a Luciano de Samosata (125 d. C.) y Plutarco (120 d. C.) en lo referente a la extrapolación del hombre al espacio exterior. Konstantin Ziolkowsky (1857-1939) publicó 35 libros sobre tratados teóricos de aeronaves y es considerado el padre de la astronáutica rusa. Constructor del primer túnel de viento escribe el fundamento matemático del vuelo espacial interplanetario, impulsado por acción y reacción basándose en propulsantes químicos en el año 1903. Hacia el año 1903 se registra un antecedente importante por parte del ingeniero Alfred Maul (1870-1943) para el ejército del Kaiser al generar el primer sistema de observación del campo de combate. Logró elevarse a 800 metros y obtener imágenes de los alrededores de la ciudad de Dresde. Durante el desarrollo de la Primera Guerra Mundial (1914-1918) se utilizaron no obstante métodos menos tecnológicos, como ser aves especialmente entrenadas para la obtención de información militar, aunque no se descartaron globos aerostáticos cautivos cuyo antecedente se remonta a la guerra civil norteamericana (1861-1865). En el ámbito estricto de la República Argentina, el antecedente se ubica en la guerra del Paraguay (1864-1870), donde también las tropas argentinas utilizaron experimentalmente globos para poder conocer el dispositivo enemigo y la mejor forma de poder vulnerarlo. Hacia principios del siglo XX se producen los más importantes desarrollos teóricos y prácticos.
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Se destaca en este aspecto la figura del ingeniero peruano Pedro Paulet Mostajo (1874-1945) propulsor y pionero de la astronáutica moderna. En Alemania el profesor Hermann Oberth y un grupo de alumnos se ubican en la Plaza de los Cohetes (Raketenflugplatz Berlín) en el año 1922, entre quienes estaba el entonces joven doctor Wernher von Braun, quien cobrara relevancia internacional después de terminada la Segunda Guerra Mundial (1939-1945). Otros desarrollos de origen alemán fueron menos conocidos, pero de innegable valor, como ser los realizados por el ingeniero Eugen Sänger (1905-1964), reconocido hoy en el ámbito tecnológico espacial por su contribución a los medios de propulsión en particular el área de estatorreactores (ramjet). La posibilidad de propulsión por medio de cohetes tuvo muchas versiones. Algunas muy intrépidas que incluyeron motocicletas y automóviles. La República Argentina no estuvo exento de estas iniciativas como lo demuestra el desarrollo realizado en el Instituto Aerotécnico (INSTITEC) en el año 1954, que no pasó de ser un prototipo. Los primeros pasos en la actividad espacial, con fines bélicos, los dio Alemania durante la Segunda Guerra Mundial con el desarrollo de las bombas voladoras V-1 y V-2. Este periodo puede considerarse como el prólogo a la astronáutica moderna. La actividad espacial, de manera continua, se inició el 4 de octubre de 1957 cuando la Unión Soviética lanzó el primer satélite artificial del mundo, el Sputnik I, que marcó inicio de la mencionada carrera espacial entre la Unión Soviética y Estados Unidos de América. Como dato histórico se puede mencionar que existe una postura legal presentada por Argentina ante el foro de Naciones Unidas que establece que la Luna es patrimonio de la humanidad (doctor Aldo Cocca), la cual no parece haber sido tenida en cuenta al momento histórico de descender sobre la superficie lunar. En dos décadas de los años 1957 a 1977, Estados Unidos gastaron 90.000 millones de dólares en programas espaciales civiles y militares, en los que participaron más de 500.000 personas de manera directa. Las estimaciones de gasto del lado de la antigua Unión de Repúblicas Socialistas Soviéticas (URSS) se mencionan como de alcances similares,
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aunque diversas fuentes aprecian que los valores superaron varias veces los presupuestos mencionados para el caso de Estados Unidos. Una Europa tecnológicamente federalizada ha logrado su mejor producto; la familia de vectores de lanzamiento Ariane no sin antes pasar por frustraciones, las que supieron superar a partir del malogrado lanzador Europa. Este fracaso originó la creación de la actual Agencia Europea del Espacio (ESA), instalándose la principal base de lanzamiento en la Guayana Francesa (Kourou). Europa, que no quería quedar postergada en esta carrera espacial, había comprometido un presupuesto de 38.000 millones de dólares a gastar entre los años 1987 y 2000 (un cuarto de lo disponible en la Administración Nacional del Espacio y la Aeronáutica (NASA), pero el doble de lo que había previsto invertir Japón). La NASA existe porque las investigaciones que realiza son de tan alto riesgo, que ninguna empresa privada las podría efectuar, por ejemplo ninguna arriesgaría los 2.000 millones de dólares norteamericanos siete veces por año, que son los necesarios para cada lanzamiento del actualmente desprogramado Space Shuttle. Frente a estos presupuestos los países en vías de desarrollo poco podrían hacer para mantenerse a la altura de los desarrollados. Por ejemplo Brasil en los 20 años que transcurrieron entre los años 1970 y 1990 había dispuesto de 1.000 millones de dólares para avanzar en el campo espacial. En la actualidad sólo cinco países mantienen de manera permanente capacidad total (abarcando todos los tipos de órbitas), es decir, órbitas bajas, medias y geosincrónicas para enviar vehículos al espacio exterior: Estados Unidos, Rusia, Francia, China y Japón. Varios países ingresaron al exclusivo club de los poseedores de vectores capaces de poner un satélite en órbita, luego de Estados Unidos y la antigua URSS: Francia en 1965; Japón y China en 1970; Reino Unido en 1971; la India en 1981 e Israel en 1988. Con respecto a la República Argentina, se observan los magros presupuestos asignados a la Comisión Nacional de Investigaciones Espaciales, dato que nos permite afirmar que en esas dos décadas Argentina fue líder en América Latina en esta compleja actividad. — 72 —
Para fines de la década de los años noventa se habían incorporado a la exploración del espacio colocando satélites propios en órbita: Italia, España, Alemania, Brasil, Argentina, India, Indonesia, México y Australia, contratando vectores de Estados Unidos, Francia o Rusia, a la vez que desarrollaban satélites para una amplia gama de necesidades, entre ellas las de comunicaciones domésticas, augurando que al inicio del siglo XXI exista una importante difusión de sistemas satelitales nacionales (a veces denominados «de bandera»). Más allá de la colocación de diferentes satélites existen países que pueden alcanzar solamente algunos tipos de órbitas, especialmente las denominadas órbitas bajas. Como máxima expresión de la tecnología aplicada al espacio exterior en la década de los años noventa, Estados Unidos y Rusia construyeron estaciones orbitales permanentes e iniciaron la exploración de Marte, con el envío de vehículos no tripulados al planeta rojo y otros cuerpos celestes. La Estación Espacial Internacional (ISS), es el punto culminante de cooperación entre los países líderes y sus agencias espaciales, especialmente de cara a los costos. La ISS se encuentra compuesta por módulos, que requerirán más de 90 lanzamientos para completar su configuración final. Antecedentes de la actividad aeroespacial en la República Argentina La actividad espacial, fue iniciada por la República Argentina a partir de finales de la década de los años cuarenta y principios de los años cincuenta, cuando comenzaron actividades relacionadas con la cohetería experimental y la generación de armamento propulsado también con motores-cohete. Los antecedentes de mejor soporte histórico se remontan a la publicación Volanzan (1932), realizada por un grupo minúsculo de entusiastas. Entre los años 1947 y 1948 el ingeniero Teófilo Tabanera comienza a organizar la Sociedad Argentina Interplanetaria (SAI). También dentro de ése marco temporal se desarrolla un motor cohete de combustible líquido, el AN-1 para impulsar un aeromóvil, llamado Tábano, que sería lanzado desde un avión.
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Tenía un empuje de 320 kilogramos con un tiempo de combustión de 40 segundos. Su propelente era ácido nítrico y anilina. Se construyó un banco de pruebas para su ensayo y se realizaron varias pruebas de funcionamiento. Para un lanzamiento desde 5.000 metros de altura el alcance previsto era de 10 kilómetros de vuelo horizontal y 50 kilómetros de planeo. Fue construido por el Instituto de Investigaciones Científicas de las Fuerzas Armadas bajo la dirección y proyecto del ingeniero Ricardo Dyrgalla. En el año 1951 se comienza el desarrollo de la bomba teleguiada PAT1 sobre la base del desarrollo de Henschel en Alemania por parte de la Dirección General de Fabricaciones Militares (DGFM). En el año 1957 se crea una nueva organización el Instituto de Experimentaciones Astronáuticas (IDEA), conformada por un grupo de jóvenes que se separan de la SAI. Generaron cohetes «antigranizo» de pólvora negra. Estos volaban unos 800 metros de altura, «los chicos», y casi 1.700 metros «los grandes», portando ioduro de plata. Se logra el vector experimental, el Martín Fierro de dos etapas siendo de esta forma el primer lanzamiento en Argentina de un cohete con finalidad experimental. El 2 de agosto de 1963 nacería el Instituto Civil de Tecnología Espacial (ICTE), una agrupación inicial de nueve jóvenes que no llegaban a los 20 años. Con el tiempo creció a 32 miembros activos y 120 alumnos adherentes. La primera etapa fueron seis años de intenso trabajo, casi full time y 72 lanzamientos experimentales. Su Programa Felino constaba de cinco modelos: Gato Negro A-1, modelo de educación; Tigre A-2, antigranizo; Jaguar A-3, móvil de entrenamiento de una etapa; Leopardo A-4 de dos etapas y el Pantera A-5, sonda para los 80 kilómetros. En el año 1971 el ICTE construye y lanza el vector Pantera V-150, un cohete de 110 kilogramos de peso que transportó, como carga útil a la mona Cleopatra. Desde los años 1970 a 1972 se realizó la creación de los «Clubes 2001 Cadetes del Espacio», a través de la Revista 2001 (80.000 ejemplares de venta) que permitió la fundación en Argentina de la cohetería modelo o «astromodelismo». Uno de los hechos importantes fue el primer campeonato nacional en la base aérea de Morón. A partir del año 1972 en adelante las entidades de cohetería experimental son encomiadas por el Gobierno Nacional a finalizar toda su actividad. — 74 —
En la actualidad la actividad de entidades de experimentación en cohetería continúa con el permanente aporte de muchos técnicos y profesionales, pero fundamentalmente con el entusiasmo imparable de quienes vierten en esta actividad su más importante esfuerzo. El primer paso oficial data del 11 de diciembre de 1958, fecha en la cual por decreto del poder Ejecutivo Nacional se crea la Escuela de Astronáutica, con dependencia de la Secretaría de Estado de Aeronáutica. La Escuela nunca se concretó, no tuvo vida activa y quedó en papeles, como tantos otros proyectos. La actividad en el espacio se inició en el INSTITEC, en el cual a partir del año 1959 comienzan trabajos para desarrollar un cohete con propulsante sólido. El INSTITEC pasó también a cubrir un importante papel en el diseño y desarrollos de aeronaves que luego realizaba la Fábrica Militar de Aviones (FMA) o la industria privada. Desarrolló e integró numerosos proyectos, que variaron en designación, utilizándose la nomenclatura «I.Ae.» y más tarde «I.A.» o «IA». A partir del año 1961 pasa a denominarse Instituto de Investigación Aeronáutica y Espacial (IIAE). A mediados del año 1961 se propuso y fue aprobado por el poder Ejecutivo el Plan Nacional de Investigaciones Espaciales, que establece las líneas generales de acción inmediata y que para fines del año 1964 ya se habían determinado las bases, proyecciones y alcances de la política aeroespacial argentina. En el anexo del Plan, leemos al final del mismo, que está previsto «… llegar, incluso, a contemplar la posibilidad de lanzar un satélite artificial argentino», posibilidad que se cumplió en la década de los años noventa de manera parcial, al no disponer Argentina de medios propios para lanzamiento de satélites, pero sí la tecnología para su construcción; en realidad, se disponía de la tecnología para construir ambos: el satélite y su lanzador. La consecuencia es que estos Estados se ven obligados a empeñar importantes esfuerzos científicos y económicos para encontrar mínimas respuestas a sus propias necesidades de participación en la actividad espacial. Comisión Nacional de Investigaciones Espaciales (CNIE) La creación de la CNIE en el ámbito de la Fuerza Aérea argentina se materializó por medio del Decreto 1.164 del 28 enero 1960, con la misión
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de fomentar y promover las ciencias básicas, aplicadas y espaciales, desarrollando tecnología de acuerdo con objetivos relacionados con la actividad espacial. Para cumplir con sus funciones, la CNIE basó su estructura original en un consejo científico compuesto de varios comités especializados en las distintas disciplinas vinculadas al quehacer espacial. En estos comités estaban representados todos los organismos del país que se dedicaban al tema, concertando entre todos la actividad a nivel nacional de ese momento. La CNIE se convirtió así en el vehículo mediante el cual los organismos ejecutores intervienen en el planeamiento y en la vía natural para lograr la cooperación internacional. Inicialmente contaba con 20 miembros propuestos por las Universidades Nacionales de: La Plata, Buenos Aires y Córdoba; el Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, la Comisión Nacional de Energía Atómica, el Instituto de Investigaciones Aeronáuticas y Espaciales, el Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas de las Fuerzas Armadas, el Servicio Meteorológico Nacional y otros organismos de investigación del país. El primer presidente de la CNIE fue el ingeniero Teófilo Tabanera y el concepto básico de su organización interna y que orientó prácticamente todas sus actividades en el inicio de sus funciones, fue que su misión principal no era la ejecución directa de investigaciones científicas y desarrollos tecnológicos, sino la de promocionar y coordinar los estudios, experimentos y realizaciones en las ciencias y tecnología espacial que se llevan a cabo en el orden nacional. Para cumplir con esta disposición, a comienzos del año 1963, el INSTITEC cambió su denominación por la de IIAE, modificando su organización para poder desarrollar programas más ambiciosos en materia aeroespacial Desde entonces la CNIE desarrolló una variada actividad, que abarcaba todos los aspectos previstos en el Plan Nacional de Investigaciones Espaciales. La CNIE concertó acuerdos con diversas universidades nacionales y organismos de investigación del país, con el fin de iniciar o acelerar la realización de trabajos, estudios, experimentos y desarrollos relacionados con cohetes-sonda de corto alcance y con investigaciones científicas en diversos campos de la actividad espacial. — 76 —
También convocó a diversos investigadores para la formación de planteles técnicos, en disciplinas tan diversas como radiación cósmica, fenómenos ionosféricas y propulsantes para cohetes, fomentando los estudios e investigaciones en institutos y universidades en el interior del país. Relación con la comunidad científica La actividad internacional era intensa en el primer año de la CNIE, por ejemplo se convino con el Smithsonian Institute (Estados Unidos) un acuerdo de cooperación para la observación óptica de satélites artificiales por medio de una cámara Baker-Nun, suministrada por el citado Instituto que se encontraba instalada y en servicio en el Observatorio Astronómico en Alta Gracia (Provincia de Córdoba), la realización del «Simposio Interamericano de Investigaciones Espaciales» (diciembre de 1960) al que asistieron medio centenar de científicos de varios países y el Convenio de Cooperación con la NASA, ya vigente en ese año 1961 el que contemplaba fundamentalmente los siguientes aspectos: – Intercambio de científicos. – Intercambio de información técnica. – Provisión, por parte de NASA, de cargas útiles con instrumentos para cohetes sonda. – Obtención de equipos especiales. – Asesoramiento técnico especializado. La CNIE, a través de convenios con organismos nacionales e internacionales, realizó las primeras experiencias científicas de estudios atmosféricos en el Hemisferio Sur, mediante el lanzamiento de cohetes y globos estratosféricos. Entre las experiencias científicas mencionadas cabe señalar la de medición de vientos y determinación de la dinámica de la atmósfera neutra, aplicando la técnica de las nubes alcalinas (experiencia nube de sodio) entre los 90 y 150 kilómetros de altitud. En total se efectuaron entre los años 1962-1964, 10 lanzamientos con cohetes que alcanzaron altitudes cercanas a los 200 kilómetros. Los estudios fueron realizados fundamentalmente por la Universidad Nacional de Buenos Aires con la colaboración de la Universidad Nacional de Tucumán. Paralelamente se realizaba el estudio de rayos X galácticos y del Sol y de partículas de alta energía, originadas por la radiación cósmica, utilizando — 77 —
globos estratosféricos de gran capacidad. En esta actividad participaron, entre los años 1970-1971, las siguientes entidades: – Grupo Aeronomía del Departamento Aeronáutico de la Universidad Nacional de La Plata. – Laboratorio de Radiación Cósmica del Instituto de Ingeniería Electrónica de la Universidad Nacional de Tucumán. – Instituto de Astronomía y Física del Espacio. – Servicio Meteorológico Nacional. La CNIE fue un organismo fuertemente comprometido con la promoción de investigaciones científicas, tanto en ciencia básica como aplicada, patrocinando desde sus inicios el desarrollo satelital argentino, alcanzando su desarrollo y expansión más importante a fines de los años setenta. En esa época se desarrolló en la CNIE una nueva filosofía: además de ser un organismo de planificación, coordinación y asesoramiento, se crearon centros y grupos de trabajos propios con un fuerte componente de capacitación y formación de recursos humanos. Es así como surgieron los siguientes Centros: – Centro Espacial «San Miguel», fundado el 12 de diciembre de 1977, sobre la base del Observatorio de Física Cósmica, de la Compañía de Jesús. – Centro de Sensores Remotos, con una subsede en Mar Chiquita, donde estaba ubicada la estación receptora del Landsat; un Subcentro de Procesamiento en avenida Dorrego (Capital Federal) y el Centro de Aplicaciones en Vicente López. – Centro de Investigación y Desarrollo Espacial Mendoza (CIDEM). – El Observatorio Nacional de La Rioja (ONALAR). – Complejo de lanzamientos en la base Marambio, en donde se instalaron rampas de lanzamiento, radar y otros equipos, para realizar de manera regular ensayos científicos con cohetes. Centro Espacial «San Miguel» El Centro Espacial «San Miguel» integró al Observatorio de Física Cósmica, funcionando en ese predio, desarrollando un amplio espectro de actividades dividido en programas, varios de los cuales eran llevados adelante por distintos departamentos: modificación artificial del clima (Programa Nacional de Lucha Antigranizo), energía no convencional, física solar, Exametnet, investigaciones ionosféricas, plataformas de recolección.
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de datos ambientales, aplicaciones satelitales, geología económica, matemática aplicada etc., figura 3. DEPARTAMENTO DE SISTEMAS ESPACIALES
Llevó adelante actividades vinculadas con proyectos espaciales siendo los más importantes el desarrollo de las arquitecturas del futuro satélite doméstico de comunicaciones (Domsat), antecedente del Nahuel IA, puesto en órbita en el año 1997 y del satélite de aplicaciones científicas (SAC-1). El proyecto Sistema Satelital Nacional para Argentina, tenía como objetivo principal disponer de un satélite para aplicaciones científicas (SAC I) y recibió la aprobación oficial, mediante la resolución conjunta número 281 de fecha 31 de enero de 1985 de los Ministerios de Defensa y Educación y Justicia. La Comisión que tenía a su cargo la dirección de los trabajos, fue presidida por el titular de la CNIE y contó con el apoyo del Ministerio de Defensa, de Educación y de Justicia, del IIAE, y del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) y la Universidad de Buenos Aires a través del Instituto de Astronomía y Física del Espacio. — 79 —
El proyecto incluyó diferentes áreas: ingeniería del sistema, segmento espacial, segmento terrestre, aspectos operacionales y lanzamiento; la misión científica estaba relacionada con la investigación de las fulguraciones solares. En noviembre de 1988 se firmó un Memorando de Entendimiento entre la NASA y CNIE relacionado con el desarrollo del SAC I. Finalmente el satélite no fue lanzado pero su desarrollo sirvió como precursor de la serie de satélites argentinos SAC (A, B, C y D), desarrollados por la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE), estando actualmente en órbita los satélites SAC-C lanzado en el año 2000 y SAC-D en junio de 2011. DEPARTAMENTO DE ENERGÍA NO CONVENCIONAL
Trabajó en el desarrollo de dos grupos principales: energía solar y energía eólica. Con tal fin se realizó la instalación de la red solarimétrica, programa patrocinado por la Organización de Estados Americanos, y, en cuanto a la energía eólica, en nuestro país llegaron a construir los — 80 —
primeros generadores de baja potencia capaces de suministrar energía eléctrica (15 a 20 kilovatios) a poblaciones rurales, figura 4. El estudio de las anormalidades geológicas bajo la superficie terrestre (prospección de la minería) para relevar la presencia de napas de agua y minerales (sulfuros) mediante métodos tales como medición de la resistividad aparente con instrumental fabricado en el país, como así también la medición del campo eléctrico y magnético, figuras 5 y 6. DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA ECONÓMICA
Se orientó al estudio de los yacimientos de boratos para facilitar su mejor aprovechamiento, ampliar las reservas comprobadas y orientar la prospección y exploración de nuevas arenas. El Centro Espacial «San Miguel» también alojó al Instituto de Geoquímica, quien con el apoyo del CONICET y en colaboración con organismos nacionales y provinciales, dedica sus actividades a la investigación centrada en la detección, evaluación y remediación de problemas de contaminación natural de aguas subterráneas, tema ambiental de fuerte impacto en la población rural de nuestro país.
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PROGRAMA EXAMETNET
Tuvo como finalidad la implementación de una red de bases de lanzamiento de cohetes sonda meteorológicos para obtener información científica para estudiar la región comprendida entre los 20 y 65 kilómetros de altitud. En nuestro país las bases de lanzamiento fueron el Centro de Experimentación y Lanzamiento de Proyectiles Autopropulsados (CELPA) en Chamical (La Rioja), el CELPA Atlántico, en Mar Chiquita (Buenos Aires) y en el continente antártico la base aérea Marambio (Antártida Argentina) con lo que nuestro país integraba una red internacional para suministrar y compartir datos, figura 7. PROGRAMA EOLO
La experiencia con globos posibilitó realizar observaciones durante periodos variables de tiempo con balones de grandes dimensiones, para manejar, recuperar y reutilizar cargas útiles de hasta 1.000 kilogramos destinadas a medir la intensidad y energía de la radiación electromag— 82 —
nética emitidas por nuevas fuentes de energía, campañas que realizó la CNIE en conjunto con otros organismos extranjeros de investigación durante los años setenta. En marzo de 1979, continuando con la experiencia galaxia, se realizó una campaña de lanzamiento de tres grandes balones portando instrumental para medición neutrónica e infrarroja. Dentro del equipamiento destinado a estos fines se disponía de una aeronave equipada para el seguimiento del vuelo y recuperación de las cargas útiles. PROGRAMA DE FÍSICA SOLAR
Centró sus investigaciones sobre el Sol y la actividad solar, los mecanismos de activación de fulguraciones y la aparición de las manchas solares para obtener información periódica de estos eventos, además del desarrollo de instrumental en técnicas de observación solar. Dentro de las actividades de rutina, los datos obtenidos en «San Miguel» son distribuidos en los centros de compilación y análisis ubicados en Estados Unidos, Europa, Rusia, entre otros. PROGRAMA DE LUCHA ANTIGRANIZO
Dentro de la aplicación de las tecnologías relacionadas con el espacio la CNIE implementó medidas tendientes a reducir sustancialmente las pérdidas ocasionadas a la economía nacional por esa causa. El Programa se basó en el estudio del granizo, de nubes convectivas y de tormentas, realizando campañas para detectar las nubes graniceras y proceder a su destrucción mediante cohetes cargados con ioduro de plata y plomo conducidos desde una central de radar para proteger la región vitivinícola de Mendoza. La observación del comportamiento de las nubes se efectuó con radares FPS-18 y DECCA, la construcción y puesta a punto de los cohetes CLAG I y CLAG II, integración de la red de observaciones, pronóstico y comunicaciones y las coordinaciones para la optimización de todo el proceso, figura 8, p 84. En esta actividad participaron conjuntamente con la CNIE, el IIAE (en la fabricación de cohetes para la siembra del material glaciógeno), la Universidad Nacional de Córdoba, el gobierno de la provincia de Mendoza y la industria privada.
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PROGRAMA DE CAPACITACIÓN
Se desarrollaron en el Centro Espacial «San Miguel» diversos programas de capacitación y cursos de posgrado en temas vinculados con la actividad espacial: – Tecnología aeroespacial (maestría en convenio con la Universidad Tecnológica Nacional). – Teledetección. – Plataformas Colectoras de Datos Satelitales. Centro de Sensores Remotos (CSR) El CSR de la CNIE tuvo como misión recibir, procesar, analizar y poner a disposición de especialistas y usuarios en general las imágenes — 84 —
de los satélites de observación de la Tierra, disponibles a partir de mediados de los años setenta, estaba integrado por: ESTACIÓN RECEPTORA MAR CHIQUITA
Las actividades del CSR, tienen un gran impulso a principio de los años ochenta con la instalación en Mar Chiquita, provincia de Buenos Aires, de la estación receptora de Imágenes Satelitarias de los datos enviados por los satélites de la serie Landsat. La estación receptora, con su antena orientable, tenía un cubrimiento de toda Argentina y de países vecinos: Uruguay, Paraguay, Chile, Bolivia y sur de Brasil y recibía y grababa en cintas especiales los datos satelitales Landsat en tiempo real, diariamente, figura 9. Las cintas de alta densidad con la información satelital se enviaban a la Estación Procesadora en la ciudad de Buenos Aires donde se efectuaban las correcciones y el preprocesamiento digital en un sistema propio, y se elaboraban las imágenes color en el importante laboratorio fotográfico especialmente diseñado para generar ampliaciones fotográficas a partir de los datos satelitales. Los productos así elaborados eran destinados a los usuarios de la imágenes de Argentina y también países vecinos.
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EL CENTRO DE ANÁLISIS Y PROCESAMIENTOS ESPACIALES
Cito en la ciudad de Vicente López, provincia de Buenos Aires, realizaba el procesamiento, análisis e interpretación de las imágenes en distintas áreas temáticas, figura 10. Integrado por profesionales de diferentes disciplinas vinculadas con sistemas informáticos y con la evaluación de recursos naturales y productivos, el Centro realizó tareas de investigación aplicada en el desarrollo de software de procesamiento de imágenes y en técnicas de análisis multiespectral y llevó adelante un ambicioso programa de difusión y capacitación, en convenios con diferentes organismos y universidades interesados en la utilización de las imágenes. Fue permanente la actividad del CSR y de la CNIE en la organización de simposios, seminarios y reuniones técnicas así como la participación de sus especialistas en conferencias, exposiciones y publicaciones técnicas, constituyéndose así las bases de la aplicación de la tecnología de la teledetección en nuestro país. Dentro de las actividades del Centro se destacó también la utilización del avión de investigaciones de la CNIE, equipado con un barredor multiespectral y cámara fotográfica de alta resolución para relevamientos — 86 —
aéreos que complementaban los estudios e investigaciones realizadas a partir de las imágenes satelitales. Concordante con todas las actividades descriptas, la CNIE y en particular el CSR tuvieron una vasta y fecunda cooperación internacional con los organismos dedicados a la actividad de teledetección de los países más importantes del mundo, lo que le permitió participar en proyectos conjuntos multidisciplinarios y posibilitar la capacitación de sus técnicos y profesionales en el campo espacial, figura 11. EL CIDEM
Este Centro poseía una estación de recolección automática de datos ambientales que recibía información transmitida por los satélites de la serie GOES de NOAA, en el marco del Programa de Recolección Automática de Datos Ambientales mediante Satélites (PRADAS). Asimismo junto con el personal científico del Centro Espacial «San Miguel» se programaban y ejecutaban las campañas del Programa de Lucha Antigranizo con los cohetes CLAG I y II y participaba activamente en las campañas de estudios atmosféricos a través del lanzamiento de cohetes y globos estratosféricos (Programas Exatmenet y Eolo). CENTRO ONALAR
El objetivo principal del Departamento de Electricidad fue el estudio de los fenómenos eléctricos que ocurren en las nubes y las ondas electromagnéticas emitidas por descargas eléctricas naturales en la atmósfera. La infraestructura que la CNIE tenía en Mendoza y en La Rioja con gru-
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pos interdisciplinarios contribuyó para el desarrollo de estos planes la meteorología de mesosistemas y la electricidad de las nubes. El ONALAR también participaba de los Programas Nacional de Lucha Antigranizo y de PRADAS, Programas coordinados por la CNIE. Desarrollo de vehículos portadores El desarrollo de vehículos portadores contribuyó desde sus inicios a generar una serie de actividades conexas en la CNIE y en la Fuerza Aérea como la ampliación y mejoramiento de la infraestructura de las bases de lanzamiento del CELPA El Chamical en La Rioja, CELPA en Mar Chiquita, Buenos Aires y Marambio en la Antártida. Entre los primeros objetivos se puede citar que la CNIE le encargó al IIAE, en el año 1963, el desarrollo de dos proyectos: el 5/50 y el 10/100, es decir un lanzador para llevar 5 kilogramos de carga útil a 50 kilómetros de altura y otro de 10 kilogramos de carga útil a 100 kilómetros de altura. Los cohetes sonda fueron la primera selección, la cual se apreció como correcta. Su fabricación constituyó una etapa primaria y fundamental para el desarrollo espacial de una nación. Entre el techo máximo operativo de los globos sonda (aproximadamente 40 kilómetros de altura) y el piso de los satélites artificiales (unos 150 kilómetros) existe un tramo de la atmósfera que no ha sido adecuadamente explorado. Dicho espacio es el dominio de los cohetes sonda. Los cohetes sonda tienen valiosas aplicaciones, pero además son muy útiles para el desarrollo y testeo de instrumentos, la formación de recursos humanos, a la implementación de programas relativamente económicos de estudios de la atmósfera, etc. Por estas razones el desarrollo de una familia de cohetes sonda es casi la etapa inicial obligada de todo proyecto que apunte a un lanzador satelital. El primer lanzamiento se logró el 2 de febrero de 1961, a las 9:20 horas en el paraje Pampa de Achala, en las Sierras Grandes de Córdoba. Como resultado del lanzamiento del denominado Alfa Centauro la República Argentina se inició satisfactoriamente en el campo de los desarrollos espaciales, aun cuando sus performances eran muy modestas (altura máxima entre 15 y 18 kilómetros). — 88 —
Se decidió el desarrollo de un cohete con dos etapas (propulsor y sostenedor) con propulsante sólido. El resultado fue el Beta Centauro lanzado desde Pampa de Achala en octubre de 1961 (alcanzó una altura de 25 kilómetros) transportando instrumental y equipamiento telemétrico para transmitir datos de aceleración axial, alturas y temperaturas en el interior de la ojiva a una estación receptora en tierra. Se realizaron 12 lanzamientos exitosos, en los que ya no era necesario recuperar la ojiva, pues la información que enviaban los sensores era registrada por una estación en tierra para su posterior estudio y evaluación. La carencia de facilidades logísticas y de seguridad impulsó la creación del CELPA Chamical. Tanto el Alfa como el Beta Centauro eran vehículos pesados, con cámaras de combustión de tubos de acero sin costura y aceleraciones excesivas, por lo que era necesaria su optimización. El primer vuelo del Gamma Centauro se realizó desde el CELPA Chamical en agosto de 1963. También utilizaba un lanzador móvil sobre un semirremolque, con sistemas de nivelación y elevación hidráulica, equipo de comunicaciones incorporado y lo necesario para operar la puesta a punto previa al lanzamiento con la máxima seguridad. A partir del año 1967 cambia la escala del desarrollo de vehículos espaciales, se da por finalizada la serie Centauro, y se inicia la serie Orión. Se construyeron dos versiones: Orión I, que no pasó de prototipo y Orión II, con el que en agosto de 1966 se obtuvieron 114 kilómetros de altura, con una carga útil de 15 kilogramos. Desde el CELPA Chamical se efectuaron dos lanzamientos más (septiembre de 1966) y se detectó que no se disponía del instrumental adecuado para evaluar el comportamiento del Orión II, por medio de radares, estaciones de telemetría y filmadoras de muy alta velocidad, por lo que se decide solicitar asistencia técnica a la NASA, para que dichas mediciones se efectuaran desde una de sus bases. La CNIE realizó los contactos a nivel internacional y en noviembre de 1966 un equipo de especialistas civiles y militares de la Fuerza Aérea argentina se trasladó a la centro de Wallops Island (estado de Virginia en Estados Unidos), de la NASA transportando cohetes Orión para ser lanzados desde esa base. La experiencia se denominó Orión-Wallops y los lanzamientos se cumplieron sin inconvenientes, obteniendo la homologación internacional que califica al Orión II como apto en su categoría — 89 —
para experimentos en la alta atmósfera desde las modernas instalaciones de ese complejo espacial. El Rigel (evolución del Orión II), calculado y diseñado por personal del IIAE, fue el primero en su género realizado en el país y en el ámbito suramericano. El prototipo R.01 se elevó a 295 kilómetros y cayó a 250 kilómetros de la plataforma de tiro, cerca del borde de las Salinas Grandes. Al Orión II se le agregó un motor acelerador (denominado Canopus I) y dos pequeños cohetes de refuerzo para salida de rampa con lo que se obtuvo el Rigel, prototipo de dos etapas, que realizó su primer vuelo el 16 de diciembre de 1967. Su estructura y filosofía de diseño son similares al del Orión II. Fue el paso inicial de la tecnología espacial argentina en el dominio suborbital, posibilitando estudios referidos a la radiación cósmica, la ionosfera, biociencia y aspectos relacionados con el reingreso a la atmósfera. La evaluación del Rigel finalizó en agosto de 1970, quedó habilitado para transportar una carga útil de 22 kilogramos a 300 kilómetros de altura. Un ejemplo de la operatividad del Rigel lo tenemos en el lanzamiento que el 18 de julio de 1974 se efectuó en el CELPA Chamical a las 2:20 horas de la mañana para obtener información provenientes de estrellas a visibles a esa hora. El Rigel alcanzó 250 kilómetros de altura y permitió detectar fuentes galácticas de radiación X. Su peso total era de 346 kilogramos con una longitud de 6.454 milímetros y una carga útil de 35 kilogramos. Con el desarrollo del Rigel se obtuvieron significativos adelantos en materia de diseño, estructuras, electrónica, aerodinámica, equipamiento e infraestructura de ensayos estáticos y dinámicos. El Canopus II (motor del Orión) fue utilizado en los varios experimentos de carácter tecnológico hasta 100 kilómetros de altura, constituyéndose un importante punto de partida a la evolución de los motores cohete de estado sólido. El Castor (evolución del Orión) es un cohete de dos etapas a propulsante sólido, está considerado el cuarto miembro de la familia de cohetes sonda diseñados por el IIAE, con el que se completó la serie desarrollada en el periodo 1960-1970, cuyo objeto era elevar cargas útiles hasta alturas comprendidas entre los 90 y 400 kilómetros En octubre de 1975 se realizó un lanzamiento de Castor desde la base Vicecomodoro Marambio (sector Antártico Argentino) para la experien-
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cia germano-argentina de nubes ionizadas, como así también en el año 1978 en la República del Perú. Motores sólidos Se determinó que en un lapso no mayor a cinco años se había gastado 200 millones de pesos en la compra de propulsantes, en su mayoría de origen francés. Surge así la necesidad de implementar una planta piloto para intentar la Investigación y Desarrollo (I+D) de propulsantes sólidos compuestos. En el año 1968 comienza la instalación de los laboratorios y talleres en terrenos lindantes a los polvorines de la FMA en Córdoba, y a mediados del año 1970 ya estaba en funcionamiento en el IIAE una planta piloto para los fines mencionados. La planta está constituida por tres grupos de edificios: ingeniería, laboratorio y la planta piloto, en los que trabajaban 25 personas altamente capacitadas (1970). Es necesario hacer notar que estos adelantos se obtuvieron en un lapso de 18 años (1961-1979), periodo que podemos considerar como el más productivo, en lo que a desarrollo de cohetes se refiere, en la actividad espacial de la República Argentina, pionera en Latinoamérica en este rubro. COHETE TAURO
En marzo de 1977 la CNIE firmó un contrato con la facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales (Departamento Aeronáutico) para desarrollar la carga útil a utilizar en un cohete, denominado Tauro, para ser utilizado como vehículo fotográfico en el Programa de Teledetección de Recursos Naturales. PROYECTO CÓNDOR
Luego de los exitosos comienzos de la cohetería argentina en la fabricación y utilización de cohetes sonda, se inició el camino para lograr un lanzador satelital. Luego de la guerra de las Malvinas se desarrolló el misil Cóndor, previo a este proyecto desarrolló un vehículo, denominado Alacrán, para prueba tecnológica de los motores del Cóndor que fue el único que realizó pruebas de vuelo concretas. Entre los años 1986 y 1989 se realizaron cinco vuelos de prueba del Alacrán, con resultados satisfactorios. — 91 —
Estas experiencias fueron extremadamente útiles para optimizar-corregir el diseño original, tarea que fue encarada con éxito por parte del personal argentino El desarrollo estaba muy avanzado en ese año 1987, con un misil proyectado para transportar una carga de 500 kilogramos hasta una distancia estimada entre 800 y 1.000 kilómetros. Pero otro habría de ser el destino del Cóndor, dado que simultáneamente en esa fecha existían socios del proyecto a los que se consideraban marginales a las reglas de comportamiento que regían en la época. A partir del año 1990 se intensificaron muy seriamente los gestos nortea mericanos para frenar el desarrollo del misil. Las instalaciones de Control y Guiado Inercial (únicas en Suramérica) se comenzaron a instalar en el Centro Espacial «San Miguel» en el año 1981, las cuales fueron desarticuladas posteriormente. La construcción de la planta de Falda del Carmen tienen los siguientes aspectos positivos: – Instalaciones inmejorables para la fabricación de propulsantes, en la I+D. – Equipamiento, normas y procedimientos prácticamente completos. – Ordenamiento del trabajo de tal manera para que sea funcional, eficiente y rápido. – Los recursos para un funcionamiento correcto cumpliendo con los requisitos suficientes para lo que debe ser una planta de producción. – Soluciones inmediatas para cualquier problema imprevisto que surgiera durante el trabajo. Por ejemplo rotura de una máquina, o falta de algún repuesto, etc. – Nueva tecnología y lo que es más importante: transferida a pleno a todo el personal creando una gran responsabilidad y la importancia que implicaba cada tarea. – Máquinas modernas para la fabricación de propulsantes. El Cóndor constituía una herramienta de trabajo, y no un objetivo en sí. Ello se demuestra en su presupuesto total: – El 85% correspondió a los contratos por estudios o trabajos relacionados con su misión específica. – El 5% a la adquisición de aparatos, herramientas e instrumentos especiales.
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– El 10% a gastos propios de funcionamiento, incluidos gastos iniciales de organización y establecimiento. Como objetable se puede mencionar la total dependencia del exterior para reemplazar algún dispositivo o repuesto para alguna de las máquinas del utilaje de fabricación. Lo mismo ocurría con la materia prima necesaria para fabricar el propulsante. En mucho de los casos eran materiales clasificados como estratégicos por Estados Unidos y estrictamente controlada su venta, siendo prácticamente imposible conseguirlo y también comprarlo directamente en el exterior. El Cóndor era un lanzador satelital en potencia (y como tal debió ser tratado). Un aspecto negativo fue la forma en que se trató el tema, de todos los socios involucrados en el proyecto, Argentina fue el único que asumió todas las responsabilidades y afrontó las consecuencias. El Gobierno relevó a los oficiales a cargo de las investigaciones espaciales y creó la CONAE, agencia civil bajo la órbita del Ministerio de Relaciones Exteriores y Cultos. El artículo octavo del Decreto número 995, del 28 de mayo de 1991, por el que se crea la CONAE, disuelve la CNIE y dispone la «…cancelación completa e irreversible de este proyecto…». También se acordó el ingreso del país en el Régimen de Control de Misiles (MTCR), y el polémico misil nunca voló. Posteriormente el Gobierno Nacional acordó que además de desactivar el proyecto, se debían destruir los materiales y planos. Parte de los motores se llevaron a España en el año 1993, para que allí se garantizara la destrucción reclamada por Estados Unidos. Asimismo las instalaciones de Falda del Carmen se abrieron a las inspecciones internacionales. El no disponer de capacidad de orbitar satélites priva a la Argentina de una capacidad geoestratégica significativa, de una fuente de trabajo para personal altamente calificado, y se provoca un drenado de reservas de divisas. Capacidades retenidas: – Capacidad para la el desarrollo e investigación sostenida en el tiempo (proyección de mediano y largo plazo). – Capacidad para la construcción de motores de combustible sólido. — 93 —
– Capacidad para el traslado también de una carga útil mayor a los 400 kilogramos. – Capacidad de integrar los proyectos a diferentes áreas de la producción nacional. – Capacidad de alcanzar también más de 800 kilómetros de navegación controlada. – Capacidad de proyección de satélites en órbita. – Capacidad de realizar telemetría y censado de gran altura. – Capacidad de absorber transferencia tecnológica de los otros polos científicos. – Capacidad para manejar proyecto de gran envergadura y complejidad. Desarrollo en curso. El proyecto Tronador El proyecto Tronador consiste en el desarrollo de una o varias etapas de un inyector satelital basado en un motor de combustible líquido. La primera etapa del proyecto (Tronador I) consiste en el diseño y construcción de un vehículo balístico en el cual se busca ensayar un motor cohete de combustión líquida. El primer ensayo del motor del cohete Tronador I se llevó a cabo exitosamente, noviembre-diciembre de 2005, en las instalaciones de las Fabricaciones Militares (Villa María, Provincia de Córdoba). La segunda etapa del proyecto consiste en el diseño, construcción y ensayo de un vehículo de mayor porte, con una masa 10 veces mayor a la del Tronador I. Este nuevo vehículo, denominado Tronador II, no será balístico sino que su trayectoria será controlada, para lo cual dispondrá de los correspondientes Sistemas de Navegación, Guiado y Control, diseñados y construidos en el país. La hidracina es el componente base del combustible líquido que utiliza el portador Tronador II, cuyo motor tendrá un empuje proyectado de 3.350 kilogramos y podrá colocar una carga de 200 kilogramos a 400 kilómetros de altura. Algunas de las experiencias realizadas han presentado fallos relacionados con las problemáticas propias de los grandes motores de combustible líquido, los que nuestro país ha comenzado a desarrollar con la creación de la CONAE. — 94 —
Participan las siguientes entidades: – Centro de Investigaciones Aplicadas (CIA) de la Fuerza Aérea argentina. – Laboratorio de Electrónica Industrial, Control e Instrumental (LEICI) de la Universidad Nacional de La Plata. – Centro de Investigaciones Ópticas (CIOP) de la Comisión de Investigaciones. – Comisión de Investigaciones Científicas (CIC) de la Provincia de Buenos Aires y del CONICET. – Grupo de Identificación y Control Robusto (GICOR) de la facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires. – Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA). – Instituto Balseiro de la CNEA. – Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa (CITEDEF). – Instituto Tecnológico Buenos Aires. Desde el año 2009 el Sistema de Ciencia y Tecnología de la Defensa ha iniciado un proceso de recuperación de las capacidades de acceso al espacio a través de combustible sólido cuyos detalles son tratados a continuación en el epígrafe siguiente. Acerca del empleo del espacio para la Defensa «…cambiar la forma en que pensamos sobre el poderío aéreo y del espacio… estamos comprometidos a convertirnos en una fuerza aeroespacial, operando en un medio perfecto sin la restricción de divisiones arbitrarias de dimensión vertical. Éste no es un objetivo fácil. Será difícil lograrlo. Sin embargo, es un paso necesario si queremos progresar como una institución de avanzada.» (8). John L. Barry, mayor general (SEL) (USAF) y Darrell L. Herriges, coronel (USAF)
Situación La situación regional para acceso al espacio se encuentra, de alguna manera, bastante segmentada pero sí existe un objetivo claro en todos (8) «Integración del Aeroespacio, no la separación», Air & Space Power Journal-Español, cuarto trimestre del año 2000.
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los casos, el acceso al espacio es una necesidad esencial para el ejercicio de la soberanía regional en general y nacional en particular. En este sentido, la República Argentina a través de la Unión de Naciones Suramericanas (UNASUR) viene proponiendo mediante el Ministro de Defensa la creación de una Agencia Espacial Suramericana (AES) (9). La posibilidad de acceso al espacio se basa en cinco aspectos primordiales, a considerar: 1. Vectores inyectores de cargas espaciales. 2. Vehículos espaciales (satélites u otros ingenios). 3. Estaciones para control y guiado de misiones espaciales. 4. Integración de sensores y procesamientos de imágenes. 5. Cálculo orbital. Existe, además, otro aspecto de consideración que es la capacidad de empleo de Sistemas de Comunicaciones Satelitales basados en satélites geoestacionarios y explotación del servicio a través de telepuertos propios. Este último tiene fuerte impacto en la comercialización de servicios en nuestro país. Los países de la región en general han basado su desarrollo en proyectos «comprados», donde los niveles de desarrollo propio son bajos, con excepción de Brasil y nuestro país que poseen cierta capacidad en la materia, aunque ninguno de los dos ha logrado poner en órbita su ve hículo espacial, con un vector propio. La estrategia propuesta es mantener y alcanzar el dominio de los cinco aspectos primordiales, a través de un evento tecnológico propio, cual es, la satelización con nuestro pequeño satélite (demostrador tecnológico), que permita a futuro llegar a colocar una constelación de µSAT para servicios regionales. El punto más importante es que satelizar significa «llegar al espacio cuando quiero y colocar lo que quiero en la órbita que más me conviene». Una posible visión puede sintetizarse en que a través de pequeños satélites (nano y microsatélites) se constituye un futuro basado en la posibilidad de trabajo espacial con una modalidad Just in Time, permitiendo un servicio oportuno y a costos muy razonables (10). (9) En: http://www.infoespacial.com/?noticia=argentina-propone-a-brasil-la-creacion-deuna-agencia-espacial-suramericana, Brasil considera la iniciativa «positiva y adecuada», 31 de agosto de 2011. (10) Los microsatélites son afín, están incluidos en los planes a largo plazo de la Fuerza Aérea de Estados Unidos que apoyan el concepto de la integración aeroespacial. Mi-
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Antecedentes La Defensa Nacional y la Inteligencia Estratégica requieren de una serie de servicios que se optimizan a través de una adecuada explotación del espacio exterior, con capacidad residual para proveer servicios a otras áreas del quehacer nacional. En la República Argentina, la CONAE es la agencia responsable del desarrollo espacial nacional, involucrando diferentes ámbitos del quehacer nacional pero excluyendo todo desarrollo relacionado con la utilización militar ofensiva de las actividades espaciales (11). En lo referido al control de posiciones orbitales para satélites geoestacionarios (área comunicaciones) se creó la empresa ARSAT, como responsable comercial de la explotación de este rubro (Ley 26.092). Entre los aspectos que la Defensa Nacional necesita ejecutar a través del espacio exterior; para optimizar sus capacidades operacionales, se deben mencionar: – Comunicaciones, exploración y reconocimiento. – Comando y control. – Control de fronteras. – Control de zona económica exclusiva. – Posicionamiento. – Otros. Un aspecto relevante de las estrategias espaciales está constituido por la necesidad de nacionalizar la mayor componente de industria y tecnología nacional que fuere posible, permitiendo un doble valor agregado: por un lado, adquirir el know-how y, por otro lado, una capacidad residual para asistir en áreas tales como: agricultura, ganadería y pesca, control de incendios, inundaciones, defensa civil, ayuda humanitaria, polución de radiofrecuencia, control del espectro electromagnético, entre otras. crosatélites –vehículos autónomos, sumamente maniobrables que pesan menos de 100 kilogramos cada uno y cuestan unos cuantos millones de dólares– como la base fundamental para las capacidades futuras del control del espacio. Dichos sistemas podrían reunirse en órbita, inspeccionar y de ser necesario, interferir con sistemas espaciales sospechosos u hostiles. Además, podrían incluir capacidades robóticas para darle mantenimiento o trasladar recursos espaciales expansibles fijos. «Visión de la Fuerza Aérea de Estados Unidos» para cumplir su visión para el año 2020. Los líderes de la Fuerza Aérea aprobaron esta Visión en el otoño del año 2000. Air Power Journal, segundo trimestre del año 2002. (11) Decreto número 995/91 de creación de la CONAE.
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Se vislumbra que por la experiencia adquirida (1995, puesta en órbita de µSAT Víctor I), en el ámbito de la Defensa y a luz de la tendencia mundial, resulta adecuado que los esfuerzos para la región se centren en el desarrollo de satélites pequeños empleados en órbitas bajas. En esta tendencia la idea es el desarrollo de satélites pequeños de bajo costo (operacional y de lanzamiento) que se integren modularmente en una constelación que trabaje bajo conceptos de procesamiento distribuido y operación compartida entre diferentes vehículos. Ello permitiría la posibilidad de emplear vectores nacionales para la puesta en órbita, y también permitiría dotar a la región de un sistema específico con alto rendimiento, desarrollo y control completamente propietario, para uso en las áreas descriptas y potencial empleo dual. Criterios de trabajo: – Máximo aprovechamiento de los recursos regionales, explotando y desarrollando las capacidades propias en los límites de las tecnologías acordes con el estado del arte. – Lograr en el marco regional (UNASUR) la capacidad de orbitar cargas útiles de diferentes tipos como paso fundamental para la proyección de la región al espacio exterior, utilizando desarrollos propios de carácter dual generados a partir de esfuerzos combinados. – Dotar a la UNASUR de herramientas propias y facilidades para iniciar tareas asociadas con las necesidades de: comunicaciones, observación de la Tierra, aumentación, etc. – En principio, resulta adecuado establecer una capacidad de observación continua de la Tierra desde el espacio exterior con miras al ejercicio del control de zonas económicas exclusivas, defensa civil, detección temprana de incendios forestales, ganadería, agricultura, inundaciones, pesca, minería, entre otras. Verticales identificadas COMUNICACIONES
Vemos que esta vertical se encuentra asociada con el empleo de satélites geosincrónicos, los mismos resultan adecuados para las necesidades de la Defensa a la vez que al ser parte de una empresa estatal propia permitiría la figura de cliente activo en la gestión de las comunicaciones de la Defensa.
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En tal sentido, se impulsa la idea de continuar el desarrollo de la capacidad de comunicaciones satelitales a través de un satélite geoestacionario de origen nacional, y a través de transpondedores propios para la Defensa Nacional, a las capacidades actuales de telepuertos fijos. Es prudente pensar en contar con instalaciones transportables, empleando comunicaciones en las bandas adecuados para proveer de servicios a medios fijos y elementos móviles de la Defensa Nacional. OBSERVACIÓN DE LA TIERRA
Esta vertical se encuentra asociada con la idea de conformar una constelación de satélites de órbita baja o heliocéntricos, empleando sensores multiespectrales. Existe variada experiencia en desarrollos propios realizados hasta la fecha sobre la base de satélites pequeños que han demostrado la factibilidad tecnológica de producir satélites a costos razonables, (µSat Víctor I, µSat de la Universidad Tecnológica Nacional-Universidad de Buenos Aires, µSat Pehuensat de la Universidad del Comahue). La situación tecnológica abre las puertas y posibilidades para generar un sistema de obtención de imágenes, sistemas de comunicaciones específicos, sistemas de posicionamiento, sistemas de aumentación, y otros, a la vez que se presenta como el adecuado semillero de desarrollo de recursos humanos a emplear en el futuro próximo con la empresa nacional INVAP abocada al desarrollo de grandes satélites. SISTEMA DE AUMENTACIÓN
La implementación del sistema de aumentación nacional, a partir de redes de aumentación con fines geodésicos y sobre la posibilidad de emplear dicha red para difundir la corrección, en tiempo real, de sistemas de navegación satelitales, para aplicarse en móviles de todo tipo. ACCESO AL ESPACIO CON SISTEMAS HÍBRIDOS
La posibilidad de explotación real de los servicios espaciales, de manera integral e integrada, requiere de un aspecto que resulta fundamental, el acceso al espacio. La problemática de acceso al espacio, constituye el eje de la independencia estratégica de un país con relación a la explotación de los servicios espaciales.
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La República Argentina estuvo en los años noventa a punto de concretar dicha hazaña, pero lamentablemente, cuestiones que no son objeto de análisis en el presente trabajo, resultaron en la mezcla de aspectos que relacionan el acceso al espacio con la construcción de misiles superficiesuperficie de largo alcance (Cóndor II). El corolario de esta situación ha sido: – La desactivación de gran parte de las capacidades alcanzadas. – La diáspora de los recursos humanos involucrados en el desarrollo. – El cierre de CNIE y la apertura de la CONAE. – Como consecuencia de estos hechos surge el mito de que el combustible sólido es para desarrollos militares, y el líquido es de fines pacíficos. La situación descripta condujo a la nueva Agencia Espacial Nacional a buscar otro camino a través del combustible líquido, para el cual los conocimientos del Sistema Científico y Tecnológico argentino no pasaba por su mejor situación, ello ha devenido en que en más de 20 años no se ha logrado acceder al espacio. Por otra parte el Sistema Científico y Tecnológico de la Defensa posee un nivel de estado del arte que permitiría la inyección satelital basada en combustible sólido; este aspecto pretende recuperar y alcanzar lo antes posible la posibilidad el acceso al espacio, a la vez que sirvan estos desarrollos como auxiliares de los motores líquidos que actualmente estudia la Agencia Espacial Nacional. En la actualidad a nivel mundial, las ocho naciones con capacidad de acceso al espacio lo hacen de manera indistinta, con vectores de combustible sólido, líquido o híbridos (sólido más líquido) y en muchos casos, acceden al espacio con fines comerciales, utilizando los viejos misiles intercontinentales de los cuales hay de combustible líquido y sólido. ¿Cómo cambiar esta situación? Hasta que se alcance la madurez en el desarrollo de motores líquidos, los desarrollos en sólidos permitirían comenzar a poner en órbita nuestros propios microsatélites (µSAT); cuestión que es un todo compatible con la política nacional y regional en el ámbito de UNASUR. Comunicaciones satelitales Los satélites geoestacionarios son plataformas cuya proyección las convierte en recomendables para ser utilizadas específicamente en el área — 100 —
de telecomunicaciones, en razón de presentar en su conjunto, tanto en el nivel regional como mundial, un horizonte de extrema complejidad en relación particularmente con la ocupación de las posiciones orbitales geoestacionarias. Este tipo de sistemas se encuentra regulado internacionalmente en cuanto a la posible disponibilidad orbital y de empleo de frecuencias a través de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT). El actual estado de la tecnología en cuanto a Sistemas de Comunicaciones Satelitales contempla el empleo de satélites en órbitas altas o geoestacionarias, medias y bajas. Sobre el empleo de esta solución de comunicaciones se aprecia que existen dos posibles actitudes: 1. Cliente cautivo: es un usuario que contrata servicios llave en mano, no contempla ningún tipo de agregado propio y se reduce simplemente a afrontar el gasto emanado sin aporte tecnológico de ninguna clase. 2. Cliente activo: posee la particularidad de poder generar cursos convenientes de acción especialmente por aportar valor agregado que, a la larga, implican cierto nivel de independencia tecnológica y aprovechamiento de los recursos humanos con mayor grado de especialización. En este marco la estrategia propuesta es presentar un modo de acción viable que posibilite la evolución de los Sistemas de Comunicaciones Satelitales en el ámbito de la Defensa a través de un esquema de desarrollo sustentable (cliente activo), tendiente a satisfacer las necesidades de comunicaciones en voz y datos para el desarrollo de las operaciones militares y propender a su integración con otras redes de comunicaciones. El programa de trabajo debe propender hacia el máximo aprovechamiento del recurso satelital y permitir alcanzar niveles de integración aplicables a los Sistemas CyC como factor contributivo al incremento de la capacidad de comunicaciones en general. Aspectos a considerar Relacionados con el tipo de satélite-constelación a emplear, se debe tener en cuenta que la altura de la órbita del satélite es un factor limitante de la cobertura y afecta los tiempos necesarios para la transmisión, especialmente para aquellas aplicaciones sensibles al retardo. En este sentido la necesidad de complementación de terminales, redes y sa-
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télites, a emplear sobre las distintas órbitas para que los esquemas de transmisión que éstos permiten satisfagan a distintos requerimientos operacionales, requiere de un análisis adecuado. Otro aspecto para reflexionar es el relativo a las bandas de frecuencia de operación para los distintos sistemas, ya que las comunicaciones deberán trabajar con móviles marítimos, aéreos y terrestres, transmisión de datos unidireccional y bidireccionales (desde y hacia los móviles o estaciones fijas). Los móviles emplearán tecnologías que permitan con una pequeña antena dirigir electrónicamente el haz de comunicaciones contemplando bandas tales como X, L, Ku o K. En relación al ámbito de empleo se considera: – Aéreo: caracterizado por la elevada velocidad de los móviles, aspecto que afecta en la implementación de los sistemas de antenas, encareciendo la solución satelital y haciéndola particular para cada tipo de aeronave. Además, requiere una integración dedicada en el caso de las aeronaves de combate. En todos los casos su implementación requiere adaptaciones y la aprobación de la autoridad certificante de la aeronave. – Marítimo: caracterizado por la velocidad y aceleración de los móviles producto del constante rolido y cabeceo de las embarcaciones; aspecto que encarece la solución satelital ya que las terminales deben ser giroestabilizadas. – Terrestre: caracterizado por su escasa movilidad y la posibilidad de empleo del hombre como elemento de apuntamiento, abarata cualquier solución tecnológica. Aspectos relacionados con los esquemas de acceso al recurso satelital resulta en un factor decisivo de la red de comunicaciones a implementar y la optimización del empleo de ancho de banda. El tamaño de la red de comunicaciones, determinará la tecnología de acceso, donde se juega con aspectos tales como posibilidad de optimización del ancho de banda (TDMA, DVB-RCS) y en otros casos considerar el establecimiento de enlaces con o sin dependencia de un hub central o telepuerto, buscándose Soluciones Tecnológicas más Orientadas (SCPC). Aspectos relacionados con la conformación del segmento terrestre según las necesidades de la Defensa, y teniendo en cuenta los distintos tipos de satélites y terminales a emplear, resulta aconsejable: – Para redes que emplean satélites geoestacionarios: el segmento terrestre deberá estar conformado por, como mínimo, un telepuerto sa-
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telital o hubs concentradores de señales ubicados en distintas regiones, integrados a la Red de Comunicaciones de Defensa y telepuertos transportables de alternativa con capacidad de reubicación e integración a requerimiento. Estos telepuertos deberán permitir conectar redes satelitales con distintos tipos de acceso, en múltiples bandas de operación. Complementariamente, se deberá disponer de móviles aéreos, marítimos y terrestres con enlace satelital, con las características particulares que impone cada ámbito de operación. – Para redes que emplean satélites de órbita media o baja: deberá disponerse de terminales satelitales móviles que se interconecten entre sí o con las redes de comunicaciones terrestres, a través de constelaciones de satélites militares o comerciales. También es necesario tener en cuenta la zona de operación de los distintos móviles, en virtud de la cobertura prácticamente nula que poseen los satélites geoestacionarios en las zonas polares. Empleo de vehículos espaciales en la problemática de la Defensa Constelación de micro y nanosatélites de observación En nuestro país, este tipo de satélites han alcanzado mayor experiencia dentro de la Fuerza Aérea argentina, Institución que realizó la puesta en órbita de un primer modelo µSat-1 Víctor en el año 1995; otros casos han sido el µSat-1 de la Universidad Tecnológica Nacional-Universidad de Buenos Aires, o el µSat Pehuensat de la Universidad del Comahue. Los satélites livianos y pequeños han sido favorecidos por las tendencias mundiales, dado que su desarrollo es más económico, y su concepción y generación permite demostradores tecnológicos alcanzando capacidades operacionales similares a otros dispositivos más pesados, gracias a los desarrollos en microelectrónica, figura 12, p. 104. La mecánica orbital de Satélites de Órbita Baja (LEO) determina la necesidad de contar con constelaciones a fin de brindar cobertura permanente a todo el territorio nacional. Por la altura de las órbitas deben poseer una velocidad de rotación mayor que la de la Tierra para no ser traccionados por efecto de la gravedad. Una de las limitaciones para este tipo de dispositivo es que no posee un motor de mantenimiento orbital. Incursionar en el área de satélites de órbita baja implica con la contar con la capacidad técnica para realizar desarrollos en aspectos referidos a: — 103 —
– Construcción de satélites. – Resolver el problema del mantenimiento orbital a través de motores inocuos para lanzamiento Piggy Back (12). – Estaciones de control. – Sensores. – Vectores de lanzamiento: los propios desarrollados por la Agencia Espacial Nacional, tanto sobre combustibles líquidos como opciones (12) Propulsor de plasma pulsante P4S-3 Modelo Experimental de Vuelo (MEV), integrado a la plataforma μSAT-3 El propulsor de plasma pulsante de propelente sólido es un motor cohete «eléctrico», es decir que la fuente de energía para la aceleración de su masa reactiva (el propelente) no es química, sino electromagnética. En nuestro caso, la energía almacenada en un condensador se libera a través de un arco que se desarrolla entre el ánodo y el cátodo, produciendo la ablación y la ionización de una pequeña masa del propelente sólido (Teflón); la corriente que pasa a través de esta masa, interactuando con el campo magnético propio, genera fuerzas de Lorentz sobre ésta, acelerándola como un chorro de plasma. La descarga completa del condensador termina el proceso («pulso» propulsivo) reiniciándose con un nuevo ciclo de carga.
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disponibles sobre combustible sólido, o bien a través de lanzadores externos. Poseyendo la factibilidad técnica, la producción de pequeños satélites propios origina la posibilidad de poner varios dispositivos de manera coordinada en órbita (nubes o constelaciones) originando la opción de instalar diferentes capacidades operacionales, a considerar: – Observación de la Tierra. – Sistema de Comunicación Específico. – Sistema de Posicionamiento. – Sistema de Aumentación. En tal sentido, un primer paso desde el punto de vista de una estrategia para la Defensa puede consistir en el desarrollo de una constelación de satélites propios con fuerte pisada en la región y el territorio nacional, aguas jurisdiccionales y Antártida, para observar de manera permanente las áreas mencionadas, con capacidad dual; para cubrir necesidades propias de la Defensa y capacidad residual que permitirá dar servicios a otras áreas del quehacer nacional y regional, tales como: defensa civil, detección temprana de incendios, inundaciones, agricultura, ganadería, industria, minería, catastro, y a los países de la región que los requieran o conformen el Sistema de la AES. Acerca de las operaciones de exploración y reconocimiento Se aprecia conveniente una constelación de entre 8 y 10 satélites de peso Peso a Principio de Vida Útil (BOL) de hasta 100 kilogramos. Una estrategia positiva se inicia con el lanzamiento de un demostrador tecnológico, ya sea con el lanzador nacional o alternativo a designar en configuración Piggy-Back (es decir, lanzamiento conjunto con otro satélite con el cual se comparten los gastos emergentes de lanzamiento). Realizar los ajustes de ingeniería necesarios, a partir del demostrador tecnológico, para comenzar la construcción en serie de los satélites que componen la constelación, los cuales sólo podrán ser puestos en órbita a través de inyectores propios. Un elemento clave en el demostrador tecnológico lo constituye la capacidad de mantenimiento de la órbita empleando la tecnología de motores eléctricos. Este elemento, de acuerdo con las previsiones iniciales, es
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uno de los factores determinantes para buscar órbitas del orden de los 700 kilómetros. Tecnología ISR, sensor multiespectral con definición del orden de los 5 a 10 metros: esta tecnología permitirá obtener imágenes en diferentes bandas brindando numerosos servicios. Acerca de las operaciones de comunicaciones digitales de baja tasa de transmisión La cantidad de repetidores (plataformas satelitales) está en directa proporción a los servicios a prestar, lo cual tiene impacto en el costo total del Sistema. En este caso, se aprecia una cantidad entre 25 y 30. Una alternativa de interés es la de utilizar los denominados nanosatélites con pesos menores a 10 kilogramos por unidad y posibilidad de lanzamiento en grupos (o clusters). La denominación «Baja tasa de transmisión» obedece a que el conglomerado usuario utilizará estaciones terrestres portátiles de muy pequeñas dimensiones y poco gasto energético, por lo cual pueden ser ubicados individualmente en espacios reducidos (mochilas, por ejemplo). Las tasas de transmisión no admiten la transmisión-recepción de imágenes en tiempo real ni comunicaciones telefónicas (se trata únicamente de transmisión de datos). Acerca de operaciones de posicionamiento No se formulan debido a que sus posibilidades tecnológicas se encuentran en proceso de evaluación. Acerca de operaciones de aumentación Basadas en la utilización de los denominados nanosatélites con pesos menores a 10 kilogramos por unidad y posibilidad de lanzamiento en grupos (o clusters). Con objeto de empleo en regiones específicas asociadas con sistemas de aumentación terrestres. Razones para impulsar el desarrollo de µSAT Tecnologías propias aplicadas al desarrollo: diseño de vehículos espaciales, control de misión, tecnología de los materiales, microelectrónica, — 106 —
técnicas de propulsión en el espacio, comunicaciones, ingeniería de ensayos y confiabilidad, gestión de proyectos, entre otras. Uno de los aspectos que conlleva a la selección de microsatélite (µSAT) resulta del hecho de contar con experiencia concreta en la producción de este tipo de ingenio (lanzamiento del Víctor I en el año 1995, que se mantuviera en órbita y activo por cinco años). A partir de ese desarrollo se comenzó a preparar el Víctor II, un modelo de ingeniería más avanzado y cuya sorpresa tecnológica es la de contar con un motor de plasma para el mantenimiento en órbita del vehículo. Esta novedad tecnológica (motor de plasma) consiste en el empleo de energía solar convertida en eléctrica para el mantenimiento en órbita a partir de impulsos continuos de electrones, figura 13. El desarrollo resulta una innovación interesante en temas referidos a la propulsión de vehículos espaciales. Esta es la razón principal por la que se elige la órbita de 600 kilómetros a 800 kilómetros, ya que es la más baja donde el motor aún es eficiente de acuerdo con los cálculos y simulaciones. Permite sostener los servicios de la constelación y utilizar sensores más económicos y livianos con buena resolución para las tareas previstas.
Figura 13.— Ensayo del motor de plasma en cámara de vacío.
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¿Qué permite una estrategia basada en tecnología de pequeños satélites para generar servicios espaciales de empleo específico?: – El desarrollo de recursos humanos a bajo costo, orientados al área espacial a través de centros de investigación y universidades. – La facilidad para acceder al espacio con medios propios en razón de sus reducidos pesos y amplias prestaciones. – La ocupación de órbitas bajas y medias. Hoy existen aproximadamente 6.000 vehículos en el espacio. – Brindar servicios espaciales regionales a costo acotado, en la actualidad, la problemática de control de fronteras, control de la zona económica exclusiva, detección de incendio, inundaciones, catástrofes varias, información científica y de producción para los sectores agrícolas, ganaderos y de pesca, se puede realizar a través de una constelación de satélites con fuerte pisada en la región con sensores de tipo también multiespectral con resolución óptima (costo-precisión). Estrategia de ocupación espacial positiva La estrategia de ocupación espacial positiva debería ser una política de Estado y regional. Cualquier inacción al respecto relegaría definitivamente las posibilidades de acceso al espacio (órbitas medias y bajas), como consecuencia los siguientes episodios se visualizan en la proyección del corto plazo: – En la próxima década o antes, al restringirse la libertad de empleo del espacio; se respetarán los derechos adquiridos de aquellas que ya los posean – Las órbitas serán como las posiciones geoestacionarias, donde las mejores órbitas son sólo para quienes poseen las tecnologías de control espacial cuya base es el acceso al espacio. – Los miembros del club de acceso al espacio serán quienes legislen las normas para el espacio. – Cabe destacar que la literatura militar de Estados Unidos en este sentido es muy frondosa y ha dictado la argumentación legal para la militarización de diferentes aspectos espaciales. – Con una legislación acotada para los nuevos desarrollos, las posibilidades de acceso al espacio serán más restringidas aún. Se estima que este proceso se producirá a fines de la presente década.
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Inyectores espaciales La problemática de la presencia en el espacio estratégicamente se encuentra de la mano de la posibilidad concreta de acceder al espacio con medios propios, en este sentido nuestro país como ya ha sido expuesto, posee una rica historia de desarrollos de vehículos suborbitales, con diferentes tipos de experiencias científicas, luego de aproximadamente 20 años de inactividad en el ámbito de la Defensa, la reactivación surgida a partir de los lanzamientos de Gradicom I y II, abren una alternativa a la posibilidad de colaborar con CONAE para lograr alcanzar el espacio. ¿Cómo alcanzar el techo tecnológico? Gradicom I es una iniciativa del CITEDEF, que inmediatamente aglutina a otros actores del Sistema de Investigación y Desarrollo de la Defensa, para iniciar tareas de un sistema más complejo Gradicom II (13). A partir de ello se comienza a producir una masa crítica de recursos humanos con conocimientos y experiencia, que se había disgregado hacia otras áreas de la investigación, figura 14.
(13) Cohete de dos etapas para alcanzar 103 kilómetros con experiencia de telemetría y compatibilidad electromagnética.
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Las acciones tendientes a nuclearlas, se caracterizan por: 1. Organizar un taller de tecnologías espaciales en la búsqueda de: – Constituir una masa crítica de recursos humanos. – Encontrar sinergias entre las experiencia pasadas y las que están en desarrollo – Buscar factibilidad para incorporar al desarrollo de Gradicom. – carga útil, estabilización y guiado, optimización de sistema de simulación, construcción de componentes y fundamentalmente configuraciones de lanzamiento con miras a satelizar cargas pequeñas (nano SAT 10 kilogramos). 2. Contar con una tecnología que permita obtener un motor que aliente diferentes configuraciones para poder avanzar en una familia de cohetes, sondas e inyectores satelitales propios basados en combustible sólido. 3. Evolucionar hacia una configuración que permita orbitar una carga útil similar al µSAT. 4. Iniciar el diseño de un plan que establezca la infraestructura necesaria para comenzar a realizar lanzamientos de manera sistemática. Un aspecto a considerar es el relativo al orden de magnitud de la inversión requerida para el acceso al espacio, el cálculo promedio es de 10.000 a 15.000 dólares norteamericanos por kilogramo en órbita (14), ello significa que se habla de aproximadamente 6.000.000 de dólares por año para mantener una constelación propia con inyectores incluidos. Por las características propias de la tarea, se requiere que la misma se ejecute con el mayor componente de industria y tecnología nacional que fuere posible, dejando un doble valor agregado: el primero el adquirir el know how y el segundo, una gran capacidad dual para asistir en las otras áreas del quehacer. En tal sentido para ello se ha visualizado como adecuado, la tendencia mundial de desarrollar satélites pequeños, empleados en órbitas bajas en modo de procesamiento distribuido que permita adquirir una capacidad similar a los grandes satélites, cuestión en la cual nuestro país ya ha desarrollado una experiencia en el año 1995 con la puesta en órbita de µSAT 1. (14) Oberg, James E.: Teoría del Poder Espacial (Space Power Theory), Federal Printer, Washington, D.C., 1991.
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Este tipo de desarrollos constituyen un factor de aseguramiento de capacidades, para dar lugar a otros I+D también propuestos en este trabajo que no pertenecen específicamente al área espacial, pero sí están estrechamente relacionados: la alta atmósfera constituye hoy un espacio no utilizado pero sus implicancias estratégicas serán de vital importancia en el futuro cercano, a la luz de problemáticas tales como la superpoblación de satélites. Gradicom I, recuperó e impulsó la posibilidad de utilización del combustible sólido como propulsante de vectores inyectores satelitales como una alternativa de avance en el corto plazo hacia el acceso al espacio exterior y satelización de pequeños satélites, hasta tanto la CONAE finalice con los desarrollos de motores de combustibles líquidos. Esto permitiría integrar a la Defensa de manera activa en el plan espacial de CONAE años 2004-2015, en lo atinente al capítulo tercero: «Los cursos de acción», Curso B «Sistemas Satelitales», bajo el título «Desarrollos nacionales de componentes espaciales», de acuerdo con lo definido para «Integración de constelaciones y sistemas» y «Misiones tecnológicas», trabajando de manera coordinada y cooperativa con la Agencia Nacional Espacial. Evolución a través del espacio exterior Un primer paso para establecer los aspectos rectores para llevar adelante un plan de desarrollo de inyectores satelitales que permitan la utilización del espacio para servicios requeridos por la región y el Estado Nacional en el corto y mediano plazo que permita a la Defensa evolucionar través del espacio exterior, considerando las siguientes áreas: – Desarrollo de vectores de propulsantes sólidos. – Desarrollo de Sistema de Guiado y Control y de Seguridad del Lanzador. – Desarrollo e instalación de las plantas para la producción de las materias primas básicas que se usarán en los motores de los inyectores. – Desarrollo de micro y nanosatélites. De esta manera, se intenta establecer una dirección del esfuerzo tecnológico que podría desarrollar el Sistema de Investigación y Desarrollo de la Defensa en conjunto con el Sistema de Investigación y Desarrollo del Estado y la Región, y otros organismos propios y/o asociados en aspectos tales como: componentes de inyectores satelitales, satélites, control y guiado, química y producción. — 111 —
Esta metodología de trabajo permite: – Aprovechamiento de los recursos nacionales, explotando y desarrollando las capacidades propias en los límites de las tecnologías acordes con el estado del arte. – Establecer en el ámbito regional la capacidad de orbitar cargas útiles de diferentes tipos como paso fundamental para la proyección de la explotación del espacio exterior utilizando desarrollos propios de carácter dual generados en conjunto con el Sistema Científico y Tecnológico Nacional y Regional, figura 15.
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Aspectos a considerar para evolucionar hacia la inyección satelital Bajo este título se intenta definir cuales son los aspectos mínimos requeridos para disponer de un inyector satelital en el corto plazo con capacidad de satelizar un nanosatélite en LEO, mientras se aguarda los avances en desarrollos de inyectores con otras tecnologías y mayores potencias: – Gestión de proyecto (costos, tiempos y tecnologías involucradas). – Diseño y fabricación de componentes. – Rampa de lanzamiento. – Integración. – Base de lanzamiento. – Incorporación y formación de personal. – Disponibilidad de logística de apoyo terrestre. – Sistema de seguimiento. – Análisis de riesgo para el campo de lanzamiento. – Sistema de aseguramiento de la calidad. Sistema de aumentación «Podemos imaginar en el siglo XXI un mundo cubierto por un sistema global ampliado y entrelazado por comunicaciones digitales móviles, en el que los aviones y otros vehículos viajan por “túneles virtuales”, por raíles imaginarios a través del espacio, continuamente optimizados para hacer frente a las variaciones meteorológicas, el tráfico y otras situaciones. Vehículos robóticos llevarían a cabo todas las labores de construcción, transporte, minería y movimiento de tierra, trabajando día y noche sin necesidad de descanso.» Bradford W. Parkinson, Stanford University
El problema de la navegación terrestre, naval y aérea El problema de la navegación terrestre, naval y aérea ha representado históricamente un inconveniente que se ha manifestado en un gran número de soluciones desde el principio mismo de la historia conocida de la humanidad, partiendo del clásico sextante, cartas de navegación, la brújula hasta los sistemas de gran complejidad presentes en la actualidad. — 113 —
Siempre la constante es buscar una referencia válida y ubicar al móvil en un mapa, es decir, georeferenciar una posición determinada. A partir de la posibilidad de colocar cargas útiles en órbita de la Tierra la era espacial emergente ha podido determinar la conveniencia de ubicar un móvil en el casquete terrestre a partir de la utilización de satélites artificiales. Básicamente, las primeras aplicaciones de satélites de posicionamiento se orientaron a las grandes masas acuáticas, es decir, que se trataba de sistemas orientados al tráfico naval especialmente como requerimiento militar. Posteriormente (aproximadamente de los últimos 20 años) se extendieron a las utilizaciones terrestres utilizando el mismo marco de funcionamiento y últimamente a los móviles aéreos. Finalmente la evolución se orientó a sistemas civiles, generando de esta forma un gran número de aplicaciones y toda una industria conexa a nivel internacional que pudo dar abasto a esta nueva vertiente de la tecnología espacial aplicada. Por esta evolución los sistemas de navegación basados sobre satélites han determinado la consolidación a nivel mundial de los así denominados Sistemas Globales de Navegación por Satélites, GNSS (Global Navigation Satellite Systems), cuyo nombre hace referencia a que utilizan espacionaves (satélites) para ubicar un móvil sobre el casquete terrestre. Normalmente son de órbitas medias, aunque hay manifestaciones de utilización de otras órbitas, como ser las geosincrónicas. Al utilizar satélites de órbitas medias, la velocidad que debe tener un satélite excede el periodo de rotación terrestre, es decir, giran más rápido que la Tierra. Por esta razón, un observador que pudiese ver un satélite de este tipo vería como el mismo «pasa» en el sector de casquete celeste ubicado por arriba del lugar donde se encuentre hasta perderse luego en el horizonte local. Este fenómeno ocurre más pronunciadamente con las denominadas órbitas bajas, siendo la diferencia que en este caso la velocidad de pasada es bastante mayor que en el caso de las órbitas medias (es decir, el observador terrestre apreciaría que los satélites pasan más rápido). — 114 —
Eso determina la necesidad de poder colocar en órbita lo que se denomina «constelaciones» de satélites, para poder tener una cobertura completa del globo terrestre que sea efectiva durante las 24 horas del día. Las constelaciones de satélites permiten disponer de un servicio de posicionamiento de cobertura global y permanente (un requerimiento esencialmente militar). La extrapolación del campo de la Defensa al campo científico y comercial Si bien originalmente las aplicaciones iniciales de esta tecnología estuvieron claramente orientados hacia el campo de la Defensa, el advenimiento del posicionamiento satelital modificó drásticamente disciplinas como la metodología de los levantamientos geodésicos y topográficos mediante la utilización de sus distintas alternativas que van desde los llamados navegadores satelitales hasta equipos mucho más refinados que se utilizan normalmente para las aplicaciones mencionadas. Es así que en este contexto el aprovechamiento de las denominadas estaciones permanentes, presenta un número que crece en forma constante en cantidad y calidad a nivel mundial. También existe un muy creciente número de aplicaciones en otros campos de la actividad externa a la Defensa y a la Ciencia, como ser el posicionamiento de vehículos terrestres con el objeto de poder hacer más eficiente la expensa inherente o bien para poder determinar la localización en casos de siniestros, especialmente robos. En este último caso es en el que se encuentra el mayor crecimiento numérico a nivel global configurando un caso emblemático por el gran efecto multiplicador en cuanto a la generación de puestos de trabajo. Es ampliamente conocido que la industria automotriz dispone en la actualidad de modelos de posicionadores satelitales incorporados directamente por los distintos fabricantes como equipamiento estándar de sus modelos, en un arco creciente de prestaciones y capacidades. La industria agropecuaria también ha manifestado una reciente aplicación de importancia denominada agricultura de precisión (de gran importancia en los países agrícola-ganaderos). Este crecimiento exponencial también es emblemático en tanto y en cuanto sigue utilizando satélites originariamente de uso militar que se encuentran aperturados expresamente al uso civil, comercial y declarado sin dejar de lado su fin último, es decir, al usuario de Defensa. — 115 —
Orígenes y muy rápida evolución progresiva El GNSS ha tenido diferentes manifestaciones a partir de los primeros sistemas usados mundialmente (Transit de la Armada de Estados Unidos, Omega de igual origen y Loran). Todos son desarrollos originados durante la llamada guerra fría que buscaban posicionar en principio móviles militares navales, extendiéndose luego a otros usuarios de índole civil. El mundo socialista desplegó su Sistema Unificado de Navegación Espacial (GLONASS), actualmente en uso, pero con el fin específico de la Defensa. La evolución tecnológica ha sido absolutamente exponencial tanto en la generación del dato básico de posición y altura como en la presentación al usuario. Este hecho se ha visto acompañado de una velocidad de procesamiento muy superior a las primeras manifestaciones, logrando que hoy en día confluyan tanto la disciplina de tecnología satelital en sí como también la informática, a tal punto que no se conciben aplicaciones sin estar ambas acompañadas en su conjunto. Paralelamente la obtención de dato de posición y altura creció en velocidad, de manera tal que en los primeros sistemas se podía llegar a tardar horas en obtener un dato preciso de posición (por ejemplo con el Sistema TRANSIT), mientras que hoy se logra en fracciones de minuto (y aún menos). Más constelaciones adicionales El esquema inicial de poseer únicamente dos Sistemas GPS (Global Positioning Systems) de Estados Unidos, y GLONASS de la Federación Rusa queda al presente ampliamente superado, lo cual implicará una ventaja referida a la cantidad de sistemas satelitales que en el breve lapso de los años venideros podrán proveer servicio a una masa de usuarios creciente con el tiempo. Se pueden mencionar el Sistema Galileo europeo, el Beidou de la República Popular China y el Gagan de la India. Los siguientes totales, que incluyen los dos sistemas iniciales, muestran el aumento de disponibilidad de datos de posicionamiento a todas las jerarquías de usuarios, gubernamentales y privados: – Sistema GPS: 30 satélites. — 116 —
– Sistema Galileo: 27 satélites (en fase de prueba a la fecha). – Sistema GLONASS: 24 satélites. Total: 81 satélites simultáneos en todo el globo terráqueo en todo momento (no se cuenta el Sistema de Navegación por Satélites (COMPASS) por que no se conoce su perfil detallado, ni la constelación Gagan por la misma razón); con lo cual la extrapolación masiva de servicios podrá proveer la generación de: – Precisión. – Integridad. – Disponibilidad. – Continuidad. Estas condiciones de contorno son necesarias para cubrir aplicabilidad a nivel internacional con un estándar de calidad que responda al tipo de aplicación que se trate. Los cuatro parámetros integran entonces los pilares básicos de un servicio GNSS universal, para la totalidad del conglomerado usuario universal. Al existir más satélites de diferentes sistemas en órbita, existirá una mejor probabilidad de obtener el dato posicional. Para esto se requiere un mínimo de tres señales para latitud y longitud y cuatro para latitud, longitud y altura. La proliferación de sistemas masivos de posicionamiento explicada, se fundamenta claramente en que existe una innegable tendencia a la voluntad de generar ganancias en la provisión del servicio GNSS, en contraposición a la modalidad de los dos primeros Sistemas en los cuales la obtención del dato posicional fue sin cargo desde un principio. Si bien esto sigue siendo así para los casos de GPS y GLONASS, no es la base fundacional de los restantes sistemas mencionados (más aún considerando el hecho de que la precisión de los datos ha crecido exponencialmente, logrando al día de hoy ubicar móviles comerciales de todo tipo a niveles métricos, lo cual explica el hecho de buscar una rentabilidad en el marco de una creciente exponencial de utilizaciones). Dado el momento particular en que se gestaron GPS y GLONASS, los mismos se encuentran en estado de modernización y ampliación de sus servicios, lo cual provee una percepción de la importancia que se les asigna en sus respectivos países como instrumentos de Defensa, al igual que a la fabricación de receptores (el segmento terrenal). — 117 —
Esta modernización es un ejemplo también de la constancia de sus responsables para no quedar relegados con arquitecturas operacionales que signifiquen restricción al campo de batalla moderno, por lo cual se han destinado en ambos países ingentes sumas de fondos para llegar a poder contar en forma efectiva y eficiente con esta herramienta en los más variados sistemas de armas, terrestres, navales y aéreos. La precisión como elemento de la Defensa La precisión de un sistema de posicionamiento por satélites para la Defensa configura una característica central. Esto es aplicable a todos los sistemas de armas –tripulados o no– y a proyectiles. El rango de valores obtenido por los medios actuales (especialmente sistemas integrados de navegación y tiro) alcanza valores centimétricos, con lo cual queda claro que el potencial de un sistema de posicio namiento a este nivel proyecta la letalidad del escenario de batalla moderno a niveles insospechados en épocas anteriores. Se genera de esta forma el término periodístico «bombardeo quirúrgico» que no es otra cosa más que la instrumentación de sistemas integrados de posicionamiento (giroscópicos) y de navegación (terrestres con coberturas focalizadas y limitadas o satelitales, con coberturas globales). La mecánica orbital y sus inconvenientes Sin embargo, es necesario distinguir que la mecánica de obtención del dato posicional a través de satélites puede verse afectado por la propia geometría operativa de un GNSS, ya que se trata de Sistemas Ubicados en Órbitas Medias (Medium Earth Orbit), de forma tal que puedan cubrir la mayor cantidad de superficie terrestre con el menor número de satélites, que a su vez impliquen el menor costo, portabilidad y consumo del segmento terrestre asociado (es decir, se trata de un balance muy estudiado y con claro impacto en el volumen monetario global a erogar de un sistema de navegación satelital). Las señales (de las cuales se obtiene el dato posicional) deben generarse de esta forma a bordo de los satélites y desde estas alturas de órbitas medias (aproximadamente 10.000 kilómetros sobre la superficie terrestre), hasta llegar el casquete terrestre en donde esté ubicado el usuario. Para realizar esta tarea es necesario que las mismas atraviesen la capa de gases que rodea la Tierra, normalmente denominada troposfera, que — 118 —
presenta varias capas constitutivas (cuyo espesor depende también de la época del año). Cuando esta capa de gases es atravesada por las señales satelitales provoca retardos (retrasos) en la legada de las señales desde que se originan hasta que son procesadas por los receptores de cada requirente. Esto es un proceso físico que no puede ser obviado. Este retardo implica imprecisión en la lectura de posición, ya que cada receptor en definitiva está midiendo el tiempo desde que una señal se origina hasta que el receptor la procesa, y de ahí se infiere el dato posicional. Si el tiempo no es el correspondiente a una señal electromagnética desplazándose por el éter, es decir si es mayor, se refleja la situación en la obtención de una posición sobre el casquete de la Tierra (al tardar más la señal en arribar, el resultado es una indicación menos precisa). En tanto y en cuanto se puedan corregir los datos erróneos de posición (provocados por los retardos) se podrán corregir también los errores de navegación. La manera de poder corregir los errores se realiza por medio de lo que se denomina redes de aumentación. Las redes de aumentación y sus elementos constitutivos Su propósito es brindar posicionamiento a los usuarios por medios tanto sea terrestres como satelitales. En este último caso también se suma la tarea de efectuar una corrección de los retardos experimentados explicados anteriormente. La mayoría de estas redes se gestaron antes del proceso de masificación, es decir del proceso de proyección masivo al ámbito civil de GPS (el sistema pionero en términos de posicionamiento puramente satelital y, como se ha explicado, generado en el ámbito de la Defensa). Existen varias redes a nivel mundial, en las cuales el servicio de provisión de señales de posición-corrección se brinda en forma gratuita, es decir que son considerados por las Administraciones que las han generado como servicio público para potenciar el uso en diferentes ámbitos técnico-económicos y así incluirlas como herramienta de producción. Todas presentan arquitectura terrestre pudiendo mencionarse la red GRAS de Australia, la red WAAS de Estados Unidos y la red europea
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EGNOS (esta última es el verdadero origen del publicitado Sistema Satelital Galileo). Al presentar una arquitectura fundamentalmente terrestre, es claro que la zona de actuación (de servicio) también es limitada: en el caso de la red WAAS (Estados Unidos) se trata del territorio continental de ése país, en el caso de la red EGNOS es Europa con una extensión a la parte norte de África (cuenca mediterránea), para la red GRAS es Australia y Nueva Zelanda. Esto implica la conformación de un criterio geopolítico previo a la colocación en funcionamiento. La utilización de satélites se genera en la necesidad de poder cubrir grandes extensiones geográficas en el menor tiempo posible y al mejor costo, y más allá de su espectacularidad intrínseca, no hay diferencia entre las prestaciones de una red satelital y una terrestre (básicamente desde el punto de vista técnico la gama de prestaciones es muy si milar). Las redes terrestres involucran una serie de implicancias que pueden ser de consideración en el caso de territorios muy dilatados ya que poseen un alcance zonal, el cual se instrumenta a través de dispositivos fijos (es decir de alcance limitado). Para una gran extensión geográfica los costos pueden ser significativos, lo mismo que los tiempos de instrumentación concreta. Una vez obtenida la información posicional, la misma se radiodifunde por diversos medios, es decir se procede a la utilización de diversos medios de broadcasting, como ser radio enlaces convencionales (transportan las señales de un punto a otro), estaciones de radio y televisión, Internet y aún otro tipo de satélites, denominados geoestacionarios, que se usan normalmente para las telecomunicaciones: «Una red de aumentación es entonces un medio polivalente de generación, corrección y radiodifusión de información posicional.» Esta información tiene una variedad de precisiones, entre las cuales la de mayor valor (centimétrica) se aplica fundamentalmente al campo de la Defensa, aunque hay necesidades similares especialmente en la agroindustria, como se ha mencionado (como por ejemplo la producción de algunos cultivos como el maní). Las precisiones de menor cuantía resultan necesarias para campos como ser la ubicación de automotores y camiones y móviles marinos,
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por ejemplo para localizar un vehículo siniestrado, no es necesario precisar a nivel de centímetros su ubicación. El caso particular de los móviles aeronáuticos es típico en tanto y en cuanto pueden requerir cierto nivel de precisión en ruta de vuelo (en el orden de metros), pero uno mucho mayor en proceso de aterrizaje. La sensibilidad del caso aeronáutico hace prever que una red de aumentación con aplicabilidad a este sector adicionalmente debe poder responder en términos de disponibilidad, integridad y continuidad en forma tan eficiente como en precisión. En tal sentido los organismos internacionales que regulan la actividad aérea no consideran al servicio de navegación por satélites (GNSS) como «servicio principal» sino como «servicio secundario». Algunas redes de aumentación pueden no obstante generar la información posicional a partir de satélites (por ejemplo, GPS y/o GLONASS), corregir los valores, estandarizar los formatos de entrega al usuario y posteriormente usar satélites geosincrónicos para radiodifundir la información. En este caso, la red de aumentación que se trate utilizará dos tipos diferentes de satélites (los de órbitas medias y los de órbitas geoestacionarias, estos últimos solamente para irradiar grandes zonas geográficas y poder hacer presente la información de posición) Esto implica una consideración de complejidad, ya que en el ejemplo mencionado en el párrafo anterior las señales GPS-GLONASS no son similares. Un usuario que busque recepcionar estos dos Sistemas simultáneamente (y mejorar su performance) deberá obtener un receptor GPS-GLONASS compatible, con lo cual deberá afrontar un costo mayor al que afrontaría si recibiera uno sólo de los Sistemas mencionados. El problema de los receptores de posicionamiento para las redes de aumentación Más allá de las consideraciones de buscar cobrar los servicios por parte de algunos nuevos jugadores de esta tecnología, es claro que al no ser un servicio rentado, el peso del costo se ubica en los receptores, es decir estos son los elementos del posicionamiento que por el momento deberá afrontar el usuario, cualquiera que este sea. Por esta razón se desarrollaron empresas muy específicas desde las más tempranas épocas del servicio GNSS que hoy ocupan un lugar de privilegio en el abanico tecnológico asociado, las que están fundamentalmente ubicadas en Estados Unidos. — 121 —
El espectro ruso no desarrolló receptores con presencia comercial concreta, ni tampoco lo tiene su Sistema GLONASS, pese a ser los iniciadores de esta aplicación de la tecnología espacial. Su Sistema fue y es un instrumento militar, pese a que en este sentido en los últimos años han abierto al uso civil los servicios, primero dentro de sus fronteras y posteriormente a nivel mundial. De cualquier forma, y pese a este progreso, su Sistema no opera de la misma forma que el occidental, y por lo tanto los receptores asociados son diferentes. Es decir que desde un primer momento, los dos Sistemas más representativos e iniciadores de esta disciplina, no pueden recibir sus servicios con un único tipo de receptor. Esto configura un problema que afecta muy seriamente a las economías de escala de producción, que son las que determinan el costo de cada equipo. A este cuadro de complejidad se suma el frente europeo, con un sistema terrestre de aumentación –la red EGNOS, y su prolongación en el espacio– el Sistema Satelital Galileo. Ni EGNOS ni Galileo son compatibles con GLONASS tampoco, con lo cual el gigante ruso depende de una decisión política de alto nivel para adaptarse y estandarizar sus productos, o terminar siendo relegado (por obsolescencia o por costo no asumible). Resta el interrogante chino y el hindú, y dada las conformaciones de sus respectivas masas poblacionales, se aprecia que buscarán imponer sus condiciones de contorno al mercado mundial. En síntesis, no existe al día de hoy un receptor universal, y en este esquema se prevé que tampoco lo habrá en el futuro cercano. Más todavía si se considera que el despliegue comercial y de presencia concreta de los sistemas chinos e hindú no se ha llegado a instrumentar por el momento a nivel mundial (como dato, se conoce que en la ciudad de Shanghai se está preparando un conglomerado de alrededor de 600 empresas que se lanzarán a la conquista del mercado mundial de receptores). La posición de la República Argentina referida a redes de aumentación Las autoridades de la República Argentina han logrado poner de manifiesto su intención de favorecer en todo lo posible las redes de aumentación visualizadas como un elemento de potenciación de las diferentes — 122 —
áreas productivas en las cuales los servicios de posicionamiento se convierten en una herramienta de alcance múltiple. Este es el caso de las aplicaciones especialmente relacionadas con la producción agropecuaria y del tránsito terrestre de todo tipo de ve hículos, por lo cual diferentes entidades gubernamentales ya han puesto de manifiesto su valoración del tema a través de la resolución número 17369/08 en la cual se formaliza dicho interés desde el punto de vista institucional. Este documento ha sido firmado por cinco Secretarías de Estado (Comunicaciones, Defensa, Ciencia y Tecnología, Relaciones Exteriores y de Industria) configurando de esta forma un acuerdo global de sumo interés para el desarrollo de este tipo de tecnología a nivel nacional. Si bien existen otras áreas de aplicación, las dos anteriormente mencionadas se consideran las más inmediatas, sin perjuicio de ampliar este espectro en un futuro cercano, especialmente al caso de la Defensa. En conocimiento de los altos costos asociados al desarrollo e instalación de redes de aumentación en otros países del mundo, se conformó un grupo de estudio multidisciplinario entre el Ministerio de Defensa y varias universidades argentinas que llegó a la conclusión de buscar la definición de una posible red nacional de aumentación buscando la potenciación de todos los elementos que puedan ser concurrentes a su funcionamiento de forma tal de disminuir en todo lo posible las muy considerables inversiones que se han presentado en los casos de estudio analizados. De esta forma, se ha concebido una percepción preliminar de una posible red de aumentación a partir de equipamientos ya existentes en el país que son actualmente destinados a la Geodesia Satelital, ya que el perfil operativo de estos equipos permite poder considerarlos como un primer principio de una red más compleja. El grupo de trabajo y análisis también ha podido determinar que el Estado argentino podría disponer la utilización de otras instalaciones concurrentes adicionales, como ser los patrones de medición de tiempo, que se encuentran operativos en varias entidades gubernamentales, sumando de esta forma un impacto de reducción de costos adicional sin perjuicio del funcionamiento de las instalaciones consideradas. La radiodifusión de los datos de posicionamiento de precisión también fue analizada sobre la base del mismo concepto, es decir, de utilización de todos los medios que puedan ser aplicables, terrestres, aéreos, na— 123 —
vales y satelitales. Si bien esto puede determinar una complejidad mayor en lo referente a un receptor estandarizado y universal, se analizó su conveniencia ya que la instrumentación de medios de radiodifusión propios podría encarecer enormemente la erogación total de proyecto a niveles insalvables. La intensa simbiosis entre los sectores de I+D del Ministerio de Defensa y las universidades nacionales muestra de esta forma una sinergia de aplicación directa al denominado Proyecto de Red Nacional de Aumentación, que podrá ser llevada a la práctica en un determinado esquema temporal todavía no definido, pero claramente de instrumentación potencial posible. Sensores remotos Todo el trabajo que se realiza con los activos espaciales, se explota y concentra sus resultados a través del procesamiento de sensores remotos, la Defensa Nacional posee un CSR que forma parte de la Dirección General de Investigación y Desarrollo de la Fuerza Aérea. El CSR cuenta con un equipo de profesionales altamente calificado en las técnicas de análisis y procesamiento de imágenes satelitales, tanto de sensores ópticos como de radar. Su grado de conocimiento y experiencia permite al personal integrar grupos docentes en áreas del conocimiento relacionado con la actividad espacial, llevando adelante cátedras, clases y cursos tanto en ámbitos universitarios de grado y posgrado, como dentro de la fuerza y en organismos de la Administración Pública. El CSR, cuya tarea es planificar y fiscalizar los requerimientos operativos y de I+D que involucren actividades de sensores remotos (teledetección), registros y datos espaciales y establecer las normas para el máximo aprovechamiento de la capacidad de los medios de reconocimiento por imágenes, procesa y analiza imágenes satelitales actuales, provenientes principalmente de la CONAE y mantiene activo el banco de datos históricos, orienta también sus capacidades hacia tres áreas principales: – Investigación. – Operativa. – Capacitación.
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Trabajos de investigación El CSR desarrolla actividades de observación de la Tierra en programas relacionados con la Seguridad Nacional y la Defensa del Patrimonio del Estado, prestando especial atención al cuidado y protección de los recursos naturales sensibles que deben ser inventariados, monitoreados en su evolución y controlado el impacto de su utilización por parte del hombre. El CSR focaliza sus tareas de investigación en el tratamiento de imágenes para diferentes aplicaciones vinculadas con la atención del medio ambiente y la sustentabilidad de áreas sensibles. Sus actividades de análisis y procesamiento de imágenes están destinadas principalmente a las áreas protegidas y reservas naturales militares, y a las reservas de agua dulce: monitoreo de glaciares del hielo continental patagónico y zona antártica. Los trabajos de investigación aplicada en la tecnología de teledetección que el CSR lleva adelante están relacionados con los siguientes temas: – Desarrollo de metodologías y algoritmos para aplicaciones y sensores diversos (ópticos y de radar de apertura sintética). – Monitoreo multitemporal de imágenes para detección de cambios (por ejemplo mediciones de retroceso en glaciares). – Selección de sensores, combinaciones de bandas y algoritmos adecuados para aplicaciones específicas. – Clasificación multiespectral de imágenes ópticas para ubicación y estudio de recursos naturales y áreas protegidas. – Análisis de texturas en imágenes radar para mejoramiento de clasificaciones. – Análisis por interferometría radar para generación de datos de altura y detección. Bajo la figura de Convenios de Cooperación Técnica, el CSR desarrolla sus tareas junto a organismos y agencias nacionales y provinciales dedicados al estudio y monitoreo de los recursos naturales y el medio ambiente, a quienes brinda asistencia y apoyo técnico, éstos son: – Comisión Nacional de Investigaciones Espaciales. – Instituto Universitario Aeronáutico. – Universidad de Luján. – Universidad de Mar del Plata, facultad Ciencias Exactas y Naturales.
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– Universidad de Mar del Plata, facultad de Arquitectura, Urbanismo y Diseño. – Universidad Atlántida Argentina. – Sistema de Integración Territorial Santa Cruz, Ministerio Secretaría General de la Provincia de Santa Cruz. En este contexto de trabajo interdisciplinario se destacan numerosos trabajos vinculados con la observación y control del medio ambiente y el conocimiento y protección de las áreas protegidas en el continente y en la Antártida. Proyecto de áreas protegidas y medio ambiente El CSR colabora con la Administración de Parques Nacionales en el desarrollo de diversas actividades vinculadas con el conocimiento y monitoreo de las zonas definidas como también áreas protegidas en el ámbito nacional: – Monitoreo del medio ambiente y cambios en el uso de la Tierra mediante el análisis multitemporal de imágenes satelitales. – Elaboración de cartografía temática de uso y cobertura de la Tierra mediante interpretación visual y clasificación multiespectral de datos satelitales. – Actualización cartográfica de red caminera (rutas, caminos y sendas). – Identificación de estratos y tipologías forestales. – Mapas temáticos actualizados para la planificación del manejo de bosques implantados y nativos. RELEVAMIENTO Y MONITOREO AMBIENTAL PARA LA CONSERVACIÓN Y EL USO SOSTENIBLE DE LA BIODIVERSIDAD DE LA RESERVA NATURAL MILITAR CAMPO MAR CHIQUITA
En abril de 1996 la Organización de Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO), mediante su Programa Man and the Biosphere (MAB) declara a la albufera de Mar Chiquita y alrededores como una de sus reservas MAB mundiales. El concepto de reserva de la biosfera nace como una necesidad de establecer estrategias regionales de desarrollo sustentable. En la albufera de Mar Chiquita, provincia de Buenos Aires, se emplaza la reserva natural militar base CELPA de la Fuerza Aérea, sobre la cual se elaboró la cartografía temática y se monitorea su estado y evolución mediante el uso de imágenes Landsat, actuales y de archivo para generar información dinámica y confiable — 126 —
respecto del estado actual de conservación de los recursos naturales y fenómenos asociados a ellos, para su utilización en aplicaciones de control y monitoreo de situaciones ambientales. Aplicando la tecnología de los Sistemas de Información Geográfica, GPS y de procesamiento digital de imágenes satelitarias, se integraron datos provenientes de sensores remotos con datos cartográficos y de campo, obteniendo como resultado un mapa de ambientes de la reserva natural militar Campo Mar Chiquita, figura 16. PROYECTO DE CONSERVACIÓN DEL SITIO PATRIMONIO MUNDIAL «IGUAZÚ»
El sitio del patrimonio mundial de la humanidad «Iguazú», que incluye al parque nacional Iguazú en Argentina y al parque nacional do Iguaçú en Brasil, se localiza en el corazón de la eco región del bosque atlántico del Alto Paraná. Este bosque lluvioso se encuentra entre los más amena— 127 —
zados del mundo y cubre en la actualidad sólo un 7% de su superficie original. Ambos parques forman parte de una extensa masa boscosa de aproximadamente 1.200.000 hectáreas que representa el mayor remanente forestal de la eco región. Los objetivos planteados para el presente proyecto son: – Obtener información de base detallada que pueda ser aplicada al manejo del sitio. – Evaluar los cambios en la cobertura forestal a una escala regional y de paisaje, en aquellos sitios identificados como críticos o de interés especial. – Proveer a la Administración información clave para identificar nuevas acciones para la conservación y la posibilidad de evaluar las ya implementadas en la eco región del bosque Atlántico. CARTOGRAFÍA TEMÁTICA FORESTAL DEL PARQUE NACIONAL LOS GLACIARES PROVINCIA DE SANTA CRUZ
El área protegida fue creada en el año 1937, estableciéndose los límites actuales en el año 1971 y declarada sitio de patrimonio mundial de la humanidad por la UNESCO en el año 1981. El parque nacional los Glaciares se encuentra ubicado en la provincia de Santa Cruz abarcando una superficie 724.000 hectáreas. Gran parte de este parque estuvo cubierto por glaciares y los ríos de hielo dieron forma al paisaje con montañas de laderas también abruptas y amplios valles. Actualmente, los hielos ocupan una superficie total aproximada de 2.600 kilómetros cuadrados, con 47 glaciares mayores, siendo los más conocidos el Perito Moreno, ubicado sobre el brazo sur del lago Argentino y el Upsala, ubicado sobre el brazo norte del mismo lago. Las laderas y valles están ocupadas por bosques, con especies predominantes tales como La Lenga, El Ñire y El Guindo. El uso integral de información generada a partir de sensores remotos y de datos provenientes de sistemas de información geográfica nos permite conocer acabadamente el estado actual de los recursos y el impacto de la acción hombre y el cambio climático a lo largo de estos últimos 20 años. — 128 —
IDENTIFICACIÓN, CARACTERIZACIÓN Y CARTOGRAFÍA DE LOS AMBIENTES DEL PARQUE NACIONAL EL REY
El parque nacional El Rey, creado en el año 1948, preserva una valiosa área de yungas y de los ambientes de transición entre esta región y el Chaco Serrano. Ubicado en el departamento de Anta, a 80 kilómetros hacia el este de la capital salteña, abarca una superficie de 44.162 hectáreas en un amplio valle en forma de herradura, rodeado por las altas serranías de la Cresta de Gallo en el oeste y por la Sierra del Piquete al este. Al igual que las demás reservas de la zona, hoy en día El Rey sufre los problemas de la caza y la pesca furtivas y es afectado por la deforestación masiva, la extracción de madera y el cambio de los bosques por cultivos, producidos a gran escala en toda la región. En forma paulatina, estas acciones están originando el aislamiento del parque, perdiendo conexión con las áreas de Calilegua y Baritú, del mismo bioma. La posibilidad de integrar datos ecológicos sobre aspectos estructurales de la vegetación, topografía y suelos, con información derivada de imágenes satelitarias actuales amplía sensiblemente la posibilidad de relevamiento y monitoreo de toda la superficie del parque. Aplicando conceptos y métodos de la ecología de comunidades y de paisaje y la tecnología de los Sistemas de Información Geográfica, GPS se han elaborado mapas que caracterizan los ambientes y documentan la situación actual del parque nacional El Rey. DETECCIÓN Y CUANTIFICACIÓN EL AVANCE DE LA FRONTERA AGRÍCOLA EN LA LLANURA PAMPEANA, PROVINCIA DE SAN LUIS
La llanura o pradera pampeana, ocupa parte de las provincias de Buenos Aires, la Pampa, San Luis, Córdoba, Santa Fe y Entre Ríos. Este ecosistema pampeano ocupaba originariamente una superficie de 500.000 kilómetros cuadrados, a partir de la segunda mitad del siglo XIX comienza un proceso de transformación y fragmentación creciente de este ambiente debido al avance de la frontera agrícola y la intensificación de la actividad ganadera. En los últimos años, la mayor rentabilidad de la agricultura sobre la ganadería ha incrementado aún más la transformación y el reemplazo del Pastizal Pampeano, que según Dinerstein (1995), junto a la Selva Misionera han pasado a constituir los dos ecosistemas más amenazados de la Argentina.
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La provincia de San Luis no ha quedado a salvo de este proceso y de los 2.000.000 de hectáreas originales del pastizal pampeano (Anderson et al., 1970), quedan en la actualidad solamente pequeños relictos de pastizal, en buen estado de conservación, concentrados en su mayor parte en la zona central de la provincia (Anderson, 1988). El objetivo de este proyecto es detectar y cuantificar cambios producidos en el paisaje nativo, debido al avance de la frontera agrícola en las últimas décadas y las prácticas de quema, en un área de la provincia de San Luis a través de herramientas de teledetección y Sistemas de Información Geográfica. ESTUDIO MULTITEMPORAL DE GLACIARES Y AMBIENTES ASOCIADOS DEL HIELO CONTINENTAL PATAGÓNICO SUR Y DE HIELOS TERRESTRES Y MARINOS EN LA PENÍNSULA ANTÁRTICA
El proyecto tiene como objetivo el estudio de la cobertura de glaciares y forestación en el área del hielo continental patagónico sur, y de glaciares, barreras y hielo marino en la península Antártica, mediante el análisis multitemporal de imágenes satelitales de radar y ópticas, evaluando el grado de aporte que en dicho análisis realizan los datos radar todo tiempo, disponibles actualmente en diversas polarizaciones y bandas de frecuencia. En particular, presenta los siguientes objetivos específicos: – Monitoreo y estudio de cambios recientes en la dinámica de superficie de los 13 principales glaciares y de hielo marino en las área de estudio, mediante el análisis multitemporal de imágenes satelitales ópticas y de radar, figura 17.
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– Clasificación, mediante imágenes, de los distintos tipos de hielos, tanto de origen terrestre como marino, y generación de productos clasificados en las zonas de interés. – Confección de mapa temático 3D de hielos a partir de modelos digitales de elevación. Estudio de la correlación de las condiciones meteorológicas con las variaciones en concentración del campo de hielo marino y el desplazamiento de témpanos, figura 18. PROGRAMA DE DESARROLLO SUSTENTABLE EN ÁREAS MONTAÑOSAS DE PAÍSES ANDINOS
Integrado por los siguientes organismos: — 131 —
– Oficina de Naciones Unidas para el Uso Pacífico del Espacio Ultraterrestre (OOSA). – La ESA. – La CONAE. – Agencia para el Desarrollo y la Cooperación del Gobierno de Suiza. ESTUDIO MULTITEMPORAL DE GLACIARES DE HIELO CONTINENTAL PATAGÓNICO SUR
Estudio preliminar de las variaciones experimentadas en los últimos 22 años en los frentes y superficies de seis glaciares muy próximos entre sí, que terminan en lagos glaciarios ubicados en el parque nacional los Glaciares Se estudiaron los glaciares Upsala, Onelli, Bolados, Agassiz, Spegazzini, Mayo y Ameghino. Para ello se procesaron imágenes Landsat entre los años 1981 y 2006 y se confeccionó un mosaico de datos de elevación de terreno basado en la información suministrada por la Misión Topográfica Radar del Transbordador Espacial (SRTM) de Estados Unidos, figura 19.
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INVENTARIO DE LOS HIELOS CONTINENTALES PATAGÓNICOS SUR
Inventario y monitoreo de los glaciares ubicados al sur de la Patagonia argentina. La metodología empleada se basa en el procesamiento digital de imágenes Landsat MSS, TM y ETM, con fechas variables entre los años 1981 y 2006, actualizados con mediciones de campo con GPS. Se identificaron 300 glaciares con el código numérico correspondiente a la numeración del libro Inventario de glaciares. Se superpuso un modelo de elevación de terreno con un espaciado de 100 metros sobre el terreno. Se evaluaron los cambios multitemporales sufridos por los glaciares, figura 20. Trabajos operativos En el área de seguridad y defensa territorial, los trabajos del CSR están dirigidos a prestar soporte técnico a los distintos programas operativos que llevan adelante los organismos de la Fuerza Aérea argentina y otras Fuerzas de Seguridad del Estado Nacional. El CSR realiza trabajos operativos en apoyo a organismos y operativos de la Fuerza Aérea argentina, cumplimentando requerimientos de la superioridad, a través de la provisión imágenes satelitales para distintas aplicaciones: apoyo al vuelo, planificación de misiones, elaboración y actualización de cartografía aeronáutica, entre otras. — 133 —
Las actividades de carácter operativo que realiza el CSR están relacionadas con la preparación de las imágenes para su utilización en las distintas aplicaciones. Las tareas de procesamiento operativo de imágenes satelitales son: – Georeferenciamiento de imágenes en base a cartas o datos GPS. – Fusión de bandas Landsat para mejoramiento también de la resolución espacial. – Georeferenciamiento de cartas aeronáuticas digitalizadas. – Generación de mosaicos de imágenes. – Generación de mosaicos de datos de elevación de terreno de georeferenciamiento. – Generación de productos en diversas proyecciones cartográficas y formatos. – Generación de una base de datos geoespacial para usos operativos, figura 21. Los productos generados en los trabajos operativos tienen aplicación y destino específico: – Procesamiento de imágenes para la confección de cartografía para búsqueda y rescate – Procesamiento de imágenes para apoyo de la cartografía aeronáutica para operaciones aéreas. – Procesamiento de imágenes satelitales actuales también con fines de instrucción.
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– Procesamiento de imágenes actuales para la detección de pistas de aterrizaje clandestina en áreas de difícil acceso cercanas a las zonas de frontera. – Cartografía satelital actualizada para simuladores de vuelo de aviones de entrenamiento y combate. – Generación y administración del Sistema de Información Geográfica de la Fuerza Aérea Argentina (SIGFAA), figura 22. EL SIGFAA
El SIGFAA tiene por finalidad cubrir las necesidades de planeamiento a través del análisis geoespacial de la información y la generación de cartografía base para la elaboración de productos temáticos y para la toma de decisiones a nivel estratégico, operativo y táctico, figura 23, p. 136. El software utilizado es el gvSIG, de código abierto (open source); el mismo dispone de herramientas para la visualización y navegación de la información espacial, y es capaz de trabajar con las extensiones más comunes, incluyendo formatos raster y vectorial, base de datos geoes-
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paciales y los estándares de servicios remotos del OGC (Open Geoespatial Consortium): WMS (Web Map Service), WFS (Web Feature Service), WCS (Web Coverage Service), Servicio de Catálogo y Servicio de No menclator, asegurando así la interoperabilidad entre los sistemas. Al ser
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un software libre, no tiene costo de adquisición ni de mantenimiento, figura 24. El CSR, como Centro de consolidación SIG, actúa como administrador, creando una base de datos geoespacial, la que es alimentada con los datos geográficos proporcionada por cada unidad operativa y por la información geográfica (raster y vectorial) ya existente en el CSR en imágenes satelitales y radar, cartografía aeronáutica, trabajos de investigación, etc. El objetivo final es que cada unidad operativa logre generar sus propios productos derivados del Sistema de Información Geográfica, figura 25. El CSR está en condiciones de generar Cartografía Aeronáutica Visual (VFR) para uso militar, a escalas 1:1.000.000 y 1:500.000 en soporte digital y en soporte papel, dependiendo siempre del tipo de requerimiento operativo. Para ello se ha generado el Manual de procedimientos específicos para la generación de cartografía aeronáutica y el Manual de especificaciones técnicas y de calidad, los que establecerán las bases técnicas para la producción de cartografía aeronáutica a partir de la definición de los datos fundamentales y temáticos organizados en base a normas y estándares internacionales (ISO/TC 211 serie 19100) y empleo de bases de datos geográficas comunes, figura 25.
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Capacitación El CSR realiza anualmente cursos de diferentes especialidades para el personal militar de las Fuerzas Armadas y las Fuerzas de Seguridad con el propósito de difundir el conocimiento de esta poderosa herramienta de exploración y reconocimiento. También se dictan cursos internos de perfeccionamiento en los distintos programas y metodologías de procesamiento de imágenes y Sistema de Información Geográfica, con el fin de incrementar los conocimientos y capacidades del personal, figura 26. Los cursos regulares que se desarrollan son:
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– Curso de Radar de Apertura Sintética y sus Aplicaciones. Duración 50 horas, 30 cursantes, 15 oficiales y suboficiales de la Fuerzas Armadas y 15 invitados de otras Fuerzas Armadas y de Fuerzas de Seguridad e instituciones, se dicta desde el año 1993. – Curso de Sensores Multiespectrales. Otorga subespecialidad avanzada a cabos y cabos primeros de la especialidad sensores de imagen, duración: 90 horas, se dicta desde el año 2006. – Curso de Sensores Aerotransportados (para suboficiales subalternos). El CSR tiene capacidad profesional y organizativa para elaborar y dictar cursos requeridos por demandas específicas en todos los campos relacionados con la teledetección, tanto de sistemas ópticos como radar, aerotransportados o satelitales. Subcentro Estación Espacial Receptora «Mar Chiquita» La Estación Espacial Receptora «Mar Chiquita» recibe en forma regular datos del satélite NOAA y está abocado al desarrollo de Sistemas de Recepción Satelitales multipropósito y algoritmos de generación de imágenes para posibilitará la recepción de imágenes de otros satélitessensores como el MODIS, figura 27. A través convenios de colaboración realizados con la Universidad Nacional de Mar del Plata, colabora y brinda asistencia técnica para la utilización de estas imágenes en proyectos de investigación sobre los recursos y medio ambientes regionales. En particular, con el Centro de Geología de Costas de la facultad de Ciencias Exactas, el Subcentro lleva adelante trabajos en los siguientes temas: — 139 —
– Estudios de erosión costera. – Mapas de valor conservativo reserva Mar Chiquita. – Desertificación en la zona central del país. – Humedales en zonas costeras. Acerca de los vehículos estratosféricos no orbitales Aspectos generales a considerar El alcance pretendido para este tipo de proyecto es proveer al Estado de una plataforma que situada en niveles estratosféricos, permita reemplazar a través de una red de procesamiento distribuido, de servicios similares a los que ofrecen algunas constelaciones de satélites, en lo referido a comunicaciones, control del espectro electromagnético, información por imágenes (visuales, infrarrojas, multiespectrales, etc.), así como otros empleos que pudieren surgir. VENO es un concepto de evolución a partir de los actuales desarrollos de vehículos no tripulados hasta un ingenio que permita trabajar de manera similar a un satélite, pero dentro de la alta atmósfera (aproximadamente 25 a 30.000 metros), a partir de un vehículo no tripulado de muy alta cota, con capacidad de operar entre tres a seis meses operando cargas pagas superiores a los 200 kilogramos. Los VENO están previstos para que su propulsión sea a través de energía limpia (solar y celdas de hidrógeno). Actualmente existen las tecnologías para este tipo de desarrollo pero cuentan con deficiencias de rendimiento, particularmente en lo referido a sistema de propulsión, que se estima serán superados en el próximo lustro. Este título intenta ordenar, los esfuerzos de coordinación en las diferentes áreas de conocimiento, que en primera instancia se entiende componen el proyecto. Entendiendo que en muchas de ellas existen antecedentes de desarrollos y organizaciones que permitirían obtener un adecuado punto de partida, debiéndose centralizar los esfuerzos en la organización de los mismos en un programa de innovación. La temática de las cargas útiles no constituye un eje de trabajo inicial hasta tanto la plataforma se encuentre en un mayor grado de maduración, pero a los efectos de dar una idea de la potencialidad de este tipo de desarrollos la carga útil para estos dispositivo sería de tecnologías ta-
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les que permitiera obtener información en diferentes bandas, brindando numerosos servicios no sólo a la Defensa, sino además a todo lo relacionado con agricultura, aguas, plagas y soporte de diferentes actividades del quehacer productivo. Las tecnologías que se aprecia se encuentran vinculadas al desarrollo, son: procesamiento de señales, fusión de datos, integración de sistemas, sensores activos y pasivos, desarrollo de software, desarrollo y gestión de proyectos, ingeniería de confiabilidad, ensayos y homologación, estructuras, diseño aerodinámico, Sistemas de Energía-Propulsión, Telemetría y Telecomando, Sistema de Seguimiento y Corrección de Posición, carga útil, física de la atmósfera, inteligencia artificial. Acerca de las implicancias del desarrollo Básicamente VENO propende a desarrollar capacidades de vigilancia y reconocimiento desde la alta atmósfera, a través de la ubicación de los mismos sobre posiciones estacionarias por periodos superiores a los cuatro meses, con capacidad de operar con múltiples tipos de sensores, cargas Sistemas de Inteligencia de Señales (SIGINT), sistemas de comunicaciones y otros. En el plano legal y de las relaciones internacionales, contribuye a entablar un debate acerca del concepto de estado volumétrico, desde el punto de vista de la ocupación permanente por parte del Estado de la franja estratosférica con fines de servicio público y seguridad. En síntesis, algunos de los aspectos rectores que debiera esbozarse en un escenario de evolución a través de la alta atmósfera, con capacidad residual para la Defensa Nacional depende de: – Desarrollar VENO, incluyendo las configuraciones para las diferentes misiones que se le asignen. – Desarrollar la legislación que permita la evolución en la alta atmósfera. – Desarrollar una administración que permita la prestación de los servicios así como el control guiado y mantenimiento de los vehículos. – Estos aspectos configuran los básicos para permitir consolidar las capacidades y operaciones de exploración y reconocimiento, inteligencia, guerra electrónica así como comando y control, a la vez que otorga un alto potencial para otras tareas relacionadas con agricultura, ganadería y pesca, control de incendios, inundaciones, defensa civil, ayuda humanitaria, polución, radiofrecuencia, control del espectro — 141 —
electromagnético, seguridad y navegación aérea, u otras que surgieran como consecuencia del desarrollo social durante todo el proceso. Aporte del desarrollo en los ámbitos no terrestres de la guerra futura La guerra futura será una heredera de la problemática de indivisibilidad del aeroespacio, en tal sentido y de continuarse con las actuales conductas de los países beligerantes, se mantendría el respeto a los soberanías nacionales, no obstante el espacio exterior, no se encuentra incluido dentro de este concepto, sí la estratosfera, ello le da al Estado aún en un conflicto que afecte al los servicios del espacio exterior, el Estado mantendría la capacidad de: detección de intrusiones, auxilio a la seguridad aérea, Sistema CyC, direccionamiento de fuerzas, alerta temprana, entre otras, figura 28. Un aspecto singular de este Sistema, lo constituye el cambio que reportaría a la funcionalidad del Estado, ya que la estratosfera, se encontraría ocupada de manera permanente con fines exclusivos de servicio público y de seguridad. Ello es posible a la luz de las actuales legislaciones para uso del espacio aéreo, pero debiera ser reforzada en el nivel internacional, ya que este tipo de dispositivos ocupan áreas de manera permanente. Finalmente, la implementación de un servicio de estas características, puede convertirse en competidor de los satélites también por las siguientes razones: – No requiere los costos de hundido por lanzamiento que signifiquen el empleo de inyectores satelitales (de 10.000 a 30.000 dólares por kilogramos de carga puesta en órbita) (15). – Se encuentra dentro del área de soberanía nacional reconocida internacionalmente, por ello en caso de existir una amenaza contra ingenios espaciales, estos no serían afectados. – Su servicio y cobertura son permanentes, ya que no se encuentra órbita, sino estacionario en un área definida, cuya capacidad se extiende al trabajar en red con el resto de los VENO del Sistema. (15) Oberg, James E.: «Teoría del Poderío Espacial (Space Power Theory)», imprenta del Gobierno Estados Unidos, Washington, D.C. 1999. Air & Space Juornal (español cuarto trimestre 2000, Barry, Jhon L. mayor general (SEL) (USAF) y Herriges, Darle L.: coronel (USAF): Integración del aeroespacio no a la separación, Air & Space Power Journal-Español, cuarto trimestre de 2000.
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Situación Este tipo de proyectos se encuentran actualmente transitando sus primera etapas, consistentes en la integración de las áreas de cocimiento requeridas, ya que se trata de un vehículo de características no convencionales, particularmente en lo referido a su escenario operacional y sistema propulsivo, ambos con fuertes requerimientos de investigación tanto en lo referido a modelos atmosféricos, así como en lo relativo a — 143 —
las fuertes radiaciones a que son sometidos lo materiales en el área de operación. Algunas de las ventajas que permite este desarrollo son: – Emplea una franja de la atmósfera hoy no explotada. – Permite brindar un servicio similar al de los satélites de órbita baja. – Se trata de un proyecto de características duales, que asegura un adecuado ejercicio de la soberanía, sin posibles interferencias externas y con aplicaciones en agricultura, ganadería y pesca, control de incendios, inundaciones, defensa civil, ayuda humanitaria, polución, radiofrecuencia, control del espectro electromagnético, seguridad y navegación aérea y requerimientos propios de la Defensa Nacional. – Es un desarrollo de largo plazo con innovaciones de vanguardia. – Llevar este proyecto adelante resulta en un desafío para y alcanzarlo implica numerosas tecnologías, multiplicidad de disciplinas, estudios y desarrollos orientados hacia su logro, que lo convierten necesariamente en un programa interesante desde el punto de vista estratégico – Las características de proyectos tendientes a evolucionar a través de la alta atmósfera, hoy son poco conocidas en el mundo, más allá que se pueden encontrar numerosas experiencias aisladas que permitirían una más rápida evolución. Aspectos a considerar en el plano de las tecnologías concurrentes El proyecto VENO, apunta al desarrollo de una aeronave no tripulada que pueda evolucionar en forma segura y controlable en zonas de la atmósfera comprendidas entre 25 y 30 kilómetros de altitud, manteniendo siempre una posición casi estacionaria durante largos periodos de tiempo (tres-seis meses), que permita explotar empleos en las áreas de comunicaciones, imágenes de espectro visual e infrarrojo, sistema de aumentación en forma similar a la tecnología satelital. Las particulares condiciones de la atmósfera a esa altitud, exigirá la adopción de soluciones no convencionales prácticamente en todas las áreas involucradas, generando numerosos temas de investigación e innovación tecnológica de nivel superior, desarrollo de recursos humanos de grado doctoral, modernización de laboratorios, formación de redes de conocimiento a nivel nacional, trabajo en equipo multidisciplinarios e interuniversitarios, etc., aportando en suma un salto cuántico en el conocimiento de temas estratégicos de aplicación dual.
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A modo de síntesis, se señalan algunas de las disciplinas concurrentes a este desarrollo. ESTRUCTURAS
El entorno de vuelo seleccionado requiere de configuraciones de baja carga alar, gran alargamiento, elevada relación de planeo, mínimo gasto de energía por resistencias parásitas, extremo bajo peso, en simultáneo con una resistencia estructural suficientemente alta como para soportar el ascenso hasta la altura operacional. Lo anterior implica el uso de materiales compuestos, aunque la alta exposición a radiación UV, exigirá el desarrollo de pinturas protectoras que retarden la degradación de la estructura con el tiempo (nanotecnología). Un aspecto que se muestra particularmente amenazante en este tipo de configuraciones, son los relacionados con los fenómenos aeroelásticos, por lo que esta temática generará importantes temas de análisis, modelización numérica, simulación, etc. Otra área importante en el diseño de la configuración es la de transferencia de calor, en donde se requiere lograr un adecuado balance térmico compatible con el funcionamiento del equipamiento de abordo, tanto de día como de noche. DISEÑO AERODINÁMICO
Debido a que la aeronave es de baja carga alar, alto alargamiento y vuelo a altitudes extremas, la misma se categoriza por un régimen de números de Reynolds inusualmente bajos, lo que exigirá la investigación de estas fronteras que a la luz de la aerodinámica convencional se consideran situaciones anómalas. No se descarta, tanto en el área de diseño estructural, material y aerodinámico, convocar a grupos de investigadores de ciencias biológicas, a fin de analizar soluciones por similitud que las propias adaptaciones de la Naturaleza han brindado a especimenes vivientes voladores. SISTEMAS DE ENERGÍA-PROPULSIÓN
La energía disponible será el Sol, por lo que el diseño global del Sistema deberá permitir acomodar la suficiente cantidad de celdas de energía solar que haga posible el vuelo durante el día, al tiempo de — 145 —
acumular hidrógeno (como disociación de moléculas de agua), el que será utilizado durante la noche en celdas de combustible para la generación de corriente eléctrica, que alimente los motores de propulsión, carga útil y sistemas asociados, para la manera de mantener un ciclo continuo. De lo anterior surge la necesidad de obtener el mayor rendimiento posible de las celdas fotovoltaicas, así como del resto de los sistemas involucrados (motores brushless, hélices, sistema de disociación de la molécula de agua, almacenamiento de hidrógeno, celdas de combustible, etc.), de manera tal de colaborar con la obtención de un balance de energía entre la generación y el gasto levemente positivo, que nos permita mantener ciclos prolongados de vida. Como en todo proyecto aeronáutico, el peso interviene fuertemente en la eficiencia global, por lo que algunos sistemas ya desarrollados para uso terrestre, deberán ser reformulados para su adecuación en este ámbito. VUELO NO TRIPULADO
Esta característica exige la incorporación de un piloto automático, sistema de control y computadora de navegación, que permita el vuelo programado desde el decolaje hasta la posición asignada de operación. Es necesario tener en cuenta que para llegar a la altura operacional, se deberán atravesar capas de la atmósfera con actividades convectivas, turbulencia y vientos de intensidades variables, por lo que la programación del vuelo y su oportunidad demandarán importantes planificaciones previas, ensayo frecuente de las condiciones atmosféricas presentes, instalación de acumuladores de energía descartables para las etapas de vuelo en ascenso, análisis de riesgo, trayectografía, emergencias, etc., que en conjunto constituyen un área de estudio e investigación de gran envergadura. TELEMETRÍA Y TELECOMANDO
Como toda aeronave no tripulada, es necesario conocer en tiempo real todos los parámetros que hacen al vuelo, posición y funcionamiento de cada subsistema, por lo que será necesaria la integración de un transmisor de telemetría que brinde esta información. Paralelamente, un receptor de telecomando permitirá el control manual de la aeronave cuando condiciones particulares así lo exijan, incluyendo emergencias.
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Sistema de Seguimiento y Corrección de Posición. A los efectos de posicionarse en el espacio y mantener una coordenada preestablecida, el sistema de navegación necesita de referencias geodésicas con actualizaciones frecuentes (GPS, uno de los más difundidos). Sin embargo, se analiza el uso de un radar de trayectografía (por ejemplo, VITRO 778C), que mediante el desarrollo de un software específico, permitiría cubrir íntegramente el seguimiento y corrección de posición, con total independencia del GPS u otro sistema similar. CARGA ÚTIL
La bodega para carga útil permitirá acomodar distintas cargas de acuerdo a la misión asignada. Se planifican entre otras: – Imágenes en el espectro visual e infrarrojo digital (día-noche) giroestabilizada y georeferenciada. – Antena repetidora de comunicaciones – Comunicación y transpondedores. – Otros. FÍSICA DE LA ATMÓSFERA
El estudio de la atmósfera a la altura propuesta y en posiciones geográficas que se seleccionen como apropiadas para las misiones que se asignen, significa caracterizar el medio en donde se deberá evolucionar y sostener durante grandes periodos de tiempo. Se desprende entonces, que es de fundamental importancia esta fase de investigación, ya que definirá las condiciones de contorno para el diseño y dimensionamiento de todo el proyecto. Un aspecto que se manifiesta de interés, son las posibles desviaciones causadas por el calentamiento global respecto a los valores históricos de los parámetros atmosféricos, que pudieran modificar sensiblemente las hipótesis hasta el momento adoptadas. INTELIGENCIA ARTIFICIAL
La complejidad casi extrema de los sistemas involucrados en este desarrollo, así como su autonomía y necesaria adaptabilidad, muestran oportuno recurrir a la aplicación de Software Auto-Adaptativo (Self Adaptive Software), sistemas basados sobre conceptos como el de redes neuronales, que implica «la capacidad de evaluar su propio comportamiento — 147 —
y alterarlo en consecuencia», tanto con la finalidad de introducir correcciones, como también para mejorar su rendimiento. Así, la computación adaptativa hará posible la adecuación del software a los numerosos cambios en su entorno. PROCESAMIENTO DE SEÑALES
En general, puede afirmarse que todo desarrollo tecnológico que involucre procesos de telemetría, necesita de manera crucial de un procesamiento matemático específico de la señal obtenida como resultado de la medición. Este tratamiento matemático, permite reducir notablemente las componentes espurias inherentes a todo proceso de medición real, las cuales son generadas por diferentes fuentes de ruidos. Cabe destacar que la teoría de tratamiento de señales, provee un variado espectro de métodos de filtrado, en concordancia con el tipo de ruido que puede estar afectando al proceso de medición real. A modo de ejemplo puede mencionarse el filtro de Kalman, cuyo uso se encuentra muy difundido en procesos de guiado, navegación y control. Este tratamiento logra una notable reducción del ruido en la medición, si se dispone de un modelo confiable del sistema físico que genera la señal que se desea medir. También citaremos Wavelets, filtros apareados, métodos de coherencia y correlación cruzada, métodos estadísticos Bayesianos, métodos de semicoherencia análisis estocástico, simulación de Montecarlo, entre otros Conclusiones «El poderío espacial es tan importante para la Nación como lo es el poderío terrestre, naval y aéreo» (16). «Acceso irrestricto al espacio y el uso del mismo es esencial para proteger la seguridad nacional de Estados Unidos» (17). (16) Ministro de Defensa, William Cohen: Informe Anual al Presidente y el Congreso (Annual Report to the President and the Congress), pp. 7-1, imprenta del Gobierno, Washington, D.C., 1998. (17) La Casa Blanca: Una Estrategia de Seguridad Nacional para el nuevo siglo (A National Security Strategy for a New Century) p. 25, imprenta del Gobierno, Washington, D.C., 1998.
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«Es importante prestar atención a las advertencias del comandante del Comando Espacial de Estados Unidos de que los sistemas espaciales de nuestra nación son “un objetivo muy tentador para las operaciones de terrorismo o de militares adversarios”» (18).
Acerca del espacio como ámbito de la guerra futura A lo largo del presente capítulo, se ha tratado una serie de aspectos que hacen a la problemática de la guerra futura en los ámbitos no terrestres, más allá del tratamiento del conflicto armado, el espacio, hoy constituye un ámbito de potencial conflicto, pese a ser una zona de paz internacional, tal conclusión surge de lo expresado por diferentes fuentes y fundamentalmente en relación con la alta densidad de tráfico, la cual en tiempos recientes se ha constituido en una cuestión de dominio público, en razón de los reingresos que se producen al planeta de vehículos orbitales. El espacio es uno de los ambientes críticos para las operaciones militares actuales y futuras, ya que en el operan los sistemas de información y apoyo que hacen viables operaciones y comunicaciones, en tal sentido la defensa debe asegurarse contando con vehículos espaciales (satélites con diferentes capacidades ISR, comunicaciones, posicionamiento, etc.), capacidad de acceder al espacio, disponibilidad de órbitas para su tarea, soporte legal y seguridad para los activos de comando y control en tierra. Todo ello resulta en un complejo conjunto de elementos de alta tecnología y valor que permita la supervivencia en el espacio exterior. Se estima que el próximo paso en la actividad espacial de la Defensa será asegurar la supervivencia de los activos espaciales y establecer un orden más rígido en el empleo del espacio controlado. Acerca de la historia de la actividad espacial argentina La atracción natural del hombre por alcanzar el espacio se encuentra más allá de los intereses de los Estados, ello hace de la actividad espa-
(18) Barry, John L. mayor general (SEL) (USAF) y Herrigs, Darrel L. coronel (USAF): «Integración del espacio, no la separación», Air & Space Power Journal-Español, cuarto trimestre de 2000. General Richard B. Myers, comandante del Comando Espacial de Estados Unidos, en comentarios ante la Fundación Espacial de Estados Unidos, Colorado Springs (Colorado), 7 de abril de 1999.
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cial un anhelo propio del género humano, y dadas las características del medio su restricción resulta difícil. La inclusión de la Defensa en la actividad espacial resulta inherente a la capacidad operacional del instrumento militar pretendido, por ende la política del Estado debería tender a su regulación y legislación. Como corolario de esta introducción podemos afirmar que la obtención de la tecnología espacial es tan complicada como la nuclear, y que los países que dominan la tecnología espacial han hecho lo imposible para conservar el monopolio del conocimiento, básicamente trabando la exportación del know how y de sistemas que posibiliten desarrollos semejantes en los países menos avanzados. Los cohetes sonda tienen valiosas aplicaciones, pero además son muy útiles para el desarrollo y testeo de instrumentos, la formación de recursos humanos, a la implementación de programas relativamente económicos de estudios de la atmósfera, etc. Por estas razones el desarrollo de una familia de cohetes sonda es casi la etapa inicial obligada de todo proyecto que apunte a un lanzador satelital. Acerca de los activos espaciales Las tecnologías no resultan buenas o malas en sí mismas, sólo son herramientas para alcanzar fines y objetivos, sólo pueden ser penalizables las intenciones que se persiguen con su empleo. La situación actual pone sobre la mesa el tratamiento la disyuntiva de si existen o no dispositivos militares en el espacio exterior. La realidad es que en la medida que dichos dispositivos no sean armas en sí mismos, sólo constituyen herramientas que entregan un servicio, independientemente de las intenciones o del uso del mismo. La búsqueda de tecnologías de procesamiento y operación distribuida en pequeños satélites, constituye una de las posibles formas de reducir costos y crecer de manera sistemática y modular a través de la colocación de dispositivos Just in Time que incremente la capacidad general de procesamiento de los activos espacial. Los pequeños satélites con capacidad de mantenerse en órbita a través de motores de plasma, constituyen una oportunidad para la consolidación del proceso, distribuido en una constelación de satélites. — 150 —
La única soberanía que se prevé en el espacio es la de los vehículos y su capacidad para sostenerse y protegerse a sí mismos y a su órbita. Acerca del empleo del aeroespacio en el ámbito de la Defensa Los Estados que pretendan óptima explotación de los tiempos de reacción, maximizando la Capacidad de Alerta Estratégica, debieran prever una fuerte integración de sus medios aeroespaciales al Sistema de la Defensa. El aeroespacio como ámbito operacional y las características de los medios que en el operan, constituye el campo más adecuado para el ejercicio de la disuasión que un Estado posee ante diferentes amenazas. El espacio exterior constituye un área de oportunidades para la humanidad. Su organización y explotación, estimamos se iniciará en la presente década, cuestión que puede afectar el concepto operacional de algunas fuerzas en relación al concepto de aeroespacio. El aeroespacio aglutina tres modelos (operacional, ISR y ciberespacial) y un Sistema CyC que resultan esenciales a la explotación del poder aeroespacial. Existe una región del aeroespacio (la estratosfera), que aguarda su momento en los progresos de la tecnología, para convertirse en el punto fuerte de explotación de capacidades ISR, comunicaciones y otras por parte de un Estado que vea truncada su capacidad de acceso al espacio. El empleo del aeroespacio constituye la opción de obtención de alerta temprana más adecuada, cuando existe por parte de los Estados una actitud estratégica defensiva. La incorporación de la capacidad satelital a la Defensa permite incrementar la capacidad de comando y control de la Defensa, posibilitando un importante avance en todos los aspectos relacionados con la interoperabilidad de los Sistemas de CyC y el accionar en tiempo real, proporcionando, de esta forma, un salto cualitativo en el manejo de las operaciones militares. Acerca de los sistemas de aumentación Las redes de aumentación son sistemas de Defensa con capacidad concreta de extrapolarse al campo civil y comercial (es decir, potencialidad dual). — 151 —
La existencia de un receptor universal no se ha generado en forma concreta por el momento por la enorme masa de usuarios que utilizan los sistemas actuales y los que se colocarán en órbita hacen pensar que los factores de poder concurrentes tienen todavía un largo camino por delante. Existen organismos internacionales que buscan este acuerdo, pero no han llegado a una concreción del esfuerzo que pueda decirse significativa. Las estaciones denominadas totales de uso geodésico (y elevado costo) pueden ser adaptadas para poder conformar un primer segmento operativo de una red de aumentación, con lo cual existe una disminución de costo y despliegue al usuario que ya podría servir como primer escalón de servicio. Éste, desde ya, deberá ser potenciado gradualmente de acuerdo al nivel de decisión político que se adopte para llevar a buen puerto una iniciativa como la mencionada ya que en sí mismas no configuran una red de aumentación, pero sí un principio. No existen en Latinoamérica redes de aumentación públicas específicamente orientadas a la provisión masiva de servicios militares y civiles, sino solamente provisión de servicios rentados de algunas empresas de Estados Unidos que disponen de estaciones terrestres fijas en varios países y operan comercialmente para determinados usuarios (especialmente para la prospección de recursos hidrocarburíferos). Es muy probable que esta gama reducida de uso esté extendida a la comunidad de inteligencia de varias potencias mundiales, particularmente a zonas en donde los recursos naturales puedan plantear una riqueza defendible por las mismas, pero no existe constancia concreta de lo expuesto. De cualquier forma, todos los recursos naturales son localizables geográficamente con un altísimo grado de precisión al usarse estas tecnologías. Una red terrestre de aumentación disminuye muy especialmente la vulnerabilidad al medio espacial, y su concepción y uso no implican dejar de lado el segmento espacial (es decir, los satélites). En el mejor de los casos se trata de un sistema de arquitectura compuesta. En este panorama el segmento espacial no tiene necesariamente que estar compuesto por satélites de órbitas medias, ni de costos siderales (existen antecedentes de esto último en Israel). La percepción a nivel de ingeniería hace pensar en que una red de aumentación puede tener muchas formas diversas de radiodifundir la información, con lo cual los receptores deberán necesariamente operar en — 152 —
varias frecuencias distintas, con lo cual es necesario la conformación de una ingeniería de detalle acorde para poder absorber en primera instancia a los usuarios más necesitados, y luego en un segundo o tercer paso las restantes estructuras de uso. Acerca de la explotación de la información La información espacial sólo es útil cuando existe una compleja red de explotación de la misma, su línea base se encuentra en el desarrollo de CSR. Aún sin activos espaciales, la capacidad de operación de CSR, permite la adecuada explotación de información obtenida por activos espaciales no propios.
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GLOSARIO DE ACRÓNIMOS UTILIZADOS AES: Agencia Espacial Suramericana. BOL: Vida Útil. CELPA: Centro de Experimentación y Lanzamiento de Proyectiles Autopropulsados. CIA: Centro de Investigaciones Aplicadas de las Fuerza Aérea argentina. CIC: Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires. CIDEM: Centro de Investigación y Desarrollo Espacial Mendoza. CIOP: Centro de Investigaciones Ópticas de la Provincia de Buenos Aires. CITEDEF: Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa. CNEA: Comisión Nacional de Energía Atómica. CNIE: Comisión Nacional de Investigaciones Espaciales. CONAE: Comisión Nacional de Actividades Espaciales. CONICET: Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. CSR: Centro de Sensores Remotos. CyC: Sistema de Comando y Control. DGFM: Dirección General de Fabricaciones Militares. ESA: Agencia Espacial Europea (European Space Agency). FFMM: Fabricaciones Militares. FMA: Fábrica Militar de Aviones (hoy FAdeA). GE: Guerra electrónica. GICOR: Grupo de Identificación y Control Remoto. GNSS: Sistemas Globales de Navegación por Satélites (Global Navigation Satellite Systems). GPS: Sistema de Posicionamiento Global (Global Positioning System). ICTE: Instituto Civil de Tecnología Espacial. IDEA: Instituto de Experimentaciones Astronáuticas. I+D: Investigación y Desarrollo. IIAE: Instituto de Investigación Aeronáutica y Espacial. INSTITEC: Instituto Aeronático. ISR: Intelligence Surveillance and Rescue. ISS: Estación Espacial Internacional (International Space Station). LEIC: Laboratorio de Electrónica Industrial Control e Instrumental. LEO: Óptica Baja.
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MAB: Programa Man and the Biosphere de la UNESCO. MTCR: Régimen de Control de Misiles. NASA: Administración Nacional del Espacio y la Aeronáutica (National Aeronautics and Space Administration). OGC: Consorcio Abierto Geospacial (Open Geoespatial Consortium). ONALAR: Observatorio Nacional de La Rioja. ONU: Organización de las Naciones Unidas. OSSA: Comisión Espacio de las Naciones Unidas (Committee on the Peaceful Uses Of Outer Space). PRADAS: Programa de Recolección Autonómica de Datos Ambientales mediantes Satélites. SA: Sociedad Argentina Interplanetaria. SAS: Software Autoadaptivo. SAR-ISAR: Survilance and Rescue-Intelligence Survilance and Rescue. SIGINT: Sistema de Inteligencia de Señales. SIGFFAA: Sistema de Información Geográfica de la Fuerza Aérea Argentina. SRTM: Misión Topográfica Radar del Transbordador Especial. UNASUR: Unión de Naciones Suramericanas. UNESCO: Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization). UTI: Unión Internacional de Telecomunicaciones. URSS: Unión de Repúblicas Socialistas Soviéticas. VENO: Vehículo Estratosférico No Orbital. VFR: Cartografía Aeronáutica Virtual. WCS: Servicio de Cobertura de la WEB (Web Coverage Service). WFS: Característica de servicio de la WEB (Web Feature Service).
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Anexo.— Hitos de la República Argentina en el espacio. Fecha
Hitos
Agosto de 1947
Se crea la División de Proyectos Especiales del INSTITEC para investigación de vehículos teledirigidos y motores cohetes.
Años de 1947-1948
Se desarrolla un motor cohete de combustible líquido, el AN-1 para impulsar un aeromóvil, llamado Tábano. Fue construido por el Instituto de Investigaciones Científicas de las Fuerzas Armadas bajo la dirección y proyecto del ingeniero don Ricardo Dyrgalla.
20 de octubre de 1949
Prueba del motor cohete líquido AN-1 con cámara de combustión con camisa de refrigeración regenerativa.
2 de febrero de 1961
El INSTITEC efectúa su primer lanzamiento de un cohete construido en el país. Es a su vez uno los primeros de Suramérica. Se trataba de un cohete para investigaciones meteorológicas Alfa Centauro-Apex 01, lanzado desde la pampa de Achala, con resultados altamente satisfactorios.
27 de junio de 1961
Es creado el CEPAL.
30 de septiembre de 1961
Primer lanzamiento de un cohete de dos etapas, el Apex-A1-S2-015 Beta Centauro, desde la pequeña base de «Santo Tomás» de la Fuerza Aérea argentina, situada en pampa de Achala, provincia de Córdoba.
13 de octubre de 1961
El INSTITEC efectúa su segundo lanzamiento, de un cohete Beta Centauro con éxito.
10 de mayo de 1962
Lanzamiento de un cohete de la familia Centauro, con éxito.
15 de noviembre de 1962
Lanzamiento de un cohete Gamma Centauro, desde Chamical, con éxito.
27 de noviembre de 1962
Lanzamiento de un cohete Centauro 30, desde la base Chamical, finalidad: aeronomía, con éxito.
30 de noviembre de 1962
Lanzamiento de un cohete Centauro 29, desde la base Chamical, finalidad: aeronomía; con éxito.
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Anexo.— (Continuación). Fecha
8 de diciembre de 1962 9 de diciembre de 1962
Hitos
Centauro 28Centauro 31Nube de SodioCentauro 35, Centauro 39,Gamma-Centauro, Proson M1Gamma CentauroCentauro 78,Centauro 79,Centauro 80,Nike Cajun I 64-1,
25 de mayo de 1963
30 de mayo de 1963 Agosto de 1963 23 al 26 de agosto de 1963
27 de julio de 1964
4 de noviembre de 1964 5 de noviembre de 1964 6 de noviembre de 1964 1 de diciembre de 1964
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Anexo.— (Continuación). Fecha
Hitos
4 de diciembre de 1964
Lanzamiento de un cohete Nike Cajun I 64-2, finalidad: aeronomía, con éxito.
6 de febrero de 1965
Se realiza por vez primera en el país, el lanzamiento conjunto y sincronizado de dos cohetes Gamma Centauro desde el CELPA y dos cohetes Gamma Centauro desde la base argentina Vicecomodoro Matienzo en la Antártida, pasando la Argentina a ocupar el tercer puesto entre las naciones que realizaron esta prueba desde regiones polares, después de Estados Unidos y de Rusia.
8 de febrero de 1965
Se vuelve a realizar, el lanzamiento conjunto y sincronizado de un cohete Gamma Centauro desde el CELPA y un cohete Gamma Centauro desde la base argentina Vicecomodoro Matienzo en la Antártida. La finalidad era el estudio de rayos X, resultado exitoso.
Septiembre de 1965
Lanzamiento de un cohete Gamma Centauro desde el CELPA La finalidad estudio de rayos X, resultado exitoso.
Octubre de 1965
Lanzamiento de un cohete Orión 1 #1 desde el CELPA. La finalidad era su evaluación en vuelo, resultado exitoso.
25 de noviembre de 1965
Lanzamiento de cohete Centauro 91 y cohete Centauro 93, desde la base CELPA Chamical, finalidad: aeronomía, con éxito.
27 de abril de 1966
Primer lanzamiento de cohete Judi, desde la base CELPA Chamical, finalidad: mediciones de vientos, Programa Exametnet, carga útil de chaff.
18 de mayo de 1966
Lanzamiento de cohete Judi, desde la base CELPA Chamical, carga útil de chaff y de otro cohete Judi, carga útil de termistor. Ambos para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos.
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Anexo.— (Continuación). Fecha
Hitos
19 de mayo de 1966
Se produce en la fecha el primer lanzamiento del cohete Orión II #1, que alcanza la altura de 100 kilómetros, desde Chamical, en la provincia de La Rioja. Este artefacto fue diseñado y construido en el país.
15 de junio de 1966
Lanzamiento de cohete Judi, desde la base CELPA Chamical, carga útil de termistor. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos.
13 de julio de 1966
Lanzamiento de cohete Judi, desde la base CELPA Chamical, carga útil de termistor. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos.
14 de julio de 1966
Lanzamiento de cohete Judi, desde la base CELPA Chamical, carga útil de termistor. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos.
Julio de 1966
Lanzamiento del cohete Orión I #8.
13 de agosto de 1966
Lanzamiento del cohete Orión II, desde la base CELPA Chamical, con una carga útil de 16 kilogramos logra un apogeo de 114 kilómetros.
17 de agosto de 1966
Lanzamiento de cohete Judi, desde la base CELPA Chamical, carga útil de termistor. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos y temperatura.
Año 1966
Lanzamiento del cohete Orión II #2, lanzamiento del cohete Orión II #3.
8 de septiembre de 1966
Lanzamiento de cohete Judi, desde la base CELPA Chamical, carga útil de termistor. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos y temperatura.
Septiembre de 1966
Lanzamiento del cohete Orión II #4.
14 de septiembre de 1966
Lanzamiento de cohete Judi, desde la base CELPA Chamical, carga útil de termistor. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos.
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Anexo.— (Continuación). Fecha
Hitos
21 de septiembre de 1966
Lanzamiento de cohete Judi, desde la base CELPA Chamical, carga útil de termistor. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos y temperatura.
28 de septiembre de 1966
Lanzamiento de cohete Arcas, desde la base CELPA Chamical, carga útil de termistor. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos.
6 de octubre de 1966
Lanzamiento de cohete Judi, desde la base CELPA Chamical, carga útil chaff. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos.
13 de octubre de 1966
Lanzamiento de cohete Judi, desde la base CELPA Chamical, carga útil chaff. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos.
4, 7 y 9 de noviembre de 1966
Lanzamiento en la base de Wallops lslands (NASA) de tres cohetes Orión II argentinos, para evaluación de performances.
12 de noviembre de 1966
Da comienzo el 10 de noviembre de 1966 en Tartagal (Salta), la operación Orión-Eclipse, con motivo del eclipse total de Sol. Fueron lanzados tres cohetes Orión II, el 12 de noviembre de 1966 para el estudio del flujo de neutrones. Constituyó el aporte del IIAE al estudio del fenómeno mencionado y en el que estaban empeñadas numerosas instituciones del mundo. También se lanzaron un cohete Arcas y dos cohetes Titus, con éxito.
16 de noviembre de 1966
Lanzamiento de cohete Judi, desde la base CELPA Chamical, carga útil de termistor. Para el Programa Exametnet, con finalidad: medición de temperatura.
18 de enero de 1967
Lanzamiento de cohete Judi, a las 14:13 horas, desde la base CELPA Chamical, carga útil chaff. Para el Programa Exametnet, con finalidad: también mediciones de vientos.
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Anexo.— (Continuación). Fecha
Hitos
15 de febrero de 1967
Lanzamiento de cohete Judi, desde la base CELPA Chamical, carga útil chaff. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos.
21 de marzo de 1967
Lanzamiento del cohete con carga biológica (Anastasio).
12 de abril de 1967
Lanzamiento de cohete Judi, desde la base CELPA Chamical, carga útil chaff. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos.
17 de mayo de 1967
Lanzamiento de cohete Arcas, desde la base CELPA Chamical, carga útil termistor. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos.
19 de mayo de 1967
Lanzamiento de un cohete, con carga biológica (Celedonio).
14 de junio de 1967
Lanzamiento de cohete Arcas, desde la base CELPA Chamical, carga útil termistor. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos.
16 de agosto de 1967
Lanzamiento de cohete Judi, desde la base CELPA Chamical, carga útil chaff. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos.
30 de agosto de 1967
Lanzamiento de dos cohetes Nike Apache para estudios de la ionósfera. Apogeos de 222 kilómetros y 225 kilómetros.
6 de septiembre de 1967
Lanzamiento de un cohete Centauro 143, desde la base CELPA Chamical, finalidad: aeronomía; con éxito.
7 de septiembre de 1967
Lanzamiento de los cohetes Centauro 92 y de Centauro 144, desde la base CELPA Chamical, finalidad: aeronomía; con éxito.
13 de septiembre de 1967
Lanzamiento de cohete Judi, desde la base CELPA Chamical, carga útil chaff. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos.
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Anexo.— (Continuación). Fecha
Hitos
18 de octubre de 1967
Lanzamiento de cohete Judi, desde la base CELPA Chamical, carga útil chaff. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos.
15 de noviembre de 1967
Lanzamiento de cohete Arcas, desde la base CELPA Chamical, carga útil termistor. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos.
13 de diciembre de 1967
Lanzamiento de cohete Judi, desde la base CELPA Chamical, carga útil chaff. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos.
14 de diciembre de 1967
Lanzamiento del cohete Orión II, desde la base CELPA Chamical, finalidad: estudio de rayos cósmicos, con éxito.
17 de enero de 1968
Lanzamiento de cohete Arcas, a las 17:25 horas, desde la base CELPA Chamical, carga útil termistor. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos.
24 de enero de 1968
Lanzamiento del cohete Orión II, desde la base CELPA Chamical, finalidad: estudio de rayos cósmicos, con éxito.
14 de febrero de 1968
Lanzamiento de cohete Judi, a las 13:33 horas, desde la base CELPA Chamical, carga útil chaff. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos.
13 de marzo de 1968
Lanzamiento de cohete Arcas, a las 15:28 horas, desde la base CELPA Chamical, carga útil termistor. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos y temperatura.
20 de marzo de 1968 Lanzamiento de cohete Judi, a las 16:00 horas, des de la base CELPA Chamical, carga útil chaff. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos.
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Anexo.— (Continuación). Fecha
Hitos
27 de marzo de 1968
Lanzamiento de cohete Arcas, a las 15:58 horas, desde la base CELPA Chamical, carga útil termistor. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos y temperatura.
3 de abril de 1968
Lanzamiento de cohete Judi, a las 13:39 horas, desde la base CELPA Chamical, carga útil chaff. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos.
10 de abril 1968:
Lanzamiento de cohete Arcas, a las 2:10 horas, desde la base CELPA Chamical, carga útil termistor. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos y temperatura.
16 de abril de 1969
Lanzamiento del cohete Canopus 2, finalidad: su evaluación tecnológica; con éxito.
17 de abril de 1969
Lanzamiento de cohete Judi, a las 16:26 horas, desde la base CELPA Chamical, carga útil chaff. Para el Programa Exametnet, con finalidad: mediciones de vientos. Este fue el último lanzamiento en Chamical. Los siguientes de este programa se realizaron en la base CELPA «Mar Chiquita».
28 de mayo de 1969
Lanzamiento del cohete Orión II #26, con carga biológica (ratón).
30 de agosto de 1969
Lanzamiento del cohete Orión II #31, con carga para estudios de astronomía y de otro Orión II #27, con carga biológica (ratón).
12 de septiembre de 1969
Lanzamiento del cohete Rigel, finalidad: su evaluación tecnológica, con éxito.
14 de septiembre de 1969
Lanzamiento de un cohete Nike Apache, desde la base CELPA Chamical, finalidad: estudio de la Ionosfera.
23 de octubre de1969 Lanzamiento del cohete Canopus 2, finalidad: su evaluación tecnológica y recuperación.
— 163 —
Anexo.— (Continuación). Fecha
Hitos
22 de diciembre de 1969
Se realiza en el CELPA en Chamical (provincia de La Rioja), el lanzamiento de un cohete compuesto de dos etapas del tipo Canopus combinados, alcanzando una altura de 550 kilómetros (el satélite lanzado ahora en el año 2011 alcanzó los 650 kilómetros) y colocando a la Argentina en el primer lugar del mundo en realizar este tipo de experiencias.
23 de diciembre de 1969
Lanzamiento de un cohete Canopus 2 #3, finalidad: carga biológica (mono).
3 de mayo de 1970
Lanzamiento del cohete Orión II, con finalidad de estudio de partículas y campos magnéticos.
6 de mayo de 1970
Lanzamiento del cohete Dragón 37, desde la base CELPA «Mar Chiquita», con finalidad de estudio de la magnetosfera, apogeo 425 kilómetros.
Mayo de 1970
Desarrollo de una estación telemétrica terrestre y de equipamiento carga útil en los cohetes. Todo el desarrollo de la parte electrónica fue realizado por el plantel de profesionales y técnicos altamente calificados de la Dirección de Electrónica Aplicada y del proyecto aire-superficie de CITEFA.
29 de junio de 1970
Se realiza lanzamiento en la base militar aeronaval de Puerto Belgrano de un misil aire superficie MP 2, resultado: éxito.
1 de noviembre de 1970
Se realiza lanzamiento en la base militar aeronaval de Puerto Belgrano de un misil aire superficie MP3 (Martín Pescador), resultado: éxito.
16 de diciembre de 1970 Se realiza en el CELPA, en Chamical (provincia de La Rioja), el Operativo Ñahi, lanzándose un cohe te Castor X2 y dos cohetes Canopus. Es la primera experiencia con un cohete sonda con carga útil fotográfica, para tomas de gran altura, que se lleva a cabo en el país.
— 164 —
Anexo.— (Continuación). Fecha
Hitos
14 de septiembre de 1971
Se realiza lanzamiento en la base Chamical, de un misil aire-superficie MP 4 (Martín Pescador), resultado de éxito.
16 de septiembre de 1971
Se realiza lanzamiento en la base Chamical, de un misil aire-superficie MP 5 (Martín Pescador), resultado de éxito.
18 de septiembre de 1971
Se realiza lanzamiento en la base Chamical, de un misil aire-superficie MP 4 (Martín Pescador), resultado de éxito.
23 de septiembre de 1971
Se realiza lanzamiento en la base Chamical, de un misil aire-superficie MP 6 (Martín Pescador), resultado de éxito.
19 de diciembre de 1971
Lanzamiento del cohete Orión II, con finalidad de evaluación tecnológica.
16 de marzo de 1971
Se realiza lanzamiento en la base Chamical, de un misil aire-superficie MP 8 (Martín Pescador), resultado de éxito.
2 de noviembre de 1972
Lanzamiento de un cohete Rigel, desde la base CELPA Chamical, finalidad: Campaña Nube de Sodio, apogeo 240 kilómetros.
4 de noviembre de 1972
Lanzamiento de un cohete Rigel, desde la base CELPA Chamical, finalidad: Campaña Nube de Sodio, apogeo 252 kilómetros.
7 de noviembre de 1972
Lanzamiento de un cohete Canopus, desde la base CELPA I Chamical, finalidad: medición de actitud.
11 de noviembre de 1972
Lanzamiento de un cohete Rigel, desde la base CELPA Chamical, finalidad: Campaña Nube de Sodio, apogeo 260 kilómetros.
12 de diciembre de 1972 Lanzamiento de un cohete Dragón 38, desde la base CELPA «Mar Chiquita», finalidad: estudio de la mag netosfera, apogeo 450 kilómetros.
— 165 —
Anexo.— (Continuación). Fecha
Hitos
22 de marzo de 1973
Lanzamiento de un cohete Skylark SL1182, desde la base CELPA Chamical, finalidad: fotografías en el espectro visible e infrarrojo, apogeo 240 kilómetros.
28 de marzo de 1973
Lanzamiento de un cohete Skylark SL1181, desde la base CELPA Chamical, finalidad: fotografías en el espectro visible e infrarrojo, apogeo 240 kilómetros.
18 de noviembre de 1973
Lanzamiento de un cohete Rigel, desde la base CELPA Chamical, finalidad: nubes de iones, ensayo dos etapas.
19 de noviembre de 1973
Lanzamiento de un cohete Rigel, desde la base CELPA Chamical, finalidad: estudio de nubes de iones, apogeo 260 kilómetros.
22 de noviembre de 1973
Lanzamiento de un cohete Castor #1, desde la base CELPA Chamical, finalidad: estudio de nubes de iones, apogeo 260 kilómetros.
6 de junio de 1974
Se realiza en el CELPA, en Chamical (provincia de La Rioja), el Operativo Astro X, lanzándose un cohete Rigel y dos cohetes SS/40 para desarrollo de un motor experimental de 70 toneladas. de empuje, con combustible nacional.
30 de septiembre de 1975
Lanzamiento de un cohete Castor, desde la Antártida, finalidad: estudio de nubes de iones.
3 de octubre de 1975
Lanzamiento de un cohete Castor, desde la Antártida, finalidad: estudio de nubes de iones.
21 de marzo de 1979
Lanzamiento de un cohete Castor, desde Punta Lobos (Perú), finalidad: estudio de nubes de iones.
22 de marzo de 1979
Lanzamiento de un cohete Castor, desde Punta Lobos (Perú), finalidad: estudio de nubes de iones, apogeo de 268 kilómetros.
Años 1980-1996 16 años sin lanzamiento ni nuevos proyectos.
— 166 —
Anexo.— (Continuación). Fecha
Hitos
Año 1996
El Instituto Universitario Aeronáutico pone en órbita el microsatélite Micro-Sat I Víctor, fruto de largos años de investigación aeronáutica y espacial, con lo cual integra el privilegiado grupo de universidades en el mundo que ha obtenido este logro científico.
21 de noviembre de 2000
Lanzamiento del satélite argentino SAC-C.
3 de diciembre de 2000
Se realizó un nuevo ensayo del Motor Cohete Híbrido desarrollado, y construido por el grupo de investigación que dirige el profesor ingeniero don Jorge Lassig, de la facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional del Comahue.
17 de septiembre de 2007
Lanzamiento del Tronador I.
26 de marzo de 2009
Por Directiva del jefe del Estado Mayor General de la Fuerza Aérea se reinstala la Vertical Espacial dentro del SIDFAA, como área de interés de la Fuerza Aérea argentina.
17 de diciembre de 2009
Proyectos PCX 2009, homologación en vuelo de Gradicomp, Serrezuela (Córdoba), CITEDEF.
11 de julio de 2011 Gradicomp II, CELPA I Chamical, La Rioja.
— 167 —
COMPOSICIÓN DEL GRUPO DE TRABAJO
Presidente: D. ALEJANDRO DANIEL GIROMINI Vicealmirante de Infantería de Marina (R). Jefe del Gabinete de Estrategia Militar del Estado Mayor Conjunto de las Fuerzas Armadas argentinas.
Coordinador: D. HÉCTOR RODOLFO FLORES Coronel de Infantería. Jefe del Departamento de Análisis Estratégico Militar del Gabinete de Estrategia Militar.
Vocales: D. ALEJANDRO ANÍBAL MORESI Brigadier de la Fuerza Aérea argentina. Director General de Investigación y Desarrollo de la Fuerza Aérea Argentina.
D. HÉCTOR RODOLFO FLORES Coronel de Infantería. Jefe del Departamento de Análisis Estratégico Militar del Gabinete de Estrategia Militar.
Colaboradores: D. JORGE FERRANTE Ingeniero.
D. NICOLÁS MÉNDEZ Ingeniero.
D. ARNALDO GUEVARA Ingeniero.
D. HERNÁN BRITO Ingeniero.
D. GUSTAVO TORRESÁN Ingeniero.
D. CARLOS YEDRO Vicecomodoro.
D. GUILLERMO BAZÁN Vicecomodoro.
D.ª SILVIA DIAZ D.ª I PAOLA SOSA
Las ideas contenidas en este trabajo son de responsabilidad de sus autores, sin que refleje, necesariamente el pensamiento del CESEDEN, que patrocina su publicación
ÍNDICE
Página
SUMARIO..............................................................................................................
7
PRÓLOGO.............................................................................................................
9
Capítulo primero LOS ÁMBITOS NO TERRESTRES EN LA GUERRA FUTURA: CIBERESPACIO...........................................................................................................
15
Introducción.......................................................................................................... Ciberespacio......................................................................................................... — Cibercrimen..................................................................................................... — Ciberterrorismo.............................................................................................. — Ciberguerra.....................................................................................................
17 23 26 30 31
Casos de guerra cibernética........................................................................... 36 — Estonia año 2007: ¿primera guerra cibernética entre actores estaduales?.......................................................................................................... 37 — Operación Buckshot Yankee...................................................................... 39 Las reglas de juego en la guerra cibernética ............................................ — El DIH y la guerra cibernética.................................................................... — Bienes civiles y objetivos militares........................................................... — La guerra cibernetica y el artículo 36 del Protocolo Adicional primero del año 1977.........................................................................................
40 40 44 45
Conclusiones sobre la guerra cibernética plausibles de ser consideradas en el desarrollo de capacidades por parte de las Fuerzas Armadas............................................................................................................ 47 — 171 —
Capítulo segundo
Página
LOS ÁMBITOS NO TERRESTRES EN LA GUERRA FUTURA: AEROESPACIO........................................................................................................... Aproximación a la problemática aeroespacial en la Defensa.............. — Análisis estratégico del empleo aeroespacial......................................... — Análisis del modelo ISR................................................................................ — El empleo del aeroespacio constituye la opción de obtención de alerta temprana más adecuada, cuando existe por parte de los Estados una actitud estratégica defensiva............................................ Acerca de la historia espacial argentina.................................................... — Marco del análisis........................................................................................... — Antecedentes de la actividad aeroespacial en el mundo................ — Antecedentes de la actividad aeroespacial en la República Argentina............................................................................................................... — Comisión Nacional de Investigaciones Espaciales (CNIE)................ — Relación con la comunidad científica..................................................... — Centro Espacial «San Miguel»................................................................... — Centro de Sensores Remotos (CSR)....................................................... — Desarrollo de vehículos portadores......................................................... — Motores sólidos.............................................................................................. — Dasarrollo en curso. El proyecto Tronador............................................
57 59 60 65 66 69 69 70 73 75 77 78 84 88 91 94
Acerca de empleo del espacio para la Defensa....................................... 95 — Situación........................................................................................................... 95 — Antecedentes................................................................................................... 97 — Verticales identificadas................................................................................. 98 — ¿Cómo cambiar esta situación?................................................................. 100 Comunicaciones satelitales.............................................................................. — Aspectos a considerar...................................................................................
100 101
Empleo de vehículos espaciales en la problemática de la Defensa.. 103 — Constelación de micro y nanosatélites de observación....................... 103 — Acerca de las operaciones de exploración y reconocimiento............ 105 — Acerca de las operaciones de comunicaciones digitales de baja tasa de transmisión........................................................................................ 106 — Acerca de operaciones de posicionamiento.......................................... 106 — Acerca de operaciones de aumentación................................................. 106
— 172 —
Página
— Razones para impulsar el desarrollo de µSAT......................................... — Estrategia de ocupación espacial positiva...........................................
106 108
Inyectores espaciales........................................................................................ — ¿Cómo alcanzar el techo tecnológico?............................................... — Evolución a través del espacio exterior................................................ — Aspecto a considerar para evolucionar hacia la inyección satelital
109 109 111 113
Sistema de aumentación................................................................................. 113 — El problema de la navegación terrestre, naval y aérea................... 113 — La extrapolación del campo de la Defensa al campo científico y comercial.......................................................................................................... 115 — Orígenes y muy rápida evolución progresiva...................................... 116 — Más constelaciones adicionales.............................................................. 116 — La precisión como aumento de la Defensa......................................... 118 — La mecánica orbital y sus inconvenientes........................................... 118 — Las redes de aumentación y sus elementos constitutivos.............. 119 — El problema de los receptores de posicionamiento para las redes de aumentación...................................................................................... 121 — La posición de la República Argentina referida a redes de aumentación................................................................................................................. 122 Sensores remotos............................................................................................... — Trabajos de investigación........................................................................... — Proyecto de áreas protegidas y medio ambiente............................... — Trabajos operativos....................................................................................... — Capacitación................................................................................................... — Subcentro Estación Espacial Receptora «Mar Chiquita».................
124 125 126 133 138 139
Acerca de los vehículos estratosférico no orbitales................................ — Aspectos generales a considerar............................................................. — Acerca de las amplicacias del desarrollo............................................... — Aporte del desarrollo en los ámbitos no terrestres de la guerra futura — Situación........................................................................................................... — Aspectos a considerar en el plano de las tecnologías concurrentes
140 140 141 142 143 144
Conclusiones........................................................................................................ — Acerca del espacio como ámbito de la guerra futura....................... — Acerca de la historia de la actividad espacial argentina...................
148 149 149
— 173 —
Página
— Acerca de los activos espaciales.............................................................. — Acerca del empleo del aeroespacio en el ámbito de la Defensa...... — Acerca de los sistemas de aumentación................................................ — Acerca de la explotación de la información..........................................
150 151 151 153
Glasario de acrónimos utilizados................................................................... Anexo: Hitos de la República Argentina en el espacio.........................
154 156
COMPOSICIÓN DEL GRUPO DE TRABAJO............................................
169
ÍNDICE....................................................................................................................
171
— 174 —
CENTRO SUPERIOR DE ESTUDIOS DE LA DEFENSA NACIONAL (REINO DE ESPAÑA)
SUMARIO
Página
INTRODUCCIÓN............................................................................... 181 Por Vicente Gómez Domínguez
Capítulo primero EL MODERNO ESPACIO DE SEGURIDAD Y DEFENSA.................. 187 Por Fernando Davara Rodríguez
Capítulo segundo APLICACIONES Y SERVICIOS EXISTENTES Y FUTUROS.............. 197 Por Eugenio Fontán Oñate y Fernando Davara Rodríguez
Capítulo tercero POSICIONAMIENTO Y NAVEGACIÓN.............................................. 253 Por Luis A. Mayo Muñiz
Capítulo cuarto CAPACIDADES INDUSTRIALES....................................................... 323 Por Luis A. Mayo Muñiz
CONCLUSIONES.............................................................................. 357 Por Vicente Gómez Domínguez
COMPOSICIÓN DEL GRUPO DE TRABAJO.................................... 363 ÍNDICE............................................................................................... 365
— 177 —
INTRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓN
Por Vicente Gómez Domínguez Desde la puesta en órbita del primer satélite artificial hace más de 50 años, la utilización del espacio ha proliferado de forma espectacular, especialmente en la última década, gracias al desarrollo y a la explotación de una amplia gama de tecnologías cuya extraordinaria evolución las ha convertido en motor de numerosas actividades, aplicaciones y servicios. Superada ya la razón de sus orígenes, la supremacía de bloques, la guerra fría, la justificación de la actividad espacial y de su expansión a casi todas las áreas de nuestra vida cotidiana, viene dada hoy por su capacidad para satisfacer las múltiples necesidades demandadas por la sociedad. La creciente demanda de servicios espaciales por la sociedad ha favorecido la movilización de cuantiosas inversiones públicas y privadas, imprescindibles para la creación de una pujante industria, extraordinariamente competitiva e intensiva en tecnología, y capaz de abordar ambiciosos proyectos de investigación e innovación. Esta actividad industrial, a su vez, ha propiciado la creación de nuevas y avanzadas infraestructuras espaciales, desde costosas constelaciones de satélites a estaciones espaciales habitadas, y la aparición de nuevas aplicaciones, especialmente en los dominios de la observación de la Tierra, de la navegación por satélite y de las comunicaciones a nivel planetario. Es preciso recordar que el adjetivo «espaciales» no se aplica exclusivamente a las tecnologías que se utilizan en el espacio propiamente dicho, sino también a las consiguientes aplicaciones terrestres derivadas, que ofrecen incluso mayores oportunidades de desarrollo y de negocio a las — 181 —
industrias y a los proveedores de servicios. Así lo indica el importante aumento de los actores implicados en la actividad espacial, inicialmente limitados al sector militar, que en la actualidad se extienden a ámbitos gubernamentales, industriales, científicos y comerciales. Por ello se han desarrollado nuevas misiones en apoyo de las políticas correspondientes o para hacer frente a diferentes conflictos y amenazas. Es obvio que el espacio satisface también necesidades militares y que hoy, el espacio civil y el de Defensa se solapan, aunque todavía es habitual diferenciar las tecnologías espaciales propias de las aplicaciones civiles de las de uso militar, quedando, a veces, el acceso a estas últimas reservado a determinadas industrias y agencias espaciales. Desde que en el año 1960, Estados Unidos pusiera en órbita su primer satélite de reconocimiento fotográfico, dando así inicio a la actividad de observación de la Tierra desde el espacio, el lanzamiento y la utilización de satélites de aplicación militar ha sido continuo. El crecimiento de la infraestructura y de las aplicaciones de utilidad militar ha permitido a las Fuerzas Armadas ampliar su ámbito de actuación y adaptarse paulatinamente a los nuevos desafíos exigidos por los modernos conceptos de seguridad y defensa. En los últimos años el papel de las Fuerzas Armadas ha evolucionado desde una estrategia de disuasión pasiva y limitada al territorio nacional a otra, mucho más activa de prevención y de colaboración internacional, muchas veces desarrollada en escenarios lejanos. Los elementos en los que se basa la superioridad militar siguen siendo los recursos humanos bien preparados y entrenados y disponer de medios técnicos más avanzados que los de las potenciales fuerzas enemigas. Un aspecto técnico fundamental son las comunicaciones, de cada vez mayor trascendencia tanto por su carácter transversal, que multiplica exponencialmente la eficacia de otros sistemas (de armas, de mando y control, logísticos, etc.), como por su imprescindible necesidad para la coordinación de operaciones en los nuevos y múltiples escenarios internacionales, en los que las comunicaciones por satélite cubren una función vital. Esta Monografía describe las múltiples aplicaciones que las tecnologías espaciales ponen al servicio de la Seguridad y de la Defensa, en áreas tan vitales como Telecomunicaciones, Observación de la Tierra y Na-
vegación por Satélite, a la vez que presenta detalles de su evolución, características técnicas y operacionales, así como de las tendencias de evolución previstas. Igualmente, proporciona información acerca de los medios espaciales que existen en España y de su utilización, así como de las capacidades del sector industrial español del espacio, detallando las funciones y las capacidades de las empresas más representativas.
CAPÍTULO PRIMERO
EL MODERNO ESPACIO DE SEGURIDAD Y DEFENSA
EL MODERNO ESPACIO DE SEGURIDAD Y DEFENSA
Por Fernando Davara Rodríguez Sistemas espaciales adecuados a los nuevos conceptos de Seguridad y Defensa La evolución hacia nuevos conceptos de la Seguridad y la Defensa ha puesto en evidencia la dimensión estratégica del espacio, y de sus variados dominios de aplicación, en los diversos escenarios susceptibles de presentarse a corto plazo. Hoy en día los medios espaciales constituyen una herramienta indispensable por su capacidad de obtener y difundir información de forma repetida y en cualquier lugar, su carácter global y no agresivo y su libertad para franquear fronteras con total independencia, con discreción y en el estricto respeto de las leyes internacionales. Desde una perspectiva de explotación de las capacidades que puede proporcionar el espacio en la Seguridad y la Defensa se debe hacer uso del término en un sentido amplio que incluye el medio físico, los sistemas espaciales y sus componentes, incluyendo los situados y utilizados en tierra, así como las aplicaciones y servicios que pueden proporcionar en apoyo de las estrategias comunes y de la tarea de alcanzar sus objetivos. Los diferentes sistemas espaciales se diferencian entre sí según las capacidades que pueden proporcionar. Así es habitual clasificarlos en las familias de: – Comunicaciones. – Observación (de la Tierra y del Espacio). – Navegación. – Meteorología.
— 187 —
– Geodesia. – Acceso al espacio (lanzadores). Todos ellos, así como las aplicaciones y servicios, ofrecen una amplia gama de oportunidades para el desarrollo de tecnologías aplicables en la Seguridad y la Defensa. El espacio de Seguridad y Defensa en España España, miembro de la Agencia Europea del Espacio (ESA), desde su fundación en mayo de 1975, e importante contribuyente a la actividad espacial europea desde la década de los años sesenta, no había seguido una trayectoria paralela en la utilización del espacio para fines de defensa, solo podemos citar la iniciativa del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), organismo autónomo del Ministerio de Defensa, al poner en órbita en el año 1974 el primer satélite español, denominado Intasat, dotado de una carga útil experimental. Pero a finales de la década de los años ochenta se produjo un giro importante en esta trayectoria; los Programas Helios y SECOMSAT, así como la activa participación en el Grupo de Estudios Espaciales de la Unión Europea Occidental y el establecimiento en España (1992) del Centro de Satélites de esta organización europea, fueron los elementos iniciadores de un creciente interés en mejorar y aumentar las capacidades operativas en dos de los campos más importantes, que a su vez contribuyó a potenciar la capacidad industrial al adquirir nuevas tecnologías y perfeccionar las ya existentes. La evolución en los diferentes sistemas ha sido, de forma resumida, la siguiente: Sistemas de comunicaciones En septiembre de 1992 se puso en órbita geoestacionaria (a unos 36.000 kilómetros de altura) el satélite español Hispasat 1A que llevaba a bordo una carga gubernamental en banda X (la conocida como banda militar o segura) con dos transpondedores específicos para comunicaciones fijas y móviles, dando así comienzo a la utilización de satélites de comunicaciones con fines de defensa. La infraestructura terrestre de utilización del satélite se constituyó en el marco del denominado Sistema Español de Comunicaciones Militares
— 188 —
por Satélite (SECOMSAT) que tenía por objeto establecer y operar medios de comunicaciones seguros, de gran capacidad y con alto grado de fiabilidad, en beneficio de las fuerzas desplegadas en territorio nacional o en el extranjero. Al año siguiente (julio de 1993) se puso también en órbita geoestacionaria el Hispasat 1B, dotado asimismo de transpondedores en banda X, con características tales como la interoperabilidad con otros satélites o la posibilidad de operar con satélites comerciales en banda Ku, en aquellos lugares situados fuera del área de cobertura de la banda X. Estos dos satélites de Hispasat fueron utilizados por las Fuerzas Armadas españolas en el marco del Sistema Conjunto de Telecomunicaciones Militares hasta que al comenzar el siglo XXI, dada la prevista finalización de su vida útil, se decidió reemplazar a Hispasat por otros medios que permitieran mantener la capacidad de comunicaciones por satélite, para lo que se inició un nuevo programa de comunicaciones gubernamentales. Durante la fase de definición y desarrollo del nuevo programa y, ante la posibilidad de encontrarse con un periodo de vacío, el Ministerio de Defensa contrató con la compañía Hispasat la prolongación de la vida útil del satélite 1B mediante su colocación en una órbita inclinada, continuando así en servicio hasta marzo de 2006. El primer satélite del nuevo Programa fue el XTAR-EUR, lanzado en 2005, que presenta la particularidad de proporcionar comunicaciones seguras por medio de un contrato de alquiler por uso. De los 12 transpondedores en banda X que lleva a bordo el satélite, España alquiló tres para su utilización por sus Fuerzas Armadas. Posteriormente (marzo de 2006) se completó el Programa poniendo en órbita geoestacionaria el satélite Spainsat con capacidad de 12 transpondedores de alta potencia en banda X y uno en banda Ka. En este caso la particularidad consiste en la cesión del exceso de capacidad operativa, en condiciones normales, a otros gobiernos y organizaciones, como Estados Unidos, Holanda o la Organización del Tratado del Atlántico Norte (OTAN). Entre los dos satélites proporcionan una cobertura de aproximadamente el 70% de la superficie de la Tierra, con especial atención a las zonas de interés estratégico, siendo gestionados por la sociedad Hisdesat, constituida en el año 2001, de la que el Ministerio de Defensa es partícipe en un 40%. — 189 —
Por su parte el Programa SECOMSAT continúa hasta que finalice la implantación del conjunto de terminales de comunicaciones (fijas, móviles, en navíos y transportables) y centros de gestión que forman el Sistema de Comunicaciones Vía Satélite del Ministerio de Defensa. Todos estos satélites, Programas y Sistemas han hecho posible que España sea una de las pocas naciones que disponen de su propia in fraestructura de comunicaciones por satélite rápidas, seguras, flexibles e interoperables en beneficio de la Defensa. Sistemas de observación de la Tierra El caminar español en la utilización del espacio con fines de defensa comenzó en el año 1988 con el compromiso de participar (con un 7%) junto con Francia e Italia en el Programa Helios, que tenía por objeto desarrollar, poner en órbita y operar un sistema militar de observación por satélite. Después de un largo periodo de estudios y desarrollos, en julio de 1995 comenzó su actividad el Sistema Helios con la puesta en órbita del Helios IA, primer satélite de la serie que, situado a una altura de unos 700 kilómetros, llevaba a bordo una carga útil dotada de un sensor óptico visible con una gran resolución espacial en comparación con la que se disponía en la época con satélites civiles. En el año 1999 se completó la serie al poner en órbita y explotar el satélite Helios IB, que complementaba al anterior y lo mejoraba en cuanto a su capacidad de almacenamiento y la flexibilidad de descarga de datos. El Sistema Helios fue innovador al ser utilizado conjuntamente por los tres países cooperantes, con una infraestructura propia de cada uno de ellos integrada en una común, diseñada para programar y acceder a los datos que proporcionan los satélites, tanto de forma conjunta como individual, constituyendo un ejemplo de la voluntad de cooperación en materia de defensa que se está reflejando en el diseño de los actuales sistemas espaciales europeos. Asimismo fue innovador al iniciar una experiencia basada en proporcionar a un grupo reducido de profesionales de los tres Ejércitos, bajo el control operativo del Estado Mayor de la Defensa (EMAD) y el apoyo técnico del INTA, los conocimientos y capacidades necesarias para poner en marcha y operar los sucesivos programas que se desarrollaran, a la — 190 —
vez que ayudó a los organismos tecnológicos e industrias españolas a situarse en un primer nivel de competitividad en este dominio. Como uno de los ejemplos de tal experiencia destaca que en abril de 1997 el INTA llevo a cabo el lanzamiento del satélite Minisat 01, hito final del desarrollo de un sistema espacial completo, desde la fase inicial de diseño hasta la final de operación en órbita. Al Sistema Helios I le sucedió el Helios II, en el que también participa España, junto con Francia y Bélgica, que con un porcentaje igual al español (2,5%) sustituyó a Italia. En diciembre de 2004 se puso en órbita el satélite Helios II que, al igual que los Helios I, se situó en una órbita heliosíncrona (sincronizada con el Sol) y cuasipolar, a unos 700 kilómetros de altura, permitiendo abarcar toda la superficie de la Tierra y acceder a cualquier punto de ella en menos de cuatro días. Este satélite mejoró sensiblemente a los dos anteriores tanto en su capacidad de almacenamiento o de descarga selectiva de datos, como en su resolución, precisión de localización y capacidad multiespectral, al estar dotado de una instrumentación que incorpora sensores ópticos que trabajan en la zona visible del espectro electromagnético, y otros de alta resolución e infrarrojo que permiten operar día y noche o en zonas cubiertas de nubes. En la actualidad se está operando un sistema integrado por el satélite Helios IB, dado que el Helios IA llegó al final de su vida útil, y el Helios II, continuando la utilización conjunta, para lo que se adaptaron convenientemente los diferentes elementos de la infraestructura del segmento terrestre del sistema. El responsable del control operativo de la componente española es el EMAD. Con el objetivo de seguir ampliando la capacidad operativa española en este dominio, en los últimos meses se han tomado algunas decisiones importantes entre las que destacan la decisión de participar con el 3% en el Programa Pleïades francés o el Acuerdo-Marco firmado el 26 de julio de 2007 entre los ministros de Industria y Defensa para desarrollar un Programa Nacional de Observación de la Tierra por satélite. El Pleïades es el futuro sistema dual de observación de la Tierra que dispondrá de de dos minisatélites ópticos de alta resolución, un multiespectral y un infrarrojo. — 191 —
Respecto al Acuerdo-Marco antes mencionado contempla el desarrollo, la puesta en órbita y la explotación de dos satélites con sensores diseñados según las dos tecnologías actuales de la observación espacial, óptica y radar, financiados conjuntamente por ambos Ministerios, con una previsión de operatividad para el año 2012. Uno de los satélites, al que se denominará Ingenio, dotado con sensores ópticos, será financiado y gestionado por el Centro para el Desarrollo Tecnológico e Industrial (CDTI); Ministerio de Industria en el marco de la contribución de España a la ESA. Sus principales beneficiarios serán usuarios civiles, pero, por la complementariedad de las tecnologías de ambos satélites y la especial característica de ser un sistema propio, sus datos podrán utilizarse también para aplicaciones de la Seguridad y la Defensa, cuando así se considere necesario. El segundo satélite, denominado Paz, que llevará a bordo sensores radar, será financiado y gestionado por el Ministerio de Defensa. Al igual que el anterior, este satélite está destinado a satisfacer las necesidades de información de un sector específico, en este caso el de la Seguridad y la Defensa, pero asimismo podrá utilizarse en otras aplicaciones civiles. Con este diseño, ambos satélites podrán ser utilizados de forma específica por cada uno de los sectores para los que han sido proyectados, pero también podrán serlo con carácter conjunto, proporcionando así la capacidad de responder al concepto moderno de utilización de estos medios espaciales, el conocido como «uso dual» (civil y de la Seguridad y la Defensa). Con la decisión de lanzar este Programa Nacional de Observación de la Tierra se posibilita alcanzar el objetivo de disponer de un sistema que abarque las dos tecnologías disponibles actualmente (óptico y radar) y además orientado al mencionado uso dual, lo que supone un gran avance en este tipo de medios. Dado que los países europeos que en la actualidad disponen de recursos de este tipo, o los tienen en proyecto, solo contemplan una de las dos tecnologías, puede afirmarse que este Programa convierte a España en el primer país de la Unión Europea que trata de dotarse de un sistema espacial que abarque las dos tecnologías complementarias. De esta forma, con la participación actual en Helios y en Pleïades y el acuerdo de desarrollar el Programa Nacional de Observación de la Tierra, España dispone y se asegura la disponibilidad para la próxima década, de una valiosa fuente de información, fiable, segura y de precisión que — 192 —
proporciona una gran capacidad de visión estratégica desde el espacio, tanto en cooperación como con autonomía e independencia. Sistemas de navegación En la actualidad en España, como en muchos otros países, se utiliza como único Sistema de Navegación y Posicionamiento el conocido como GPS (Global Positioning System) de Estados Unidos, pues si bien existe también un Sistema Unificado de Navegación Espacial (GLONASS) de la Federación Rusa, su utilización está limitada a un pequeño número de países. El GPS se basa en una red de 24 satélites situados en órbitas a unos 20.000 kilómetros de altura con trayectorias sincronizadas para cubrir toda la superficie de la Tierra, lo que permite determinar en todo el mundo la posición de un objeto con precisión métrica. El hecho de estar controlado por el Departamento de Defensa, que proporciona señales de posicionamiento con diferentes precisiones (civil y militar), y la situación de casi monopolio en un sistema espacial de amplia utilización y significativa importancia han sido parte de los motivos por los que la Unión Europea ha decidido desarrollar un sistema similar, con capacidades mejoradas, conocido como Galileo, del que se trata posteriormente.
— 193 —
CAPÍTULO SEGUNDO
APLICACIONES Y SERVICIOS EXISTENTES Y FUTUROS
APLICACIONES Y SERVICIOS EXISTENTES Y FUTUROS
Por Eugenio Fontán Oñate y Fernando Davara Rodríguez Telecomunicaciones Introducción a las comunicaciones militares COMUNICACIONES ESTRATÉGICAS
Las Redes de Comunicaciones Estratégicas son aquellas que soportan las actividades estructurales de la Defensa, en las que los mandos militares y sus órganos auxiliares, bajo la dirección política, realizan las acciones necesarias para definir, dirigir, organizar y emplear las Fuerzas Armadas, tanto en paz, como en crisis o guerra y conflicto armado. De forma general, su instrumento principal es el denominado Sistema de Mando y Control Militar (SMCM) que es un Sistema integrado mediante el que se proporciona a los mandos militares la información y los canales de comunicación necesarios para posibilitar de forma eficaz la planificación y toma de decisiones, la transmisión de directivas y órdenes y el control de su ejecución. El SMCM se concibe como un sistema de sistemas relacionados entre sí, estructurado en escalones y formado por un conjunto constituido por una estructura de puestos de mando, un despliegue de sensores y los Sistemas de Información y Telecomunicaciones, en los que se encuentra el Sistema de Telecomunicaciones Militares (STM).
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El STM, que forma parte del SMCM, conecta todos los nodos del mismo, dispersos geográficamente, para que puedan acceder a todos los Servicios de Información y Comunicaciones. Un STM está formado por recursos gestionados por la Administración de Defensa de cada país, aún cuando diversos sistemas pueden integrarse en otro de mayor nivel, bien por acuerdos bilaterales o multilaterales entre países, o bien por la integración en alianzas constituidas. En la arquitectura general de un STM se pueden diferenciar partes con propósitos comunes pero con dedicaciones específicas: el Sistema de Información (SI) y la Red de Telecomunicaciones (RT). Esta última constituida por nodos de telecomunicación de naturaleza fija (incluidas estaciones fijas de satélite) y de naturaleza móvil, mas el conjunto de terminales que proporcionan servicio directo al usuario. La composición del STM se completa con la organización, recursos y personal que asegura en todo momento su correcto funcionamiento y su gestión que se concibe como de dirección centralizada y ejecución descentralizada. En concordancia con las necesidades de los distintos tipos de usuarios del STM (fijos, desplegados, remotos), la RT está constituida por nodos de red (tránsito, acceso y repetidores radioeléctricos) desplegados por todo un territorio; además de la cobertura de áreas de operaciones que proporciona el segmento satélite incorpora elementos de interconexión con las redes tácticas de diferentes Ejércitos (Tierra, Mar, etc.) y debe de permitir la conexión con otros sistemas/redes externos, destacando la interoperabilidad con las telecomunicaciones de los países aliados. Aún cuando la arquitectura del STM es evidentemente específica en cada caso, sí podemos tratar de tipificar las características principales de una arquitectura actual (que obviamente sólo pueden considerarse como habituales, pero no como excluyentes de cualquier otro tipo de solución). Podemos decir que de forma genérica una arquitectura STM actual está basada en una red mallada multiservicio de tecnología ATM en su núcleo de tránsito y gestionada de forma centralizada. En términos genéricos los servicios proporcionados son: voz, datos, mensajería militar, imágenes y video. De una forma general, en esta arquitectura podremos identificar los siguientes subsistemas. — 198 —
SUBSISTEMA DE TRANSMISIÓN
Compuesto por radioenlaces en bandas de frecuencia militares, líneas de fibra óptica, satélite, y multiplexores de red y de acceso de usuarios. Los medios satélites se articulan básicamente en: segmento satélite y segmento terreno, formado por estaciones satélite y por múltiples tipos de terminales (fijos, semiestáticos, portátiles. tácticos, navales y en movimiento, etc.). SUBSISTEMA DE CONMUTACIÓN
Compuesto por un subsistema con núcleo de tránsito ATM y red de acceso formada por centralitas telefónicas de conmutación de circuitos de tecnología TDM (en evolución) y por un subsistema de conmutación de paquetes, red de transporte Protocolo de Internet (IP) en proceso de expansión, estructurada en niveles con routers de distintos tipos. SUBSISTEMA TERMINALES DE USUARIO
Compuesto por el equipamiento de usuario de diferentes tipos (fijo, móvil, transportable y portátil) soportando las distintas aplicaciones (voz, datos y video). SUBSISTEMA DE GESTIÓN Y SUPERVISIÓN
Compuesto por sistemas de operación (posiblemente dispositivos basados en UNIX y entorno de presentación OSF-MOTIF), una red de comunicaciones de datos y los dispositivos de mediación necesarios. SUBSISTEMA DE SEGURIDAD
Compuesto básicamente por dispositivos de cifrado y de gestión de claves, y elementos de control de accesos de centros. Completa la composición de esta arquitectura los elementos de energía y de infraestructura-obra civil que se precisan. COMUNICACIONES TÁCTICAS
Entendemos por Redes de Comunicaciones Tácticas, las desplegadas en áreas de operaciones, especialmente en aquellas en las que existen conflictos. Presentan, por tanto, unas características diferenciadoras de-
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rivadas de un entorno potencialmente agresivo que impone unas condiciones exigentes en cuanto a operatividad funcionamiento y servicio. Entre los requisitos de operatividad caben destacar: la flexibilidad de las redes para poder adaptarse a escenarios muy diversos y cambiantes; la facilidad y rapidez de despliegue; el manejo sencillo, sin exigir una especial preparación técnica a muchos de sus usuarios y la tolerancia a fallos con bajos MTFB MTTR de los equipos que las forman que, además, han de ser fácilmente recuperables. Desde el punto de vista funcional se pueden resaltar la necesidad de soportar aplicaciones en tiempo real; la posibilidad de trabajar de forma distribuida, para evitar que la concentración de medios sea un objetivo, la robustez de los protocolos y la seguridad de las comunicaciones. A todo ello se unen las restricciones de ancho de banda en el escenario táctico, no sólo por la necesidad de uso del espectro en las comunicaciones vía radio, si no por la acción enemiga que tratará de perturbarlas, por lo que será imprescindible utilizar técnicas robustas de corrección de errores, espectro ensanchado, etc. Por su parte, respecto al servicio ofrecido por las redes tácticas, resulta evidente la necesidad actual de soportar comunicaciones de voz, video y datos multimedia, a los que se pueden sumar multitud de aplicaciones como la localización o la detección y medida, soportadas por diversos tipos de terminales o preferiblemente integrados en un único terminal ligero y autoconfigurable. Las redes tácticas pueden llevar implementadas aplicaciones conocidas como de «inteligencia de red», es decir, un conjunto de funcionalidades que permiten optimizar su uso en función de requerimientos preestablecidos, para garantizar la máxima eficacia y el mínimo coste. Por ejemplo, su autoconfiguración automática y sin intervención de ingenieros u operadores de control que permita otorgar prioridades, niveles de calidad de servicio, desvíos, empleo de subredes de respaldo, etc., en función de las circunstancias concretas sobrevenidas. Todo ello en un escenario en que no sólo la movilidad de los terminales es imprescindible, sino que también puede serlo la de los nodos a los que éstos acceden. A la vista de estas características principales brevemente apuntadas ya se puede apreciar el papel clave que los sistemas de satélite juegan en las comunicaciones tácticas. Con zonas de operaciones dispersas entre — 200 —
sí o alejadas de terreno nacional o aliado, el empleo de satélites se hace imprescindible y ventajoso en términos de calidad, estabilidad, cobertura, capacidad y servicios. Pero quizás por sus exigentes requisitos, las redes tácticas presentan, desde una perspectiva general una evolución bien determinada, basada en unas líneas de desarrollo, entre las que podemos destacar las siguientes: – Evolución hacia una red táctica de alta capacidad y movilidad, autoconfigurable, con alta seguridad ante amenazas de guerra electrónica, y basada en redes integradas terrestres y por satélite. – Escalabilidad de la red táctica alcanzando hasta el último escalón (combatiente aislado). – Interoperabilidad de redes tácticas y compatibilidad de diferentes generaciones de equipos y terminales, con capacidad de compartir conceptos y niveles de comunicación. – Configuración de una «Intranet táctica» escalable a cualquier nivel. – Servicios integrados de voz, mensajería, datos, cartografía, navegación, transmisión de imágenes en tiempo real, códigos. – Desarrollo del concepto de comunicaciones integradas en el sistema de armas del combatiente. – Integración de la información proporcionada por sensores inteligentes en los Sistemas de Información y Comunicaciones. – Terminales de banda ancha (banda ancha escalable, configurable, abierta y segura). – Terminales de satélite integrados. – Radio Definida por Software, SDR (Software Defined Radio). En concreto es importante mencionar el empleo sistemático de sistemas de radio definida por software. Un sistema de SDR es un sistema de radiocomunicaciones donde los componentes típicamente implementados en hardware (mezcladores, filtros, amplificadores, moduladores-demoduladores, detectores, etc.) son implementados en software, utilizando dispositivos de computación integrados. La SDR permite implementar en un mismo equipo multitud de sistemas radio autoconfigurables en función de las necesidades operativas, incluyendo la utilización de diferentes sistemas de modulación y codificación, bandas de frecuencias, estándares de comunicación, etc. Es decir, una única plataforma multibanda, multimodo y multifunción reconfigurable por software, con capacidad para proporcionar los servicios de comunicaciones en red seguros e interoperables, necesarios en — 201 —
el entorno táctico. El interés por esta tecnología queda reflejado en la multitud de programas y proyectos que existen relacionados con la SDR. Se considera que la SDR junto a las comunicaciones por satélite sonpiezas clave de las futuras redes de comunicaciones tácticas. INTEGRACIÓN CON SISTEMAS DE OTROS PAÍSES O ALIANZAS
Desde el punto de vista de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TICS), la integración de los Sistemas de Comunicaciones para la Defensa de un país con los de otros países o alianzas, depende básicamente de sus capacidades de interoperabilidad y de compartir información en red. Y como clave de estas capacidades, se ha de destacar el desarrollo del concepto NEC (Network Enabled Capability). El concepto NEC se basa en la «capacidad de compartir información en red» para su empleo en operaciones o en cualquier otra necesidad. Mediante NEC, se trata de alcanzar una Infraestructura de Información y Comunicaciones (IIC) integrada que permita ser compartida por sistemas de diversos países aliados haciéndolos interoperables. La adopción de los requisitos derivadas del concepto NEC por parte de los Sistemas de Comunicaciones Militares supone una necesaria evolución de las redes y aplicaciones actuales hacia una IIC interconectada mediante una red de redes, robusta y eficaz, que permita asegurar la gestión eficiente de la información y la conexión al usuario con la necesaria confianza, seguridad y rapidez. Aunque los Sistemas de Comunicaciones Militares ya están avanzando hacia el concepto NEC, estando disponible en algunos campos, todavía queda un importante camino de evolución hacia su despliegue generalizado que permita los objetivos de interoperabilidad y compartir información entre países o alianzas de una forma eficaz y simple para los usuarios. El sector satélite en las comunicaciones militares LA APORTACIÓN DEL SECTOR SATÉLITE
Como ya se ha indicado en apartados anteriores, la utilización de satélites para establecer enlaces de comunicaciones y en particular enlaces — 202 —
para aplicaciones militares es tan antigua como la capacidad de situarlos en el espacio. La principal ventaja que tiene el uso de satélites artificiales radica en que permiten acceder con facilidad a todos los puntos de la superficie terrestre, cubriendo con un único satélite grandes áreas de la misma. Además, la dificultad de acceder a las órbitas en que se encuentran por su lejanía y las barreras tecnológicas para disponer de la tecnología espacial, los convierten en sistemas muy seguros, tanto desde el punto de vista físico (es muy difícil destruirlos), como electromagnético (se requieren equipos relativamente sofisticados para interferirlos). Características que son especialmente relevantes en el caso de las aplicaciones militares. Sus limitaciones también son importantes. Los sistemas de comunicaciones basados en el uso de satélites son muy complejos, de elevado coste y requieren unas tecnologías muy sofisticadas, algunas de las cuales están al alcance de un número pequeño de países. Además, las enormes distancias entre los satélites y la superficie terrestre implican el uso de equipos transmisores de elevada potencia radiada, el empleo de antenas de grandes tamaños y equipos receptores de sensibilidades muy elevadas, una parte de los cuales deben estar embarcados. En todo caso, los satélites son la plataforma mejor y más fiable para las comunicaciones en situaciones de crisis en las que deben operar las unidades militares, siendo especialmente útiles cuando: – Se requiere el despliegue rápido de redes y servicios en zonas que carecen de infraestructuras. – Las infraestructuras terrestres son destruidas, perturbadas o están saturadas como consecuencia de los acontecimientos ocurridos en un determinado escenario de conflicto. – Se despliegan las unidades en grandes áreas y se desea interconectarlas. Es el caso de las actuales misiones de paz donde deben operar coordinadamente ejércitos de diferentes naciones cubriendo en algunos casos un país completamente. – Se desea establecer lo antes posible la interoperabilidad entre redes y servicios ya desplegados. – Se quieren establecer sistemas de radiodifusión en zonas extensas. En definitiva, las comunicaciones por satélite han desempeñado un papel muy importante en los escenarios de conflicto por la facilidad de des-
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plegarlas y –dadas su gran cobertura y su facilidad de instalación y puesta a punto– y su fiabilidad. Sin embargo, su desarrollo alcanzará especial relevancia en los próximos años convirtiéndose en uno de los elementos esenciales para asegurar la interoperabilidad y robustez requeridas por los Sistemas de Mando y Control «centrados en red» necesarios en las futuras operaciones. CARACTERÍSTICAS GENERALES ARQUITECTURA
La arquitectura de estos sistemas se estructura en segmentos: – El segmento espacial compuesto por los satélites. Éstos actúan a modo de nodos en el espacio, enviando las señales generadas por una estación terrestre a un punto de destino final o intermedio en la superficie de la Tierra. – El segmento terreno que incluye un subsistema de control, encargado de vigilar el buen estado y condición de cada satélite así como de mantener a los satélites en sus correspondientes órbitas y una infraestructura de comunicaciones, para establecer los enlaces de radio necesarios y conectar, en su caso, con otras redes de telecomunicación. Esta infraestructura incluye telepuertos, terminales de usuario, estaciones monitoras y de control, etc. – El segmento de usuarios. En el caso de los sistemas de radiodifusión y radionavegación, se suele considerar como tercer segmento al conjunto de terminales de usuarios, pues, a diferencia de lo que ocurre en las redes de comunicación, no son controlados por el Sistema. En las figuras se presentan a continuación las diferentes arquitecturas empleadas en función del tipo de comunicación establecido. En la figura 1 se observa la arquitectura básica de un sistema de satélite en que los segmentos terrenos y de usuarios están formados por diferentes tipos de estaciones (fijas, móviles y transportables). Como se puede observar cada tipo de estación puede a su vez responder a diversas categorías. Una estación fija puede ser la que equipa un cuartel general central o la que dispone un campamento base en una operación militar o de emergencia. A su vez, las estaciones móviles o transportables pueden ubicarse a bordo de diversos vehículos, terrestres, navales o aéreos. — 204 —
Es importante resaltar las diferencias entre las dos situaciones: en la izquierda los enlaces son fijos mientras dura la operación, aunque muchos de ellos sean realizados con equipos transportables, por el contrario en la figura de la derecha las plataformas están en movimiento. Son obvias las ventajas que puede aportar esta posibilidad pero técnicamente es mucho más complejo, pues las señales están afectadas por el efecto doppler, será necesario en muchos casos un apuntamiento automático de las antenas, puede haber multitrayecto, existen limitaciones en la energía consumida, mayores problemas de fiabilidad, etc. En la figura 2 se esquematizan las comunicaciones entre una estación fija y diversas estaciones móviles en una configuración punto-multipunto. En la figura de la izquierda los equipos de tierra son bidireccionales, por el contrario en el caso de la derecha es un servicio de radiodifusión, los equipos de tierra son mucho más simples y con mucha más autono-
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mía al no requerir trasmisores, la desventaja es que los usuarios deben compartir la información y la estación central no tiene realimentación. ÓRBITAS
Las órbitas de los satélites son un elemento básico de diseño del sistema y junto con la zona de espectro utilizada, se considera un recurso consumido. La trayectoria escogida para un satélite depende de la cobertura geográfica requerida y de otros objetivos del sistema. Como es lógico su selección está condicionada por los recursos tecnológicos y económicos disponibles. De hecho, la altura de la órbita óptima depende de la aplicación pero existen algunas limitaciones. Así, la atmósfera constituye un límite inferior pues, a partir de una determinada altitud, su densidad hace que las pérdidas por rozamiento reduzcan la vida útil del satélite a límites intolerables, además los cinturones de Van Allen –nubes de partículas eléctricas que se acumulan a determinadas alturas– deterioran el funcionamiento el satélite y constituyen rangos de alturas no utilizables. La trayectoria seguida por un satélite responde básicamente a las tres leyes de Kepler. De hecho, un satélite artificial está sometido a un conjunto de fuerzas de las que la más importante –con diferencia– es la derivada de la existencia del campo de gravitación terrestre. Sin embargo, el cálculo preciso de las mismas es muy complejo pues, aparte de tener que considerar una Tierra no esférica ni homogénea, le afectan otras fuerzas menos importantes como son el rozamiento de la atmósfera residual, las perturbaciones del Sol y la Luna, los efectos de las mareas, las fuerzas electrostáticas y magnéticas, etc. Las órbitas utilizadas se clasifican según la altura en los siguientes tipos: 1. Órbita Geoestacionaria (GEO). Los satélites se sitúan en una órbita de 35.869 kilómetros contenida en el plano ecuatorial. Se caracteriza porque el satélite permanece fijo respecto de un observador terrestre y las antenas de las estaciones terrenas apuntan a un punto fijo en el cielo, además su altura permite que con sólo tres satélites se cubra la superficie terrestre. Es una órbita muy utilizada pero presenta algunos inconvenientes: – Las zonas de cobertura son muy amplias y se desperdicia energía en regiones no deseadas como océanos, zonas poco pobladas, etc. Se corrige en parte el problema con antenas de haz conformado y/o apuntamiento electrónico. — 206 —
– Las pérdidas por atenuación son considerables por la gran distancia entre los satélites y las estaciones terrenas. Se requiere emitir hacia el satélite bastante potencia lo que dificulta el uso de terminales pequeños. – Por el mismo motivo, el retardo de propagación es elevado (unos 0,5 segundos) y degrada la calidad de las comunicaciones de voz en tiempo real. – La cobertura se degrada con la latitud al acercarnos a los polos por ser la órbita ecuatorial. 2. Órbita Baja (LEO). Los satélites vuelan a baja altitud (entre los 200 y los 1.500 kilómetros) en órbitas circulares con diversas inclinaciones respecto del plano ecuatorial. Un periodo orbital es bajo (del orden de horas) y su visibilidad continuada desde un punto de la Tierra muy corto (del orden de decenas de minutos). Se caracterizan porque la atenuación del enlace es mucho más pequeña que en el caso anterior –lo que posibilita el uso de «terminales de bolsillo»–, el retardo de propagación es bajo, lo que permite servicios de voz en tiempo real y las zonas polares pueden ser cubiertas sin problemas. Por último su coste de lanzamiento es mucho menor que el de las órbitas geoestacionarias. Son órbitas cada día más utilizadas para comunicaciones pero presentan algunos inconvenientes: – Necesidad de una constelación de decenas de satélites si se desea una cobertura global simultánea. – La vida útil del satélite es inferior. – Requieren sistemas terrenos más complejos. – Las conexiones son de poca duración que, en el caso de aplicaciones a Sistemas de Telecomunicación implican la necesidad frecuente de conmutar llamadas en curso (handover). 3. Órbita Media (MEO). Los satélites recorren órbitas entre 6.000 y 15.000 kilómetros. Los Sistemas de Telecomunicaciones suelen usar la parte baja con constelaciones de unos 10 satélites, mientras que los de radionavegación usan órbitas aproximadamente semisíncronas en la parte alta de las altitudes con constelaciones de varias decenas de satélites (se requiere la visibilidad de varios satélites simultáneos desde tierra). Sus características son intermedias entre las otras dos órbitas. En el cuadro 1, p. 208, se resumen las características de las diferentes órbitas, indicando por el tipo de letra los aspectos positivos y negativos. Nótese que, efectivamente, las órbitas MEO tienen unas características equilibradas entre las bondades y dificultades del empleo de las otras — 207 —
dos. Las órbitas LEO son las empleadas en aplicaciones de teledetección, pues la menor distancia a la superficie terrestre reduce la resolución angular de los sensores requerida (y por tanto la apertura física de antenas y lentes). También se usan para Sistemas de Telecomunicaciones que requieran terminales de «bolsillo». Las órbitas MEO son las utilizadas en Sistemas de Localización y Radionavegación, pues se alargan los tiempos de conexión y reduce el número de satélites requeridos frente a otras alternativas. Además pueden ser utilizados receptores de bolsillo, empleando señales que permiten elevadas ganancias de proceso (señales de espectro ensanchado de elevadas anchuras de banda). Últimamente también se están utilizando para Sistemas de Telecomunicación. Las órbitas GEO son las clásicas para Sistemas de Telecomunicaciones (servicios fijo, móvil y radiodifusión) por que permiten el apuntamiento fijo de antenas de elevadas ganancias (parábolas). BANDAS DE FRECUENCIA
A continuación se incluye el cuadro 2, resumen con las bandas de frecuencia utilizadas en comunicaciones por satélite indicando su aplicación principal, militar o civil. También incluye las ventajas e inconvenientes más significativos en el uso de cada banda por los sistemas por satélite. TIPOS DE SISTEMAS
Las Fuerzas Armadas de Estados Unidos utilizan una clasificación de los Sistemas de Comunicaciones por Satélite basada en las capacidades disponibles. Según este criterio los sistemas pueden ser: — 208 —
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– Sistemas de Banda Ancha. – Sistemas Protegidos. – Sistemas de Banda Estrecha. Los Sistemas de Banda Ancha se caracterizan fundamentalmente por su alta capacidad. Los sistemas protegidos están especialmente diseñados con funcionalidades antijamming, de protección contra guerra electrónica y protección antinuclear. Y por su parte, los Sistemas de Banda Estrecha son los dedicados a proporcionar servicio a los usuarios que sólo requieren comunicaciones de voz o datos de baja velocidad (en muchas ocasiones debido a la capacidad limitada de sus terminales o a condiciones del entorno). Se ha de considerar que los Sistemas de Comunicaciones por Satélite son normalmente una combinación de estos tres tipos de Sistemas, ofreciendo así en su conjunto un servicio equilibrado con capacidades de banda ancha, banda estrecha y protección de las comunicaciones, a un amplio rango de tipos de usuarios que se encuentran en las diferentes áreas y escenarios. EL SATÉLITE EN LAS COMUNICACIONES ESTRATÉGICAS
Los satélites se emplean en las comunicaciones militares estratégicas fundamentalmente para: – Complementar y dar soporte a las redes terrestres básicas. Son redes fijas punto a punto. – Establecer redes de emergencia. – Extender las redes terrestres a zonas aisladas. Son sistemas relativamente similares a los civiles y sus principales características son el empleo de terminales muy grandes, fijos o transportados en plataformas terrestres, marítimas y aéreas; así como el uso de capacidades y velocidades de transmisión de datos elevadas. Los principales servicios que suministran son: – Enlaces seguros de comunicaciones de voz y datos para aplicaciones de mando y control. – Telefonía fija en zonas aisladas. – Enlaces de datos en áreas muy extensas. – Servicios de back-up (emergencias, catástrofes, etc.). – Videoconferencias (teleconferencias, telemedicina, etc.).
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– Enlaces de comunicaciones para los satélites de inteligencia y observación. Requieren transmisión de video. EL SATÉLITE EN LAS COMUNICACIONES TÁCTICAS
Los Sistemas de Comunicaciones Tácticos –conocidos a veces como TACSAT– están orientados a establecer enlaces entre centros de mando y control y unidades desplegadas en áreas de operaciones donde no existen o no se pueden utilizar infraestructuras terrestres. Se caracterizan por utilizar órbitas LEO, emplear la banda de UHF y operar con muy bajas velocidades de transmisión lo que, en estos momentos, sólo permite dar servicios de voz y datos a velocidades muy escasas frente a las necesidades. Su gran ventaja es la movilidad de los terminales cuyos tamaños y pesos son bajos y medios, pudiendo ser transportaos por soldados o plataformas pequeñas. Son Sistemas muy flexibles y adaptables cambiantes características del entorno en que operan. Su empleo se está generalizando en las últimas operaciones internacionales como la desplegada en Afganistán. Sin embargo, técnicamente los equipos embarcados son mucho más complejos, sobre todo si se desea incrementar el ancho de banda de las señales transmitidas, lo que cada día es más necesario, especialmente tras la incorporación de vehículos no tripulados, cuyos sensores generan grandes volúmenes de información de mucho interés en el campo de batalla, pero que requieren unas velocidades binarias varios órdenes de magnitud superiores a las transmisiones de voz. Efectivamente, los problemas no derivan sólo del aumento de ancho de banda exigido por razones operativas. Si se desea establecer los enlaces con vehículos en movimiento, es mucho más difícil de conseguir, por las condiciones particularmente hostiles de los escenarios: señales afectadas por el efecto doppler asociado al movimiento relativo entre transmisores y receptores, multitrayecto e interferencias difícilmente controlables dada la variabilidad del entorno; limitaciones en la energía, peso y tamaño disponible y complejidad de las antenas que pueden requerir apuntamiento automático. A todo lo cual hay que añadir que la fiabilidad está comprometida por las condiciones ambientales: vibraciones mecánicas, temperaturas, polvo, etc.
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Evolución y tendencias en el sector satélite Desde el punto de vista operativo, los futuros sistemas basados en satélites deben disponer de las características exigibles a todos los Sistemas de Comunicaciones Militares. Idealmente, al menos satisfacer los siguientes requerimientos: – Interoperabilidad para una conexión eficaz con diferentes tipos de terminales de usuario y entre los distintos sistemas de satélite. – Cobertura global de las operaciones en cualquier parte del mundo. – Acceso en tiempo real asegurando la disponibilidad de capacidad de tráfico bajo demanda. – Capacidad para satisfacer también las actuales y futuras necesidades de información. – Protección contra todas las formas de la guerra de información. – Flexibilidad en su empleo para adaptarse también a un entorno operativo dinámico. Para conseguirlo, en los próximos años los componentes, equipos y sistemas empleados sufrirán cambios sustanciales que implican la aplicación de una buena parte de los nuevos desarrollos de las TICS. A continuación se resumen algunos de los cambios más significativos. EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA
Para observar las principales líneas tecnológicas en desarrollo, que constituyen el camino de evolución del sector satélite en comunicaciones para la Defensa, tomaremos el ejemplo de la evolución prevista en las Fuerzas Armadas de Estados Unidos, como caso significativo que puede ilustrar la evolución más avanzada de los sistemas. Para ello, se describirá dicha evolución, de acuerdo a cada tipo de sistema de satélite (banda ancha, protegidos y banda estrecha) en que se han clasificado anteriormente los sistemas. De forma general, se puede destacar como aspecto principal una mayor capacidad de todos los sistemas, que en los de banda ancha alcanzarán los varios Gigabyte/segundo de velocidad de datos (unas 10 veces por encima de sistemas actuales). Adicionalmente, otras mejoras, como la utilización de antenas multihaz de alta ganancia, han de permitir la mejor comunicación con pequeños terminales y usuarios móviles. Asimismo, la mayor coordinación de los segmentos, espa-
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cial, terreno y de usuarios, posibilitará comunicaciones más eficientes. A modo ilustrativo, describimos a continuación algunas de las claves principales de esta evolución para cada tipo de sistema en las Fuerzas Armadas de Estados Unidos. EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS DE BANDA ANCHA
Los requisitos actuales de las comunicaciones militares por Satélite de Banda Ancha se cubren mediante el DSCS (Defense Satellite Communications System) y el GBS (Global Broadcast Service), además de por sistemas comerciales. Estos Sistemas, junto con los planificados satélites Wideband Gapfiller constituirán una solución interim de Sistema de Banda Ancha, Interim Wideband System, que en su evolución futura habrá de dar lugar al Sistema Avanzado de Banda Ancha, Advanced Wideband System. El Programa de satélites Wideband Gapfiller proporcionará comunicaciones bidireccionales incluyendo alta capacidad (2,4 Gigabyte/segundo por satélite, estimados) en banda Ka para usuarios móviles y en escenarios tácticos. De este modo completará las capacidades proporcionadas por el DSCS (constelación en banda X; 7-8 Gigahercios) y por el Global Broadcast Service (en banda Ka; 20-21 Gigahercios descendente y 30-31 Gigahercios ascendente). La composición de haces en las bandas X y Ka posibilitan cobertura global y conformada mediante arrays de antenas en fase. La flexibilidad para atender las demandas de capacidad se obtiene mediante una canalización digital que divide la capacidad disponible en más de 1.800 subcanales de 2,6 Megahercios cada uno. Además, cualquier señal ascendente puede ser «conmutada» a cualquiera de los canales, frecuencias y coberturas descendentes. Como se ha indicado, en el futuro, el DSCS y el Programa de Satélites Wideband Gapfiller evolucionarán al Sistema Avanzado de Banda Ancha, Advanced Wideband System, previsiblemente a finales de esta década. Estará formado por una constelación de satélites de alta capacidad que muy probablemente incluirá elementos tales como antes array en fase multihaz de muy rápida reconfiguración. Todo ello junto a la esperada evolución a terminales de alta capacidad cada vez más pequeños y con mayores funcionalidades.
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EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS PROTEGIDOS
Los futuros sistemas protegidos están formados por el Sistema Avanzado, EHF (Advanced Extremely High Frequency System) y por el Sistema Avanzado Polar, APS (Advanced Polar System). Las características principales del AEHF (resaltando las diferencias respecto a sistemas predecesores) se centran en una mayor capacidad (ocho Megabyte/segundo en alta velocidad de datos) y en multiplicar por 10 el número de haces (spots) que concentran la energía de cada haz para la mayor fiabilidad de las conexiones de acceso de los usuarios, minimizando las posibilidades de interceptación e interferencia. Los enlaces entre los satélites del sistema mejoran el enrutamiento y protege frente a indisponibilidades de los sistemas de tierra. Terminales fijos, móviles (en vehículos terrestres, marítimos y aeronaves) y portátiles de distintas capacidades, con antenas estándar de entre varios centímetros y tres metros se podrán conectar al sistema. Por su parte, el APS tienen por propósito el soporte de la comunicaciones con unidades operando en las latitudes más al norte. Satélites en Órbita de Mólniya (muy elípticas) están bajo estudio, que podrían ser la evolución de los actualmente existentes. EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS DE BANDA ESTRECHA
Las comunicaciones de banda estrecha actuales (menos de 64 kilobyte/ segundo, aún cuando este límite está en continuo cambio) se soportan por el sistema de la Constelación, UFO (Ultrahigh-frequency Follow-On) que evolucionará en parte en el futuro al sistema táctico de nueva generación: Sistema Avanzado de Banda Estrecha Advanced Narrowband System. El Advanced Narrowband System será un sistema global con el objetivo principal de proporcionar comunicaciones de banda estrecha a usuarios tácticos (y por tanto, móviles). Diversos estudios sobre las bandas a utilizar, tipos de antenas (con múltiples haces), etc., se están acometiendo. Hasta aquí, esta descripción sobre la evolución prevista en el significativo caso de las Fuerzas Armadas de Estados Unidos. De la misma, podemos concluir como puntos más significativos de esta evolución tecnológica: – Sistemas de mayor capacidad (es decir mayor ancho de banda) configurable bajo demanda para cubrir las necesidades de BA crecientes, ubicuas y adaptables a cualquier escenario.
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– Antenas adaptativas multihaz (que pueden estar formadas por arrays), para la configuración requerida de la cobertura en cada situación. – Sistemas embarcados con procesadores modulares susceptibles de reconfiguración – Sector terreno, estaciones fijas, móviles, portátiles, de menor tamaño (con especial atención a las limitaciones impuestas por sus antenas) y mayor funcionalidad. – Protección de los sistemas y plataformas contra el multitrayecto, y las interferencias naturales accidentales o provocadas, mediante la introducción de nuevas técnicas en los sistemas como la simulación del canal radioeléctrico y la detección de interferencias en tiempo real, así como la geolocalización rápida de las fuentes interferentes que en, en muchos casos son de carácter accidental. – Enlaces entre satélites del sistema para la mejora del enrutamiento y la protección frente a indisponibilidades de los sistemas de tierra. – La utilización de nuevas bandas de frecuencias y la utilización de terminales multifrecuencia que puedan trabajar con diferentes bandas del sistema o con sistemas diferentes pero complementarios. Respecto a este último punto sobre la utilización de nuevas bandas de frecuencia, se ha de resaltar la especial importancia que actualmente adquiere una gestión eficaz de las bandas de frecuencias, es decir del espectro radioeléctrico, a ser utilizadas por el sector satélite. Podemos decir que esta gestión del espectro de frecuencias es una de las claves fundamentales para conseguir la evolución esperada y uno de los primeros puntos críticos en el diseño y arquitectura de cualquier sistema. Existe una creciente demanda generalizada de nuevas frecuencias del espectro radioeléctrico, lo que al igual que en otras sectores, afecta de forma muy significativa al sector satélite de la Defensa. El carácter, muchas veces global, de los Sistemas de Satélite conlleva además la particular necesidad de que las asignaciones de frecuencia tengan un carácter internacional, (a veces no previsto por los órganos regulatorios), lo que obliga a la necesaria coordinación entre países. También hay que considerar que las necesidades de utilización de frecuencias en una determinada área pueden venir impuestas por un escenario no habitual en que se requiera una intervención (por conflicto internacional, etc.). Todo ello hace que la coordinación internacional en la gestión de espectro en esta materia pueda ser un asunto sensible que haya que acometer con la debida reserva.
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Esta mayor demanda de espectro y estas características del sector satélite de la Defensa, hacen que actualmente sea necesario buscar soluciones para compartir el espectro. Se considera muy probable que para ello hayan de habilitarse mecanismos de priorización, para que las frecuencias sean utilizadas por las necesidades de la Defensa de forma prioritaria ante una determinada circunstancia. Un aspecto más a tener en cuenta en la gestión de frecuencias es la cada vez mayor población de satélites en las diferentes órbitas, lo que requiere un cuidado especial para evitar interferencias. Como ejemplo, los satélites geoestacionarios requieren una separación orbital de aproximadamente dos grados, para sistemas en la banda Ka, con separaciones prácticas que son función de la estrechez de los haces de las antenas receptoras terrestres. Pero dada la clara evolución a un mayor número de sistemas y de satélites en cada uno de ellos, la coordinación de sus frecuencias, en función de sus ubicaciones, es un asunto a considerar cuidadosamente por los organismos encargados de las asignaciones de espectro. Por tanto, podemos resumir que es necesaria una asignación de espectro que considere todos los aspectos anteriores y que se haga, además, de una forma ágil y flexible. Por su elevado valor estratégico, compartir y priorizar recursos órbita espectro deben formar parte de cualquier plan que pretenda utilizar con eficacia el segmento espacio. A todo ello se suma la propia evolución tecnológica, en la que soluciones emergentes como el uso de comunicaciones ópticas o nuevas técnicas de modulación y una utilización del espectro radioeléctrico cada vez más eficiente. NUEVOS SATÉLITES Y SUS APLICACIONES
En apartados anteriores ya se ha ofrecido una panorámica general de lo que pueden ser los nuevos Sistemas de Satélite y sus aplicaciones, tomando como ejemplo el de las Fuerzas Armadas de Estados Unidos. Generalizando, podemos considerar como concepto futuro, actualmente bajo estudio, el despliegue de una red de satélites de comunicaciones global, que soporte las necesidades de la Defensa para el mando y control de las unidades en los escenarios de conflicto que pueden darse en cualquier lugar del mundo. Esta red tendría como subsistema significativo una constelación de satélites en la banda EHF que debería posibili— 217 —
tar la integración de las estaciones de radio (móviles y portátiles) de las unidades tácticas de combate con la red estratégica global, facilitando así el acceso de los diferentes niveles de mando con las unidades, allí donde se encuentren. Por otra parte, dado el alto coste del despliegue de un Sistema de Satélites la prestación del servicio de la Defensa sobre infraestructuras civiles está siendo cada vez más considerado, o adoptado. Consideramos este aspecto en el siguiente apartado. Integración militar-civil sobre redes por satélite ESTUDIO Y PREVISIÓN DE CAPACIDADES ALTERNATIVAS COMPLEMENTARIAS
Mediante el empleo de las comunicaciones por satélite se consigue, de la manera más efectiva, satisfacer la creciente necesidad de transferir grandes cantidades de información entre elementos dispersos y muchas veces móviles. La red de comunicaciones por satélite es uno de los segmentos de la red de telecomunicaciones militares y en ella es, precisamente, donde más se está planteando la posible utilización de redes comerciales civiles para aplicaciones militares, especialmente debido al coste de despliegue que estas redes suponen. Para ello, es imprescindible valorar la utilización de sistemas civiles complementariamente a los militares, pues si bien los segundos suelen estar dotados de mayores capacidades, los primeros son más abundantes, ubicuos y económicos, lo que facilita su integración en redes militares y permiten ampliar su efectividad. Todo ello debe preverse con anticipación para garantizar la seguridad de las comunicaciones y su optimizar su efectividad. Considerando que esta integración militar-civil sobre redes por satélite tiene, evidentemente, ventajas e inconvenientes para cada caso específico, indicamos a continuación los principales aspectos en debate sobre la idoneidad de estas soluciones. El análisis sobre si las autoridades de la Defensa deben de utilizar los sistemas civiles de satélite para aplicaciones militares, no sólo ha de considerar la obtención de soluciones efectivas desde un punto de vista técnico y económico, sino que también ha de valorar la aceptación de que
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sobre un sistema comercial civil se desplieguen aplicaciones que puedan resultar sensibles en materia de la Defensa, especialmente considerando situaciones de crisis en las que la aplicación militar puede resultar clave. Para obtener esa aceptación, resulta imprescindible la búsqueda de soluciones eficientes que satisfagan estrictos requisitos de «uso dual» para combinar misiones comerciales y gubernamentales para la Defensa. También se han de considerar los casos en los que una aplicación comercial con un objetivo principal civil, pueda tener como destinatarios a usuarios militares (comunicaciones de las familias con tropas desplegadas, recepción de programas de televisión para entretenimiento de estas últimas, etc.). Es decir, incluso ciertas aplicaciones pueden ser compartidas de forma controlada para el doble uso. No obstante, observando la necesidad de compartir un sistema de satélite por aplicaciones de propósito comercial y por aplicaciones para la Defensa, las soluciones de «uso-dual» pueden considerarse desde tres posibles alternativas: 1. Utilización bajo demanda de parte de la capacidad del satélite para tráfico de la aplicación militar. 2. Capacidad dedicada pre asignada a largo plazo. 3. Despliegue de sistemas de satélite por parte de operadores comerciales en bandas asignadas para las telecomunicaciones. De estos tres métodos posibles, el primero de ellos requiere la preparación y disponibilidad del operador comercial para soportar el «tráfico militar» cuando la necesidad se produce. Por tanto, parece claro que se requieren acuerdos previos entre la Administración de Defensa y los operadores comerciales para que la utilización del satélite se produzca de una forma eficiente y segura. El segundo método se basa en una relación de largo plazo entre el operador comercial y la Administración de Defensa, por lo que quedan garantizados contractualmente los requisitos específicos de la utilización del sistema por la parte militar, y la disponibilidad de dicho sistema. Existen varios casos de esta aplicación en Europa en los que la relación se establece por periodos en torno a los 10 años. Dado que en este caso, se utiliza la capacidad excedente que el sistema de satélite pudiera tener sobre su aplicación comercial, se puede considerar que es una alternativa efectiva desde el punto de vista de costes, además de asegurar la disponibilidad de la capacidad dedicada de antemano.
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Sobre la tercera opción ya existe alguna experiencia comercial en Estados Unidos, en donde una compañía comercial opera un sistema en banda X ofreciendo servicios a más de una Administración de Defensa. En esta solución, los sistemas han de ser suficientemente flexibles para responder a los distintos requisitos que pueden presentar distintas Administraciones (por ejemplo, coberturas configurables mediante haces adaptativos, etc.). Evidentemente esta solución también debe de ser viable desde un punto de vista de rentabilidad para el operador comercial por lo que el estudio del «caso de negocio» previo a cualquier decisión de despliegue ha de ser riguroso. Por tanto, como se puede observar, las tres soluciones planteadas, con sus ventajas e inconvenientes, pueden ser consideradas viables. Pero el debate continúa en la búsqueda de la solución más adecuada para cada aplicación. Además de las pruebas y despliegues experimentales que se han desarrollado en los últimos años, varias aplicaciones reales están actualmente en funcionamiento. Y parece que esa es la tendencia, para el cada vez mayor desarrollo de las soluciones de «uso dual». POSICIONAMIENTO ADMINISTRATIVO
La utilización de los sistemas civiles de comunicaciones por satélite para aplicaciones militares lleva consigo que las Administraciones de Defensa, con las Fuerzas Armadas de Estados Unidos como pioneras, la búsqueda de métodos administrativos cada vez más eficaces y en continua adaptación para adquirir los servicios de los sistemas civiles. Desde unas primeras adquisiciones de los servicios basadas en necesidades puntuales de bajo ancho de banda y de corto plazo, se ha evolucionado a contratos de alquiler del servicio para anchos de banda significativos y de largo plazo, que en algunos países puede estar limitado a un año renovable, tanto por condiciones legales de sus políticas presupuestarias, como por necesidad de adaptación a escenarios tan cambiantes como los actuales. Otro aspecto en evolución en el posicionamiento administrativo se refiere a la centralización en una unidad de la Administración de Defensa de la gestión de la adquisición de servicios para satisfacer las diferentes necesidades demandadas por las distintas unidades de la estructura de la Defensa. Esta centralización evidentemente posibilita una mayor capacidad de negociación y la obtención de mejores condiciones globales,
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a la vez que permite un trato directo con los operadores de los sistemas civiles, evitando intermediarios innecesarios. Para su gestión, las necesidades de servicios son identificadas según sus ámbitos geográficos y de acuerdo a criterios de estabilidad (mantenidas en el largo plazo) o contingencia (capacidades preparadas pero sólo utilizables en caso de una actuación puntual o estallido de conflicto). Como se puede deducir de estas aproximaciones, la colaboración entre la Administración Militar y la industria civil se ha de producir en un ámbito de ganancia mutua, respetando los intereses privados de obtención de los retornos adecuado sobre la misma, aceptando parte del riesgo, y el interés público de disponer de infraestructura de comunicaciones, a veces en un periodo determinado, que requieren las operaciones de la Defensa. Observación de la Tierra En lo que respecta a este apartado la atención se centra en los Sistemas de Observación de la Tierra (EO, de su denominación en inglés, Earth Observation), que pueden definirse como aquellos que adquieren y proporcionan datos (radiación e imágenes) de áreas concretas en cualquier lugar de la superficie de la Tierra. Arquitecturas de los sistemas En el caso de los Sistemas EO por medio de satélites existe una relativa unanimidad en su diseño, que se traduce en la presencia de unos componentes comunes a casi todas las arquitecturas a los que es necesario agregar otras funcionalidades como procesamiento, archivo y catálogo de los datos y la interfaz de usuarios. Prácticamente todos los sistemas espaciales, con independencia de su tipo o familia, se describen generalmente en términos de dos grandes grupos de componentes, denominados segmento espacial y segmento terreno, o terrestre: – Segmento espacial, constituido por un satélite o una constelación de ellos situados en la misma órbita o en varias diferentes. – Segmento terreno, integrado por los medios de enlace correspondientes y las estaciones de control de los satélites, uno o varios centros de recepción, así como componentes de gestión de la misión y preparación de los datos. — 221 —
En algunos sectores relacionados con este tipo de sistemas se considera que el segmento espacial está integrado, además de por uno o varios satélites en órbita, por los medios de enlace correspondientes y las estaciones de control de la plataforma y de su carga útil, figura 3. Los satélites, independientemente de su número, estarán integrados por los elementos destinados a albergar todos los equipos y asegurar las funciones necesarias para su buen funcionamiento, denominados conjuntamente como plataforma, y por una carga útil o de pago (sensores, cadena de pretratamiento y medios de registro y transmisión) que obtiene los datos, los almacena y transmite a la Tierra. — 222 —
Los centros del segmento terreno son los encargados de mantener los satélites en órbita, programar la misión, recibir los datos desde los satélites, almacenarlos, corregirlos, restaurarlos y procesarlos. Sus principales funciones son las siguientes: – Controlar el satélite y los componentes del segmento terrestre. – Preparar y ejecutar las órdenes necesarias para operar el segmento espacial y mantenerlo bajo control. – Planificar la misión, programando adecuadamente la obtención de los datos por parte de los sensores. – Recibir datos de los sensores de los satélites (Telemetría o TM) y procesarlos para obtener productos a distintos niveles. – Almacenar datos y productos. – Gestionar las peticiones de los distintos usuarios de los productos. Una de las características fundamentales de este tipo de sistemas es que la relación con los usuarios se hace normalmente por intermedio de proveedores, comerciales o propietarios, o directamente sólo en sistemas dedicados, lo que dificulta la difusión abierta de los datos, así como la utilización de aplicaciones y servicios de información espacial. Por esta razón, en el ámbito de este capítulo, se estima que a las tecnologías propias de estos dos componentes deben añadirse también aquellas que facilitan la explotación de los datos obtenidos por medio de aplicaciones y servicios de valor añadido. Sensores Uno de los errores más frecuentes al referirse a los datos obtenidos por sensores de Sistemas EO proviene de expresiones utilizadas habitualmente como «imágenes de satélite» o «imágenes vía satélite» que no parecen expresar claramente cuál será el tipo de producto a obtener, tanto por el usuario final, como en pasos intermedios. Con objeto de esclarecer el significado real del término utilizaremos una definición que proviene del dominio experto, donde se hace referencia a la Percepción Remota, RS (Remote Sensing), o Teledetección, que se define como: «La utilización de sensores especializados para obtener información remota de objetos del mundo real sin tener contacto con ellos, detectando, grabando y transmitiendo la energía electromagnética
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reflejada o emitida por ellos para conocer sus propiedades (posición, atributos, etc.) y sus relaciones espaciales.» La particularidad de obtener la información de forma remota exige una gran distancia entre sensor y objeto, que conduce a situar a aquellos en plataforma elevadas, caracterizadas en el ámbito de este capítulo por los denominados satélites de observación de la Tierra, figura 4. Otros términos de la definición hacen referencia a un componente fundamental y diferenciador de este proceso, como es la Radiación Electromagnética (REM), a medir por los sensores, que puede provenir de la radiación solar o de otras fuentes de REM (por ejemplo, calor o radar). Esta relevancia determina que los sistemas de RS se califiquen habitualmente por medio del espectro electromagnético, de acuerdo con el rango de longitud de onda (λ) utilizado. Cada uno de ellos está dominado por un modelo específico de interacción entre la REM y la superficie de los objetos, de forma que, si el sensor obtiene esta radiación, el tipo de interacción codificado en los datos detectados permitirá conocer una serie de características propias y singulares de cada objeto o zona de la superficie terrestre, las cuales, después del subsiguiente procesamiento y análisis, proporcionarán el valor añadido de las imágenes.
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De esta forma se diseñan y utilizan sensores sensibles a zonas concretas del espectro; los denominados visibles, que detectan radiación correspondiente a las longitudes de onda que «ve» el sensor del ojo humano, donde se incluyen los colores que podemos percibir (existen otros colores que no vemos), los correspondientes a la región de infrarrojos del espectro y los de hiperfrecuencias, entre las que se incluyen los sensores radar, figura 5. Existen a su vez otros sensores destinados a medir una determinada propiedad o característica, como altímetros, difusómetros, espectrómetros o radiómetros, cuya aplicaciones son de importancia pero de menor utilización en el dominio abarcado por este capítulo. Sintetizando todo lo expuesto, de acuerdo con la definición anterior, se concluye que una imagen o escena de satélite es un conjunto de datos obtenidos por sensores remotos que conforman un producto digital (numérico) representado por una matriz de puntos cada uno de los cuales (pixel) contiene la información de su posición, así como de otros atributos que corresponden a las medidas de energía electromagnética que califican a los objetos detectados en la superficie terrestre. Criterios de selección Las modernas aplicaciones comerciales y servicios de datos procedentes de sensores de observación de la Tierra permiten también su utili-
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zación en el ámbito de la Seguridad y la Defensa, en determinadas circunstancias que se expondrán posteriormente al tratar del denominado «uso dual». En consecuencia actualmente es posible disponer y explotar información procedente tanto de satélites propios o dedicados como de otros sistemas comerciales, con el resultado de disponer de una oferta cada vez más amplia y diversificada. Tal disponibilidad obliga a conocer las características de los sensores, no solamente la zona del espectro electromagnético en las que trabajan, así como de las plataformas que los transportan con objeto de disponer de los datos más adecuados que respondan a nuestras necesidades de información. En consecuencia es necesario disponer de diferentes criterios que ayuden a seleccionar tales datos, teniendo en cuenta que una imagen de satélite no es más que un conjunto de datos obtenidos y agrupados de una forma característica, cuyo interés es relativo sino van acompañados de otros factores, como el tipo de sensor, la fecha de obtención, etc. Desafortunadamente, es habitual orientar la obtención de datos haciendo uso de una única característica basada en el parámetro conocido «vulgarmente» como resolución (expresada en metros), de forma que es frecuente leer o escuchar frases como: «para nuestras necesidades de información necesitamos satélites de resolución menor de cinco metros» o también «dos metros de resolución no es suficiente, nosotros necesitamos alta resolución centimétrica». Estas y otras expresiones similares son una forma errónea de expresar que la calidad de un sensor depende de su capacidad para permitir detectar aquellos objetos de tamaño superior a la cantidad métrica expresada, conclusión muy restrictiva pues se ignoran otros parámetros de importancia para determinar las posibilidades de cada uno de los sensores. Una costosa imagen de resolución centimétrica no representa un gran valor sino puede recibir un tratamiento y un análisis enfocado hacia una aplicación determinada. Por el contrario una imagen de resolución kilométrica también puede ser de gran utilidad en múltiples tipos de casos. En definitiva, debe descartarse la utilización de este tipo de criterio de selección, pues no solamente conduce a una elección inadecuada de los datos, también conlleva un mal uso de recursos de todo tipo, no solamente financieros. — 226 —
La adopción de un enfoque de selección de imágenes debe hacerse considerando que los datos, además de su naturaleza espacial, tienen también otras, espectral y temporal, que crean relaciones unívocas entre la radiación medida, las zonas y campos de obtención, relaciones entre objetos, etc., cuyo conjunto establece también una clara diferencia entre las imágenes. No puede por tanto utilizarse solamente una de ellas; en cada caso deben tenerse en cuenta todas esas naturalezas, conociendo que hay otras resoluciones además de la espacial o métrica, anteriormente mencionada, que cada una de ellas será de importancia, dependiendo de la aplicación, así como la existencia de otros parámetros que también deben considerarse. Con relación al primer parámetro, la resolución, el término implica, al menos, cuatro elementos: 1. Resolución espectral, que determina el rango de detección o la parte del espectro que capta el sensor; se define por el número y ancho de las bandas espectrales que puede discriminar. Por tanto la calidad del sensor será mejor cuanto más bandas proporcione y también más estrechas sean. 2. Resolución radiométrica, que expresa la sensibilidad del sensor, es decir su capacidad para detectar variaciones de la radiación que recibe. Se define como la respuesta del sensor dentro de un ancho de banda que le permite distinguir entre dos objetos próximos y diferentes. 3. Resolución espacial, aquella que normalmente se utiliza como concepto único de resolución; determina el tamaño del objeto más pequeño que se puede detectar en una imagen. 4. Resolución temporal, o periodicidad de obtención de imágenes sobre la misma zona, o punto, de forma repetitiva y con breves retrasos; suele denominarse tiempo de revisita, frecuencia de cobertura o permanencia de la observación. Existen además otros criterios de selección de datos para el dominio de la Seguridad y la Defensa entre los que destacamos los siguientes: – Criterios relacionados con el propio sistema, como la zona abarcada por una escena (por los problemas derivados de la creación de mosaicos o de formato de los datos, etc.) o los días y horas de paso del satélite por la zona a observar. – Criterios relativos a restricciones naturales, tales como la cobertura de nubes, existencia de nieve o hielos (por la dificultad de interpretación), — 227 —
estación del año o la naturaleza del terreno (desierto, mares y océanos, accidentado, etc.). – Criterios relativos a los productos a proporcionar por el sistema, como la disponibilidad (históricos, en catálogo o a demandar), el nivel de pretratamiento deseado, formato de los datos, retrasos de adquisición, producción y diseminación o facilidad de adquisición, actualización y procesamiento. Como conclusión de este apartado se recomienda que para poder utilizar las aplicaciones y servicios expuestas posteriormente de forma adecuada para dar respuesta a las modernas necesidades de la Defensa, se tenga en cuenta toda la variada gama de sistemas, sensores, datos, etc., tanto civiles como gubernamentales o dedicados, cuya selección y utilización debe basarse en criterios habituales como disponibilidad, eficacia, utilidad y optimización de recursos. Ventajas La utilización de satélites de observación de la Tierra para la Seguridad y la Defensa no presenta ventajas únicamente para los potenciales usuarios sino también para una amplia gama de proveedores de tecnología, aplicaciones y servicios, dado que este tipo particular de sistemas es uno de los medios más característicos e utilizados de los que proporcionan datos e información. Esta amplia utilización se deriva de sus indudables cualidades entre las que destacan: – Cobertura global y repetida de la superficie terrestre; por medio de este tipo de satélites se pueden obtener imágenes periódicas de la mayor parte de la Tierra, incluso de zonas inaccesibles para otros medios. – Amplio campo de visión y posibilidad de obtención de áreas de gran extensión. – Respeto a las leyes internacionales, siendo posible obtener datos sin permisos ni avisos previos y sin contacto físico, evitando entrar en los territorios observados. – Obtención de datos sobre diversas regiones también del espectro electromagnético. – Rapidez en el acceso a la información con posibilidad de actualizar periódicamente dicha obtención. – Homogeneidad de los datos; se puede disponer de datos actuales y de archivo de un mismo sensor y de prácticamente toda la Tierra. — 228 —
– Datos y métodos de procesamiento numéricos (digitales) que permiten utilizar todas las ventajas de la Geomática en diferentes sistemas y en combinación de otros tipos de datos. El Centro de Satélites de la Unión Europea (EUSC) El EUSC fue creado el 20 de julio de 2001 por una acción común del Consejo de la Organización en el marco de la Política Exterior y de Seguridad Común (PESC). El EUSC, con personalidad legal de Agencia de la Unión, tiene por misión el apoyo a la toma de decisiones en el contexto de la PESC y de la Política Europea de Seguridad y Defensa (PESD), proporcionando el material que resulte del análisis de imágenes de satélites y de otra información complementaria. Sus usuarios son el Consejo de la Unión y sus estructuras permanentes (entre ellas el Estado Mayor de la Unión Europea), en un primer grado de prioridad, y la Comisión y los Estados miembros de la Unión Europea, en su propio interés. También se entregan productos a los Estados europeos de la Organización del Tratado del Atlántico Norte (OTAN) que no son miembros de la Unión así como a las organizaciones internacionales que lo soliciten al secretario general, como por ejemplo Naciones Unidas, OTAN, Organización para la Seguridad y Cooperación en Europa (OSCE), etc. El Centro, operativo desde el primero de enero de 2002, está supervisado políticamente por el Comité Político y de Seguridad de la Unión Europea, bajo la dirección operativa del secretario general. Físicamente está situado en la base aérea de Torrejón de Ardoz (Madrid), en las instalaciones del antiguo Centro de Satélites de la Unión Europea Occidental del que el EUSC es heredero y del que recibió el conocimiento y la experiencia que acumuló en sus 10 años de existencia. La iniciativa GMES GMES (Global Monitoring for Environment and Security) es otra iniciativa conjunta liderada también por la Comunidad Europea y la Agencia Europea del Espacio (ESA) que tiene por objeto disponer de una capacidad autónoma europea para apoyar al control del medioambiente y la seguridad utilizando medios de observación de la Tierra desde el espacio. — 229 —
Para ello se tratará de explotar de forma eficaz todo el potencial presente y futuro de los distintos programas y sistemas europeos de observación de la Tierra por medio de satélites y así poder hacer frente a las diferentes necesidades de los usuarios finales. Sobre esta base se trata de desarrollar la iniciativa GMES como un sistema integrado de apoyo a la toma de decisiones, con capacidad de adquirir, procesar, interpretar y distribuir toda información de utilidad relacionada con el medio ambiente, gestión de riesgos, recursos naturales y seguridad. En el año 2005, España decidió contribuir con un 12% a la infraestructura espacial común que se desarrollará por parte de la ESA y ofreció asimismo el apoyo al futuro sistema por medio de las imágenes del Programa Nacional de Observación por Satélite de la Tierra, uniéndose así al grupo de países que contribuirán con satélites propios a esta iniciativa europea de medioambiente y seguridad. En conclusión, Europa y España se han dotado de una cierta autonomía en la utilización y explotación de sistemas espaciales y continúan llevando a cabo acciones de actualización y mejora de capacidades en este dominio, considerado como un sector crítico para la formulación e implementación de las políticas nacionales y de la Unión que proporcionen respuesta a las necesidades de los intereses prioritarios de la seguridad y defensa comunes. Tendencias La continua evolución del uso del espacio, con un importante crecimiento de la demanda del sector civil y comercial, especialmente en lo que respecta a las TICS, sugiere un análisis de las tendencias actuales y a corto plazo que permitan obtener un mejor rendimiento de las capacidades ofrecidas por el medio espacial y conocer las nuevas oportunidades que ayuden a alcanzar los objetivos de seguridad y defensa. USO DUAL
En la actualidad los países más avanzados en el sector espacial, incluyendo a España, están poniendo en práctica un enfoque innovador para poder responder a las modernas necesidades de uso de los medios espaciales bajo control gubernamental. Este enfoque se deriva del crecimiento explosivo del sector espacial comercial y su incidencia en el sector militar. — 230 —
Este crecimiento, que se sustenta en el reciente desarrollo de un gran mercado, en el que predomina especialmente la obtención, difusión y explotación de información procedente de medios espaciales, está provocando una especie de migración o transferencia del liderazgo tecnológico desde el campo militar al civil, especialmente comercial. En consecuencia, si como parece evidente, el empleo del medio espacial ya no está dominado por el sector militar, es difícil pensar que los objetivos de la Defensa puedan alcanzarse solamente con medios espaciales dedicados. Parece entonces necesario tomar conciencia de que es posible, y a veces incluso deseable, que las nuevas tendencias en los medios civiles en diversas áreas funcionales puedan proporcionar apoyo a los medios propios de la Seguridad y la Defensa. En definitiva, puede afirmarse que la moderna utilización del espacio en este dominio debe entenderse como algo más que el empleo de medios militares. Apoyándose en esta afirmación y teniendo en cuenta los recortes que sufren los presupuestos de Defensa en los países de nuestro entorno es necesario buscar soluciones alternativas a la hora de diseñar una arquitectura espacial para la Defensa. Entre ellas se encuentra el «uso dual», término que hace referencia a la integración y utilización de sistemas espaciales militares, civiles y comerciales. El concepto se basa esencialmente en la gran similitud tecnológica entre los sistemas civiles y militares, e incluso en la complementariedad de muchos de los requisitos de usuario. Esto implica que los sistemas espaciales civiles y sus diversas capacidades puedan no sólo utilizarse sino también diseñarse de acuerdo con las necesidades de defensa, complementando de esta forma a los recursos y capacidades dedicados específicamente a dicha gestión. Este enfoque no es nuevo, pero ha resurgido con fuerza en los últimos años, y tampoco es de «amplio espectro» dado que no tiene una clara aplicación en todos los sistemas de defensa, si bien en este sector concreto del uso del espacio parece haber encontrado el mejor modelo explicativo. A la hora de buscar soluciones de «uso dual» es preciso tener en consideración que, en contra de lo que pueda deducirse de su nombre, no se trata solamente de la utilización de medios civiles con fines de la Defensa, sino que debe ponerse especial énfasis en la integración de los sistemas militares y civiles, que abarque todo el ciclo de vida global, desde — 231 —
la definición de los requisitos de usuario, para identificar cada aspecto de la operación y gestión de los sistemas en un contexto dual, en el que debe incluirse los aspectos singulares de la Defensa. Tales singularidades, que pueden afectar a la eficiencia del conjunto de sistemas, no sólo en los aspectos de desarrollo e integración, sino también en la gestión y empleo operativo, incluyen la accesibilidad y disponibilidad de la información, en cualquier tiempo, lugar y circunstancia, la confidencialidad y, por supuesto, la seguridad de la información y de todo el conjunto de los sistemas. En consecuencia, el concepto de «uso dual» afecta a la definición, desarrollo, despliegue, empleo y explotación de los diversos sistemas espaciales a utilizar en la Seguridad y la Defensa y es evidente que, si bien ofrece nuevas e interesantes posibilidades, también presenta riesgos que deben analizarse rigurosamente y, de aceptarse, han de asumirse de forma calculada pues en este sector, como en todos los de alto nivel tecnológico, las posibilidades de reconfiguración son mínimas o nulas. En definitiva, se concluye que la tendencia de «uso dual», será una de las más previsiblemente desarrolladas en los próximos años donde la integración de los actuales y futuros sistemas espaciales militares y civiles puede proporcionar una gran flexibilidad y complementariedad a los recursos dedicados a la Seguridad y la Defensa. GEOMÁTICA
La Geomática o Geoinformática, es una moderna disciplina, de rápida expansión en la actualidad, que resulta de la unión de Ciencias de la Tierra y la Informática para expresar la integración sistémica de técnicas y metodologías de adquisición, almacenamiento, procesamiento, análisis, presentación y distribución de información espacial. El término, que ha sido adoptado por la Organización Internacional para la Estandarización (ISO), supone una convergencia de disciplinas y tecnologías que implica la integración de disciplinas como la Percepción remota, o Teledetección, los Sistemas de Información Geográfica (SIG), servicios web geoespaciales, Sistemas de Navegación Global por Satélite (GNSS), cartografía digital o automatizada, etc. En los siguientes apartados se resumen algunas de las características más importantes de parte de estas nuevas disciplinas. — 232 —
EL SIG
Los SIG aparecieron en la década de los años sesenta, principalmente como herramientas que hacían uso de las tecnologías del cálculo automático para la producción de cartografía. Poco a poco fueron evolucionando tratando de integrar los progresos de diversas áreas de la Ciencia, en especial en los métodos de procesamiento y almacenamiento de datos, adoptando progresivamente la capacidad de proporcionar análisis espaciales, visualización cartográfica y tecnologías de interfaz gráfica, etc., para adquirir con el paso del tiempo la naturaleza multidisciplinar que caracteriza hoy a estas herramientas. Esta evolución, unida a su identificación como sistemas integradores y multidisciplinares, han convertido a los SIG en útiles de gran interés en el apoyo a la toma de decisiones y resolución de problemas de los más variados tipos y en las más diversas áreas, pasando del dominio particular de la geografía a los más generalizados de gestión del territorio, medio ambiente, socio economía e incluso la mercadotecnia y el geomarketing, sin olvidar el específico de la Seguridad y la Defensa. No es fácil presentar una definición de SIG que sea aceptada tanto por los usuarios como por la comunidad científica, dado que las diferentes acepciones que pueden encontrarse varían en función de la utilización que se hace de cada SIG o si se enfatiza en la propia herramienta y en los datos que gestiona. Pero todas ellas no dejan de presentar una cierta convergencia, por lo que la diversidad de criterios sobre la visión de los SIG refleja únicamente la característica multidisciplinar de su tecnología y, en consecuencia, la gran variedad de sus aplicaciones. Este capítulo trata de situar a los SIG en un enfoque moderno, destacando su característica de tecnología multidisciplinar, como sistemas que no funcionan aislados sino que forman parte de una estructura organizativa dentro de la que cumplen un objetivo, sirviendo a sus usuarios. Parece naturalmente aceptada la afirmación de que el término deriva de los Sistemas de Información, en el dominio de las Tecnologías de la Información, que son conjuntos organizados de métodos y componentes que permiten tratar información del mundo real para obtener a su vez mas información que sea de utilidad para la toma de decisiones. Es este concepto de apoyo a la toma de decisiones el que caracteriza a los SIG actuales como sistemas de información diseñados para ayudar — 233 —
a utilizar datos y modelos con objeto de identificar y resolver problemas que permitan que los responsables de tomar decisiones puedan hacerlo de la forma más acertada posible. La peculiaridad diferenciadora de este particular tipo de Sistemas de Información es el elaborar y gestionar información geográfica o geoespacial, es decir que los datos a obtener e integrar en el serán fundamentalmente entidades espaciales con la característica distintiva de la georreferenciación. Dadas las especiales características de los Sistemas de Defensa, donde los usuarios son parte fundamental de los mismos, para el ámbito que abarca este documento se propone una definición amplia en la que se contemplen todos los actores presentes actualmente en un SIG. De esta forma consideraremos un SIG como un: «Sistema de Información, compuesto por parte física y lógica, datos espaciales y personal, concebido para obtener, almacenar, consultar, analizar, gestionar, presentar y difundir todo tipo de información geoespacial digital, con objeto de apoyar a la toma de decisiones.» Esta definición ya avanza las funcionalidades que de forma genérica presenta todo SIG: obtención y entrada de datos, almacenamiento, integración, gestión y recuperación de éstos, análisis de información, incluyendo funciones típicas de procesamiento gráfico y de imágenes, presentación de información, tanto de la almacenada, como de la resultante del análisis, e interfaz humana (gestor y usuario) que, de acuerdo con lo expresado anteriormente, será una de las funcionalidades más importantes del Sistema, figura 6. Una de las funcionalidades más importantes de los actuales SIG, que proporciona un gran valor añadido en su empleo en la Defensa, es la capacidad potencial de analizar el conjunto de los datos e información espacial que almacenan. El número de funciones de análisis que puede ofrecer este tipo de sistemas es muy grande y en consecuencia solamente un pequeño número de ellos las contienen de forma que en determinadas ocasiones se clasifican los SIG por las funciones de análisis que contiene. Para el objeto de este trabajo se pueden englobar en dos categorías principales: funciones de tratamiento, manipulación o gestión y funciones de análisis propiamente dichas. — 234 —
Las primeras (de tratamiento de datos) son responsables de transformar los datos sin crear nuevos conocimientos; entre ellas se encuentran las siguientes: – Transformación de datos geométricos: cambio de formato, modificación geométrica, cambio de sistema de referencia, reconstrucción de topologías, etc. – Transformación de datos semánticos: modificación de atributos, creación o modificación de relaciones, transformación de estructuras semánticas, etc. – Funciones de preanálisis: consultas, clasificación, mediciones, generalización, creación de capas, etc. – Funciones de conectividad: medidas de vecindad, proximidad, redes, buffer, búsquedas, zonas vistas y ocultas, etc. En las funciones de análisis, que son aquellas que tienen por objeto transformar los datos para elaborar nuevas informaciones sobre las zonas a analizar, normalmente se incluyen las siguientes: – Búsqueda de características: estructuras, texturas, etc. – Relaciones espaciales entre objetos. — 235 —
– Detección de contornos o zonas de transición. – Análisis estadísticos de redes, grafos, dimensiones fractales, autocorrelación espacial, etc – Generalización, es decir síntesis de información para una representación cartográfica a pequeña escala. – Análisis por medio de operadores topológicos, identificando interacciones espaciales entre objetos (intersección, inclusión, proximidad, etc.) para obtener conclusiones. Como todo sistema de información un SIG está integrado por una serie de componentes que genéricamente son los que se representan en la figura 7. Los datos son usualmente de origen y localización espacial, la razón de ser del SIG, pero también están presentes otro tipo de datos complementarios, necesarios para la obtención de información útil, mientras
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que el material utilizado actualmente abarca la amplia gama disponible en el mercado, incluyendo estaciones de trabajo, periféricos, servidores, componentes de red, etc., con diferentes plataformas y arquitecturas. Las aplicaciones sirven para llevar a cabo las diferentes funciones del sistema, destacando entre ellas las de gestión de bases de datos, herramientas de obtención, análisis y presentación de información, incluyendo las de interfaz con el usuario. Finalmente las reglas y procedimientos necesarios, como en todo sistema de información, para asegurar el buen funcionamiento y gestión del conjunto de componentes y el equipo humano y los usuarios que permiten la explotación del SIG, tanto desde el punto de vista de mantenimiento y gestión, como de su utilización para aplicarlo a problemas del mundo real, de acuerdo con los fines para los que fue definido, es decir el apoyo a la toma de decisiones en el ámbito de la Seguridad y la Defensa. Las posibilidades que presentan los SIG en el campo de la Defensa, no solamente para los usuarios sino también para la industria y servicios, van más allá de las de un sistema de información clásico, al basarse en su capacidad de integrar grandes cantidades de información espacial, sus variadas herramientas de consulta, manipulación y presentación de datos georreferenciados, junto con el valor añadido de sus funcionalidades análisis espacial de diferentes problemas. Por ello han alcanzado la categoría de herramienta geomática indispensable para el apoyo a la toma de decisiones. GEOINTELIGENCIA O INTELIGENCIA GEOESPACIAL (GEOINT)
El progresivo aumento en la disponibilidad de imágenes de satélite, acompañado del desarrollo de numerosas herramientas basadas en la Geomática fundamentalmente en los SIG, ha dado lugar a la aparición de una nueva clase de inteligencia que se va introduciendo de forma paulatina en los países más avanzados en este campo. Esta nueva disciplina, que ha recibido el nombre de GEOINT, comprende la explotación y el análisis de imágenes e información (geo)espacial para describir, evaluar y presentar características físicas y actividades en la Tierra (geográficamente referenciadas). El principio básico de la GEOINT es organizar y combinar todos los datos disponibles, referenciados por su ubicación geográfica, y «manipularlos» — 237 —
con herramientas geoespaciales, como las de análisis espacial, para preparar y presentar y difundir productos útiles a los usuarios y en apoyo a la toma de decisiones. Aunque normalmente se asocia con actividades de la Seguridad y la Defensa su utilización en el sector privado está aumentando de forma exponencial en áreas relacionadas con la geomática (por ejemplo geomarketing), competitividad, transporte, sanidad, urbanismo, etc. Integra diversas disciplinas como análisis e Inteligencia de Imágenes (IMINT), información geoespacial, SIG, cartografía, etc., que utilizan los diversos elementos que componen la GEIONT, sintetizados o agrupados en las siguientes categorías: – Imágenes, incluyendo las obtenidas de satélites, plataformas aéreas y aviones no tripulados o similares. – IMINT, o inteligencia obtenida a partir de la interpretación o análisis de imágenes e información colateral. – Información espacial, o información que describe objetos del mundo real en términos de su posición y geometría con respecto a un sistema de coordenadas, sus atributos y sus relaciones espaciales con otros conceptos, figura 8.
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Esta integración de disciplinas de la Geomática con las propias de la GEOINT facilita el trabajo de los analistas al relacionar de forma práctica datos e información de varios tipos y fuentes diversas, relacionadas por el vínculo o referencia espacial, a la vez que hace más fácil la diseminación, intercambio de información, interoperabilidad, flexibilidad, eficiencia y utilidad. En la actualidad diversos países y organizaciones han adoptado esta nueva disciplina de GEOINT. Dado que la relación pormenorizada de todos ellos ampliaría de forma innecesaria el volumen de texto de este capítulo, a continuación se expondrá un breve resumen de dos de los ejemplos más representativos de dicha adopción, caracterizados por Estados Unidos de América y la Unión Europea. La aceptación de este enfoque en los Estados Unidos ha conducido a la transformación de la antigua NIMA (National Imagery and Mapping Agency) en la conocida actualmente como NGA (National GeospatialIntelligence Agency) que es una Agencia del Gobierno cuya misión principal es obtener, analizar y distribuir GEOINT en apoyo a la seguridad nacional. Otro paso importante, relacionado con la GEOINT ha sido la creación del Sistema Nacional de Inteligencia Geoespacial, NSG (National System for Geospatial Intelligence) que gestiona todo el proceso de GEOINT, combinando tecnologías, políticas, doctrinas, capacidades, actividades, personas, comunidades y datos necesarios para generar GEOINT en un entorno de multiinteligencia y multidominio. En dicho Sistema, gestionado por la NGA, se integran de una u otra forma todos los organismos productores de inteligencia de Estados Unidos. Unos como miembros, otros como socios y el resto participando de forma colegiada en grupos de trabajo, foros de debate, etc. De acuerdo con lo expuesto en el epígrafe sobre doctrina básica de GEOINT los miembros incluyen a organizaciones agencias y personas responsables de priorizar, programar, presupuestar adquirir obtener analizar producir compartir almacenar y procesar GEOINT. Entre ellos se incluyen la Comunidad de Inteligencia (IC), Estado Mayor Conjunto, Departamentos Militares (incluidos los servicios) y Mandos Combatientes (COCOM). Respecto a los socios, el mencionado documento relaciona a los miembros del Comité de Aplicaciones Civiles, socios internacionales como: — 239 —
Reino Unido, Canadá y Australia, industria, academia y proveedores de servicios de la Defensa y de la comunidad civil. Por su parte, en la Unión Europea el principal productor de GEOINT es la Agencia del Consejo denominada EUSC cuya misión, recogida en el artículo 2 de la acción común del Consejo de la Unión Europea sobre la creación del Centro, es la siguiente: «El Centro secundará la toma de decisiones de la Unión en el contexto de la PESC, y en particular de la PESD, facilitando el material resultante del análisis de las imágenes y de los datos complementarios obtenidos por satélites, incluidas, si procede, las imágenes aéreas, etc.» Basándose en su experiencia, así como la herencia obtenida de su predecesor, el antiguo Centro de Satélites de la Unión Europea Occidental, el EUSC ha adoptado los principios básicos de GEOINT, de forma similar a la NGA, para organizar y combinar todos los datos disponibles, referenciados por su ubicación geográfica, y posteriormente explotarlos preparando productos que puedan ser utilizados de forma sencilla por responsables de planeamiento, respuestas a emergencia y también toma de decisión. Para ello se propone como objetivo proporcionar, en tiempo, GEOINT relevante y precisa para asegurar una completa base de conocimientos para apoyo a la toma de decisiones, planeamiento y también utilización en operaciones. De igual forma el EUSC proporcionará de forma controlada un fácil acceso a las bases de datos de inteligencia geoespacial a los usuarios autorizados así como generará servicios y soluciones de GEOINT a medida para satisfacer las necesidades especificas de sus clientes. NUEVAS ARQUITECTURAS; SISTEMAS ABIERTOS Y DISTRIBUIDOS Y SOA
Ya se ha mencionado anteriormente la necesidad existente de intercambiar y compartir datos e información espacial, que en Sistemas de Defensa no puede basarse solamente en las posibilidades ofrecidas por Internet, cuya utilización debe hacerse de forma responsable, aprovechando sus indudables ventajas. Afortunadamente, en los últimos años se ha extendido entre los sistemas civiles un nuevo paradigma que ofrece también nuevas oportunidades para dar respuesta a tal necesidad en aplicaciones de la Defensa. — 240 —
Dicho paradigma lo representan los servicios web, cuyos métodos y técnicas se encuentran en plena evolución siendo foco de atención de los principales fabricantes y proveedores de tecnología del mercado, entendiendo como tales al conjunto de funcionalidades, normas y protocolos software que permite que otras aplicaciones puedan ver y acceder a sus servicios y a su vez puedan solicitarlos a otras aplicaciones similares y recibir las respuestas y resultados de las consultas en la misma forma. Este nuevo modelo constituye un paso más en la evolución hacia un moderno enfoque de diseño de arquitecturas orientadas a servicios, demandadas por los propios usuarios que quieren ampliar sus capacidades a la realidad de una comunicación sencilla entre aplicaciones heterogéneas instaladas en plataformas asimismo heterogéneas. Tal enfoque parece adecuado para solucionar el problema derivado de la rápida progresión en la disponibilidad de datos procedentes de satélites de observación de la Tierra, con todo tipo de resoluciones, una de cuyas negativas consecuencias es el hacer cada vez más difícil su procesamiento por la complejidad de tratar con diferentes formatos o por haber recibido un pre procesamiento que no siempre es el más adecuado a las necesidades de cada usuario. En este contexto los servicios web especializados en tecnologías geoespaciales y de geoprocesamiento pueden proporcionar los medios necesarios para facilitar el acceso y tratamiento a este tipo de datos y favorecer el uso de aplicaciones de usuario y la difusión de productos de valor añadido. Esto conlleva la necesidad de utilizar en los Sistemas de Información Espacial, arquitecturas abiertas y distribuidas. Ya no se trata solamente de facilitar el acceso a los datos sino también a métodos de procesamiento, aplicaciones y servicios. Además, tal acceso debe proporcionarse con independencia de las distintas plataformas y componentes hardware y software de dichas arquitecturas, lo que también trae consigo la interoperabilidad. Dentro de este tipo de arquitecturas, combinando con los servicios web, destacan actualmente las denominadas Arquitecturas Orientadas a Servicios, SOA (Service Oriented Architecture) que son modelos de estilos arquitectónicos que se basan en la implementación de un conjunto de servicios, acompañados de aplicaciones, que ofrezca funcionalidades independientes de la tecnología, facilite la adopción de cambios o la — 241 —
reutilización de servicios de forma que su impacto en la arquitectura sea mínimo. En este mismo contexto, para poder ofrecer aplicaciones y servicios basados en la web por medio de arquitecturas abiertas y distribuidas es necesario facilitar el acceso de los usuarios no solamente a los datos sino también a dichas aplicaciones y servicios. Surge aquí con fuerza otro concepto de amplia utilización en el ámbito civil, de aplicación en la Defensa: el portal, o geoportal, como punto de acceso de los usuarios al sistema, que proporciona la capacidad de utilizar los recursos del mismo, si se está autorizado, incluyendo peticiones de datos, información, productos y, si es posible, de uso de servicios. Para ello un geoportal se basa en el uso de agentes web, bien por medio de un navegador web estándar operado por un humano, como por ejemplo un combatiente equipado de un dispositivo individual (denominado técnicamente como cliente ligero), o también a través de otras aplicaciones remotas de sistemas mayores y más complejos (cliente pesado) que actúen como sus propios agentes web, capaces de invocar servicios de acuerdo con mensajes y protocolos estándar, como pueden ser las aplicaciones de los propios usuarios de organizaciones aliadas. De esta forma se proporciona una herramienta intuitiva, normalmente gráfica, para la interacción de los usuarios con el sistema, que además facilita a aquellos que estén autorizados la capacidad de navegación y de utilizar los servicios ofrecidos por los diferentes sistemas, por ejemplo un SIG. Dado que todos estos conceptos se basan en el uso de estándares universalmente aceptados y gestionan de forma conjunta datos y servicios, además cerca del usuario final, se ofrece la posibilidad de cambiar el enfoque de utilizar la web en aplicaciones de la Defensa como un simple medio de acceder a la información por otro que permita también descubrir y procesar datos espaciales a la vez que se buscan y utilizan servicios. INTEROPERABILIDAD
El espectacular incremento en la disponibilidad de datos procedentes de satélites de observación de la Tierra que ha contribuido a aumentar el número de aplicaciones y servicios para la Seguridad y la Defensa, también ha supuesto una mayor heterogeneidad, al disponer de un mayor — 242 —
volumen de datos procedentes de una amplia variedad de fuentes y en diferentes formatos. La demanda de organizaciones y usuarios es poder compartir datos, información y otros recursos de forma segura y fácilmente accesible para poder procesarlos o utilizarlos posteriormente. Pero no es fácil satisfacerla cuando debe hacerse entre sistemas que presentan tal grado de diversidad, incluso en el caso más sencillo de un simple intercambio de datos, pues aún así se obliga a llevar a cabo transformaciones de formatos que implican muchas veces la pérdida de integridad de los datos, haciéndolos inadecuados para el objetivo prioritario de convertirlos en información. Este aspecto de la heterogeneidad de sistemas y aplicaciones, unido a las diferentes estructuras de datos, en contraposición a la necesidad de compartir información, constituye uno de los grandes desafíos al que ha de enfrentarse la comunidad geoespacial de la Defensa, que puede considerarse como uno de los principales factores críticos actuales en este dominio. Tal desafío exige tratar de alcanzar la interoperabilidad, entendiendo como tal la necesidad y posibilidad de compartir e intercambiar informaciones y procesos entre sistemas heterogéneos, autónomos y distribuidos, independientemente de las características técnicas del sistema en que se encuentran almacenados. En principio, pudiera deducirse que son los usuarios los principales interesados en lograr la interoperabilidad, por indudables ventajas como la posibilidad de encontrar e intercambiar información independientemente de su ubicación física o de su estructura, de utilizarla con independencia de la plataforma, de hacer uso de servicios y aplicaciones de otros sistemas, de países u organizaciones aliados, independientemente del sistema propietario o de la tecnología utilizada o la de poder introducir modificaciones y evoluciones en el entorno del usuario sin depender solamente de aplicaciones cerradas. Pero no son solamente los usuarios los que necesitan que se alcance la interoperabilidad. Aunque dichas ventajas pueden parecer no tan evidentes desde una perspectiva industrial o de servicios, e incluso en algún caso pudieran considerarse desventajas, existen otros aspectos que llevan a considerar que en aplicaciones propias de la Defensa no es posible continuar por la vía de los sistemas aislados, cerrados y propietarios. — 243 —
Un enfoque de «plataformas abiertas e interoperables» donde puedan encontrarse multitud de servicios procedentes de un amplio espectro de proveedores permitirá poder establecer relaciones entre ellos por medio de interfaces estándar y además favorecerá la utilización de componentes diferentes dentro de un sistema heterogéneo, así como la integración de nuevas tecnologías sin tener que realizar complicados procesos de reingeniería, facilitando en suma el desarrollo de nuevas aplicaciones y servicios. Entre las distintas alternativas disponibles actualmente destacan las importantes actividades para el desarrollo de la información geoespacial y de sus sistemas asociados que se están llevando a cabo por la ISO por medio de su Comité Técnico 211, cuyo ámbito de trabajo es el dominio de la Geomática, y por el OGC (Open Geospatial Consortium) consorcio internacional, sin ánimo de lucro, integrado por más de 400 miembros de organismos gubernamentales, industria, universidad, proveedores y usuarios de datos, etc., considerado actualmente como el representante de una de las iniciativas más importantes para tratar de superar los obstáculos que aparecen en la vía hacia la interoperabilidad INFRAESTRUCTURAS DE DATOS ESPACIALES (IDE)
Finalizamos haciendo una breve descripción de una de las tendencias, realidades en algunos casos, en la utilización para la Seguridad y la Defensa de aplicaciones y servicios derivados de las tecnologías geoespaciales; las denominadas IDE. Las actividades mencionadas en el apartado anterior pueden no ser suficientes si se desea tener éxito ante el desafío de la interoperabilidad. No solamente es preciso tratar de implementar herramientas que ayuden a compartir datos e información, también es necesario que haya una voluntad de operar juntos creando las infraestructuras necesarias para ello en un mundo como el geoespacial que demanda más y más la interoperabilidad. Esta opinión es también la de muchos expertos y responsables en la materia, una de cuyas consecuencias es la creciente implementación de este tipo de infraestructuras, tanto en el ámbito nacional, como en el internacional y de organizaciones y alianzas. El término, sintetizado en el acrónimo IDE o SDI (Spatial Data Infrastructure, por sus siglas en inglés), hace referencia al conjunto de tecnologías, políticas y acuerdos institucionales que facilitan la disponibilidad y el acceso a los datos espaciales. — 244 —
En este contexto se utiliza el término infraestructura para fomentar el concepto de un entorno seguro y continuado, análogo a una red de telecomunicaciones, que facilite el acceso a información geoespacial utilizando un mínimo de estándares, protocolos y especificaciones. Una IDE proporciona las bases para la creación, evaluación y aplicación de los datos espaciales para usuarios y proveedores, tanto en niveles gubernamentales, como de gobierno, sectores comerciales y civiles sin ánimo de lucro, el académico y los ciudadanos en general. Existe otra visión del significado de una IDE en la cual se considera a esta como un sistema que debe proporcionar los datos espaciales disponibles y accesibles de forma transparente por medio de tecnologías interconectadas en red. De esta definición se desprende que el aspecto clave de las IDE es la cooperación entre disciplinas relacionadas con los datos espaciales. De ambas definiciones se puede colegir que el objetivo principal de cualquier IDE debe ser el facilitar el acceso y la integración de la información espacial, tanto a nivel institucional y empresarial como de los propios ciudadanos, para difundir el conocimiento y utilización de tal información, ayudando a reducir costes y a evitar duplicación de esfuerzos. Una IDE es algo más que una base de datos espaciales; debe incluir datos y atributos geográficos, metadatos, un medio para descubrir, visualizar y evaluar los datos y algún método para proporcionar el acceso a ellos. Además, debe haber servicios adicionales o software para permitir aplicaciones de los datos. Finalmente, en aras de su funcionalidad, una IDE, también debe incluir acuerdos organizativos necesarios para coordinarla y administrarla a escala regional, nacional y transnacional. Entre las diferentes iniciativas que se han implementado, o están en fase de hacerlo en el momento actual, las más importantes son de ámbito nacional, conducidas por autoridades estatales o locales, con un ejemplo multinacional representado por la iniciativa INSPIRE (Infraestructure for Spatial Information in Europe) de la Unión Europea y una a nivel mundial auspiciada por Naciones Unidas bajo el nombre de GSDI (Global Spatial Data Infraestructure). La iniciativa europea, denominada INSPIRE fue adoptada en marzo de 2007, por medio de la Directiva INSPIRE (2007/2/EC) por la que se establece también una infraestructura de información espacial en la Comunidad Europea. — 245 —
Por medio de esta IDE europea se asegura la interoperabilidad no solamente de datos, sino también de servicios; para ello en la mencionada Directiva se dispone que los Estados miembros de la Unión Europea establecerán y explotarán una red de servicios de datos geográficos para los que se crearán los correspondientes metadatos. Estos servicios son los siguientes: – De registro (gratuito). – De búsqueda (gratuito). – De consulta (gratuito con excepciones). – De descarga. – De transformación. – De consulta de otros servicios de datos geográficos. El acceso a los servicios, que puede ser restringido, se hace a través de un portal INSPIRE operado por la Comisión Europea, al que los Estados miembros pueden acceder por medio de sus propios puntos de acceso, figura 9. Por su parte, en España, en el año 2002, la Comisión Permanente del Consejo Superior Geográfico (CSG), como una de las acciones derivadas de la iniciativa europea INSPIRE, decidió establecer un proyecto para el estudio y coordinación de la puesta en marcha de una Infraestructura Nacional de Datos Espaciales, Infraestructura de Datos Espaciales de España (IDEE), que integrara tanto las establecidas por los productores oficiales de datos, de nivel nacional, regional y local, como todos los otros tipos de infraestructuras sectoriales y privadas. El mencionado CSG es un órgano colegiado en el que están representados los productores de datos geográficos digitales de referencia de ámbito nacional y autonómico –Instituto Geográfico Nacional (IGN), Servicio Cartográfico del Ejército, Ministerios de Medio Ambiente y de Agricultura, Institutos Cartográficos y Servicios de Cartografía de las comunidades autónomas, etc.– cuya Presidencia Ejecutiva y Secretaría la desempeña el IGN. La IDEE tiene por objeto integrar a través de Internet los datos, mencionados servicios e información de tipo geográfico que se producen en España, a nivel nacional, regional y local, facilitando a todos los usuarios potenciales la localización, identificación, selección y acceso a tales recursos. Esta labor se desarrolla por medio de un geoportal de la IDEE, integrado en el geoportal europeo INSPIRE, que integra los nodos y geoportales de — 246 —
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recursos IDE de productores de información geográfica a nivel nacional, regional y local, y con todo tipo de datos y servicios de información geográfica disponibles en España. En él se ofrecen diversas aplicaciones, como un visualizador de información geográfica, que permite componer mapas superponiendo información de diferentes proveedores, un catálogo para obtener información sobre datos y servicios geográficos que se producen en España o un buscador de nombres geográficos, que facilita la localización de topónimos y la posibilidad de descargar datos geográficos, figura 10. El geoportal se basa en tres servicios fundamentales, que permiten buscar datos e ir superponiéndolos sucesivamente en el visualizador genérico: – Servicio de Mapas Web (WMS), que proporciona una representación (imagen) de un mapa de la zona que se desee, invocando el servicio OGC correspondiente. El sistema muestra las capas de información disponibles, que pueden cargarse individualmente o mediante un mapa compuesto. – Servicio de nomenclátor, que devuelve una o más entidades en respuesta a una consulta solicitada a través de la red realizada en un conjunto de más de 350.000 nombres geográficos. Esta consulta permite la selección de atributos de las entidades, incluyendo el tipo, el nombre y la zona geográfica, entre otros. – Servicio de catálogo, que permite la localización de datos o de otro tipo de recursos, como servicios electrónicos, aplicaciones, bibliotecas de símbolos, modelos de datos, catálogos de características geográficas, especificaciones de producto, etc., siempre que estén documentados con los correspondientes metadatos y dados de alta en el catálogo. Si el recurso localizado es un conjunto de datos, es posible invocar su visualización desde el mismo entorno. También se facilitan otros servicios como los de geoprocesamiento (calculadora geodésica, medida de distancias y superficies, visualización de cuadrículas, etc.), los de búsqueda y visualización de datos temáticos o de combinación y encadenamiento de cualquiera de los servicios anteriores. La arquitectura de la IDE española está compuesta por un conjunto de nodos situados en varios niveles para que, siguiendo las recomendaciones de INSPIRE, los datos puedan facilitarse a los usuarios por la Administración más próxima a los mismos.
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En consecuencia, existen nodos a nivel nacional, de los diferentes organismos, instituciones y centros de la Administración General del Estado, regionales, de las comunidades autónomas, y locales, de ayuntamientos y otras entidades. Cada uno de los organismos es responsable del mantenimiento, actualización y gestión de la información geográfica de su nodo. — 249 —
CAPÍTULO TERCERO
POSICIONAMIENTO Y NAVEGACIÓN
POSICIONAMIENTO Y NAVEGACIÓN
Por Luis A. Mayo Muñiz Perspectiva histórica El diseño de los Sistemas de Navegación por Satélite estuvo originalmente basado en Sistemas de Radionavegación similares, aunque basados en tierra, como el Loran o el Decca, desarrollados en los primeros años cuarenta y utilizados incluso durante la Segunda Guerra Mundial. Los primeros sistemas son de origen militar, de hecho, el Sistema de Navegación por Satélite de la Armada norteamericana conocido como Transit, y el Sistema ruso Tsikada (1). Ambos proporcionaban un servicio de posicionamiento en superficie (por ejemplo navegación en dos dimensiones). Transit se probó con éxito por primera vez en el año 1960. Utilizaba una constelación de cinco satélites, y la frecuencia a la que podía proporcionar una solución de posición dependía de la latitud del usuario: en el ecuador, se obtenía una cada 110 minutos en media, mientras que a 80 grados de latitud, la frecuencia podía mejorarse hasta una media de una solución cada 30 minutos. Además, tanto Transit como Tsikada estaban muy limitados por el tiempo necesario para procesar las señales y estimar la posición del usuario, que ascendía hasta aproximadamente 10 o 15 minutos. Lógicamente, estas prestaciones podían ser suficientes para la navegación marítima, por las bajas velocidades de los barcos, pero no para (1) El Sistema Transit se mantuvo operativo hasta el año 1996. El Sistema Tsikada ruso seguía aún en uso en el año 2006.
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la aviación o para otros usuarios de dinámica más rápida. Ello llevó a la Armada norteamericana a desarrollar el primer satélite Timation en el año 1967, que demostró la capacidad de poner en órbita relojes de alta precisión, de modo que pudiera pasarse de una tecnología de posicionamiento basada en el desplazamiento doppler de las frecuencias de transmisión del satélite a otra basada en triangulación. Algunas de las aplicaciones civiles y militares de este tipo de sistemas de navegación con cobertura potencialmente universal fueron obvias desde el primer momento. Sin embargo, casi ninguna de ellas se percibía como suficiente para justificar el coste de billones de doláres en Investigación y Desarrollo (I+D), despliegue y operación de una constelación de satélites de navegación. Durante la carrera armamentística de la guerra fría, la amenaza nuclear mutua fue el único motivo capaz de convencer a la Administración norteamericana de la utilidad de desarrollar el GPS (Global Positioning System). De hecho, la última razón fue su efecto disuasivo. La triada nuclear en Estados Unidos consistía en los misiles balísticos lanzados desde submarinos, SLBM (Submarine Launched Ballistic Missiles), junto con la flota de bombarderos estratégicos de las Fuerzas Aéreas y los Misiles Balísticos Intercontinentales, ICBM (Intercontinental Ballistic Missiles). Considerados vitales para la política de disuasión nuclear, la determinación precisa de la posición de lanzamiento de los SLBM era un multiplicador de fuerza. La navegación precisa permitiría a los submarinos norteamericanos disponer de una determinación precisa de su posición previa al lanzamiento de sus misiles que, indudablemente, mejoraría el cálculo de su trayectoria y la posibilidad de impacto en el blanco seleccionado. También la Fuerza Aérea, que controlaban dos tercios de la capacidad de respuesta nuclear norteamericana, tenían requisitos similares en cuanto al posicionamiento: para mejorar la capacidad de supervivencia de sus ICBM se planteó una propuesta para utilizar bases de lanzamiento móviles que tendría requisitos similares a los impuestos por los SLBM. De ese modo, tanto la Fuerza Aérea como la Armada continuaron desarrollando en los años sesenta y primeros de los setenta estas ideas. Mientras la Armada continuaba con el desarrollo de los Sistemas Transit y Timation (2), las Fuerzas Aéreas desarrollaban el proyecto 621B que ya anticipaba algunas de las tecnologías que se incorporarían después en GPS (por ejemplo, el uso de la modulación en Ruido Pseudo Aleatorio (PRN) para (2) El cuarto satélite Timation, embarcando por primera vez un reloj atómico fue lanzado en el año 1974.
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determinar distancias. En el año 1969, la Oficina del Secretario de Defensa (OSD) estableció el Programa de Sistema de Navegación por Satélite para Defensa, DNSS (Defense Navigation Satellite System), para consolidar los esfuerzos de los diferentes servicios militares en un solo sistema de uso común. La OSD también constituyó el Grupo Ejecutivo de Seguimiento de la Navegación por Satélite, al que se encargó con el planeamiento y control del Programa DNSS. A partir de estos trabajos, en el año 1973 nace el Programa Navstar, que queda bajo la responsabilidad de una oficina de programa conjunta. Con los satélites individuales asociados al nombre Navstar (como con sus predecesores Transit and Timation), hubo que buscar un nombre más amplio que designará al conjunto de la constelación, que fue bautizada como Navstar-GPS y, más tarde, abreviada simplemente a GPS. El primer satélite fue lanzado en el año 1989, y el vigésimo cuarto, completando la capacidad operativa total, en el año 1994. Nacido como un sistema de defensa, a consecuencia del incidente del vuelo 007 de Korean Airlines que fue derribado en el año 1983 con 269 personas a bordo por violar el espacio aéreo ruso cerca de las islas Sakhalin y Moneron, Ronald Reagan promulgó una directiva presidencial para poner a disposición del uso civil gratuitamente el Sistema, una vez que estuviera suficientemente desarrollado, como un «bien común». Pese a ellos, GPS reservó desde el comienzo las señales de mayor calidad para usos exclusivamente militares, distribuyendo una señal de menor precisión para usos civiles, que además podía ser intencionadamente degradada, la capacidad conocida como Disponibilidad Selectiva, SA (Selective Availability). Esto cambió el 1 de mayo de 2000, en que el presidente Clinton ordenó la desconexión de la disponibilidad selectiva. En esas fechas, los militares norteamericanos tenían ya la capacidad de denegar el servicio GPS a enemigos potenciales sobre áreas regionales. El desarrollo de los Sistemas de Navegación por Satélite en la antigua Unión Soviética fue paralelo al norteamericano. El Sistema Tsikada o Tsiklon, nació con idéntico propósito, facilitar el lanzamiento de SLBM. Entre los años 1967 y 1978, se lanzaron 31 satélites. Sin embargo, el Sistema, como su competidor americano Transit, adolecía de la necesidad de largos tiempos de observación para obtener una solución de posición, lo que le hacía inutilizable para muchos propósitos de navegación y para el guiado de las nuevas generaciones de misiles balísticos. Entre los años 1968 y 1969, los soviéticos concibieron un nuevo sistema — 255 —
que pudiera soportar no sólo las necesidades navales, sino también las de las Fuerzas Aéreas y el Ejército. Los requisitos formales del sistema se completaron en el año 1970, y en 1976 el Gobierno autorizó el lanzamiento del Sistema Unificado de Navegación Espacial (GLONASS). Los primeros tres satélites GLONASS, designados Kosmos-1413, 1414 y 1415, se lanzaron con un cohete Proton en el año 1982. Dos de estos satélites eran simples «maquetas» que carecían de capacidad operativa: un síntoma temprano de las dificultades técnicas y económicas que han plagado el posterior despliegue del sistema. Entre los años 1982 y 1991, la Unión Soviética lanzó con éxito un total de 43 satélites relacionados con GLONASS, más cinco satélites de prueba. Sin embargo, cuando el país se desintegró en el año 1991, sólo 12 satélites distribuidos en dos planos orbitales permanecían operativos, lo que reducía drásticamente la utilidad del Sistema (sólo para cubrir suficientemente el territorio ruso hubieran sido necesarios 18 satélites). La Federación Rusa se hizo cargo del Sistema a la caída de la Unión Soviética, concluyendo el despliegue de la constelación hasta los 24 satélites operativos en el año 1995. Sin embargo, la corta vida útil de los satélites de las primeras generaciones y las dificultades económicas que atravesó Rusia en la década de los años noventa, que condujeron a recortes de hasta el 80% de los presupuestos espaciales, hicieron imposible mantener la red de 24 satélites en operación, cayendo hasta un mínimo de seis satélites operativos en el año 2001. La desmilitarización del sistema en esas fechas, trasladando la responsabilidad desde el Ministerio de Defensa a la Agencia Espacial civil Rovkosmos y el empuje decidido del gobierno Putin, que lanzó el Programa Federal Sistema de Navegación Global 2002-2011, reimpulsaron el programa. En diciembre de 2003, se lanzó el primer satélite GLONASS-M, de segunda generación, que incluía dos señales de uso civil. En el año 2007, el Gobierno ruso levantó todas las restricciones de uso de las señales GLONASS, poniendo a disposición de los usuarios civiles incluso las señales previamente reservadas para uso militar. En la actualidad, hay 26 satélites en órbita, si bien sólo 20 de ellos son completamente operativos (hay dos de reserva, tres en proceso de aceptación y uno en mantenimiento). Al estar originalmente reservadas a usuarios militares las señales de mayor precisión y calidad, los Sistemas GPS y GLONASS, como se conci— 256 —
bieron originalmente, no proporcionaban prestaciones suficientes para algunas aplicaciones en el mundo civil, muy notablemente en el campo de la aviación. Los mayores problemas estaban relacionados con la estabilidad de la señal, la robustez y la continuidad del servicio en las señales civiles, sobre todo habida cuenta de la limitación que suponía la disponibilidad selectiva. Esto condujo al desarrollo de sistemas complementarios, conocidos como sistemas de aumentación, que permitían mejorar las prestaciones de estos Sistemas tanto en términos de precisión, como en términos de integridad, elemento este último crítico para el desarrollo de aplicaciones en el mundo de la aviación civil. Los primeros sistemas desarrollados tenían un alcance limitado y estuvieron a menudo relacionados con aplicaciones civiles de alta precisión, como por ejemplo el posicionamiento de plataformas petrolíferas. Este fue el caso de la red SkyFix, probablemente el primer sistema de aumentación regional que proporcionaba un servicios de correcciones diferenciales en el mar del Norte que permitía mejorar la calidad del servicio de posicionamiento en aquella zona. El primer esfuerzo por desarrollar un sistema de aumentación de cobertura amplia, basado en satélite, fue promovido por la Autoridad Federal de Aviación (FAA) norteamericana a partir del año 1994, el denominado WAAS (Wide Area Augmentation System). Su equivalente europeo, el EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay System) nacía de la cooperación entre la Comisión Europea, la Agencia Europea del Espacio (ESA) y Eurocontrol a partir del año 1996. La contrapartida japonesa, el MSAS (Multifunctional Satellite Augmentation System) data también de esas fechas. Posteriormente, se han multiplicado esfuerzos similares en otras regiones del mundo (por ejemplo el indio GAGAN o el ruso SDCM). El primer Sistema de Navegación Global por satélite promovido con fines civiles es el europeo Galileo, que se encuentra en desarrollo en estos momentos. Galileo pretende dotar a Europa de autonomía en materia de navegación por satélite, asunto que se ha considerado como una cuestión de soberanía estratégica por parte de los países miembros de la Unión Europea. El Programa fue oficialmente adoptado por la ESA y por la Unión Europea en el año 2003, aunque los trabajos se iniciaron ya en el año 1999. También de carácter regional es el Sistema Beidou-1 chino, que proporciona servicios de posicionamiento por satélite basados en una red de satélites geoestacionarios con cobertura sobre aquel país. Se han — 257 —
lanzado cuatro satélites de esta red a partir del año 2000 de los que –presumiblemente– sólo dos permanecen operativos. Su sucesor, el Sistema Beidou-2 o COMPASS, es sin embargo un sistema de cobertura global, cuyo primer satélite se lanzó en el año 2003 y que espera alcanzar su capacidad operativa final en el año 2020. Aunque fueran originalmente diseñados para permitir el posicionamiento de baterías y submarinos para el lanzamiento de misiles durante la guerra fría, la primera utilización masiva de los Sistemas de Navegación por Satélite en un escenario de conflicto se produjo en la primera guerra del golfo Pérsico en el año 1991. Durante esta guerra, más de 60 tipos de sistemas y vehículos diferentes utilizaron terminales GPS, incluyendo aviones de combate del Sistema de Alerta y Control Aerotransportado (AWACS), helicópteros, tanques, lanzadores de misiles, e incluso misiles, incluyendo por cierto los mismos Scud iraquíes. En aquellos días, los fabricantes habían suministrado a la Fuerza Aérea norteamericana aproximadamente 4.000 unidades, y se suministraron 10.000 adicionales. También la Marina envió 5.000 terminales de mano que había adquirido y que estaba utilizando para el entrenamiento de sus fuerzas. La introducción del GPS supuso una revolución en la estrategia de las fuerzas aliadas en conflicto. La combinación de precisión, rango de empleo, prestaciones en todo tiempo y flexibilidad operativa, todo ello a un coste reducido, permitió a las fuerzas aliadas sorprender al Ejército iraquí, que no esperaba maniobras como el famoso Left Hook de febrero de 1991, que permitió a los aliados desplazar el equivalente a ocho divisiones acorazadas y dos aerotransportadas por el desierto, a gran velocidad y sin utilizar las rutas establecidas. Desplazar estas unidades por un desierto hostil a más de 50 kilómetros por hora, evitando que colisionen entre sí, pierdan contacto o, simplemente, se disparen unas a otras por las dificultades para la identificación, era una proeza improbable sin el recurso a esta tecnología. Entretanto, el Ejército iraquí limitó el uso de los Sistemas de Navegación por Satélite al posicionamiento de sus baterías de misiles Scud, es decir, una utilidad similar a la que originalmente favoreció el desarrollo del GPS, pero se vio rápidamente desbordado. Ya en la primera guerra del Golfo comenzaron también otras de las aplicaciones que indirectamente se han visto más beneficiadas en el teatro de operaciones de los Sistemas de Navegación por Satélite. La primera es la identificación de tropas amigas para evitar el llamado «fuego ami— 258 —
go». Aunque durante este conflicto aún buena parte de las bajas que sufrieron las tropas aliadas se debieron a ello, todas las crónicas coinciden en afirmar que la incidencia de este problema fue muy inferior a la que se produjo en otros conflictos anteriores (por ejemplo Vietnam). La segunda es la cartografía. Al comienzo de la guerra, los aliados no disponían de cartografía precisa con la que navegar por el terreno o con la que identificar blancos. El despliegue de terminales GPS sobre el terreno permitió mejorar rápidamente los mapas disponibles y la precisión con la que se empleaban las armas de largo alcance. También permitió apoyar con gran precisión las operaciones de desminado. La tercera es el rescate de unidades. El uso de terminales de mano permitió dirigir con gran eficacia las misiones de rescate en territorio enemigo. Para entender hasta qué punto los Sistemas de Navegación por Satélite han modificado la estrategia y la táctica militar, baste considerar que apenas ocho años después, en el año 1999, prácticamente cualquier avión o misil empleado por la Organización del Tratado del Atlántico Norte (OTAN) en la campaña de Kosovo disponía de un GPS como elemento de guiado. Las armas guiadas no se limitaban a los misiles de crucero, como los Tomahawk, que ya se habían empleado contra Serbia en la campaña de Bosnia en el año 1995, sino que había una amplia panoplia de arma de ataque directo JDAM (Joint Direct Attack Munitions) guiadas por GPS. Aproximadamente un 15% de la munición empleada disponía de este tipo de sistemas de guiado de precisión. De nuevo cuatro años después, durante la segunda guerra del Golfo, la proporción de armas guiadas había aumentado hasta el 85%. Es evidente que la utilización de los Sistemas de Navegación por Satélite ha trascendido mucho más allá de su objetivo original, y que sus áreas de aplicación en el moderno campo de batalla van mucho más allá del mero guiado de armas de largo alcance. Aplicaciones de Seguridad y Defensa de los Sistemas de Posicionamiento y Navegación por Satélite en la actualidad Navegación y guiado Es un hecho bien conocido que los Sistemas de Navegación por Satélite son cruciales hoy en día para todos los Sistemas de Navegación y Guiado de todo tipo de vehículos militares y sistemas de armas. No se trata pues de dar aquí un detalle exhaustivo de este tipo de aplicaciones, sino más bien de exponer cuáles son las dificultades, limitaciones y, — 259 —
por supuesto, ventajas de esta tecnología en este campo. Prestaremos especial atención al impacto que estas tecnologías pueden tener sobre el futuro desarrollo de sistemas como vehículos no tripulados, desde Sistema Terrestre no Tripulado (UGS) hasta Vehículo Aéreo no Tripulado de Combate (UCAV). Los Sistemas de Navegación por Satélite se desarrollaron originalmente para facilitar el guiado de los SLBM, pero únicamente mediante el posicionamiento preciso del punto de lanzamiento. En los primeros Sistemas (por ejemplo el Transit y el Tsiklon) el tiempo necesario para determinar una posición los hacía prácticamente inútiles para aplicaciones de navegación, sobre todo en vehículos de dinámica rápida como aviones, no digamos ya en misiles o en municiones guiadas. GPS o GLONASS presentan ventajas sustanciales con respecto a aquellos primeros Sistemas y hoy en día, es prácticamente inconcebible que cualquier vehículo militar no disponga de un Sistema de Navegación GPS como medio básico de posicionamiento y navegación, ya sea un barco de guerra o un avión de combate. Las prestaciones del sistema están sin embargo, limitadas por diversos factores. Pese a tratarse de sistemas de cobertura global que no ven limitada su precisión por el alcance de la misión, como sucede por ejemplo con los Sistemas de Navegación Inerciales, cuya precisión se degrada cuando aumenta la distancia de uso, existen otras múltiples limitaciones que afectan a la utilización militar de estos Sistemas: – La primera de ellas es la dinámica del propio vehículo. Los Sistemas de Navegación por Satélite proporcionan excelentes prestaciones en sistemas o plataformas de dinámica «baja», esto es, no sujetas a aceleraciones excesivas. No es sencillo utilizar receptores GPS para posicionar aparatos como cohetes durante su fase de lanzamiento o misiles durante su fase terminal de vuelo. Lo mismo sucede con los proyectiles estabilizados por rotación, donde la dificultad tiene que ver con la instalación de las antenas para permitir disponer de cobertura permanente, o incluso con los aviones de caza, que durante las maniobras de combate pueden perder la visibilidad de los satélites momentáneamente por ocultación de las antenas o por fallo del lazo de navegación del receptor debido a las altas aceleraciones. Estos problemas no son en absoluto críticos, y pueden resolverse en muchas ocasiones con un diseño adecuado de los sistemas embarcados, y con la combinación de estos Sistemas con otros que proporcionen prestaciones — 260 —
adecuadas durante las fases críticas de la misión. Por ejemplo, las fases terminales del vuelo de las municiones guiadas rara vez se apoyan en este tipo de sistemas, sino que con frecuencia emplean otro tipo de guiado activo (por ejemplo guiado por televisión o por láser), o simplemente se limitan en la última fase a un guiado inercial. – El segundo problema tiene que ver con la posibilidad de perturbar las señales de navegación por satélite, tanto el código civil C/A, como el más robusto código Y, reservado a aplicaciones militares. Una idea de cómo esto puede afectar a las prestaciones del sistema nos la da lo sucedido en una operación conjunta anglo-americana contra las defensas aéreas iraquíes durante la segunda guerra del Golfo. La fuerza consistía en USAF F-15E Strike Eagles armadas con misiles aire-tierra AGM-130; US Navy F-18C Hornets armados con AGM-154.ª JSOW (Joint Stand-Off Weapons), misiles antirradiación de alta velocidad HARM (High-speed Anti Radiation Missile), y misiles SLAM (Stand-Off Land Attack Missile); y cazas Tornado de la Fuerza Aérea con bombas guiadas por láser Paveway. En tanto que los Paveway, SLAM, HARM y AGM-130 cumplieron con su cometido sin problemas, las 18 bombas planeadoras guiadas por GPS los JSOW fueron otra cuestión. Casi de la mitad de sus blancos se libraron sin daño, al dispensar sus cargas útiles CEM (Combined Effect Munition) a más de 30 metros del blanco. La desviación fue probablemente provocada por algún tipo de perturbador (jammer) que degradó las prestaciones de la señal de navegación por satélite militar hasta el equivalente a las de la señal civil de código abierto. Aunque las sucesivas generaciones de satélites de navegación han reforzado la robustez de las señales de acceso restringido, no cabe duda de que un sistema que está diseñado para funcionar con relaciones señal-ruido muy bajas esta inevitablemente sujeto a este tipo de ataque. – Hay aún otra limitación que si bien no es inherente al propio Sistema si tiene que ver con su utilización: su eficacia como sistema de guiado hacia un blanco o cualquier otro destino depende de la precisión con que se conozca la posición del propio destino tanto como de la precisión del sistema de guiado. En el conocido incidente del bombardeo por parte norteamericana de la Embajada china en Belgrado, el Gobierno norteamericano argumentó que el ataque no había sido dirigido originalmente contra este edificio, sino contra la Dirección Federal de Suministros Militares serbia, que ocupaba un edificio cercano. Una serie de errores que incluían el uso de mapas obsoletos y con una
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escala inadecuada para ser utilizada en el apuntamiento de armas de precisión provocaron la catástrofe. Pero es obvio que la precisión del ataque basado en una referencia GPS es sólo tan buena como sea ésta. El GPS no proporciona ventaja alguna en las fases de guiado terminales, donde otras tecnologías, incluso más veteranas pueden reportar ventajas superiores. De ahí que la mayor parte de las municiones guiadas inteligentes combinen el guiado GPS y el Sistema de Navegación Inercial (INS) durante las fases de crucero de la misión con otras tecnologías (por ejemplo láser, IR o microondas) para el guiado terminal, figura 1. — 262 —
Una de las razones que sin duda determinará el despliegue de Sistemas de Navegación y Posicionamiento preciso de cobertura global es la creciente utilización de sistemas no tripulados en los campos de batalla. De acuerdo con un informe del Departamento de Marina norteamericano de mayo de 1991, «hubo al menos un Vehículo Aéreo no Tripulado (UAV) en el aire en todo momento durante la operación Tormenta del Desierto». Pero durante la primera guerra del Golfo, «sólo» se produjeron 522 salidas, con 1.641 horas de vuelo totalizadas, casi la práctica totalidad por un único aparato, el Pioneer (también se utilizó el Pointer, pero en mucho menor medida). Mucho más recientemente, en la guerra de Irak, las fuerzas aliadas han empleado más de 10 tipos diferentes de UAV, desde HALE como los Global Hawk, o MALE como los Predator, hasta los mucho más sencillos RQ-11A Raven para reconocimiento. Sólo estos últimos han acumulado más de 150.000 horas de combate en Irak en 2007. Hasta octubre de 2008, los UAS (Unmanned Aircraft Systems) de la coalición habían volado más de 500.000 en soporte a las operaciones Enduring Freedom e Iraqi Freedom, sus Vehículos Terrestres no Tripulados (UGV) habían conducido más de 30.000 misiones, detectando y/o neutralizando más de 15.000 Dispositivos Explosivos Improvisados (IED), y sus Sistemas Marítimos no Tripulados (UMM) patrullaban los puertos utilizados por sus Fuerzas Armadas. Todas las previsiones futuras apuntan hacia un uso extensivo de los Sistemas No Tripulados para proporcionar todo tipo de capacidades operativas en el campo de batalla: conciencia situacional (Battlespace Situational Awareness), aplicación de fuerza, protección, soporte logístico, mando y control, u operaciones centradas en red. Con ello, el crecimiento previsto del mercado de este tipo de sistemas es muy importante. Pero la introducción masiva de los Sistemas No Tripulados requerirá, como decíamos antes, disponer de sistemas de navegación y guiado autónomos altamente fiables. Especialmente en lo que concierne a los UAV, donde la necesaria integración en el espacio aéreo civil obligará a dotar a estos Sistemas, al carecer de piloto, de medios automáticos de detección y esquiva S&A (Sense & Avoid), será necesario disponer de un sistema capaz de reportar automáticamente la posición, basándose en una combinación de GPS y de comunicaciones ADS-B (Automated Dependent Surveillance-Mode B). También en lo que concierne a la navegación y al guiado de vehículos terrestres, tripulados o no, el GPS se configura como la tecnología do— 263 —
minante en los próximos años. A ello contribuye no sólo su cobertura global o sus excelentes prestaciones en todo tiempo, sino también el abaratamiento de los costes de este tipo de dispositivos que se ha producido gracias a la introducción masiva de esta tecnología en los mercados civiles. En la actualidad, prácticamente todos los vehículos de gama media y alta están equipados con receptores GPS para aplicaciones de navegación, localización o emergencia. En diversos países de todo el mundo (por ejemplo, Brasil, México y Holanda) se ha planteado incluso la obligatoriedad legal de dotar a todos los números vehículos por unas u otras razones, desde localización en caso de robo hasta la implantación de esquemas de pago por uso en las carreteras, cuadro 1. Esto ha facilitado una reducción de costes espectacular de estos dispositivos, lo que ha alimentado a su vez su utilización cada vez más amplia en todo tipo de aplicaciones. Hay que tener presente que en la primera guerra del Golfo, los terminales de mano adquiridos por el Ejército norteamericano tenían un precio superior a los 3.000 dólares, con unas prestaciones claramente inferiores a las que proporciona hoy en día cualquier navegados de 100 dólares. Con esos precios, y con la penetración cada vez mayor en el mercado civil, es previsible que el GPS se convierta en la opción prioritaria para las aplicaciones militares de navegación y guiado en el futuro cercano. — 264 —
Sin embargo, hemos mencionado ya algunas de las limitaciones que pesan sobre el Sistema, y que obligarán a combinar este con otro tipo de sensores para reducir la dependencia con respecto a una única tecnología. De hecho, la mayor parte de los sistemas militares utilizan en la actualidad una combinación de GPS e INS como medio de navegación primario, que se complementa en los sistemas más avanzados con otros medios de guiado, como por ejemplo sistemas basados en reconocimiento del terreno. Posicionamiento, Seguimiento de Fuerzas (FFT) y Gestión de Orden de Batalla (BMS) Además de las aplicaciones más conocidas de navegación y guiado, los Sistemas de Posicionamiento por Satélite están también en el corazón de las aplicaciones de seguimiento de fuerzas y de muchos de los Sistemas de Mando y Control que se despliegan en teatro de operaciones en la actualidad. Una vez más, no se tratará de ser exhaustivo en las aplicaciones, sino de explicar por qué esta tecnología es crítica para el futuro desarrollo de los Sistemas de Comando, Control, Comunicaciones, Computadoras e Inteligencia. Conocer y compartir la posición de nuestras propias fuerzas, de los enemigos y los objetivos militares en el teatro de operaciones es fundamental en los escenarios de defensa actuales y previsibles para las próximas décadas. Como indica la Agencia Europea de Defensa: «La guerra se ha descrito como una mezcla de inteligencia y energía cinética. El inicio de las campañas en Afganistán e Irak ha confirmado más allá de toda duda que estamos pasando de la era industrial a la era de la información en la guerra, que la inteligencia (o el conocimiento, o la información) se convertirán en un recurso cada vez más importante para el éxito de las operaciones, en tanto que la energía cinética tendrá que aplicarse en cantidades cada vez más precisas y limitadas. En la guerra aérea sobre Kosovo sólo el 15% de las municiones vertidas fueron «inteligentes», en la guerra de Irak en el año 2003, las proporciones entre municiones simples e inteligentes se invirtieron. Hay que considerar seriamente la futura utilidad de las municiones no guiadas (y de las aeronaves que no pueden utilizar armas inteligentes), así como de las bombas de racimo, minas y otras armas de efecto indiscriminado.» — 265 —
En definitiva, los futuros escenarios de conflicto dependerán en gran medida de nuestra habilidad para convertir los datos en información, y los datos de georeferencia jugarán un papel fundamental en la estructuración de esa información. Los Sistemas de Navegación y Posicionamiento por Satélite son críticos en ese proceso: – Proporcionan una referencia común a los diferentes agentes en el teatro de operaciones, desde los observadores avanzados hasta los estados mayores, de muy alta precisión. – Permiten el guiado preciso de las municiones, minimizando los posibles daños colaterales y las incidencia causadas por «fuego amigo». – Permiten establecer una visión conjunta y compartida en tiempo real del campo de batalla, mejorando además la comprensión completa del escenario de operaciones al poner a disposición del mando información precisa sobre la posición de las diferentes unidades. – Facilita la coordinación de las diferentes fuerzas y armas involucradas en la acción (recordar aquí que hasta la guerra de Kosovo era frecuente que la aviación atacara involuntariamente posiciones amigas por un conocimiento impreciso del orden de batalla). Ya hemos comentado anteriormente que, obviamente, la tecnología de navegación por satélite tiene sus limitaciones para este tipo de aplicaciones. Esto no impide que la mayor parte de las Fuerzas Armadas de todo el mundo consideren el posicionamiento por satélite como un elemento clave para sus Sistemas de Mando y Control, lo que inmediatamente nos conduce a analizar las posibilidades de evitar el acceso de las fuerzas enemigas a estas señales. Además de la simple posibilidad mencionada a propósito de las aplicaciones de navegación y guiado de interferir la señal de navegación utilizando perturbadores, existe también la de suplantar a los propios satélites de navegación, emitiendo una señal falsa que confunda a los receptores (spoofing), figura 2. Por otra parte, tanto GPS como Galileo contemplan la posibilidad de denegación selectiva de acceso a las señales de navegación en determinadas regiones. Contra lo que sucedió en la primera guerra del Golfo, en la que paradójicamente el Departamento de Defensa americano decidió desactivar temporalmente la disponibilidad selectiva del GPS para facilitar que los terminales de mano que sólo tenían acceso al código C/A pudieran ser utilizados por sus propias fuerzas, hoy sería más previsible que en caso de conflicto, las fuerzas enemigas tuvieran que enfrentarse a la denegación del acceso a la señal civil en el escenario de conflicto
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(ni que decir tiene que el acceso a la señal militar continúa restringido exclusivamente a las fuerzas aliadas). En todo caso, los avances tecnológicos que se producen para evitar o reducir los problemas acusados por el jamming y el spoofing, limitarán en un futuro cercano el impacto real sobre las operaciones. De hecho, el modelo de uniformidad que equipa a las Fuerzas Armadas norteamericanas, el MicroDAGR (Micro Defence Advanced GPS Receiver), incorpora estas capacidades y las traslada de forma masiva a los más de 300.000 soldados ya equipados con estos aparatos. — 267 —
La cada vez mayor dependencia de los sistemas de posicionamiento, FFT o BMS con respecto a los Sistemas de Navegación por Satélite no es fruto únicamente de la precisión alcanzable con estos Sistemas, sino de su capacidad para proporcionar esas prestaciones en prácticamente cualquier rincón del planeta y de su muy reducido coste, al que ha contribuido de forma decisiva como ya hemos visto, el éxito de estas tecnologías en los mercados civiles. Con todo, estas capacidades tendrían una utilidad mucho más limitada si no pudieran utilizarse en combinación con otras tecnologías. Así, es la combinación de las tecnologías de posicionamiento por satélite con el avance de los sensores para identificación y designación de blancos lo que permite una gran mejora en el conocimiento de la posición de las fuerzas enemigas en el campo de batalla. Y es la combinación de las tecnologías de posicionamiento por satélite con las de comunicaciones, las que permiten la completa explotación del conocimiento compartido y común de las posiciones de las fuerzas amigas y enemigas en el campo de batalla. Georeferenciación Los Sistemas de Posicionamiento por Satélite son también extraordinariamente relevantes para todas las aplicaciones que requieran una georeferenciación precisa, desde las actividades de vigilancia e inteligencia, hasta la generación de cartografía militar. De hecho, la cada vez mayor precisión con la que se conoce la posición de las fuerzas propias y enemigas en el campo de batalla gracias los Sistemas de Navegación por Satélite hacen a su vez más necesario disponer de información cartográfica con al menos idéntica precisión. La mayor parte de los mapas «navegables» disponibles comercialmente en la actualidad han sido generados en mayor o menor medida con ayuda de Sistemas de Navegación por Satélite, que se han utilizado para establecer una referencia geográfica precisa con independencia del sensor utilizado para obtener la información cartográfica o de la plataforma en que éste se encuentre embarcado. El uso de los Sistemas de Navegación por Satélite como Sistema de Georeferenciación facilita la utilización inmediata de los mapas así generados por las fuerzas militares que, como ya hemos visto, utilizan fundamentalmente aquellos para obtener información de situación. — 268 —
La capacidad de generar mapas de ata resolución de cualquier territorio es vital para mantener la superioridad táctica en operaciones que requieren el despliegue de fuerzas más allá de las fronteras nacionales. Ya en la primera guerra del Golfo, la capacidad de las fuerzas de las coalición para actualizar la información cartográfica disponible a medida que avanzaban en territorio iraquí, fue fundamental para facilitar el rápido movimiento de las tropas a través del desierto. Como en otras aplicaciones, tenemos también que señalar las limitaciones que puede tener la tecnología de navegación por satélite en este tipo de aplicaciones, que tienen que ver en este caso probablemente más con las dificultades que pueden encontrarse en el uso de estos Sistemas en terrenos urbanos, donde aparecen con frecuencia problemas de ocultación de señal o efectos de multipath, que su utilización para cartografía en campo abierto, donde los límites tecnológicos están posiblemente más relacionados con los impuestos por los sensores que se utilizan para la captura de información cartográfica, figura 3.
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Sincronización Menos conocidas, pero no menos relevantes que las aplicaciones de posicionamiento, las aplicaciones de los Sistemas de Navegación por Satélite en el ámbito de la sincronización merecen también atención en el ámbito de la Defensa. Los satélites de navegación actuales son, en esencia, relojes extraordinariamente precisos cuya posición en órbita es también conocida con muy alta precisión, lo que permite determinar la posición de un observador mediante triangulación. Pero dicho esto, lo primero que un Sistema de Navegación por Satélite proporciona es una base de tiempos universal, altamente estable y de mucha precisión, lo que convierte a estos Sistemas en una herramienta óptima para asegurar la sincronización operativa de todo tipo de sistemas en red. La mayor parte de las redes de comunicaciones y de distribución de energía eléctrica de los países desarrollados utilizan receptores GPS para sincronizar sus operaciones. Más aún, las principales normas internacionales de los organismos competentes (por ejemplo Comisión Electrónica Internacional e Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) sugieren utilizar este tipo de Sistemas para la sincronización de redes. Pero las redes son críticas en la estrategia militar del futuro. La disponibilidad ubicua de información común en tiempo real requiere arquitecturas centradas en la red, y a su vez, como en las aplicaciones civiles, estas arquitecturas requieren una sincronización en tiempos muy precisa, que los GNSS son capaces de proporcionar, para aplicaciones como: – Comunicaciones de Espectro Ensanchado con Salto de Frecuencia (Spread Spectrum Frequency Hopping) para reducir el riesgo de interferencia e intercepción. – El diagnóstico y recuperación de problemas en la red, incluyendo problemas propios de la sincronización. Esto tiene que ver con la capacidad de los GNSS para proporcionar una referencia de tiempo universal UTC (Universal Time Coordinated); aunque a menudo las redes de comunicaciones operativas empleen otras técnicas de sincronización para evitar los problemas derivados de la posibilidad de interferir o falsificar las señales GNSS, la necesidad de coordinar diversas jerarquías dentro de la red obliga a que al menos periódicamente las diferentes subredes se sincronicen a una referencia común universal en tiempo real. – Procesado distribuido, en la medida en que progresivamente la red tenga mayor capacidad para aprovechar todos los recursos dispo— 270 —
nibles en el teatro de operaciones o incluso también accesibles de forma remota. – Sincronización de operaciones. – Seguridad de acceso y autenticación, donde la señal de tiempo GNSS puede utilizarse como elemento de sincronización que permita generar claves de sesión más robusta para el cifrado de las comunicaciones. – La generación de marcas de tiempo para compartir información en tiempo real, con la seguridad de disponer de una Escena Operativa Común (Common Operational Picture) a todos los niveles en la jerarquía de mando y control. Los Sistemas de Posicionamiento y Navegación por Satélite en la actualidad GPS El Sistema GPS consta de tres segmentos: la constelación de satélites, la red de control y monitoreo en tierra, y los terminales de usuario.
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La terminologíal de la Oficina de Programa Conjunta GPS (GPS-JPO) formal designa estos componentes como segmento espacio, segmento de control y segmento de equipos de usuario. El segmento espacio consiste en el conjunto de satélites en órbita que proporcionan señales de distancia (ranging) y mensajes de datos a los usuarios, figura 4. El segmento de control sigue y mantiene a los satélites en el espacio, monitoreando su salud y configuración orbital, así como la integridad de la señal de navegación. Además, el segmento de control actualiza las correcciones de los relojes y las efemérides de los satélites, así como otros numerosos parámetros que son necesarios después para la determinación de las soluciones de Posición, Velocidad y Tiempo (PVT). Finalmente, el segmento de usuario, por ejemplo, el receptor GPS, realiza las funciones de navegación, posicionamiento o sincronización de tiempos requeridas. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SEGMENTO ESPACIO
El segmento espacio es la constelación de satélites desde los que los usuarios hacen medidas de distancia para triangular su posición. Los satélites de la constelación emiten una señal codificada en PRN de la que se deriva la distancia entre el usuario y el satélite emisor. Este concepto hace del GPS un sistema pasivo desde el punto de vista del usuario, puesto que él únicamente recibe las señales transmitidas, de modo que un número ilimitado de ellos pueden hacer uso simultáneamente de la señal de navegación. La señal transmitida por los satélites va modulada con datos que incluyen información que define la posición del satélite emisor, lo que permite completar la solución de posición mediante triangulación. Cada uno de los satélites de la constelación incluye la plataforma, con sus subsistemas de control, y las cargas útiles. La carga útil principal es la de navegación, que soporta la misión de posicionamiento, navegación y tiempo del sistema, pero existe una carga útil secundaria para la Detección de Detonaciones Nucleares (NUDET), que soporta la detección y reporte de fenómenos de alta radiación sobre la superficie terrestre. La configuración nominal del Gobierno norteamericano para la constelación consta de 24 satélites, aunque hay 31 en órbita en la actualidad. — 272 —
En su configuración nominal, los satélites están dispuestos en seis planos orbitales alrededor de la Tierra con cuatro satélites en cada plano. El periodo nominal de la órbita de cada uno de ellos es medio día sidéreo u 11 horas y 58 minutos. La órbitas son casi circulares y están igualmente espaciadas alrededor del ecuador a 60 grados de separación y con una inclinación relativa al plano del ecuador de 55 grados, tal y como se muestra en la figura 5. El radio de la órbita es de aproximadamente 26.600 kilómetros. Esta configuración permite proporcionar cobertura global en posición, velocidad y tiempo las 24 horas del día. — 273 —
El segmento espacio se ha desplegado en sucesivos bloques que tienen prestaciones diferentes y cuyo suministro fue encargado a diferentes fabricantes. La siguiente figura 6 resume el estado actual de la constelación y de los diferentes bloques en órbita o previstos en la actualidad. El diseño de la constelación está sujeto a diferentes compromisos de diseño. Uno de los criterios principales es el de minimizar la contribución de la geometría al error de navegación; en otras palabras, se pretende asegurar que la disposición de los satélites es lo suficientemente diversa en términos geométricos para asegurar una buena observación a los usuarios sobre toda la superficie terrestre. Esta geometría de observación se mide por un parámetro denominado Dilución de la Precisión (DOP), y el diseño actual responde en gran medida al criterio de optimizarlo, aunque lógicamente pesan también otras consideraciones, como la robustez de la configuración nominal al fallo de los satélites o
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la «observabilidad» de los satélites desde las estaciones de tierra para permitir el mantenimiento de las efemérides de la constelación y el envío de datos a aquéllos. En cuanto a las señales de navegación transmitidas por los satélites GPS «tradicionales» –esto es, hasta los pertenecientes al bloque IIR– se emiten en dos frecuencias portadoras denominadas L1, la frecuencia primaria, y L2, la frecuencia secundaria. Las frecuencias portadoras están moduladas por códigos de espectro ensanchado con secuencias directas de PRN únicas para cada satélite DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) y por un mensaje de datos de navegación común. Todos los satélites emiten en las mismas frecuencias portadoras –a diferencia como veremos del esquema GLONASS– utilizando un esquema de acceso Múltiple por División de Códigos (Code Division Multiple Access). Así, para engancharse a un satélite cuando están a la vista varios de ellos utilizando la técnica Acceso Múltiple por División de Código (CDMA), el receptor debe replicar la secuencia PRN junto con la réplica de la señal portadora, incluyendo los efectos doppler. El cuadro 2 resume las características de estas señales. A las señales tradicionales, se han añadido a partir del bloque IIR otras adicionales: dos nuevas señales civiles, una de ellas en la banda L2 (denominada por tanto L2C) y otra en la banda de 1.176,45 Megahercios, designada como L5, y una nueva señal militar con un código denominado M, añadida en L1 y L2. La figura 7, p. 276, ilustra la distribución de potencia en el espectro radioeléctrico de la señales GPS actuales. — 275 —
DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SEGMENTO DE CONTROL
El Segmento de Control (CS) tiene a su cargo el monitoreo, mando y control de la constelación de satélites. Funcionalmente, el CS vigila las señales de navegación en banda L emitidas, actualiza los mensajes de navegación y resuelve las anomalías detectadas a bordo. Además, el CS controla el estado de salud de cada satélite, gestiona las tareas relacionadas con las maniobras de control de estación (control de posición sobre la órbita) de los satélites y con la recarga de las baterías, y comanda las cargas útiles como sea necesario. Los principales elementos del CS son el centro de control maestro MCS (Master Control Station), las estaciones de monitoreo en banda L, y las estaciones de tierra en banda S. Las funciones principales del CS se realizan en el MCS, que está localizado en la base de la Fuerza Aérea norteamericana de Schriever, en Colorado Springs. Existe un Centro de Control Maestro de Respaldo (Alternate Master Control Station) en la base aérea de Vanderberg (California), que proporciona redundancia total a las funciones del MCS. Los elementos fundamentales del CS y su distribución funcional se muestran en la figura 8. En su configuración actual, el segmento de tierra incluye seis estaciones de monitoreo y cuatro antenas en tierra, como se muestra en la siguiente — 276 —
figura. A estas estaciones se han añadido recientemente 10 estaciones de monitoreo adicionales operadas por la Agencia Nacional de Inteligencia Geoespacial (NGA) norteamericana, con objeto de reducir los periodos durante los que se podía perder anteriormente contacto con alguno de los satélites, que podía llegar a ser de dos horas, figura 9, p. 278. La MCS es el auténtico corazón del segmento de control. Su tarea fundamental es generar y distribuir el mensaje de navegación, figura 10, p. 278. Para ello, la MCS procesa los datos de distancia y diferencia de fase de las portadoras obtenidos en las estaciones de monitoreo y determina las efemérides precisas de los satélite. También estima las correcciones necesarias para los relojes de a bordo AFS (Atomic Frequency Standards) de modo que se pueda mantener una sincronización precisa del tiempo GPS. Al mismo tiempo, la MCS moni— 277 —
torea la integridad de la señal de navegación, para asegurarse de que no se introducen errores en el Sistema. Por último, la MCS se encarga de la coordinación con otras fuentes de datos externas, como por ejemplo NGA o USNO (para la coordinación UTC).
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PRESTACIONES DEL SISTEMA GPS
Las prestaciones de los Sistemas Globales de Navegación por Satélite (GNSS) deben expresarse no sólo en términos de precisión de la solución PVT, sino también en términos de disponibilidad, integridad y continuidad del servicio. PRECISIÓN
De forma general, la precisión de la solución PVT proporcionada por cualquier sistema GNSS viene determinada por la DOP y por el error en la medida de pseudorangos, es decir, de la distancia entre el receptor y el satélite. La precisión efectiva de los valores de pseudorango se denomina UERE (User-Equivalent Range Error). Así, de manera cualitativa podríamos decir que el error en la estimación de las soluciones PVT podría expresarse genéricamente como: error en la solución GPS igual DOP por UERE, figura 11.
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El UERE depende a su vez, fundamentalmente, de: – Errores de los relojes embarcados, tanto en sesgo como en deriva. – Errores en el cálculo de las efemérides de los satélites. – Retardos troposférico e ionosférico en la propagación de la señal. – Ruido y resolución en el receptor. – Efectos de multipath y ocultación parcial. Las mejoras introducidas paulatinamente en el Sistema, como por ejemplo la introducción de nuevas frecuencias que permiten estimar los errores debidos a los retardos en la propagación de la señal con mayor precisión o las mejoras en la estabilidad de los relojes embarcados, o en el ruido de los receptores, han permitido que en la actualidad las prestaciones que proporciona el GPS estén muy por encima de las especificaciones de diseño. DISPONIBILIDAD
Con carácter general la disponibilidad de un Sistema de Navegación se define como el porcentaje de tiempo en que los servicios del sistema son utilizables, es decir, proporciona una indicación de la capacidad del sistema para rendir un servicio de navegación útil sobre un área de cobertura determinada. Para definir a su vez qué es un servicio de navegación útil habrá que establecer unos valores umbrales para la precisión y/o la integridad del sistema. La disponibilidad es una función de las características físicas del entorno y de las capacidades técnicas de los medios de transmisión. Para un instante y lugar determinado, la disponibilidad dependerá de la geometría de la constelación y su observabilidad desde ese lugar y en ese instante, y del estado de salud de los diferentes satélites de la constelación y del sistema (por ejemplo, el segmento de control podría no ser capaz de generar mensajes de navegación correctos). Así pues, para un diseño dado de la constelación, las prestaciones en términos de disponibilidad pueden correlarse directamente al tiempo que el sistema permanece fuera de servicio (o con servicios degradados más allá del umbral aceptado) por unas u otras razones. Desde la entrada en servicio del bloque IIR, la disponibilidad del GPS ha sido del 99,75%. El 0,25% del tiempo restante, el Sistema no ha estado disponible debido a: – Cortes de servicio planificados del segmento de control (por ejemplo mantenimiento): 0,03%. — 280 —
– Cortes de servicio no planificados del segmento de control (por ejemplo fallo MCS): 0,07%. – Cortes de servicio planificados de algún satélite: 0,10%. – Cortes de servicio no planificados de algún satélite: 0,05%. INTEGRIDAD
Además de proporcionar continuamente una solución PVT, los Sistemas GNSS deben tener la capacidad de advertir a los usuarios en el plazo adecuado de que el Sistema no debe ser utilizado. Esta capacidad se conoce como integridad del Sistema. La integridad es una medida de la confianza que cabe depositar sobre la corrección de la información suministrada por el sistema en su conjunto, de ahí que incluya la mencionada capacidad de enviar alarmas válidas y rápidas a los usuarios sobre cuándo deben dejar de utilizar éste. Las anomalías en términos de integridad pueden deberse a aberraciones de la señal en el espacio SIS (Signal-In-Space) por fallos del sistema o por fallos de alguno de sus componentes. Por ejemplo, el MCS ha detectado anomalías de los relojes de a bordo debida a comportamientos anómalos del AFS, que podían provocar cambios repentinos de la frecuencia del reloj muy importantes. El problema en el caso del GPS es que la red de estaciones de tierra no proporciona cobertura suficiente para detectar este tipo de problemas de forma inmediata, de modo que la alerta del fallo al usuario puede retrasarse de manera intolerable para ciertas aplicaciones. GPS no proporciona ninguna garantía en cuanto al tiempo de alarma del sistema en caso de fallo, pero con la configuración actual de estaciones de monitoreo, incluyendo las asociadas de NGA se ha reducido muy considerablemente. Se han desarrollado diversas técnicas para mejorar la integridad del Sistema. Muchas de ellas tienen que ver con los sistemas de aumentación. Pero las técnicas RAIM-FDE (Receiver Autonomous Integrity Monitoring-Fault Detection and Exclusion) no depende de elementos externos, sino que puede ser implementadas en el propio receptor. Estas técnicas dependen del número de satélites visibles, pero en la configuración actual lo más frecuente es tener entre 7 y 12 satélites a la vista, lo que permite su utilización. GLONASS El Sistema GLONASS es la contrapartida rusa al Sistema norteamericano GPS, si bien las dificultades económicas por las que atravesó la — 281 —
Federación Rusa tras la caída del muro de Berlín han provocado que, a diferencia del norteamericano, éste no haya llegado a estar completamente operativo hasta hace muy poco tiempo. Como en el caso de GPS, el Sistema GLONASS consta de un segmento espacial, que difunde las señales de navegación y los mensajes de navegación, de un segmento de control en tierra y de un segmento de usuario. En este sentido, su arquitectura es completamente análoga a la del GPS, figura 12. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SEGMENTO ESPACIO
La constelación GLONASS se diseño para consistir en 21 satélites activos, más tres de repuesto en órbita. La figura 13 proporciona una imagen de aquélla. Los 24 satélites están uniformemente distribuidos en tres planos orbitales separados 120 grados en ascensión recta. La constelación de 21 satélites garantiza observación continua de no menos de cinco satélites simultáneamente para más del 99% de la superficie terrestre. Utilizando el concepto de 21 satélites operativos, en el caso de G LONASS son sus propios controladores los que determinan las prestaciones de los 24 satélites y activan los «mejores» 21, manteniendo los otros tres — 282 —
para reserva. Periódicamente se revisa la selección y, si es preciso, se elige un nuevo conjunto de 21 «mejores». Una vez que se ha establecido el conjunto de 21 satélites operativos y tres de reserva, un único fallo en la constelación no reducirá la probabilidad por diseño de sistema de obtener una solución de navegación por debajo del 94,7%. Si fuera necesario para mantener la precisión del sistema, se recurriría al lanzamiento de nuevos satélites para o bien sustituir a los fallados o bien mantenerlos en reserva para un uso futuro. El concepto operativo es pues diferente al del GPS. Los satélites GLONASS están en órbitas circulares de 19.100 kilómetros sobre la superficie terrestre, con una inclinación de 64,8 grados. El periodo orbital es de 11 horas y 15 minutos. Esta configuración orbital y el
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diseño general del sistema (incluyendo los anchos de haz nominales de las antenas de banda L de 35 grados a 40 grados) permiten proporcionar servicios de navegación a usuarios hasta los 2.000 kilómetros de altura sobre la superficie terrestre, figura 14. A diferencia de GPS, donde cada satélite transmite un par de códigos PRN diferente –C/A y P(Y)– sobre la misma frecuencia en un formato CDMA, cada satélite GLONASS emite el mismo par de códigos PRN pero sobre una frecuencia diferente. Este procedimiento, denominado FDMA (Frequency Division Multiple Access), es el mismo utilizado por las estaciones de radio y televisión comerciales. Cada estación sería análoga a un satélite GLONASS, y cada receptor de radio a un receptor GLONASS. Así, el receptor GLONASS se «sintoniza» a un satélite en particular seleccionando
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la frecuencia asignada a ese satélite. La elección de FDMA frente a CDMA conduce a receptores típicamente más grandes, puesto que requiere componentes adicionales para procesar múltiples frecuencias. Por contra, es más robusto frente a interferencias, y además elimina la necesidad de considerar los efectos de interferencia entre múltiples códigos de señal. Cada satélite GLONASS emite señales centradas en dos frecuencias de portadora discretas en la banda L. Cada portadora se modula por la suma modulo-2 de una secuencia de códigos PRN bien de 511 kilohercios o de 5,11 Megahercios, y con una señal de datos de 50 bits por segundo, que contiene el mensaje de navegación. En todo caso, como ya sea indicado anteriormente, las futuras generaciones de GLONASS transmitirán señales de navegación utilizando un esquema CDMA, por lo que habrá que considerar en su momento el cambio de las frecuencias de operación. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SEGMENTO DE CONTROL
La red de soporte y control en tierra de GLONASS, denominada GBCC (Ground-Based Control Complex) es responsable de las siguientes funciones: – Medida y predicción de las efemérides individuales de cada satélite. – Envío a los satélites de las efemérides previstas, correcciones de reloj e información de almanaque para su incorporación en el mensaje de navegación. — 285 —
– Sincronización de los relojes embarcados con el tiempo de Sistema GLONASS. – Cálculo de la desviación entre el tiempo de Sistema GLONASS y el UTC (Unión Soviética). – Seguimiento, administración, mando y control de los satélites. Las funciones del segmento de tierra se realizaban en una serie de centros distribuidos sobre la antigua Unión Soviética. En la actualidad, todos los centros salvo uno (una estación de seguimiento láser) han quedado dentro de la Federación Rusa. Esto es particularmente relevante en lo que se refiere a las coberturas proporcionadas a la constelación desde las estaciones de tierra, y en consecuencia a las prestaciones en cuanto a integridad. El centro de control del Sistema está emplazado en Golitsyno-2, a unos 70 kilómetros al sur de Moscú. Este centro planifica y coordina todas las funciones del segmento de tierra. Además del mismo, existen: – Un sincronizador central que genera y distribuye el tiempo de Sistema GLONASS. Las señales del sincronizador se envían a un Sistema de Control de Fase (PCS) que monitorea la fase y el tiempo de reloj tal y como se transmiten en las señales de navegación de los satélites, y genera correcciones que después se envían a éstos. Tanto el sicronizador como el PCS se encuentran en Moscú. – Tres estaciones de seguimiento y comando de los satélites, que se sitúan en San Petersburgo, Yeniseisk y Komsomolsk. Está previsto el despliegue de estaciones adicionales. Las estaciones de seguimiento y comando se utilizan para determinar las trayectorias individuales de los satélites, para recibir la información de estado a través de la telemetría y para enviar a los satélites datos de configuración y del mensaje de navegación. – Dos estaciones de seguimiento láser en Komsomolsk y Kitab, que se utilizan para mejorar la precisión en la determinación de la órbita de los satélites. También está previsto el despliegue de estaciones adicionales. – Dos equipos de control de navegación en campo, emplazados en Moscú y Komsomolsk, que monitorean continuamente la calidad de las señales de navegación recibidas. A diferencia de GPS, GLONASS tiene dos tipos de mensajes de navegación diferentes, uno para el código C/A y otro para el código P. Ambos mensajes son corrientes de datos a 50 bits por segundo. El propósito — 286 —
primario de estos mensajes es proporcionar información sobre las efemérides de cada satélite y de las asignaciones de canales. La información de efemérides permite a los receptores posicionar con precisión la posición de cada satélite GLONASS en cualquier instante de tiempo. Además de esta información, se incluyen en el mensaje de navegación otros elementos como: – Tiempo de la época de la órbita. – Bits de sincronización. – Bits de corrección de errores. – Salud del satélite. – Antigüedad de la información del mensaje. Además, los rusos planean proporcionar datos que facilitarán el uso combinado de GPS y GLONASS, muy en particular las diferencias entre el tiempo de sistema GLONASS y el GPS, así como las diferencias entre los sistemas de referencia geodésicos utilizados por ambos, WGS-84 (GPS) y PZ-90 (GLONASS). PRESTACIONES DEL SISTEMA GLONASS PRECISIÓN
Según sus operadores, el Sistema GLONASS proporciona en la actualidad prestaciones equivalentes a las de GPS cuando se utiliza el código C/A, situando su precisión en la solución de posición en el plano entre cinco y siete metros (un sigma). DISPONIBILIDAD
La disponibilidad del servicio ha mejorado mucho en los últimos años, en la medida en que la Federación Rusa ha sido capaz de financiar la renovación de los satélites y de mantener la constelación con su configuración de diseño. Hoy en día la disponibilidad supera el 98%, lo que permite la utilización global de GLONASS durante la mayor parte del tiempo. INTEGRIDAD
Como sucede en el caso de GPS, GLONASS no tiene ningún requisito de diseño sobre la integridad del Sistema. Los frecuentes fallos que plagaron el funcionamiento del sistema en sus primeros años –baste con— 287 —
siderar que se lanzaron 81 satélites del diseño inicial– hacían las prestaciones del Sistema en términos de integridad inaceptables. Sin embargo, el incremento de la vida útil de los satélites, la mejora de la estabilidad de los relojes de a bordo y el mayor número de satélites en órbita ha mejorado notablemente sus prestaciones en términos de integridad. Con todo, el número de satélites normalmente a la vista no hace posible la aplicación extensiva de técnicas RAIM sobre la señal GLONASS, por lo que para garantizar prestaciones en términos de integridad es todavía necesario recurrir a sistemas de aumentación locales o regionales. La Federación Rusa de hecho ya ha comenzado el despliegue de un sistema de aumentación por satélite para GLONAS, sobre su propio territorio denominado SDCM, figura 15. Sistemas de aumentación: WAAS, EGNOS y MSAS Un Sistema de aumentación por satélite SBAS (Satellite Based Augmentation System) es un Sistema crítico en términos de seguridad que soporta la aumentación regional –incluso a escala continental– de las prestaciones de los sistemas globales de navegación por satélite mediante el
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uso de Satélites Geoestacionarios (GEO) que distribuyen la información de aumentación. La mejora de prestaciones se obtiene al proporcionar una señal de distancia adicional (GEO ranging), información de integridad y correcciones diferenciales. Aunque el objetivo primordial de los sistemas SBAS es proporcionar garantías sobre la integridad del sistema, también se consiguen mejoras importantes sobre la precisión en posición con errores por debajo de un metro (un sigma). En general, la infraestructura de cualquier SBAS incluye estaciones receptoras cuya posición se conoce con altísima precisión, que reciben las señales (y los datos) de los satélites GNSS primarios (GPS o GLONASS), y de un centro de procesado donde se calcula la integridad, las correcciones y la información de posición del GEO, formando al señal en el espacio del sistema. Esta señal se envía a los satélites GEO que la repiten hacia los usuarios para determinar su solución PVT. Para ello, el receptor utiliza las medidas y las posiciones tanto de los satélites de la constelación primaria como las de los propios GEO, así como las correcciones y los datos de integridad calculados por el Sistema. La información de aumentación proporcionada por un SBAS cubre correcciones sobre errores de posición de los satélites (por ejemplo errores de efemérides), errores de reloj o de tiempo de los satélites, y errores introducidos por la estimación del retardo ionosférico, tanto en términos de precisión como de integridad. Las prestaciones de los Sistemas SBAS se definen con relación al nivel de servicio para el que se diseña el Sistema. La demanda principal en cuanto a prestaciones de los SBAS viene de los requisitos de seguridad de navegación en aviación civil, y éstos varían dependiendo de las diferentes operaciones. Así, tanto WAAS, como EGNOS o el resto de los sistemas existentes o planeados en la actualidad están diseñados para responder a estos requisitos. Como se indica en el cuadro 4, p. 290, los requisitos de prestaciones se expresan en los términos habituales para un GNSS, aunque muchos de ellos han de ser interpretados como cifras probabilidad: 1. Precisión: se expresa como un Error de Sistema de Navegación (NSE), esto es, la diferencia entre la posición real del avión y la posición proporcionada por el equipo embarcado. Un SBAS asegura el cumplimiento de los requisitos de precisión proporcionando al usuario correcciones a la órbita de los satélites y a los errores de los satélites,
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así como el error residual de propagación de la señal a través de la ionosfera. 2. Integridad: como ya hemos visto, el Organismo de Aviación Civil Internacional define la integridad como la medida de la confianza que puede ponerse en la veracidad de la información proporcionada por el sistema. Los SBAS más concretamente expresan esta confianza como la máxima probabilidad permisible de que el error en la solución de navegación exceda el umbral de alarma y el sistema no alerte al piloto en un tiempo inferior al tiempo de alarma. El SBAS cumple con los requisitos de integridad mediante: – El suministro al usuario de alarmas relativas al satélite o a los errores de ionosfera para advertirle de la necesidad de evitar el uso de ese satélite o de las correcciones ionosféricas en el cálculo de la solución PVT. – Proporcionando al usuario información sobre los niveles de protección vertical y horizontal (VPL y HPL), de modo que pueda evaluar la disponibilidad del sistema comparando estos nivles con los límites de alarma para una fase del vuelo determinada. El SBAS calcula y distribuye los límites de integridad para la órbita del satélite y para las Correcciones del Reloj (UDRE), así como para las Correcciones de los Errores Ionosféricos (GIVE), de modo que el usuario es capaz de calcular un nivel de protección que se compara con el requerido. 3. Continuidad: es la probabilidad de que las prestaciones especificadas para el sistema se mantengan durante toda la duración de una fase de operación, asumiendo que el sistema estaba disponible al arranque de dicha fase y que se previera que iba a mantenerse operativa durante toda ella. La falta de continuidad, en términos de maniobras aeronáuticas, significaría la necesidad de abortar la operación concreta con el riesgo correspondiente. 4. Disponibilidad: es la probabilidad de que el servicio de navegación esté disponible al comienzo de la operación planeada. Un SBAS se considera disponible cuando se cumplen los requisitos de precisión, integridad y continuidad en términos de la probabilidad de que el sistema esté disponible en cualquier momento. En la práctica, la disponibilidad se calcula midiendo la probabilidad de que un nivel de protección esté por debajo de su nivel de alarma correspondiente. Hay que tener en cuenta que la falta de disponibilidad no implica un problema de seguridad, pero impide la operación
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nominal del Sistema, e implica un impacto en el estado de operación del servicio. En cuanto a la arquitectura de los Sistemas SBAS, todos ellos responden al mismo concepto general. Los principales componentes de un Sistema SBAS son: 1. El segmento espacial, que comprende los GEO con las cargas útiles necesarias para transmitir una señal compatible GPS con la información SBAS. 2. El segmento de tierra, incluyendo todos los elementos de tierra encargados de la generación y distribución del mensaje de navegación. Los principales son: – La red de estaciones de monitoreo. – El centro de procesado de datos que genera el mensaje de navegación y la señal de integridad. – El centro de control de los satélites GEO. – La red de comunicaciones que interconecta todos estos elementos en tierra. 3. El segmento de soporte, que comprende todos los elementos que son necesarios para soportar la operación correcta y el mantenimiento del SBAS: control de configuración, evaluación de prestaciones, mantenimiento y desarrollo, etc. 4. El segmento de usuario, esto es los receptores de navegación por satélite habilitados para recibir la señal SBAS, figura 16. El segmento espacial de un SBAS consta de varios GEO que se encargan de difundir, sobre el área de cobertura del servicio, el mensaje de navegación. Típicamente, el sistema se apoya en GEO comerciales multipropósito, que portan una carga útil de navegación adicional capaz de generar una señal según el formato GPS que retransmite a los usuarios el mensaje de navegación generado en tierra. La carga útil de navegación incluye un transpondedor que recibe la señal de navegación generada en tierra utilizando la banda C, y la retransmite a los usuarios en la banda L (en las mismas frecuencias que GPS); en general, los sistemas actuales incluyen un segundo canal de bajada en banda C para mejorar el ajuste del cálculo del retardo de la señal debido a la propagación a través de la atmósfera. Las futuras generaciones de este tipo de cargas útiles incluirán funcionalidades más avanzadas aún, entre las que se incluirán: — 292 —
– El incremento del ancho de banda de transmisión y de la potencia de difusión. – La evolución hacia transpondedores en doble frecuencia L1-L5. – La evolución desde simples transpondedores de señal hacia cargas útiles regenerativas en las cuales la señal de navegación se construye enteramente a bordo, recibiendo de tierra únicamente el mensaje de generación que modula esta señal. En cuanto al segmento de control en tierra, su propósito principal es generar y enviar al satélite repetidor la señal de aumentación. Para alcanzar este objetivo, el segmento de misión en tierra se descompone típicamente en los elementos ya mencionados anteriormente: – Las estaciones de monitoreo son en realidad receptores GNSS que capturan la señal que los satélites GNSS primarios están difundiendo en el espacio. En general, estas estaciones tienen las siguientes características: – Receptores de doble frecuencia (L1-L2) y calidad geodésica. – AFS (cesio, rubidio o H-maser). — 293 —
– Capaz de seguir todos los satélites GNSS y GEO a la vista. – Dispuesta en una localización con buenas condiciones en términos de efectos de ocultación y multipath. – Georeferenciadas a WGS-84 (o ITRF) con una precisión de uno a tres centímetros. – Capaz de proporcionar las siguientes capacidades de procesado: – Adquisición de datos a un hercio. – Comprobaciones de calidad de datos embebidas en el sistema para eliminar datos erróneos. – Capacidad para procesar y distribuir datos en unos pocos milisegundos. – Robustez contra amenazas conocidas (por ejemplo detección de formas de onda falsas, antispoofing). Cuanto más densa es la red de estaciones de monitoreo dentro del área de servicio, mayores las prestaciones del Sistema SBAS, aunque es conveniente mantener algunas estaciones fuera del área de servicio. Además hay que asegurar la redundancia para evitar puntos únicos de fallo, e incluso prever que diferentes conjuntos de estaciones alimenten cadenas de procesado paralelas e independientes para minimizar la probabilidad de fallo (y así asegurar las prestaciones en términos de integridad). El centro de procesado de datos es el verdadero corazón del Sistema SBAS, puesto que está a cargo de generar la información de aumentación para los usuarios a través de las siguientes funciones: – Procesar los datos capturados por la red de estaciones de monitoreo de la señal de navegación. – Estimar las correcciones de satélite, los parámetros del modelo de ionosfera y los términos de variación del error. – Hacer la evaluación dedicada de la integridad de la información proporcionada por el sistema a los usuarios. – Preparar la salida de acuerdo con las normas de señal SBAS. El centro de proceso de datos está sujeto a una carga de cálculo muy exigente, puesto que tiene que responder a desafíos extremadamente exigentes, que incluyen: – Modelos muy sofisticados de determinación de la órbita de los satélites, que están realmente en el estado del arte de esta tecnología. – Determinación de la referencia de tiempo SBAS y de las correcciones de reloj con una precisión superior a los dos nanosegundos. — 294 —
– Estimación de los errores ionosféricos utilizando una red de receptores muy densa y en un tiempo capaz de responder a fenómenos locales y rápidos. – Estimación de la integridad válida para áreas extensas y con requisitos muy exigentes. El centro de control del GEO tiene como función retransmitir al componente espacial del SBAS los mensajes de navegación calculados por el centro de procesado de datos. Para ello es necesario: – Codificar la señal de navegación, incluyendo la generación de los códigos PRN. – Modular la señal con la información del mensaje de navegación (hay que tener en cuenta que la actual generación de cargas útiles para el segmento espacial SBAS se limita a retransmitir la señal recibida desde tierra con un simple cambio de frecuencia de la portadora). – Controlar la sincronización de tiempos entre las componentes de código y portadora de la señal de uplink. – Cerrar el bucle de control estación de uplink-satélite GEO, recibiendo y procesando las señales transmitidas por el GEO, tanto en banda C, como el banda L. La red de comunicaciones de tierra tiene como única misión interconectar los diferentes componentes en tierra del Sistema, si bien esto requiere altísimos requisitos en cuanto a prestaciones en términos de fiabilidad de las líneas, disponibilidad de ancho de banda suficiente para intercambiar importantes volúmenes de datos, y exigentes demandas en cuanto a redundancia y seguridad. El segmento de soporte de misión incluye elementos que si bien no son críticos para la provisión del servicio en tiempo real, son necesarios para asegurar el buen funcionamiento del Sistema en el largo plazo y para permitir los diversos procesos auxiliares para la certificación del Sistema, y para permitir su mantenimiento y mejora. El segmento de usuario comprende los receptores que hacen uso de la señal SBAS. Hay que tener en cuenta que estos elementos nunca están bajo control del proveedor del servicio SBAS, sino que están disponibles en el mercado de acuerdo con las normas aplicables para los diferentes servicios. En general los SBAS ofrecen un servicio gratuito, de libre acceso, denominado OS (Open Service). También ofrecen un servicio SoL (Safety of Life) para aplicaciones críticas, como navegación aérea, para
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cuyo uso los terminales de usuario deben disponer de las certificaciones adecuadas. Eventualmente, algunos SBAS pueden ofrecer servicios comerciales para cuyo acceso el receptor deberá adaptarse a las especificaciones del proveedor de servicio. Es frecuente que el acceso a estos servicios comerciales se haga a través de redes de tierra y no a través del GEO, figura 17. El primero de los Sistemas SBAS promovidos y desarrollados fue el norteamericano WAAS. El WAAS fue auspiciado por la FAA de Estados Unidos para satisfacer los requisitos de la navegación aérea en su región de responsabilidad, figura 18. Su arquitectura responde al concepto genérico SBAS, con estaciones de monitoreo distribuidas por toda Norteamérica, diferentes centros de procesado de datos (Wide-Area Master Stations), por razón de redundancia y seguridad, y varias estaciones de uplink hacia los GEO, tal y como se ve en la figura 18. En cuanto al segmento espacial de WAAS, en enero de 2011, empleaba dos satélites comerciales, el INMARSAT-4 F3 y el Telesat Anik F1R, con el INTELSAT Galaxy 15 planeado para volver a participar en el servicio a partir de marzo de este año. — 296 —
Los requisitos impuestos por la FAA al WAAS son equivalentes a los genéricos mostrados en el cuadro, 3, p. 285. Como se muestra en la figura 19, p. 298, las prestaciones del Sistema en términos de precisión e integridad exceden aquellos requisitos durante la mayor parte del tiempo. Para establecer una comparación más comprensible en términos de prestaciones para el usuario, habría que comparar los entre 2,5 y 4,7 metros de precisión proporcionados por el sistema GPS (excluidos los errores del receptor y según las medidas recogidas por la propia FAA) y los entre 0,9 y 1,3 metros proporcionados por WAAS. EGNOS es el equivalente europeo al WAAS. Promovido y financiado por un consorcio constituido por la ESA, Eurocontrol y la Comisión Europea –el llamado grupo tripartito– tiene una arquitectura similar a la de WAAS, desde el punto de vista conceptual, si bien como el lógico los satélites que componen su segmento espacial y el emplazamiento y composición del segmento de tierra varían ligeramente. EGNOS, en su configuración operacional consta de:
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– Un segmento de tierra compuesto por un conjunto de equipos desplegados en 43 lugares diferentes de 22 países, principalmente europeos: – 40 estaciones de monitoreo de integridad remotas RIMS (Remote Integrity Monitoring Stations), que vigilan continuamente las constelaciones GPS y GLONASS, así como los satélites GEO de EGNOS. – Cuatro Centros de Control de Misión (CCM) que calculan el mensaje EGNOS y operan el sistema continuamente. – Seis estaciones de uplink de la señal de navegación a los GEO NLES (Navigation Land Earth Stations). – Un centro de evaluación de prestaciones y verificación del Sistema PACF (Performance Assessment and Check-out Facility), localizado en Toulouse. — 298 —
– Un centro de certificación de aplicaciones ASQF (Application Specific Qualification Facility), emplazado en las proximidades de Madrid. – Una red de área amplia que interconecta todos estos centros y estaciones entre sí EWAN (EGNOS Wide Area Network). – Un segmento espacial que incluye tres satélites: el Inmarsat AOR-E, el Inmarsat IOR-W y el ARTEMIS. – Un segmento de usuario compuesto por receptores compatibles WAAS-EGNOS, figura 20. EGNOS ha sido formalmente declarado en marzo de 2011 operativo para su uso en aviación civil por las autoridades de certificación competentes, lo que significa que proporciona prestaciones equivalentes a las de WAAS, figura 21, p. 300. En cuanto a MSAS y GAGAN, son los equivalentes japonés e indio a WAAS y EGNOS. No entraremos en más detalles sobre su arquitectura, que es en todo similar a la de los anteriores. Si que es preciso señalar que mientras que MSAS están ya desplegado y operativo, GAGAN está aún en su fase de desarrollo y sólo estará operativo dentro de unos años.
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En lo que se refiere a los sistemas de aumentación SBAS, es importante referirse aquí al destacado papel que la industria y las instituciones españolas han jugado en el desarrollo de EGNOS. AENA, la autoridad española de navegación aérea fue en su momento uno de los principales impulsores del programa, y forma parte de ESSP (European Satellite Services Provider), SAS la compañía que se encargará de proporcionar el servicio sobre la zona de control de tráfico aéreo europea. Por su parte la industria española ha sido responsable principal, o único en algunos casos, del desarrollo y suministro de algunos de los elementos clave del sistema: — 300 —
– La componente CPF (Central Processing Facility) del centro de control de misión, que es el auténtico corazón del sistema, donde se generan las señales de navegación, corrección e integridad distribuidas por el sistema. Este elemento fue suministrado por GMV. – Los elementos PACF y ASQF, ambos componentes suministrados por GMV, en colaboración con Thales y Sener. – Parte de las RIMS –se utilizaron diversos proveedores por razones de seguridad en el diseño– que fueron suministradas por Indra Espacio, que también contribuyó al desarrollo y suministro de algunas NLES. A ellos habría que añadir otros participantes con papeles menos relevantes en el desarrollo del Sistema (por ejemplo Mier o Crisa en las cargas útiles de navegación). Además España alberga buena parte de la infraestructura de tierra del sistema: diversas RIMS, un MCC –Torrejón de Ardoz (Madrid)–, el ASQF y una NLES, también en esa localización. La importante participación española en el programa ha permitido además a la industria española desarrollar una importante tecnología en el área de aplicaciones, fundamentalmente orientada a los usos civiles de las señales EGNOS, en nichos en que la integridad de señal es crucial, como por ejemplo, esquemas de pago por uso en el transporte por carretera o guiado automático de vehículos terrestres. Es necesario hacer una reflexión sobre los posibles usos militares de las señales SBAS. Aunque como es lógico la tecnología SBAS es susceptible de doble uso, no aporta ventajas decisivas a los usuarios militares que tengan acceso al código P(Y), puesto que las prestaciones de ambos sistemas son en el mejor de los casos equivalentes. Sin embargo, el despliegue de este tipo de sistemas si obliga a considerar la posibilidad de que las fuerzas enemigas tengan acceso a una señal de navegación prácticamente global –el solapamiento de los diversos Sistemas SBAS existentes o previstos y su mutua compatibilidad prácticamente garantiza la cobertura global– de muy alta precisión y muy alta integridad, susceptible de ser utilizada para usos militares (por ejemplo para guiar un misil hasta un blanco en nuestro territorio). Así pues, se refuerza la necesidad de disponer de medios para denegar de manera selectiva el acceso a las señales de navegación a las fuerzas enemigas. — 301 —
Galileo El Sistema Galileo constituye la iniciativa europea para dotarse de un sistema de navegación global completamente independiente. Esta fue la razón fundamental que condujo a la Comisión Europea y a la ESA al lanzamiento del programa a finales de los años noventa del siglo pasado. A diferencia de sus precursores, GPS y GLONASS, Galileo se concibe como un Sistema orientado de forma primaria a satisfacer los requisitos de la comunidad de usuarios civil. Sin embargo, no puede negarse su potencial utilidad para aplicaciones de seguridad y defensa, cuando se complete su despliegue. Aunque la independencia europea es la razón primordial para embarcarse en este empeño, existen otras razones subsidiarias para su lanzamiento: – Asegurando la interoperabilidad con GPS y GLONASS, Galileo se convertirá en piedra angular del futuro Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS en sus siglas inglesas). Este futuro sistema estará bajo control civil y permitirá determinar con gran precisión la posición sobre la mayor parte de la superficie terrestre, incluyendo el interior de los «cañones urbanos» en las grandes ciudades donde los edificios pueden ocultar las señales de aquellos satélites que se encuentren relativamente bajos sobre el horizonte. Esto será posible al disponer de un número muy superior de satélites disponibles para la triangulación, gracias a esa interoperabilidad. – La mayor inclinación de las órbitas de los satélites Galileo con respecto al plano ecuatorial que en el caso de los GPS permitirá mejorar la cobertura del Sistema en regiones de alta latitud, lo que permitirá mejores prestaciones en los países del norte de Europa, un área no demasiado bien servida por GPS. – Europa espera que el desarrollo de Galileo permita a su industria explotar en su totalidad las oportunidades proporcionadas por la navegación por satélite, desde los fabricantes de receptores y equipos hasta los suministradores de aplicaciones y servicios de valor añadido. En su arquitectura, Galileo no difiere en lo fundamental de los GNSS anteriores. El Sistema consta de varios segmentos: – El segmento espacio que comprende un total de 30 satélites distribuidos en tres planos orbitales. El diseño de la constelación prevé nueve satélites operativos más uno de reserva por cada plano.
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– Un segmento de control en tierra GCS (Ground Control Segment) que a su vez incluye las estaciones de subida en banda S –cinco estaciones TT&C en total– para el control y mantenimiento de las plataformas espaciales, figura 22. – Un segmento de misión en tierra GMS (Ground Mission Segment) que consta de los los elementos necesarios en tierra para monitorizar de manera continúa las prestaciones de la misión –40 GSS (Galileo Sensor Stations) distribuidas por la superficie del planeta–, generar los mensajes de navegación e integridad, y distribuirlos a los satélites a través de las estaciones de subida, nueve estaciones de subida ULS (Uplink Stations). Lógicamente todos los elementos en tierra estarán intercomunicados por una red WAN segura de altas prestaciones. – El segmento de usuario que incluirá los múltiples receptores que recibirán y explotarán la señal de navegación generada y distribuida por la constelación.
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DESCRIPCIÓN DEL SEGMENTO ESPACIO
El segmento espacio de Galileo consistirá en 27 satélites operativos en una constelación de las denominadas de Walker, con tres planos orbitales equiespaciados y con una inclinación nominal de 56 grados. Cada plano contendrá nueve satélites, separados nominalmente 40 grados. Se planea mantener un satélite de reserva, no operativo en cada plano orbital, de manera que un fallo en la constelación pueda subsanarse rápidamente maniobrando el satélite de reserva en el plano correspondiente para sustituir al fallado, lo que puede completarse en un tiempo de días, sin necesidad de esperar al lanzamiento de uno nuevo, que podría llevar meses, en el mejor de los casos. La altura de las órbitas es de 23.222 kilómetros sobre la superficie terrestre, y se ha elegido para proporcionar un ciclo de repetición de 10 órbitas en 17 días. Este periodo es suficientemente corto para permitir la repetitividad de las medidas características, siendo a su vez suficientemente largo para evitar resonancias gravitatorias. De esta forma, después de la optimización inicial de la órbita no se requerirán maniobras de control de estación (station keeping) a lo largo de la vida útil de los satélites. Las restricciones de posición para cada uno de los satélites individuales vienen dictadas por la necesidad de mantener la uniformidad de la constelación; la especificación del sistema establece que cada satélite deberá situarse dentro de una ventana de +/− dos grados de su posición nominal relativa a los satélites adyacentes en el mismo plano y no más lejos de dos grados con respecto a su plano orbital. La precisión de la ventana sobre la órbita es equivalente a una tolerancia de alrededor de 1.000 kilómetros en posición, pero requiere un ajuste muy cuidadoso de la velocidad del satélite para asegurar que el periodo orbital de todos los satélites se mantiene precisamente igual. La tolerancia across-track permite sesgar la inclinación y la Longitud del Nodo Ascendente (RAAN) de cada satélite en el lanzamiento, de modo que la deriva natural permanece dentro de tolerancias sin necesidad de cambios de plano orbital que requerirían un mayor gasto de combustible. El despliegue de la constelación no se ha completado en la actualidad. A decir verdad, los primeros satélites operacionales, cuyo objetivo es la demostración de las prestaciones completas de la constelación, se
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lanzarán a lo largo del año 2011. Hasta la fecha sólo se han lanzado dos prototipos con el objetivo de desarrollar y caracterizar las tecnologías críticas para el sistema. El primero de estos satélites, GIOVE-A, se lanzó el 28 de diciembre de 2005, permitiendo asegurar las frecuencias de operación para el sistema frente a la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT). Este prototipo porta dos relojes atómicos y un generador de señal con objeto de permitir la validación de las tecnologías correspondientes. El segundo satélite experimental, GIOVE-B, lanzado en abril de 2008 tiene un diseño más representativo de lo que será el de futuros satélites operacionales e incluye como carga útil un maser pasivo de hidrógeno que será uno de los relojes embarcados en estos satélites. En su configuración operacional, los satélites Galileo portarán dos cargas útiles: una de navegación y otra de búsqueda y rescate SAR (Search and Rescue). La carga útil de navegación emitirá mensajes de navegación en cuatro portadoras en la banda L, cada una de ellas modulada con los datos de navegación para proporcionar los diferentes servicios previstos. Los datos de navegación se envían a los satélites por medio de un enlace CDMA en banda C dedicado, lo que permite transmitirles varias señales simultáneamente. La carga útil de navegación incluye varios relojes embarcados redundantes basados en dos tecnologías diferentes, un Generador de Frecuencias de Rubidio (RAFS) y un Maser de Hidrógeno Pasivo (PHM). El segundo reloj es más estable, si bien ambos exceden sus especificaciones de diseño y permiten mantener las prestaciones nominales del sistema. Un transpondedor SAR a bordo permitirá detectar señales de alerta de cualquier haz COSPAS-SARSAT emitiendo alarmas en la banda de 406406,1 Megahercios. El transpondedor SAR de Galileo redirigirá esta información a estaciones dedicadas en tierra en la banda L (1.544 Megahercios). En el diseño de esta carga útil, se ha enfatizado evitar efectos negativos mutuos con la carga útil de navegación, que es en todo caso prioritaria. Una vez que la información del haz se ha recibido en tierra, los centros de control de misión COSPAS-SARSAT determinarán la posición del emisor de la alerta y, a diferencia de otras misiones SAR, se comunicará al emisor que su alerta ha sido procesada empleando los propios satélites Galileo.
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En cuanto a la estructura y plan de frecuencias de la señal de navegación Galileo, las principales consideraciones tenidas en cuenta en la selección de sus características ha sido las siguientes: – Se transmitirán señales de amplio ancho de banda en la banda L del espectro, que permitan buenas prestaciones de seguimiento (tracking) en términos de precisión y robustez, y capacidad de mitigación de los efectos de multipath. – Se minimizarán las interferencias con otros Sistemas de Navegación existentes (por ejemplo GPS y GLONASS) con objeto de asegurar la compatibilidad radioeléctrica. – La selección de frecuencias favorecerá aquellas con buenas prestaciones y pequeños errores de seguimiento en la parte alta de la banda L con objeto de permitir la compensación del error ionosférico en receptores bifrecuencia. – Se facilitará la interoperabilidad con GPS. – Se tendrán en cuenta los aspectos de seguridad relevantes con respecto al código GPS M y a los Servicios de uso Público Restringido (PRS) de Galileo, es decir, se separarán los servicios militares y/o especialmente protegidos, de los servicios de uso civil, figura 23. Atendiendo especialmente a los dos últimos criterios, la Unión Europea y Estados Unidos cerraron un acuerdo en la cumbre celebrada entre ambos en Irlanda en junio de 2004, por el que las partes se comprometieron a que los dos sistemas trabajaran conjuntamente sin interferir las señales de la contraparte y facilitando la interoperabilidad entre ambas. Así, finalmente, Galileo proporcionará seis señales de navegación con polarización circular a derechas RHCP (Right Hand Circular Polarization) en los rangos de frecuencias 1.164–1.215 Megahercios (banda E5), 1.260–1.300 Megahercios (banda E6) y 1.559–1.592 Megahercios (banda E2-L1-E1, a veces designada por simplicidad como banda L1), que están internacionalmente reservados para servicios de radionavegación por satélite. El plan de frecuencias de Galileo se ilustra en la figura 24, p. 308. Como en el caso de GPS, todos los satellites harán uso de las mismas frecuencias de portadora, utilizando diferentes códigos de espectro ensanchado en un esquema de transmisión CDMA. El cuadro 5, p. 308, resume las características de las seis señales de navegación que emitirá el Sistema Galileo.
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L1F es una señal de acceso abierto que incluye un canal de datos y un canal piloto (es decir, únicamente de tonos, sin datos). El mensaje de datos L1 incluye también datos de integridad e información comercial encriptada. Al solaparse con la señal L1 de GPS facilita la interoperabilidad entre ambos Sistemas. — 307 —
L1P es una señal de acceso restringido para aplicaciones gubernamentales. Tanto los códigos PRN como los datos de navegación se transmiten encriptados con un algoritmo de cifrado restringido a los gobiernos. E6C es una señal de acceso restringido para aplicaciones comerciales. Como en L1P, tanto los códigos PRN como el mensaje de datos están
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encriptados, pero el algoritmo de cifrado permitirá el uso comercial de la seña. E6P es otra señal de acceso restringido para aplicaciones gubernamentales, de características análogas en este sentido a L1P. E5a es una señal de acceso abierto que incluye un canal de datos y un canal piloto. Transmite los datos básicos para soportar las funciones de navegación y sincronización de tiempo, utilizando una velocidad de datos relativamente baja que permite mayor robustez en la demodulación de los datos. Se solapa con la señal L5 del GPS facilitando la interoperabilidad. E5b es una señal de acceso abierto que también incluye un canal de datos y un canal piloto. El mensaje de datos incluye información de navegación e integridad, e información comercial encriptada. Conseguir la interoperabilidad de Galileo con GPS ha sido uno de los criterios fundamentales en el diseño del primer sistema. En términos de estructura de señal y frecuencias, esta interoperabilidad se consigue mediante la superposición parcial de las señales en frecuencia, con diferentes estructuras de señal o códigos de secuencia. En E5a y E2-L1-E1, las señales de Galileo y GPS se emitirán utilizando frecuencias de portadora idénticas a L5 y L1 respectivamente, lo que permitirá simplificar drásticamente el frontal de radiofrecuencia de los receptores de usuarios. Sin embargo, esta simplificación tiene costes en términos de interferencia entre los dos sistemas a causa del solape del espectro de señales, incluso teniendo en cuenta las diferentes modulaciones. En la banda L1, el nivel de interferencia inter-sistema entre señales seguras o restringidas y señales de acceso público abierto se ha limitado asegurando una separación espectral suficiente entre ambas. Esto permitirá, por ejemplo, la perturbación (jamming) de señales civiles sin afectar al código M de GPS o al servicio PRS de Galileo. Por el contrario, se ha optado por una mayor interoperabilidad entre las señales abiertas Galileo L1F y la L1C del modernizado GPS, utilizando un esquema de modulación común –BOC (1,1) inicialmente, probablemente MBOC finalmente– como resultado de las negociaciones entre Estados Unidos y Europa. Es de esperar que la cooperación entre ambas partes permita en el futuro una optimización de la modulación de sus respectivas señales para maximizar el beneficio común. También se ha mejorado la interoperabilidad de los dos sistemas — 309 —
a nivel de señal mediante la selección de la familia de códigos PRN. En la actualidad, las señales Galileo E5a y L1F utilizan el mismo esquema de modulación que las señales GPS L5 y L1C del bloque tercero de GPS, respectivamente. Obviamente, la interoperabilidad entre ambos sistemas también depende de aspectos como la selección de la referencia geodésica y de tiempos seleccionadas, pero en ambos casos, el diseño de Galileo se ha hecho teniendo en cuenta el objetivo de facilitar la interoperabilidad. Así, el Sistema de Referencia Terrestre de Galileo, GTRF (Galileo Terrestrial Reference Frame) es compatible con el WGS-84 utilizado por GPS y las escasas desviaciones, del orden de pocos centímetros, entre ambos sistemas apenas afectan a aplicaciones geodésicas de los GNSS que requieren altísimas precisiones. En cuanto a la referencia de tiempos, la Unión Europea y Estados Unidos han acordado que los mensajes de navegación de ambos sistemas incluirán la desviación entre los tiempos de referencia de ambos sistemas. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL SEGMENTO DE TIERRA
El segmento de tierra cubre dos funciones clave para el funcionamiento de un Sistema de Navegación Global por Satélite: – Una primera de control y gestión de la constelación de satélites. – Una segunda de control de la misión, esto es, de la generación de los productos necesarios para la provisión de los servicios de navegación y SAR, y de la gestión de las interfaces externas necesarias para la generación estos productos. En el caso de Galileo, ambas funciones se han distribuido entre dos Sistemas denominados respectivamente GCS y GMS. El GCS proporciona las siguientes funciones en tiempo real: – Telemetría, Seguimiento y Control de la Constelación (TT&C), es decir, preparación, transmisión y gestión de los telecomandos, verificación de su ejecución y recepción de la telemetría, procesado automático de TM&TC, monitorización de las operaciones a bordo, mantenimiento y actualización remota del SW embarcado, archivado de TM&TC para su posterior análisis y evaluación de prestaciones, mediante análisis de datos de TM&TC.
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– Gestiona las comunicaciones entre los diferentes centros y elementos físicos en tierra del Sistema. – Cifrado-descifrado de las comunicaciones, tanto hacia o desde los satélites como entre los diferentes centros de tierra. – Monitorizado y control del GCS, así como, en caso necesario, mantenimiento remoto de los elementos del GCS. – Gestión de interfaces con el GMS. Asimismo, realiza otra serie de funciones en tiempo diferido como la planificación de las operaciones de la constelación, dinámica del vuelo, el desarrollo y validación de procedimientos operativos mediante la simulación de los mismos, el entrenamiento de los operadores, la gestión de las bases de datos del sistema y de su configuración, tanto en lo que se refiere a los elementos en vuelo como a los de tierra. La figura 25 ilustra la arquitectura del GCS, que incluye, desde el punto de vista físico, dos centros de control –superpuestos con los centros de control de misión– y cinco estaciones de TT&C que se emplazarán en las localizaciones que se muestra también a continuación. En cuanto al GMS, la cadena de proceso en tiempo real –que se ilustra en la figura 26, p. 312– tiene las siguientes funciones: — 311 —
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– Adquisición de medidas de la señal de navegación a través de una red de estaciones de monitoreo cuya posición es conocida con muy alta precisión GSS. Estas estaciones de monitoreo reciben información continua sobre la señal de navegación que permite después derivar información sobre los errores actuales del sistema y generar los mensajes de navegación e integridad. El número y distribución de estas estaciones está todavía por determinar, aunque el diseño actual contempla el despliegue de 40 GSS (el número mínimo para garantizar las prestaciones de navegación está en torno a 20; para asegurar la integridad de la señal puede ser necesario aumentarlas hasta 50). – Generación del tiempo del Sistema. – Determinación de la navegación, es decir, de la órbita actual y prevista de los satélites, de la sincronización de los relojes embarcados y en las GSS con el tiempo maestro del sistema, de la previsión de los errores de los relojes, del cálculo de las correcciones ionosféricas, de la calibración de retardos en los grupos de satélites y, en definitiva, de la generación de la información –efemérides, correcciones, desviaciones– que debe incluirse como parte del mensaje de navegación, así como del cálculo de indicadores de calidad del mensaje de navegación. – Determinación de la integridad, es decir, la estimación en tiempo real del error de navegación a nivel de usuario que se debe a errores en la señal transmitida SISE (Signal-In-Space Error), así como su comparación con los niveles de alarma establecidos y la generación de los mensaje de integridad correspondientes. – Generación de mensajes a los usuarios, esto es, de los mensajes de navegación, integridad u otros para servicios comerciales, que se requieran, y envío de estos mensajes a los satélites, utilizando la red de Estaciones de Subida (Uplink Stations) en banda C. Esta red se prevé que conste de nueve estaciones distribuidas de forma óptima sobre la superficie terrestre. Al margen de estas funciones en tiempo real, el GMS tiene también, en tiempo diferido, las funciones de evaluar las prestaciones del sistema y supervisar los niveles de servicio, calibrar los distintos parámetros del sistema (por ejemplo posición precisa de los centros de fase de las antenas de las GSS), gestionar los interfaces externos (por ejemplo con ITRS) o supervisar el estado de la propia infraestructura del GMS. — 313 —
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PRESTACIONES DEL SISTEMA GALILEO
Galileo se ha diseñado para satisfacer las necesidades de una amplia variedad de usuarios, para los que se han establecido una serie de servicios que han constituido la base para especificar las características y prestaciones del sistema. Los cinco servicios de referencia son: 1. El servicio de acceso abierto OS, que proporcionará información de posición, velocidad y tiempo de formar pública y gratuita. 2. El servicio comercial CS (Commercial Service), que proporcionará información de posición, navegación y tiempo susceptible de ser utilizada para aplicaciones de mayor precisión y, potencialmente, otro tipo de información mediante el acuerdo entre el operador de la constelación y el usuario. Este servicio se suministrará mediante señales cifradas, para acceder a las cuáles será necesario el pago de una cantidad al operador de la constelación. 3. El servicio de seguridad de vidas SoL, que proporcionará información para aplicaciones críticas en términos de seguridad (por ejemplo navegación aérea y marítima, control de tráfico ferroviario). Este servicio se ofrecerá sin cifrado, y el Sistema tendrá la capacidad de autentificar las señales incluidas de modo que el usuario pueda verificar periódicamente, haciendo uso de información cifrada que formará parte de la señal, que las señales recibidas son realmente emitidas por un genuino satélite Galileo. Además de la información de navegación y de autentificación, el servicio SoL proporcionará información y notificaciones de integridad (esto es, una advertencia puntual y rápida a los usuarios en caso de que el uso seguro de la señal de navegación SoL no pueda utilizarse conforme a las especificaciones de diseño). 4. El servicio público regulado PRS, que se reservará a usuarios gubernamentales autorizados que requieran un alto nivel de protección en la señal (por ejemplo mayor resistencia y robustez frente a perturbaciones, interferencias o suplantación). El acceso se controlará mediante un mecanismo de distribución de claves controlado por los gobiernos participantes. Obviamente, el PRS abre la puerta a la utilización de Galileo en aplicaciones militares y de «doble uso». 5. El servicio de búsqueda y rescate SAR que se integrará dentro de la iniciativa internacional COSPAS-SARSAT. Las prestaciones esperadas para cada uno de los servicios de navegación son las que se muestran en el cuadro 6. — 316 —
COMPASS COMPASS es la denominación oficial en la UIT del sistema de navegación por satélite chino también conocido como BeiDou. Éste nació como un programa de navegación por satélite concebido en varias fases con el objetivo final de proporcionar servicios de Posicionamiento, Navegación y Tiempo (PNT) precisos y fiables, así como servicios de mensajería corta para usuarios en cualquier parte del mundo, con independencia del instante o de las condiciones meteorológicas. El desarrollo del Sistema se dividió en dos escalones fundamentales: el Sistema de Navegación de Demostración Beidou (también conocido como BNTS (Beidou Navigation Test System) y el Sistema de Navegación por Satélite Beidou (que es el propiamente conocido como COMPASS). Las autoridades chinas consideran el desarrollo de los dos sistemas en tres fases: 1. Fase primera: desde el año 2000 a 2012, tiene por objeto el despliegue del sistema BNTS, que proporciona servicios de posicionamiento RDSS (Radio Determination Satellite Services) que, a diferencia de los servicios proporcionados por las constelaciones GNSS habituales, que emplean medidas del tiempo de llegada en una sola dirección, requieren medidas de distancia en dos direcciones. Esto es, el centro de operaciones del sistema envía una llamada (polling) a un conjunto de usuarios a través de uno de los satélites Beidou; los usuarios responden a la llamada transmitiendo una señal a través de al menos dos de los tres satélites de que consta BNTS; el tiempo de viaje de las señales se mide desde que la señal se envía desde el centro de operaciones al satélite, de ahí al receptor del usuario, y finalmente de vuelta al centro. Con la información de este lapso de tiempo, las localizaciones conocidas de los dos satélites y una estimación de la altitud del usuario, la localización de éste se puede determinar en el centro de operaciones. Una vez calculada, el centro de operaciones transmite la información de posicionamiento al usuario. El procedimiento es factible toda vez que se trata de un sistema de cobertura regional y que dispone de un servicio adicional de mensajería que permite el envío de información de posición al usuario. BNTS también incluye un servicio RNSS (Radio Navigation Satellite Service) de tipo SBAS, pero el estado de este servicio es incierto en la actualidad. En la fase primera, la constelación consta de tres satélites GEO. Los dos primeros se lanzaron entre los meses de octubre y diciembre de 2000, situándose en 80 grados Este y 140 grados Este sobre la órbita — 317 —
geoestacionaria y portando como carga útil un transpondedor RDSS. Estos transpondedores operaban en la banda L (1.610-1.626,5 Megahercios) para la señal de subida y en la banda S (2.483,5-2.500 Megahercios) para la de bajada. El tercer satélite se lanzó en mayo de 2003 y se situó en la longitud 110 grados Este. Incluye, además de la carga útil RDSS, un transpondedor SBAS, que opera en las bandas de frecuencia L1 y L2 de GPS y que, presumiblmente, puede emplearse para proporcionar servicios de aumentación regionales para GPS y GLONASS. 2. Fase segunda irá desde el año 2012 hasta 2020: el servicio de navegación RNSS se incrementará desde el SBAS proporcionado por BNTS hasta proporcionar un servicio de navegación regional autónomo. La constelación prevista constará de cinco satélites GEO (en 58,75 grados Este, 80 grados Este, 110,5 grados Este, 140 grados Este y 160 grados Este); cinco geosíncronos inclinados (IGSO) en dos órbitas con una inclinación de 55 grados y con una longitud del nodo
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ascendente de 118 grados Este y 98 grados Este respectivamente; y cuatro satélites en órbitas medias con un semieje mayor de 27.878 kilómetros y una inclinación de 55 grados. La configuración de la constelación en la actualidad se resume en el cuadro 7. Los satélites MEO e IGSO de la fase II tienen diferente configuración de la carga útil con respecto a los GEO, que además de los transpondedores y antenas para las bandas de operación B1/B2/B3 y del retroreflector laser que se emplea para la determinación de órbita precisa, incluyen un transpondedor RDSS con una antena en banda C y otra antes en banda L/S, que se utiliza también la transferencia de tiempo y frecuencias en dos direcciones para la sincronización de tiempos entre las diferentes estaciones de tierra. Durante la fase segunda, el segmento de control en tierra consta de una Estación de Control Maestra (MCS), Estaciones de Subida (ULS) y Estaciones de Monitoreo (MS). Las principales tareas del MCS son: – La recogida de datos de seguimiento de los satélites obtenidos por las estaciones. – El procesado de estos datos para generar a su vez todos los datos de navegación, tales como órbitas y efemérides de los satélites, desviaciones de los relojes, retardo ionosférico y correcciones diferenciales, etc. – El control de los satélites para completar la misión. Por su parte, las ULS se hacen cargo de la sincronización de los relojes embarcados y de la subida de los mensajes de navegación. Las MS proporcionan medidas para la determinación de la órbita de los satélites y para la generación de correcciones diferenciales de área amplia, recogiendo medidas de pseudorango y fase de portadora que se remiten en tiempo real al MCS. Durante la fase segunda, sólo se dispondrá de MCS en territorio chino, lo que obviamente limita las prestaciones del servicio fuera de esa región. Beidou-2 emite durante la fase tres señales de navegación, B1, B2 y B3, con las características que se resumen en el cuadro 8. 3. Durante la fase tercera, se completará la constelación MEO, pudiendo alcanzarse hasta 27 satélites distribuidos según una constelación Walker 24/3/1. La precisión de posición estimada será superior a 10 metros, con una precisión en tiempo de 20 nanosegundos. El diseño del sistema, que se denomina propiamente COMPASS, contempla — 319 —
la distribución de seis señales de navegación como se muestra en el cuadro 9, aunque el ICD definitivo para la señal no ha sido todavía publicado.
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CAPÍTULO CUARTO
CAPACIDADES INDUSTRIALES
CAPACIDADES INDUSTRIALES
Por Luis A. Mayo Muñiz Introducción La industria espacial española genera un volumen de negocio superior a los 650 millones de euros (datos del año 2009), y emplea a más de 3.200 personas, de las que el 72% son titulados superiores o ingenieros. El rango de actividades de la industria cubre todos los ámbitos de actividad dentro del sector, desde la concepción e ingeniería de sistemas espaciales, hasta la operación y prestación de servicios satelitales, pasando por el desarrollo de satélites, sistemas y equipos embarcados, y equipos de control y misión en tierra para sistemas espaciales. La industria española ocupa la quinta posición en el panorama europeo, por detrás de: Francia, Alemania, Italia, y Reino Unido. Una parte importante de la industria española forma parte de los grandes consorcios industriales europeos del sector, por ejemplo EADS Astrium o ThalesAlenia Space. Sin embargo, otra parte de la industria se mantiene independiente de estos grupos e incluso ha conseguido internacionalizar sus operaciones estableciéndose en otros países, como es el caso de GMV, que cuenta con una filial en Estados Unidos, Indra, que está implantada y comercializa sus soluciones de comunicaciones satelitales en varios países latinoamericanos, o Tecnobit, que se ha implantado recientemente en Brasil con la intención de trasladar toda su cartera de productos, incluyendo los espaciales a ese país. También el operador de referencia español, Hispasat, y su filial de clara vocación militar, Hisdesat, están implantados en Latinoamérica, o tienen Joint Ventures en la región, por ejemplo Xtar. — 323 —
La participación española en los programas de la Agencia Espacial Europea (ESA), la existencia en España de uno de los 10 primeros operadores de satélite del mundo, el desarrollo de un Programa Nacional de Observación de la Tierra (PNOT) y el establecimiento de acuerdos de colaboración bilaterales con las principales potencias espaciales mundiales (por ejemplo, Estados Unidos, Federación Rusa, Japón) permiten a su industria acceder a los principales mercados espaciales y tener la oportunidad de adquirir o desarrollar las tecnologías necesarias para competir en ellos. El Ministerio de Defensa español siempre ha estado muy directamente involucrado en las actividades del sector espacial español a través del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) que forma parte de su organización. De hecho, el INTA fue pionero en este sector cuando en 1951 inicia los intercambios de información con la Fuerza Aérea norteamericana. Esta relación daría posteriormente lugar a los acuerdos de colaboración con la Administración Nacional del Espacio y la Aereonáutica (NASA) para establecer estaciones de seguimiento, primero en Maspalomas, más tarde en Robledo de Chavela (Madrid) y finalmente en Cebreros. El INTA ha jugado un papel catalizador del sector industrial en España, primero desarrollando programas de investigación que han permitido la formación y entrenamiento de personal en las áreas científicas y técnicas relevantes a los ingenios y aplicaciones espaciales; segundo, promoviendo el desarrollo de misiones y sistemas espaciales nacionales, como han sido los satélites Intasat (1974), Minisat 01 (1997), Nanosat 1 (2004), Nanosat 1B, el picosatélite Optos o el lanzador Capricornio; tercero, actuando como cuerpo de gestión técnica en los programas de adquisición de capacidades espaciales para usos gubernamentales y de defensa (por ejemplo en los Programas Helios o Pleïades); cuarto, pero no menos importante, poniendo a disposición del tejido industrial español instalaciones de prueba y ensayos que de otra forma no hubieran estado disponibles en territorio nacional. El INTA ha facilitado además la colaboración internacional, estableciendo sólidos vínculos con otras agencias y organismos extranjeros e internacionales. Un ejemplo muy ilustrativo de esta vocación es el Centro de Astrobiología (CAB) que, compartido entre el INTA y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) español, es el primer centro de investigación no norteamericano asociado al NAI (NASA Astrobiology Institute). — 324 —
En las siguientes secciones trataremos de dar una visión completa de las capacidades de la industria y los centros de investigación españoles en el sector espacial. Ingeniería e integración En la actualidad la industria espacial española es la responsable directa de la financiación y/o fabricación de ocho satélites diferentes: – Hispasat está promoviendo el desarrollo de los satélites Hispasat 1E, Hispasat AG1, y Amazonas 3. – Su filial Hisdesat es responsable del Sistema Hisnorsat, cuyo segmento de vuelo saldrá a concurso en breve. También promueve el desarrollo de una constelación de satélites para aplicaciones de navegación marítima LRIT (Long Range Identification and Tracking). – EADS CASA Espacio es el responsable de suministrar los satélites Paz e Ingenio, que forman parte del PNOT. – Sener es el contratista principal de la misión Proba 3 para la ESA. Además, el INTA mantiene una línea de Investigación y Desarrollo (I+D) ligada al desarrollo de microsatélites para aplicaciones de «doble uso». La industria española ha desarrollado gracias a estos programas y a otros anteriores la capacidad necesaria para liderar e integrar satélites completos. Los dos principales integradores nacionales son EADS CASA Espacio, que ya ha desarrollado ese papel en programas anteriores y cuyo papel como contratista principal de los Programas Paz e Ingenio contribuirá a reforzar sus capacidades en este campo, y el INTA, que ha desarrollado e integrado varios micro y minisatélites. Paz e Ingenio son misiones de observación de la tierra que ya se han descrito en otros capítulos de este documento. En cuanto al INTA, el último desarrollo de su programa de microsatélites, en curso en la actualidad, es el Optos, un pico satélite de apenas tres kilogramos. Por su parte, Sener, como contratista principal de la misión Proba 3, deberá asumir el diseño del sistema y la integración de la carga útil y la plataforma. La misión Proba 3 está destinada a la demostración de tecnologías de vuelo en formación, en cuyo desarrollo por cierto la industria española también juega un papel protagonista: GMV es el responsable del sistema de guiado, control y navegación para la misión.
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Pero al margen de las capacidades de la industria española como integradora de ingenios espaciales, ésta participa también desde hace años en el diseño de las misiones espaciales de la ESA. Desde hace más de 25 años, GMV ha sido responsable del análisis de misión, es decir, del diseño de las trayectorias, las estrategias de seguimiento y el análisis de mérito de la práctica totalidad de las misiones espaciales de la ESA, desde la misión Giotto hasta las más sofisticadas como Rosetta, o las más recientes como Herschel-Planck o Gaia. También ha participado en la concepción de algunos de los sistemas espaciales europeos más emblemáticos, como Galileo, como parte del equipo integrado de diseño de la constelación. Como ellos, otras empresas españolas han participado en el diseño y concepción de los más variados subsistemas espaciales, en áreas tan diversas como el control térmico (por ejemplo, Iberespacio) o la especificación de las cargas útiles (por ejemplo, Hispasat) Lanzadores Europa es una de las escasas potencias espaciales con capacidad para situar ingenios en órbita terrestre o más allá de ella. España, como miembro de la ESA desde su fundación, ha contribuido de forma muy significativa a financiar el desarrollo del Programa de lanzadores Ariane, y a llevar éste a cabo. EADS CASA Espacio y CRISA forman parte del accionariado de Arianespace, con un porcentaje combinado del 2,15%, pero no son las únicas compañías que disponen de capacidades en este terreno. Iberespacio, Tecnalia, GTD, GMV, Sener y el propio INTA, han contribuido en diferente medida al desarrollo y operación de la serie de lanzadores Ariane. Sin duda, la compañía española más activa en este segmento del mercado es EADS CASA Espacio. Su larga experiencia en el sector se remonta a los primeros lanzadores Ariane 1, Ariane 2 y Ariane 3. Pero es en Ariane 4 donde esta compañía consolida su presencia en el sector al introducir las primeras estructuras de fibra de carbono en un cohete espacial. Hasta aquel momento, EADS CASA Espacio había suministrado diversas estructuras mecanizadas en metal. Hoy en día, CASA Espacio está presente en el diseño y fabricación de todos los lanzadores europeos en — 326 —
activo, desde Ariane 5, en todas sus variantes, hasta el lanzador ligero Vega, pasando por el ruso Soyuz o el ruso-alemán Rockot. Incluso ha conseguido estar presente en el lanzador americano Atlas V de Lockheed Martin. En Ariane 5, EADS CASA Espacio es responsable de diversas estructuras, en su mayor parte realizadas en fibra de carbono, que proporcionan mayor ligereza y resistencia al cohete. Por ejemplo, suministra los adaptadores de carga útil, esto es, el subsistema que fija cada satélite al cuerpo del lanzador, y que debe asegurar que las aceleraciones y vibraciones no provoquen daños al satélite pasajero durante el vuelo. También suministra la estructura de la caja de equipos, que acomoda la electrónica de vuelo del cohete. Por último, diseña y suministra la estructura interetapas, el mayor componente de uso espacial en fibra de carbono fabricado en Europa. Esta estructura conecta la primera y la segunda etapa del lanzador. En Vega, EADS CASA Espacio es responsable de la estructura AVUM (Attitude Vernier Upper Module), que como en el caso de Ariane 5 alberga la electrónica de vuelo del cohete, así como del adaptador de carga útil que por cierto se integra en la parte superior de la estructura AVUM. La empresa también ha desarrollado y fabrica la nueva estructura ASAP 5 para el lanzador Soyuz, que además de permitir adaptar a éste una carga útil de hasta tres toneladas, permite incluir pequeñas cargas útiles, hasta cuatro micro satélites con una masa de 200 kilogramos y un minisatélite de hasta 400 kilogramos. Debido a la importancia del papel desempeñado por esta compañía en el Programa Arianespace ha decidido establecer, en colaboración con la industria española, con la ESA y con el INTA un Centro de Ensayos del Programa Ariane, en las instalaciones de este último en Torrejón de Ardoz (Madrid). Este centro contribuirá a reforzar aún más la experiencia y conocimiento existente en la industria española en el área de estructuras para lanzadores. La segunda compañía española que participa como accionista en el consorcio europeo Arianespace es CRISA, que también pertenece al grupo EADS Astrium. CRISA está especializada en el desarrollo de electrónica espacial, y participa en el lanzador Ariane 5 con la Electrónica Secuencial (ES), una unidad de control y supervisión que actúa sobre la mayoría de actuadotes del lanzador, como electroválvulas, dispositivos pirotécnicos — 327 —
o loops de carga útil. Durante los últimos años se han producido más de 200 unidades ES en sus dos versiones: – ES-CASE, integrada en el módulo de equipos electrónicos, controla y supervisa la etapa superior del lanzador incluyendo los propulsores del sistema de control de órbita y la separación de etapas. – ES-EPC, montada en la etapa de propulsión criogénica, provee el control y el monitorizado del motor Vulcain y de los tanques de combustible y enciende los dos boosters laterales. En el año 2005 CRISA llevó a cabo un rediseño de la ES basado en tecnología SMD. Esta tecnología ha permitido aumentar la solidez y evitar la obsolescencia usando un diseño enfocado en el coste. Además se han implementado dos ASIC distintos para comunicaciones internas de la unidad que agrupan muchos circuitos integrados. La Unidad Multi-Función (MFU) desarrollada por CRISA realiza el control, monitorizado y distribución de la alimentación a los distintos equipos. Sus principales funciones son: – Distribución de potencia: la alimentación es distribuida desde dos fuentes conmutables por dos buses de potencia (28 voltios más 55 voltios Power Buses) hasta las cargas internas y externas. – Control y monitorizado. – Dispositivos electropirotécnicos: accionando un total de 28 funciones pirotécnicas, cada una compuesta por dos dispositivos trabajando en redundancia en caliente. – Electroválvulas: alimentando 10 resortes de electroválvulas también monoestables. – Órdenes eléctricas. – Implementación de los bucles de carga útil y seguridad. – Funciones de control lógico: comunica al sistema de comunicaciones SDC tota la telemetría y los telecomandos originados o con destino a la unidad multifunción a través del bus estándar 1553B. En paralelo a la unidad multifunción, CRISA es responsable del ensamblaje, integración y también pruebas de del módulo de aviónica AAM, en concreto: – Diseño, disposición y fabricación del cableado del AAM. – Diseño y fabricación del MGSE del AAM y la herramienta elevadora. – Integración y pruebas del módulo de aviónica para los modelos de vuelo.
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Durante una primera etapa CRISA está dando soporte a ELV, el contratista principal del Sistema Vega de lanzamiento, para la concepción del sistema y para la ingeniería de producción y verificación Por su parte, Iberespacio es una ya veterana compañía especializada en el área de control térmico. Al margen de suministrar productos disipadores de calor, como heat pipes o mantas térmicas, han participado en el desarrollo y verificación del motor Vulcain que equipa al Ariane 5. Más concretamente, Iberespacio fue responsable de la validación de la turbobomba para hidrógeno líquido, lo que implicó el diseño y la ingeniería detallada, así como la construcción y verificación de la maqueta empleada para simular las condiciones reales (velocidades de flujo, temperaturas y presiones) del sistema de control del motor Vulcain. Las condiciones de funcionamiento de esta maqueta son particularmente exigentes, porque las válvulas de control para la inyección de combustible (hidrógeno y oxígeno) al motor, funcionan en condiciones criogénicas, y reproducir éstas en laboratorio ha sido un reto importante, que ha reforzado la capacidad de esta compañía en el área de control térmico. Además, Iberespacio efectúa los análisis de los datos de vuelo de los sistemas de las etapas de propulsión de todos y cada uno de los vuelos del cohete Ariane 5. Otras compañías españolas han desarrollado este tipo de tareas en el pasado para los precursores de este lanzador. Por ejemplo, Sener tuvo la responsabilidad del análisis de los datos de trayectoria poslanzamiento en el caso de Ariane 4. Tecnalia es una compañía que desarrolla tecnologías horizontales para diversos sectores, entre ellos el espacial. Sus capacidades y experiencia en el segmento de lanzadores están relacionadas con la aplicación de aleaciones intermetálicas de alta temperatura para su uso en estos vehículos, revestimientos antitérmicos, sensores capaces de funcionar a altas temperaturas o sistemas para el monitoreo del estado de grandes estructuras de material compuesto. Otra de las compañías españolas a las que el carácter horizontal de sus servicios les permite estar presente en los diversos segmentos del mercado espacial, incluyendo el de lanzadores. Este es el caso de Alter Technology Group que desde hace años trabaja en la evaluación tecnológica, análisis y servicios de ingeniería, así como en el aprovisionamiento y ensayo (screening) de componentes electrónicos de alta fiabilidad para vehículos lanzadores. Su capacidad y competencia le ha permitido
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proporcionar estos servicios no ya sólo en el entorno europeo, sino en el exigente mercado japonés, donde ha sido contratado por Mitsubishi Electric Company para realizar estas tareas en el vehículo de carga japonés para la estación espacial ISS HTV, así como otras similares para los nuevos lanzadores HII-A y HII-B. La firma barcelonesa GTD es otra de las referencias españolas en el desarrollo y explotación de lanzadores. Desde hace años, esta compañía participa con un papel cada vez más relevante en el desarrollo y mantenimiento de los sistemas de apoyo en tierra en la base de lanzamiento de Kourou. Ello le ha permitido también participar en el desarrollo de software crítico para el lanzador Ariane 5 y para el Programa del minilanzador Vega, donde es responsable del Sistema de Emergencia, cuya misión es poner el cohete en modo seguro en caso de que se produzca algún fallo del sistema de control durante el lanzamiento. En la base de Kourou, GTD es responsable del programa de vuelo, mantenimiento y explotación de los sistemas informáticos de Vega. Asimismo, se ha hecho cargo de la adaptación de la infraestructura de control disponible en el Centro Espacial Europeo allí emplazado para la utilización desde esa base de los lanzadores rusos Soyuz. En cuanto a futuros programas, GTD es responsable del diseño de la aviónica del minilanzador hispano-francés Aldebarán. GMV es otro caso de compañía cuya capacidad tecnológica horizontal le permite estar presente en varios segmentos del mercado espacial. En el caso de los lanzadores, esta compañía participó en el desarrollo de las leyes de control del lanzador Ariane 5 y del programa español de lanzadores Capricornio, donde incluso llegó a desarrollar y entregar la unidad electrónica de control para la tobera orientable del segundo escalón de este cohete. Desgraciadamente, el programa fue cancelado, pero la experiencia adquirida en el proceso de desarrollo de ese minilanzador ha permitido a GMV tomar la responsabilidad de buena parte de la definición, desarrollo y validación del sistema de guiado, navegación y control del lanzador Vega. Históricamente España se ha alineado con la posición europea de mantener una capacidad autónoma de acceso al espacio, por lo que ha apoyado los programas de lanzadores europeos de forma decidida. De hecho, los planes anteriores a la actual crisis económica preveían un incremento de la participación española en los futuros programas de lanzadores de la ESA (por ejemplo Ariane 6) que ya se apuntó en el Programa Vega. — 330 —
Al margen de la participación en los programas de la ESA, el INTA también ha perseguido a comienzos de los años noventa la posibilidad de desarrollar una capacidad de lanzamiento autónoma para minisatélites hasta órbitas polares. En el año 1992, el Instituto anunció su plan para desarrollar un pequeño vehículo lanzador con capacidad para poner cargas útiles de hasta 100 kilogramos en órbitas polares de 600 kilómetros de altura. Ante la complejidad de desarrollar un primer escalón suficientemente potente en un tiempo razonable, se contempló como primera opción el empleo del motor cohete de combustible sólido desarrollado para el misil argentino-egipcio-iraquí Cóndor-2. El misil fue abandonado tras perder Irak la primera guerra del Golfo y la subsiguiente presión de Estados Unidos para evitar la proliferación de misiles balísticos. Sin embargo, Argentina mantuvo la esperanza durante algún tiempo de continuar su desarrollo como lanzador espacial y disponía de un cierto número de motores cohete ya construidos. El segundo escalón del cohete fue desarrollado por el INTA en colaboración con la industria española, en tanto que nunca llegó a cerrarse la discusión sobre el tercer escalón. Cuando quedó claro que el Programa Cóndor no continuaría, el Programa Capricornio comenzó también a languidecer, aunque hubo un intento final de resucitarlo sustituyendo el primer escalón por un motor cohete de combustible sólido americano Castor-4B. De hecho, el INTA contrató en el año 1997 a Thiokol el suministro de motores para las dos primeras misiones del Capricornio, con un vuelo inaugural planeado para el año 1999. Esta versión del lanzador hubiera sido capaz de poner una carga útil de 50 kilogramos en una órbita sincrosolar de 700 kilómetros de altitud. Aunque el Programa fue definitivamente abandonado poco tiempo después, los trabajos realizados durante aquellos años permitieron a la industria española y al propio instituto adquirir tecnologías e instalaciones relevantes para el desarrollo de este tipo de misiones. El INTA dispone desde entonces de importantes instalaciones de ensayo para motores cohete que le permiten realizar desde pruebas de propulsión hasta ensayos estructurales. Y la industria ha conseguido un papel muy relevante en el desarrollo del Programa Vega, en que se han concentrado por el momento los esfuerzos europeos para el desarrollo de una familia de lanzadores de combustible sólido para pequeños satélites. También permitió el avance en el conocimiento en el área de propulsión y de motores cohete, reforzando la capacidad científica y tecnológica existente en el — 331 —
área de combustión y propulsión en la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Aeronáuticos (ETSIA) de la Universidad Politécnica de Madrid. La herencia más reciente de aquellos esfuerzos es el acuerdo alcanzado por España, Francia y Alemania en el año 2008 para explorar el desarrollo de un lanzador de mini y microsatélites basado en un motor cohete de combustible sólido que se ha denominado Aldebarán. En la actualidad, la estrategia española persigue establecer nichos de excelencia en el desarrollo de vehículos lanzadores que le permitan mantener una presencia relevante en los principales programas europeos y mantener su capacidad tecnológica en esta área. El foco está, principalmente, en el área de estructura de materiales compuestos y en la electrónica de control. Las capacidades españolas en otras áreas cruciales –sobre todo, propulsión– son mucho menos significativas. Segmento de vuelo La capacidad española en este subsector abarca desde el desarrollo y suministro de satélites completos hasta el suministro de subsistemas y equipos embarcados, o de software de a bordo. La estrategia espacial nacional considera de hecho prioritario el disponer de un integrador nacional de satélites. Este ha sido en gran medida el motor del PNOT, en que EADS CASA Espacio tiene la responsabilidad de suministrar los satélites Paz e Ingenio. También ha justificado los esfuerzos del INTA para mantener su programa de mini y microsatélites, e incluso el apoyo a la industria española para tomar la responsabilidad como contratista principal –SENER– en misiones como Proba 3 de la ESA. El interés en mantener esta capacidad se justifica no sólo por razón de asegurar la autonomía necesaria para desarrollar completamente una misión espacial, sino también por el efecto tractor que disponer de una empresa de estas características en un país puede tener sobre el resto del tejido industrial, y muy en particular sobre los proveedores de subsistemas, cargas útiles y equipos. Pero al margen de la capacidad de integración, lo cierto es que la industria y la comunidad científica española disponen de un amplio rango de capacidades técnicas para cubrir la mayor parte de los sistemas que
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forman parte de un satélite, e incluso lideran en el mercado mundial para algunos de los equipos de a bordo. De manera más concreta: 1. A través de Thales Alenia Space España, la industria española lidera el mercado mundial de transpondedores de TT&C en banda S, de los que tiene más de 220 equipos en órbita en satélites de los principales fabricantes europeos, norteamericanos y asiáticos, así como de las principales agencias espaciales de todo el mundo. Thales Alenia Space España es la única compañía europea certificada por la NASA como suministrador de transpondedores compatibles con el Sistema TDRSS, la red de satélites y estaciones terrenas de esa Agencia para las comunicaciones con los vuelos espaciales tripulados. Estos equipos son críticos para la misión de la Estación Espacial Internacional (ISS), ya que aseguran las maniobras de aproximación y atraque del vehículo de aprovisionamiento europeo ATV en su maniobra de aproximación a la estación y, además, permiten el control del vehículo desde tierra utilizando los satélites TDRSS. Hoy en día, Thales Alenia Space España participa en más de 40 programas de satélite dentro de esta línea de actividad. Como es lógico, Thales Alenia Space España ha buscado aprovechar su liderazgo en el área de transpondedores de TT&C para penetrar en otros nichos de mercado donde consolidar su posición. Así, la compañía ha sido pionera en el desarrollo de sistemas de comunicaciones con procesador a bordo regenerativo OBP (On-board Processor). El primero de estos Sistemas, AmerHis, formó parte de la carga útil del satélite Amazonas 1, embarcándose una segunda unidad en el Amazonas 2. La principal innovación introducida por AmerHis reside en su capacidad como nodo de acceso, regeneración y conmutación de banda ancha, en oposición a la función convencional como simple retransmisor de señal por satélite. El núcleo del sistema es un procesador digital que gestiona cuatro transpondedores de 36 Megahercios interconectados y permite la interconexión de los cuatro haces. A bordo del satélite, las señales generadas por usuarios y proveedores de servicios dentro de cualquiera de las zonas de cobertura es procesada y redirigida hacia su canal de destino. Además, el diseño de AmerHis respeta los estándares abiertos DVB-S/DVB-RCS con el fin de garantizar la compatibilidad con otros sistemas y conseguir una reducción de costes en los terminales de usuario. Es decir, el Sistema
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permite a los usuarios subir las señales directamente desde sus instalaciones al satélite, sin necesidad de utilizar telepuertos. Además, es posible conectar una o varias zonas de su cobertura usando una sola transmisión o combinando varias señales en una, a bordo del satélite, incluso si provienen de diferentes coberturas. En la actualidad, Thales Alenia Space España desarrolla para Hispasat la nueva carga útil OBP RedSat, que volará en su satélite Hispasat AG1, más otro procesador regenerativo OBP para el operador OverHorizon, que planea embarcar esta carga útil en el primer satélite de su flota. Pero junto al liderazgo alcanzado en transpondedores TT&C en banda S y OBP, Thales Alenia Space España ha sabido explotar el conocimiento adquirido en disciplinas como microondas, electrónica embarcada o comunicaciones para hacerse un hueco en el desarrollo de sistemas y equipos como: – Unidades electrónicas para el control de despliegue de mecanismos. Por ejemplo, la compañía desarrolla estos equipos para el control de los paneles solares del ATV, o para el control de los mecanismos de despliegue de los satélites Sentinel 1 y 3. – Unidades activas y pasivas de radiofrecuencia, para equipos en todas las bandas de frecuencias. – Cargas útiles de observación de la Tierra, como es el caso del que equipará al satélite Ingenio. – Sistemas de comunicaciones en banda X para comunicación de imágenes, por ejemplo para el ya mencionado Ingenio y para los Sentinel 1 y 3. 2. EADS CASA Espacio y RYMSA son dos de los principales suministradores europeos de antenas embarcadas. La primera de ambas, ha desarrollado algunas de las antenas más sofisticadas que se encuentran en operación en diversas misiones científicas, de observación de la tierra, de navegación por satélite o de telecomunicaciones. EADS CASA Espacio se ha convertido en uno de los principales proveedores de la ESA para antenas activas. Su experiencia en este campo data de finales de los años setenta, en que la compañía participó en el predesarrollo de los paneles radiantes para la antena SAR que posteriormente se convertiría en parte de la carga útil del satélite ERS-1. Posteriormente, obtuvo la adjudicación de los paneles de la
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antena para el ERS-1 Wind Scatterometer, y después de mantener un esfuerzo inversor importante en este campo, la adjudicación de la antena del A-SAR (Advanced Synthetic Aperture Radar) que vuela en el satélite ENVISAT-1. Otro desarrollo de este tipo de antena electrónica activa es la que forma parte del instrumento MIRAS en la misión SMOS-1, que por cierto ha sido desarrollado completamente por EADS CASA Espacio. Además, esta tecnología está también en la base de otros productos desarrollados por esta empresa para otro tipo de misiones, como por ejemplo la antena activa IRMA, que forma parte de la carga útil del satélite de comunicaciones gubernamentales Spainsat, o las antenas en banda L para los satélites de navegación europeos GIOVE-B y Galileo IOV uno a cuatro. Los últimos desarrollos relevantes de EADS CASA Espacio en el área de antenas activas son: – El sofisticado sistema de Antena de Alta Ganancia (HGAS) del MSL (Mars Science Laboratory) de la NASA. MSL es parte del vehículo Curiosity que la NASA tiene intención de enviar a parte en el año 2011. El HGAS permitirá el enlace directo entre el vehículo y una estación receptora terrestre, sin pasar por un satélite relé marciano. El diseño de la antena está basado en la tecnología de radiadores impresos en banda X desarrollado por la compañía. – El subsistema completo de cinco antenas del Amazonas 3, que incluye una versión avanzada de la antena IRMA. – La antena para el OBP RedSat que desarrolla para Thales Alenia Space España para el satélite Hispasat AG1. En cuanto a RYMSA, está especializada en la fabricación de antenas y de sus elementos pasivos asociados, tales como filtros, distribuidores y multiplexores, ocupando por tanto un nicho diferente al de EADS CASA Espacio. En su cartera de clientes figuran los mayores fabricantes de satélites de todo el mundo. Sus productos forman parte de satélites de comunicaciones comerciales y militares en todos los continentes, pero más allá de ello, la empresa es capaz de abordar desarrollos tan sofisticados como el de la antena de baja ganancia de la sonda europea Bepi-Colombo, que debe alcanzar Mercurio en el año 2019. Las antenas desarrolladas para esta misión son de titanio plateado y capaces de soportar las temperaturas de 400 grados centígrados que se encontrarán cuando lleguen a su destino. También ha sido responsable de la concepción y fabricación de las siete antenas de posicionamiento
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a bordo del ATV: las dos GPS (Global Positioning System) en banda L, encargadas de posicionar el vehículo de abastecimiento en el espacio; las antenas TDRSS, para permitir la comunicación con la Tierra en las fases en las que no hay cobertura directa desde estaciones terrestres, y las dos antenas de aproximación que comunican el vehículo con la estación ISS para la aproximación final y atraque. 3. SENER es una referencia en Europa en el desarrollo de mecanismos embarcados, lo que a su vez le ha facilitado colocarse como uno de los proveedores de cargas útiles o componentes de estas. Los mecanismos de SENER se emplean para el despliegue de antenas, la separación de cargas útiles en lanzadores, los sistemas de acoplamiento y atraque de naves espaciales, el control de paneles solares o el control de la apertura en telescopios y sistemas de observación espaciales. Sus productos vuelan en misiones tan variadas como Spacelab o Gaia, el satélite científico que la ESA lanzará en el año 2012 para observar y catalogar más de un millón de estrellas y en el que esta compañía ha desarrollado y fabricado los mecanismos de apertura y la pantalla protectora del satélite. Los mecanismos de SENER están en el estado del arte de la técnica, como lo demuestran la selección de esta compañía para el suministro de los mecanismos de apuntamiento de la cámara visible para los satélites Meteosat 3G, que deben satisfacer los rigurosísimos requisitos de orientación de ese instrumento. 4. La misma SENER y GMV gozan del reconocimiento internacional en el área de Sistemas de Control de Actitud y Órbita (AOCS) y Sistemas de Guiado, Navegación y Control (GNC). La primera compañía ha desarrollado y entregado AOCS para misiones tan sofisticadas como Herschel y lidera la misión Proba 3 para la demostración de tecnologías de vuelo en formación donde, obviamente, los sistemas GNC son un elemento crítico. También ha sido responsable de los AOCS de misiones como Minisat 01, un satélite nacional promovido por el INTA. En cuanto a GMV, la compañía es uno de los líderes europeos en el área de navegación por satélite y fue reconocido hace más de 10 años por la propia ESA como centro de excelencia en Dinámica Orbital. La combinación de ambas competencias le ha permitido desarrollar el software de GNC o de AOCS para diversas misiones de la ESA, siem— 336 —
pre incorporando tecnologías pioneras, como por ejemplo la utilización de sensores GPS en órbitas GEO, o el desarrollo de GNC para sistemas de aproximación y atraque automático (por ejemplo para ATV). En la actualidad, desarrolla los algoritmos y el software embarcado para el control de misiones de vuelo y formación que se probarán en la misión Proba 3. Esta nueva tecnología es tremendamente prometedora para abaratar el coste y el plazo de desarrollo de futuras misiones espaciales, al permitir la distribución de las tareas necesarias para la misión sobre un conjunto de satélites que podrían satisfacer funciones muy sofisticadas gracias a la cooperación entre ellos. 5. EADS CASA Espacio es el centro de excelencia del grupo europeo EADS Astrium en el área de estructuras espaciales en fibra de carbono. De hecho, la compañía española ha desarrollado estructuras para satélites prácticamente desde su entrada en el sector. De sus instalaciones han salido estructuras tan complejas y críticas desde el punto de vista de estabilidad como las de los telescopios espaciales europeos Hipparcos, ISO, Integral y XMM Newton. Lógicamente, la compañía ha ido incorporando a su acerbo de diseño los nuevos materiales que permiten aligerar considerablemente las estructuras de los vehículos espaciales sin perder prestaciones. Hay que mencionar que al desarrollo de esta capacidad ha contribuido en el caso de EADS CASA Espacio el hecho de formar parte hasta hace pocos años de la entonces Construcciones Aeronáuticas, S. A., hoy también parte de EADS. El flujo de conocimiento técnico desde el sector aeronáutico, donde la utilización de materiales compuestos de fibra de carbono es común desde hace ya bastantes años, hacia el sector espacial ha acelerado el desarrollo de esta competencia exclusiva en nuestro país. 6. Por su parte CRISA está especializada en sistemas de acondicionamiento, control y distribución de potencia. La compañía suministra estos sistemas no sólo para múltiples misiones de la ESA, sino que tiene una sólida presencia en el mercado comercial, donde suministra estos equipos en exclusiva para las plataformas Eurostar 2000 y Eurostar 3000 de EADS Astrium, que tienen una cuota de mercado muy significativa en el segmento de satélites de comunicaciones de alta capacidad. Además, la experiencia adquirida en este nicho ha permitido a CRISA convertirse en uno de los grandes suministradores europeos de equi— 337 —
pos de electrónica de proximidad para instrumentos embarcados, es decir, de la electrónica ligada a los sensores que recogen señales de diversa índole (por ejemplo, ópticas o infrarrojas). 7. MIER Comunicaciones es una de las principales empresas europeas en la fabricación de equipos activos de radiofrecuencia, por lo que no resulta extraño que sea suministrador bien directa, bien indirectamente, a través de los integradores de sistemas y equipos, de la mayor parte de las misiones de ESA y de buena parte de las misiones de comunicaciones comerciales de todo el mundo. MIER concreta esta capacidad en un rango de productos que incluye Amplificadores de Bajo Ruido (LNA), conversores de frecuencia, osciladores de bajo ruido de fase, amplificadores de Potencia en Estado Sólido (SSPA), divisores de frecuencia o receptores completos, y todo ello dentro de un amplio rango de frecuencias, entre 100 Megahercios y 50 Gigahercios. Sus productos se encuentran en plataformas como Alphabus de EADS Astrium, Terrestar 1 y 2 de Space Systems/Loral, en los satélites ICO G1 o en los Amazonas 1 y 2, además de en misiones como SMOS-1, Gaia o en la constelación de navegación europea Galileo. Al margen de estos nichos donde la industria española ocupa posiciones de liderazgo, están desarrollándose en el país otras capacidades tecnológicas en áreas de incipiente interés que pueden alcanzar una gran relevancia en el futuro. Por ejemplo, DAS Photonics concentra su actividad en el desarrollo de tecnología nanofotónica. Esta tecnología puede permitir sustituir los tradicionales cables coaxiales de cobre utilizados hasta ahora en los satélites por fibra óptica, con las consiguientes ventajas en cuanto a ahorro de masa, consumo de energía propio del cableado, inmunidad electromagnética y velocidad de transmisión de datos. Pero más allá de las simples conexiones optoelectrónicas para utilización espacial, la compañía tiene capacidad de diseño y fabricación de chips fotónicos híbridos (por ejemplo sobre silicio), lo que puede abrir nuevas oportunidades también para el diseño de futuras cargas útiles más ligeras y compactas. Otro ejemplo de las áreas en las que la industria española está desarrollando su capacidad en el segmento espacial es la de la propulsión iónica. CRISA ha participado en el desarrollo de los propulsores T5 para el satélite Goce de la ESA, tremendamente complejos por la necesidad de compensar la resistencia aerodinámica residual que debe vencer el saté— 338 —
lite para compensar los posibles efectos de estas perturbaciones sobre las medidas del campo gravitatorio que son el objetivo de la misión. Un último ejemplo lo constituyen los prototipos que TECNOBIT desarrolla para el cifrado de comunicaciones a bordo del satélite. Disponer de capacidad autónoma para el desarrollo y fabricación de equipos de cifrado para la bajada de datos de satélite es fundamental para la explotación dual de los Sistemas Espaciales de Observación. También puede resultar importante para la autenticación de usuarios en aplicaciones tales como la navegación por satélite (para el acceso a servicios regulados o comerciales) o como el seguimiento de tráfico aéreo o marítimo (ADS-B o LRIT). En la actualidad, este nicho está ocupado prácticamente en exclusiva por las grandes potencias militares, lo que dificulta la posibilidad de utilizar sistemas de cifrado nacionales. Segmento de tierra La industria española dispone de capacidad tecnológica y experiencia en el suministro de Sistemas de Control y Proceso de Datos en Tierra para misiones espaciales, así como de sus diferentes componentes: centros de control, estaciones terrestres, estaciones de monitoreo, redes de comunicaciones, etc. De hecho, la industria española ocupa posiciones de liderazgo en Europa en este subsector, e incluso algunas de sus empresas son líderes globales en este terreno: 1. GMV, por ejemplo, es la compañía líder en el mercado mundial de centros de control. Más del 40% de los centros de control de misiones de telecomunicaciones comerciales desarrollados y entregados a los operadores del todo el mundo en los últimos tres años han sido concebidos, desarrollados y entregados por esta compañía española, bien directamente, bien a través de su filial norteamericana, GMV Space Systems. La experiencia de GMV en este campo data de 25 años atrás, cuando comenzó a desarrollar sistemas de control de dinámica para los centros de control de las misiones de la ESA. Desde entonces, la compañía ha participado en el desarrollo de los centros de control de misión de la práctica totalidad de los programas de esa Agencia, bien liderando el suministro de los mismos, bien participando como proveedor de alguno de sus subsistemas. En el año 1992, GMV entró en el mercado comercial al adjudicarse la renovación de los Sistemas de Control de Estación (station keeping) de la flota de satélites de Eutelsat.
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Desde entonces no ha cesado de introducir mejoras e innovaciones tecnológicas en el diseño de los centros de control de los satélites de telecomunicaciones comerciales. Por ejemplo, esta empresa fue la primera en entregar a un operador comercial (por ejemplo, Eutelsat) un sistema para el control automático de satélites colocalizados en una misma posición orbital. También ha introducido importantes innovaciones en el área de determinación y control de órbita para constelaciones, planificación de operaciones, monitoreo de sistemas embarcados mediante sinópticos, o ejecución automática de procedimientos de operación. Su experiencia y capacidad le ha llevado a disponer de una cartera de productos propios capaces de satisfacer las necesidades de cualquier operador de misiones espaciales, permitiéndole además recortar los plazos de desarrollo y reducir notablemente los costes de desarrollo –al amortizar los costes no recurrentes sobre un mayor número de misiones– y operación. Entre los clientes de GMV se encuentran nueve de los 10 mayores operadores de satélites de todo el mundo, incluyendo a los tres primeros –Intelsat, SES Global y Eutelsat–, y por supuesto a los operadores españoles Hispasat e Hisdesat, las principales agencias espaciales del mundo, incluyendo ESA, NASA, CNES y Rovskosmos, así como la mayor parte de los fabricantes de satélites de telecomunicaciones EADS Astrium, Thales Alenia Space, Space Systems/Loral, Orbital Science, Lokheed Martin, Boeing, NPO PM, Mitsubishi. Al margen de la participación de GMV en el segmento de telecomunicaciones comerciales, la compañía lidera también en Europa el desarrollo y suministro de Sistemas de Control en Tierra para misiones de otra índole. GMV es responsable, por ejemplo, del Sistema de Control en Tierra para las misiones de aproximación y atraque del vehículo ATV para el abastecimiento de la estación ISS. El sofisticado sistema permite la ejecución de las operaciones de aproximación, atraque, partida y reentrada de manera completamente automática con total seguridad para la tripulación de la estación. También es responsable del desarrollo de sistemas como el centro de control del rover de la misión europea ExoMars, del Sistema de Planificación de Operaciones para la misión de la NASA LRO (Lunar Reconnaisance Orbiter), de la modernización de los sistemas de telemetría y telecomando, archivo y análisis de datos, y planificación y programación de misiones para la gestión de servicios de la constelación TDRSS de la NASA. — 340 —
La GMV es también una referencia en el desarrollo de Sistemas de Control y Explotación de Cargas Útiles en Tierra, cubriendo un amplio espectro de capacidades que van desde el diseño, desarrollo e implantación de procesadores de datos (por ejemplo desarrolló para la ESA el procesador de datos del instrumento MERIS), hasta sistemas completos para la preparación, planificación, control de operación, adquisición y archivo de datos, y explotación de instrumentos científicos y de observación de la tierra. Entre otros, GMV ha liderado el desarrollo del llamado centro de misión para el satélite de observación francés COROT, el sistema de explotación de misión para el observatorio espacial ruso WSO (World Space Laboratory), o el Centro de Recepción, Proceso, Archivo y Distribución (CREPAD) multimisión del INTA. Muy significativo es asimismo el papel jugado por GMV en el desarrollo del segmento de tierra de las sistemas europeos de navegación por satélite EGNOS y Galileo. En ambos casos, esta compañía ha sido responsable del desarrollo de los sistemas que constituyen el auténtico corazón del Sistema: el CPF-PS (Central Processing Facility–Processing Set) de EGNOS, que genera las correcciones diferenciales, y los mensajes de integridad y navegación del sistema; y los OSPF (Orbit Synchronization Processing Facility) y IPF (Integrity Processing Facility) de Galileo, que son los Sistemas que generan, respectivamente, los mensajes de navegación y los mensajes de integridad del sistema para su envío a la constelación. Además de estos sistemas, GMV ha contribuido con otros componentes al desarrollo del segmento de tierra de ambas misiones, convirtiéndose en la tercera compañía por volumen de participación en su desarrollo, sólo por detrás de los grandes sistemistas europeos del sector, EADS Astrium y Thales Alenia Space. 2. INDRA Espacio dispone de competencias y capacidades en gran medida complementarias de las de GMV. Más orientada hacia el suministro de sistemas llave-en-mano, estaciones de TT&C o recepción de datos en tierra, redes de comunicaciones satelitales y terminales de tierra, goza también de una amplísima experiencia tanto en los mercados institucionales como en los comerciales. Entre los sistemas recientemente desarrollados por INDRA Espacio destacan las estaciones de TT&C para los satélites Spainsat y Xtar-Eur, en los también se hizo cargo de la integración completa — 341 —
de los centros de control, las estaciones de TT&C para la Misión Polar de Eumetsat (EPS) y para los satélites Meteosat, las Estaciones de Subida de Datos (ULS) y de monitoreo de datos (RIMS para EGNOS y GSS en el caso de Galileo) para los sistemas europeos de navegación por satélite EGNOS y Galileo, o el sistema de monitoreo de portadoras para México. También hay que reseñar el importante contrato recibido para desarrollar un avanzado radar de vigilancia para detectar objetos situados en órbitas cercanas a la Tierra que puedan suponer un peligro para los satélites, y que formará parte del programa de Conocimiento del Medio Espacial, SSA (Space Situational Awareness) de la ESA. Asimismo es destacable su papel como suministrador del centro de recepción y tratamiento de datos de la misión europea SMOS, o del segmento terreno de usuario español completo para los satélites Helios 1 y 2. Pero donde realmente destacan las competencias de Indra Espacio en el suministro de sistemas y redes para la explotación de sistemas espaciales, que se describirán en las siguientes secciones. 3. INSA, una empresa perteneciente al INTA, es el tercero de los grandes actores en el área de segmento de tierra en la industria espacial española. Esta compañía está especializada en la gestión, operación, mantenimiento y soporte técnico de estaciones de tierra y centros de control o explotación de datos en tierra. Básicamente están a su cargo todos los complejos espaciales de la NASA, la ESA y el INTA existentes en España. De su experiencia en la operación de estaciones y sistemas de control para misiones tan diversas como las de espacio profundo de la NASA a través de la estación de Robledo de Chavela, las de observación de la Tierra (por ejemplo SMOS para la ESA o CREPAD para el INTA) o las de telecomunicaciones (hubs para Spainsat y Xtar-Eur), INSA ha derivado un profundo conocimiento de las necesidades y requisitos operativos concretos de las misiones espaciales que le permite participar, e incluso liderar la concepción de algunas de ellas. Por ejemplo, ha liderado la definición de la misión Fuego para la prevención y control de incendios forestales en Europa. La compañía atesora pues no sólo una gran capacidad en la operación, sino un valioso conocimiento a nivel de ingeniería de sistemas de las misiones espaciales. Al margen de las anteriores, hay otras compañías españolas que son capaces de contribuir al desarrollo de segmentos de tierra para misio— 342 —
nes espaciales, si bien en menor medida. Compañías como CRISA, SENER, TCP Sistemas e Ingeniería, GTD o Deimos han participado en el desarrollo de subsistemas software para diversos centros de control y proceso de datos. Otras, como Acorde o RYMSA, suministran componentes de radiofrecuencia o antenas para la producción de estaciones y terminales de tierra. Aplicaciones satelitales para la Defensa Desarrollo y suministro de Sistemas de Aplicación de Servicios Satelitales La industria española tiene una amplia experiencia en el desarrollo de aplicaciones de los sistemas satelitales, tanto en el campo civil como en el campo militar. Resumiendo las capacidades y conocimientos de la industria por línea de aplicación podemos destacar: 1. Redes y terminales de comunicaciones satelitales fijas y móviles. Destaca en este sentido la experiencia de INDRA Espacio, que ha sido responsable, entre otros muchos proyectos de: – El desarrollo del Programa de Comunicaciones Satelitales en banda X del Ministerio de Defensa español SECOMSAT, para lo que ha desarrollado, producido e instalado terminales de comunicaciones fijos (VSAT) en diversas dependencias gubernamentales en todo el mundo (embajadas, centros gubernamentales, etc.), así como terminales móviles de diversa índole para su utilización a bordo de buques de guerra, submarinos, vehículos terrestres, o en despliegues operacionales. El Sistema SECOMSAT facilita por ejemplo las comunicaciones seguras entre los estados mayores y los contingentes de tropas desplegados en diversas partes del globo, utilizando terminales VSAT de diversas capacidades según las necesidades operativas, desde terminales manpack hasta terminales móviles. El Sistema incluye en la actualidad 325 terminales, además de estaciones de anclaje multifrecuencia, y sistemas de gestión de red. Últimamente se han comenzado a añadir al Sistema Terminales SATCOM-on-the-move, de diseño propio. – El desarrollo de la red de comunicaciones vía satélite para protección civil que opera la Unidad Militar de Emergencias y la red de comunicaciones vía satélite para la Guardia Civil (GAOSAT y SEAHORSE) que se emplea, entre otros usos, para la vigilancia y control de las fronteras marítimas y terrestres españolas. — 343 —
– El desarrollo y fabricación de los terminales tácticos para el Programa SYRACUSE III del Ministerio de Defensa francés. – El desarrollo y fabricación de los terminales tácticos para el Programa CISCOMIS y de terminales manpack para el Ejército brasileño. – El desarrollo y fabricación de terminales navales para las Marinas de Holanda, Polonia y Brasil. – El desarrollo y fabricación de terminales para los submarinos alemanes U-212. La modernización de la red Skynet para el Ministerio de Defensa británico, figura 1. También es muy reseñable la capacidad de TECNOBIT en el suministro de soluciones de comunicaciones cifradas de voz para aplicaciones de defensa y seguridad sobre redes de satélite de uso civil. Esta compañía ha desarrollado un sistema de cifrado que permite establecer comunicaciones móviles seguras empleando terminales de satélite convencionales (por ejemplo Iridium, Inmarsat). El Sistema, denominado CRIPTOPER permite transmitir voz y datos por sistemas de comunicaciones móviles de banda estrecha, empleando el protocolo estándar Organización del Tratado del Atlántico Norte (OTAN) SCIP (Secure Communication Interoperability Protocol), proporcionando comunicaciones seguras a 2.400 bits por segundo (MELPe), de manera interoperable en diferentes redes y sobre diferentes terminales, lo que permite disponer de diferentes mo-
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dos de comunicación sobre el mismo producto (modo nacional y modo OTAN simultáneos en el mismo terminal). El Sistema ha sido adoptado por la ISAF (International Security Assistance Force) de la OTAN desplegadas en Afganistán, así como por el Ministerio de Defensa español, figura 2. TECNOBIT también suministra datalinks que permiten integrar diferentes redes tácticas de manera transparente para el usuario, y soportando distintos medios de soporte físicos, incluyendo las comunicaciones satelitales. Su producto LINPRO es un procesador de comunicaciones tácticas capaz de trabajar indistintamente sobre link 11, link 16, link 16 satélite y link 22, y ya ha sido adoptado por las Fuerzas Armadas españolas y por la marina holandesa, figura 3, p. 346: – Explotación de datos de observación de la tierra (teledetección). La participación española en los PNOT de la ESA desde sus orígenes y, ya más adelante, la participación en el Programa Helios militar, junto — 345 —
con Francia y Bélgica, facilitó la creación de un núcleo de experiencia y capacidad muy robusto en el desarrollo de aplicaciones militares y de doble uso de los Sistemas Satelitales de Observación de la Tierra. Desde — 346 —
el comienzo, el INTA –Instituto como es sabido dependiente del Ministerio de Defensa– ha jugado un papel decisivo en esta área, actuando como promotor de programas para, por ejemplo: – El desarrollo de técnicas de proceso de datos SAR, en colaboración con diversas empresas españolas (por ejemplo INDRA Espacio, CRISA) y con otros organismos de investigación extranjeros (por ejemplo DLR). – El desarrollo de sistemas de adquisición, procesado, archivo y distribución de datos multimisión, que hagan transparente al usuario final el proceso de selección de la fuente de datos, planificación de las operaciones e incluso procesado de bajo nivel de los datos. Fruto de este Programa son Centros como el CREPAD, ya mencionado, o el EPAC, centro de procesado y archivo de datos para el satélite europeo Envisat, que también fue desarrollado por el INTA en colaboración con GMV y Thales Alenia Space. También ha sido importante el rol del INTA como impulsor y coordinador de la participación nacional en los Programas Helios 1 y 2. Como tal, el instituto dirigió la implantación de un segmento de usuario íntegramente nacional, cuya construcción fue encomendada a INDRA Espacio, que lo desarrolló con la colaboración de otras empresas españolas, y muy en especial CRISA y SENER. También gestionó el desarrollo de las actualizaciones necesarias que llevó a cabo la misma compañía para la utilización de Helios 2. El resultado de estos desarrollos es el Centro de Sistemas Aeroespaciales de Observación (CESAEROB) que depende del Ejército del Aire español y que se encuentra ubicado cerca de las propias instalaciones del INTA, en la base aérea de Torrejón de Ardoz (Madrid). En la actualidad, el instituto desempeña un papel semejante en los Programas Paz e Ingenio, dirigiendo y controlando el desarrollo de los sistemas de explotación de datos que han sido encomendados de nuevo a INDRA Espacio, que los desarrolla en colaboración con GMV y Deimos. La instalación en España del Centro de Satélites de la Unión Europea Occidental (EUSC) también ha servido a la industria española para acumular experiencia y saber hacer en el campo de las aplicaciones de la Seguridad y la Defensa de los Sistemas Espaciales. El Centro, que tiene como misión analizar imágenes y otros datos auxiliares, con objeto de facilitar la toma de decisiones de la Unión Europea en la verificación de tratados de desarme internacionales, la prevención de conflictos y — 347 —
la prestación de ayuda humanitaria eficaz durante catástrofes. Originalmente, el Centro fue diseñado y desarrollado por un consorcio internacional, en el que GMV, como socio local, se hizo cargo de la integración y validación de sus diferentes sistemas, así como del mantenimiento durante el periodo inicial de operaciones, figura 4: – Aplicaciones de sincronización de tiempos y navegación por satélite. La industria española cuenta también con amplia capacidad y experiencia en las aplicaciones militares de los Sistemas de Navegación por Satélite, en general embebidos en otros más amplios de mando y control, GNC, dirección de tiro u otros. Lo que merece la pena destacar en este sentido es el amplio conocimiento existente en el propio diseño de este tipo de sistemas que una parte de la industria española, muy notablemente GMV e INDRA Espacio, han adquirido en a través de su participación en los Programas EGNOS y Galileo, que además constituye un elemento diferencial con respecto a otros competidores extranjeros. Es este conocimiento profundo el que ha posibilitado por ejemplo que GMV haya desarrollado un receptor GPS-Galileo basado — 348 —
en software, susceptible de integrarse con otras plataformas, reduciendo así las necesidades de masa, espacio y consumo para su aplicación en sistemas embarcados, militares o de otra índole. O que esa misma compañía pusiera a disposición de la Armada española, incluso antes de que el Departamento de Defensa norteamericano arrancara su programa JPALS (Joint Precision Approach and Landing System), un prototipo de sistema de aproximación y aterrizaje basado en navegación por satélite relativa en el portaaeronaves Príncipe de Asturias. Servicios satelitales España es uno de los escasos países que cuentan con operadores comerciales de servicios satelitales susceptibles de aplicación dual, civil y militar. El más veterano e importante de ellos es sin duda Hispasat. Este operador de comunicaciones satelitales dispone de dos posiciones orbitales, la 30 grados Oeste para la familia Hispasat y la 61 grados Oeste para la familia Amazonas, con frecuencias en banda Ku, C y Ka, que le permiten una excelente cobertura de los continentes europeo y americano, así como del norte de África y parte de Asia. En la actualidad está coordinando una tercera posición orbital. La siguiente tabla refleja la flota de satélites presente y futura de HIspasat, cuadro 1. Hispasat dispone de derechos de bajada de la señal en prácticamente la totalidad de los países dentro del área de cobertura de los satélites de su flota, lo que le permite ofrecer dentro de ella servicios de acceso a
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banda ancha tanto de forma bidireccional como unidireccional. El canal de entrega de datos (Forward Channel) así como el canal de retorno del usuario al proveedor de servicio (Return Channel) se proporcionan íntegramente por satélite. Así, la compañía ofrece tanto servicios de banda ancha en entornos fijos, como en aplicaciones móviles. Las soluciones de banda ancha en entornos fijos incluyen: – Acceso a Internet, tanto servicio unidireccional como bidireccional, con anchos de banda y niveles de calidad de servicio a medida en función de las necesidades de cada cliente. – Redes privadas virtuales, VPN-VSAT o híbridas. – Distribución de contenidos Multicast. – Backup vía satélite a infraestructuras de comunicaciones terrestres. – Broadcast Protocolo de Internet (IP) vía satélite. – Servicios ocasionales IP, que son con frecuencia utilizados por Cuerpos de Seguridad y Protección Civil, sobre todo en condiciones catastróficas en que las redes de comunicaciones terrestres no están operativas o tienden a saturarse rápidamente (por ejemplo lo sucedido en Madrid con la red de telefonía móvil tras los atentados terroristas del 11 de marzo de 2004). – Soluciones para redes malladas y aplicaciones de tiempo real, a través del procesador regenerativo AmerHis embarcado en los satélites Amazonas. En cuanto a los servicios de banda ancha en entornos móviles, Hispasat ofrece un servicio móvil marítimo de acceso a Internet y de transporte IP, utilizando los estándares DVB-RCS/DVB-S, así como un servicio móvil para trenes. Hispasat dispone de capacidad de ingeniería propia para diseñar soluciones a medida y servicios avanzados para los clientes que así lo requieran. En su momento, HIspasat también proporcionó los servicios de comunicaciones gubernamentales en banda X militar, pero en la actualidad, todos los servicios de comunicaciones de este tipo han sido transferidos a su filial Hisdesat. Esta compañía opera la flota que se muestra en el cuadro 2. Los servicios de Hisdesat se concentran en los potenciales usuarios gubernamentales que requieren comunicaciones seguras y cifradas en banda X. Desde las dos posiciones orbitales disponibles cubren en la
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actualidad todas las necesidades de los organismos públicos españoles vinculados con la Defensa o la Seguridad, y prestan servicios a agencias y departamentos de países aliados o amigos, entre ellos a los Ministerios de Defensa de Bélgica, Dinamarca y Noruega, y a diferentes agencias y organismos de los departamentos de defensa y estado de Estados Unidos, así como a varias agencias de inteligencia. El sistema garantiza cobertura sobre una amplia región geográfica, que va desde el estado norteamericano de Colorado hasta Singapur, lo que supone cubrir aproximadamente dos tercios de la superficie terrestre. El Sistema de Satélites de Hisdesat se ha desarrollado específicamente, con objeto de proporcionar servicios de comunicaciones para aplicaciones tanto civiles como militares, de carácter gubernamental. Algunas de sus cualidades y características son: – Seguridad y fiabilidad. Todos los satélites del sistema establecen sus comunicaciones en banda X, disponible sólo para aplicaciones gubernamentales, lo que impide su interceptación o interferencia por parte de terceros. Además, estas comunicaciones son protegidas y los Sistemas de Control de los Satélites se encuentran encriptados para evitar el uso indebido de los mismos. Por otro lado, la fiabilidad del Sistema se incrementa al disponer de estaciones de control redundantes que gozan de una escasa vulnerabilidad. – Alta flexibilidad. La enorme cobertura en polarización dual que proporciona el Sistema de Satélites de Hisdesat, permite una completa flexibilidad de movimientos en tiempo real a todos aquellos usuarios que desarrollen sus actividades a nivel global, regional o local y que dispongan de terminales en banda X, tanto móviles o transportables, como fijos. – El Sistema ofrece la posibilidad de contratar los servicios de uno o varios transpondedores de forma parcial o total, proporcionando una cobertura orientable o fija, dependiendo de los requisitos del escenario en el que opere el usuario. — 351 —
– Bajo coste de operación. El Sistema de Satélites de Hisdesat está diseñado para ser compatible con los terminales en banda X existentes en la actualidad, sin necesidad de añadir infraestructura adicional. Esta prestación, unida a la alta potencia de los transpondedores a bordo de los satélites, permite la utilización de terminales estándares de pequeño tamaño, que reduce considerablemente el coste de operación para los clientes. – Disponibilidad permanente. El diseño redundante del Sistema de Comunicaciones por Satélite de Hisdesat, permite su utilización de forma permanente, asegurando a los usuarios una prestación de servicios continuada en cualquier momento y situación Es particularmente interesante el acuerdo alcanzado por Hisdesat con el Gobierno noruego para hacerse cargo de las comunicaciones gubernamentales de ese país mediante la adquisición y lanzamiento de un nuevo satélite, el Hisnorsat, que se colocará en la posición orbital española 29 grados Este. En palabras de la representate de las Fuerzas Armadas noruegas, Elisabeth Natvig, esta novedosa experiencia de colaboración internacional: «Nos permite invertir con éxito en el desarrollo de un innovador sistema de comunicaciones seguras por satélite (…) Es muy importante para nosotros contar con un socio estratégico como Hisdesat para estar a la vanguardia en la provisión de estos servicios para uso militar y gubernamental.» Hisdesat también ha sido seleccionado para operar para el Ministerio de Defensa español los satélites Paz e Ingenio. Ambos satélites, el primero radar y el segundo óptico, serán capaces de proporcionar imágenes de alta resolución sobre toda la superficie del planeta (un metro radar; dos metros óptico), con lo que permitirá a las Fuerzas Armadas españolas disponer de capacidad de observación todo tiempo sobre las área de interés. Pero además, se pretende que Hisdesat explote la capacidad excedente de ambos satélites ofreciendo servicios de captura y preprocesado de imágenes para otros clientes privados o gubernamentales. Por último, Hisdesat ha llegado a un acuerdo con la empresa canadiense ComDev para desarrollar un sistema de control del tráfico marítimo internacional basado en tecnología LRIT (Long Range Identification and Tracking), que se desplegará utilizando una constelación de 12 microsatélites que también será operada por Hisdesat. El Sistema permitirá luchar contra la piratería y el contrabando marítimo de una manera más eficaz. — 352 —
El último de los operadores de satélite español es Deimos Imaging, una compañía privada que ofrece servicios de teledetección por satélite basado en su satélite Deimos-1 que permite la adquisición de imágenes ópticas con una resolución de 20 metros. Estas imágenes pueden ser un complemento interesante de las de alta resolución en algunas aplicaciones civiles y militares, y en particular en operaciones de asistencia y ayuda de emergencia (por ejemplo, en catástrofes naturales).
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CONCLUSIONES
CONCLUSIONES
Por Vicente Gómez Domínguez El espacio juega un papel significativo en la Seguridad y la Defensa, que será cada vez mayor por su importancia en un entorno estratégico, dinámico y en continua evolución, que irá presentando nuevos desafíos. Los diversos sectores implicados (militares, gubernamentales, civiles e internacionales) obligan a realizar esfuerzos de coordinación, comunicación e integración para alcanzar los objetivos comunes. Asimismo, la integración de los medios y sistemas ofrece un amplio abanico de posibilidades y origina multitud de actividades interrelacionadas entre sí, lo que hace que el uso del espacio sea complejo y requiera, por tanto, de una gran especialización. Las crecientes posibilidades de «uso dual» implica que los Sistemas Espaciales deban diseñarse y utilizarse satisfaciendo las necesidades de la aplicación militar, lo que ofrece nuevas posibilidades, ahorro de coste y mejoras de disponibilidad, a la vez que riesgos y restricciones de empleo que deben ser cuidadosamente analizados y evaluados antes de su aceptación, pues un entorno tan característico y complejo como éste ofrece pocas posibilidades de corregir errores. Las Telecomunicaciones, y en general las Tecnologías de la Información y de las Comunicaciones, son imprescindibles para la actuación de las Fuerzas Armadas, tanto en los escenarios tácticos como en los estratégicos, determinando en muchos casos la viabilidad de las operaciones y la superioridad militar.
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La información utilizada abarca desde la señal de voz o datos a la multimedia, y puede ser requerida desde por un combatiente aislado hasta por la creciente colaboración militar internacional. Para garantizar comunicaciones seguras y fiables en movilidad, incluso en entornos hostiles, es necesario disponer de sistemas de banda ancha, de rápido despliegue y con funcionalidades de inteligencia en la red y en los terminales que posibiliten todo tipo de tipologías: punto a punto, punto-multipunto, malladas y autoconfigurables. Estos requisitos han hecho que las comunicaciones por satélite hayan cobrado en los últimos años una importancia excepcional, que va en aumento debido a las crecientes necesidades de coordinación y de información de los Sistemas de Mando y Control Militar, constituyéndose en instrumento principal de los sistemas estratégicos y satisfaciendo la flexibilidad y las exigentes condiciones de contorno impuestas por los sistemas tácticos. Las comunicaciones militares por satélite son también una herramienta imprescindible para el desarrollo del NEC (Network Enabled Capability) o capacidad de interoperar y de compartir información en red entre sistemas de diversos países o alianzas, obtenida mediante la integración de redes y aplicaciones en una red de redes, robusta y eficaz, con gestión de la información y de la accesibilidad por el usuario de forma eficiente, segura y rápida. Una característica casi exclusiva de los sistemas por satélite es su capacidad para cubrir zonas muy amplias y de estar más protegidas frente a ataques que la infraestructura terrestre. Para que el despliegue y el funcionamiento de las redes sea eficaz en coste, funcionalidad y operación es necesario estudiar en detalle los principales aspectos técnicos relacionados, entre los que destacan la elección de la arquitectura de red más flexible y robusta y menos vulnerable, así como las órbitas (LEO, MEO, GEO) más adecuadas para cada propósito; también las bandas y el plan de frecuencias más eficaz, así como del mejor tipo de sistema (banda ancha, protegida o estrecha) para cada necesidad concreta. Estos aspectos habrán de ser cuidadosamente seleccionados según que los sistemas de satélite estén orientados a comunicaciones tácticas o estratégicas, pues son determinantes del éxito de la utilización militar. Asimismo, las comunicaciones militares por satélite deben ser capaces de evolucionar para satisfacer los rápidos cambios exigidos también por los escenarios internacionales. — 358 —
Los Sistemas de Observación de la Tierra son capaces de adquirir y proporcionar datos de cualquier lugar de la superficie del globo terráqueo de forma permanente (¿continua?) y repetitiva, lo que ha dado origen a una nueva disciplina, la Inteligencia Geoespacial o Geointeligencia. Sin olvidar otras aplicaciones de probada eficacia en otros campos de la Defensa, esta actividad constituye un valioso complemento para el resto de medios disponibles, ayudando en la preparación de las operaciones y favoreciendo la utilización de los modernos sistemas de armas. Dado que algunas de las opciones y enfoques de utilización operativa de los Sistemas de Observación de la Tierra son novedosos, es necesario implicarse desde el principio en estos esfuerzos y desafíos para poder formular e implantar las futuras opciones de uso en una actividad tan compleja y especializada como ésta. También los Sistemas de Navegación por Satélite tienen una importancia crucial en los escenarios de seguridad y defensa presentes y futuros. La creciente presencia de vehículos no tripulados en el teatro de operaciones tenderá a incrementar la dependencia de este tipo de sistemas para aplicaciones de guiado y navegación. Igualmente, los Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) son fundamentales para la implantación de los modernos conceptos de operaciones en red, puesto que proporcionan una referencia común de muy alta precisión a los diferentes agentes en el teatro de operaciones; permiten el guiado preciso de las municiones, minimizando las posibles incidencias causadas por «fuego amigo», y establecer una visión conjunta y compartida del campo de batalla en tiempo real, poniendo a disposición del mando información precisa sobre la posición de las diferentes unidades. Asimismo, facilitan la coordinación de las diferentes Fuerzas y Armas involucradas en la acción y el establecimiento de una escena operativa común, al proporcionar una referencia de tiempos y geográfica común. Las aplicaciones militares de la navegación por satélite son múltiples: desde el desarrollo de municiones guiadas, hasta el de Sistemas de Seguimiento de Fuerzas y de Gestión de Orden de Batalla, pasando por la implantación de comunicaciones de espectro ensanchado con salto de frecuencia. Sin embargo, conviene no olvidar algunos problemas para su utilización tales como la posibilidad de ver denegado el acceso a las señales de navegación o limitada la emisión de señales de acceso abierto, así como la sensibilidad de las señales a las perturbaciones radioeléctri— 359 —
cas y la alta dependencia de la dinámica del vehículo y de la precisión de las referencias geográficas que se utilicen. El nuevo sistema europeo de navegación por satélite Galileo que, a diferencia de sus precursores GPS (Global Positioning System) y Sistema Unificado de Navegación Espacial (GLONASS), estará desde el primer momento bajo control civil, puede contribuir a paliar en gran medida algunos de estos problemas. También contribuirá en cierta medida el nuevo Sistema de Comunicaciones Militares por Satélite (COMPASS) chino, en tanto que ese país parece dispuesto a proporcionar una señal de acceso abierto compatible con GPS y Galileo, lo que todavía aumentaría más el número de satélites visibles en cualquier punto de la superficie terrestre, mejorando las prestaciones globales y reduciendo problemas de ocultación en operaciones en entornos urbanos o muy escarpados. Sin embargo, la política china para la coordinación de señales con otros sistemas es todavía desconocida y podría provocar conflictos de intereses con el resto de las potencias, y en particular con Europa, en el uso de las frecuencias a asignar a los servicios de acceso restringido. Esto abre dudas en cuanto a la disposición de China a permitir el uso de los sistemas de navegación por satélite en determinados escenarios. España dispone de un amplio tejido industrial en el sector espacial, maduro y competitivo, que le permite abordar el desarrollo de sistemas, aplicaciones y servicios satelitales cubriendo prácticamente todos los segmentos del mercado. Nuestro país puede ser completamente autónomo en todas las actividades espaciales, con excepción del acceso al espacio donde el volumen de inversiones necesario para el desarrollo y operación de los sistemas de lanzamiento ha aconsejado adoptar una estrategia de colaboración a nivel europeo. Aunque el desarrollo de sistemas espaciales en España se ha canalizado fundamentalmente a través de su participación en la Agencia Espacial Europea, se han mantenido otras líneas de actividad tanto autónomas –por ejemplo el Programa Nacional de Observación de la Tierra– como bilaterales o multilaterales, por ejemplo participación en los programas Helios o Pleïades. Gracias a estos programas, la industria nacional ha conseguido no sólo adquirir los conocimientos y capacidades tecnológicas necesarios para abordar el desarrollo de sistemas espaciales de manera autónoma, sino colocarse como líder en el mercado global en algunos nichos de actividad particulares, tales como antenas activas, — 360 —
estructuras de material compuesto, transpondedores TT&C en banda S, procesadores embarcados regenerativos, sistemas de control y distribución de potencia, mecanismos espaciales, centros de control de misión, Sistemas de Generación de Datos de Navegación por Satélite, redes y terminales de comunicaciones por satélite. Además, las compañías españolas son capaces de prestar servicios de comunicaciones en banda ancha sobre dos terceras partes de la superficie terrestre en las bandas Ku, C, y X y, en un futuro próximo, en banda Ka, proporcionando soluciones a clientes privados y públicos y utilizando una infraestructura espacial común que permite abaratar costes. En un futuro cercano, también ofrecerán servicios de teledetección, basados en las imágenes de alta resolución, tanto radar como ópticas, obtenidas por los satélites Paz e Ingenio. Las empresas españolas acumulan competencias y conocimientos casi exclusivos en áreas como la navegación por satélite, las comunicaciones por satélite seguras o el procesado de datos de radar de apertura sintética, adquiridos gracias a su participación en Programas como EGNOS, Galileo, Spainsat o ENVISAT. Estos conocimientos y tecnologías pueden aplicarse al desarrollo de sofisticadas aplicaciones o de sistemas de explotación, tanto en el campo civil como el militar. En la actualidad existen múltiples ejemplos de utilización, tanto en las Fuerzas Armadas españolas como en las de otros países a los que la industria española ha exportado sus productos y servicios.
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COMPOSICIÓN DEL GRUPO DE TRABAJO
Presidente: D. VICENTE GÓMEZ DOMÍNGUEZ Director del Centro Europeo de Astronomía Espacial (Agencia Espacial Europea).
Coordinador: D. FERNANDO SANZ TERCERO Coronel de Infantería (DEM) y profesor del CESEDEN (EALEDE).
Vocales: D. FERNANDO DAVARA RODRÍGUEZ General de Bridada de Artillería DEM (R) y doctor en Ingeniería Informática.
D. EUGENIO FONTÁN OÑATE Ingeniero Superior de Telecomunicación y decano presidente del Colegio Oficial de Ingenieros de Telecomunicación.
D. LUIS A. MAYO MUÑIZ Presidente de TECNOBIT.
Las ideas contenidas en este trabajo son de responsabilidad de sus autores, sin que refleje, necesariamente el pensamiento del CESEDEN, que patrocina su publicación
ÍNDICE
Página
SUMARIO..............................................................................................................
177
INTRODUCCIÓN.................................................................................................
179
Capítulo primero EL MODERNO ESPACIO DE SEGURIDAD Y DEFENSA...........................
185
Sistemas espaciales adecuados a los nuevos conceptos de Seguridad y Defensa................................................................................................. El espacio de Seguridad y Defensa en España....................................... — Sistemas de comunicaciones.................................................................... — Sistemas de observación de la Tierra..................................................... — Sistemas de navegación..............................................................................
187 188 188 190 193
Capítulo segundo APLICACIONES Y SERVICIOS EXISTENTES Y FUTUROS....................
195
Telecomunicaciones........................................................................................... — Introducción a las comunicaciones militares....................................... — El sector satélite en las comunicaciones militares............................. — Evolución y tendencias en el sector satélite........................................ — Integración militar-civil sobre redes por satélite..................................
197 197 202 213 218
Observación de la Tierra................................................................................... — Arquitecturas de los sistemas...................................................................
221 221
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Página
— Sensores........................................................................................................... — Criterios de selección.................................................................................. — Ventajas............................................................................................................ — El Centro de Satélites de la Unión Europea (EUSC)......................... — La iniciativa GMES........................................................................................ — Tendencias.......................................................................................................
223 225 228 229 229 230
Capítulo tercero POSICIONAMIENTO Y NAVEGACIÓN..........................................................
251
Perspectiva histórica......................................................................................... 253 Aplicaciones de Seguridad y Defensa de los Sistemas de Posicionamiento y Navegación por Satélite en la actualidad....................... 259 — Navegación y guiado.................................................................................... 259 — Posicionamiento, Seguimiento de Fuerzas (FFT) y Gestión de Orden de Batalla (BMS).................................................................................... 265 — Georeferenciación......................................................................................... 268 — Sincronización................................................................................................ 270 Los Sistemas de Posicionamiento y Navegación por Satélite en la actualidad....................................................................................................
271
— GPS.................................................................................................................... — GLONASS........................................................................................................ — Sistemas de aumentación: WAAS, EGNOS y MSAS......................... — Galileo................................................................................................................ — COMPASS........................................................................................................
271 281 288 302 317
Capítulo cuarto CAPACIDADES INDUSTRIALES.....................................................................
321
Introducción......................................................................................................... Ingeniería e integración.................................................................................... Lanzadores........................................................................................................... Segmento de vuelo............................................................................................ Segmento de tierra............................................................................................. Aplicaciones satelitales para la Defensa....................................................
323 325 326 332 339 343
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Página
— Desarrollo y suministro de Sistemas de Aplicación Servicios Satelitales.............................................................................................................. — Servicios satelitales......................................................................................
343 349
CONCLUSIONES................................................................................................
355
COMPOSICIÓN DEL GRUPO DE TRABAJO............................................ 363
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RELACIÓN DE MONOGRAFÍAS DEL CESEDEN 1. Clausewitz y su entorno intelectual. Kant, Guibert, Fichte, Moltke, Schlieffen, Lenin 2. Las Conversaciones de Desarme Convencional (CFE) 3. Disuasión convencional y conducción de conflictos: el caso de Israel y Siria en el Líbano 4. Cinco sociólogos de interés militar 5. Primeras Jornadas de Defensa Nacional 6. Prospectiva sobre cambios políticos en la antigua URSS. Escuela de Estados Mayores Conjuntos. XXIV Curso 91/92 7. Cuatro aspectos de la defensa nacional. (Una visión universitaria) 8. Segundas Jornadas de Defensa Nacional 9. IX y X Jornadas CESEDEN-IDN de Lisboa 10. XI y XII Jornadas CESEDEN-IDN de Lisboa 11. Anthology of the essays 12. XIII Jornadas CESEDEN-IDN de Portugal. La seguridad de la Europa Central y la Alianza Atlántica 13. Terceras Jornadas de Defensa Nacional 14. II Jornadas de Historia Militar. La presencia militar española en Cuba (1868-1895) 15. La crisis de los Balcanes 16. La Política Europea de Seguridad Común (PESC) y la defensa 17. Second anthology of the essays 18. Las misiones de paz de la ONU 19. III Jornadas de Historia Militar. Melilla en la historia militar española 20. Cuartas Jornadas de Defensa Nacional 21. La Conferencia Intergubernamental y de la Seguridad Común Europea 22. IV Jornadas de Historia Militar. El Ejército y la Armada de Felipe II, ante el IV centenario de su muerte — 369 —
23. Quintas Jornadas de Defensa Nacional 24. Altos estudios militares ante las nuevas misiones para las Fuerzas Armadas 25. Utilización de la estructura del transporte para facilitar el cumplimiento de las misiones de las Fuerzas Armadas 26. Valoración estratégica del estrecho de Gibraltar 27. La convergencia de intereses de seguridad y defensa entre las Comunidades Europeas y Atlánticas 28. Europa y el Mediterráneo en el umbral del siglo XXI 29. I Congreso Internacional de Historia Militar. El Ejército y la Armada en 1898: Cuba, Puerto Rico y Filipinas 30. Un estudio sobre el futuro de la no-proliferación 31. El islam: presente y futuro 32. Comunidad Iberoamericana en el ámbito de la defensa 33. La Unión Europea Occidental tras Ámsterdam y Madrid 34. Iberoamérica, un reto para España y la Unión Europea en la próxima década 35. La seguridad en el Mediterráneo. Coloquios C-4/1999 36. Marco normativo en que se desarrollan las operaciones militares 37. Aproximación estratégica española a la última frontera: la Antártida 38. Modelo de seguridad y defensa en Europa en el próximo siglo 39. V Jornadas de Historia Militar. La aviación en la guerra española 40. Retos a la seguridad en el cambio de siglo. (Armas, migraciones y comunicaciones) 41. La convivencia en el Mediterráneo Occidental en el siglo XXI 42. La seguridad en el Mediterráneo. Coloquios C-4/2000 43. Rusia: conflictos y perspectivas 44. Medidas de confianza para la convivencia en el Mediterráneo Occidental 45. La cooperación Fuerzas de Seguridad-Fuerzas Armadas frente a los riesgos emergentes — 370 —
46. La ética en las nuevas misiones de las Fuerzas Armadas 47. VI Jornadas de Historia Militar. Operaciones anfibias de Gallípoli a las Malvinas 48. La Unión Europea: logros y desafíos 49. La seguridad en el Mediterráneo. Coloquios C-4/2001 50. Un nuevo concepto de la defensa para el siglo XXI 51. Influencia rusa en su entorno geopolítico 52. Inmigración y seguridad en el Mediterráneo: el caso español 53. Cooperación con Iberoamérica en el ámbito militar 54. Retos a la consolidación de la Unión Europea 55. Revisión de la defensa nacional 56. Investigación, desarrollo e innovación (I+D+i) en la seguridad y la defensa 57. VII Jornadas de Historia Militar. De la Paz de París a Trafalgar (1763-1805). Génesis de la España contemporánea 58. La seguridad en el Mediterráneo. Coloquios C-4/2002 59. El Mediterráneo: Proceso de Barcelona y su entorno después del 11 de septiembre 60. La industria de defensa: el desfase tecnológico entre la Unión Europea y Estados Unidos de América 61. La seguridad europea y las incertidumbres del 11 de septiembre 62. Medio ambiente y defensa 63. Pensamiento y pensadores militares iberoamericanos del siglo XX y su influencia en la Comunidad Iberoamericana 64. Estudio preliminar de la operación: Libertad para Irak 65. Adecuación de la defensa a los últimos retos 66. VIII Jornadas de Historia Militar. De la Paz de París a Trafalgar (1763-1805). La organización de la defensa de la Monarquía 67. Fundamentos de la estrategia para el siglo XXI 68. Las fronteras del mundo iberoamericano
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69. Occidente y el Mediterráneo: una nueva visión para una nueva época 70. IX Jornadas de Historia Militar. De la Paz de París a Trafalgar (1763-1805). Las bases de la potencia hispana 71. Un concepto estratégico para la Unión Europea 72. El vínculo transatlántico 73. Aproximación a las cuestiones de seguridad en el continente americano 74. Defensa y sociedad civil 75. Las organizaciones internacionales y la lucha contra el terrorismo 76. El esfuerzo de defensa. Racionalización y optimización 77. El vínculo transatlántico en la guerra de Irak 78. Mujer, Fuerzas Armadas y conflictos bélicos. Una visión panorámica 79. Terrorismo internacional: enfoques y percepciones 80. X Jornadas de Historia Militar. De la Paz de París a Trafalgar (17631805). El acontecer bélico y sus protagonistas 81. Opinión pública y defensa nacional en Iberoamérica 82. Consecuencias de la guerra de Irak en el Mediterráneo Occidental 83. La seguridad en el Mediterráneo. Coloquio C-4/2004-2005 84. Hacia una política de cooperación en seguridad y defensa con Iberoamérica 85. Futuro de la Política Europea de Seguridad y Defensa 86. Una década del Proceso de Barcelona: evolución y futuro 87. El conflicto árabe-israelí: nuevas expectativas 88. Avances en tecnologías de la información y de las comunicaciones para la seguridad y la defensa 89. La seguridad en el Mediterráneo Coloquio C-4/2006 90. La externalización en las Fuerzas Armadas: equilibrio entre el apoyo logístico propio y el externalizado 91. La adhesión de Turquía a la Unión Europea — 372 —
92. La seguridad en el Mediterráneo: complejidad y multidimensionalidad 93. La situación de seguridad en Irán: repercusión en el escenario regional y en el entorno mundial 94. Tecnología y Fuerzas Armadas 95. Integración de extranjeros en las Fuerzas Armadas españolas 96. El mundo iberoamericano ante los actuales retos estratégicos 97. XI Jornadas de Historia Militar. La enseñanza de la historia militar en las Fuerzas Armadas 98. La energía y su relación con la seguridad y defensa 99. Prospectiva de seguridad y defensa: viabilidad de una unidad de prospectiva en el CESEDEN 100. Repercusión del actual reto energético en la situación de seguridad mundial 101. La evolución de la seguridad y defensa en la Comunidad Iberoamericana 102. El Oriente Próximo tras la crisis de El Líbano 103. Los estudios de posgrado en las Fuerzas Armadas 104. Las fronteras exteriores de la Unión Europea 105. La industria y la tecnología en la Política Europea de Seguridad y Defensa 106. De la milicia concejil al reservista. Una historia de generosidad 107. La Agencia Europea de Defensa: pasado, presente y futuro 108. China en el sistema de seguridad global del siglo XXI 109. Naciones Unidas como principal elemento del multilateralismo del siglo XXI 110. Las relaciones de poder entre las grandes potencias y las organizaciones internacionales 111. Las nuevas guerras y la polemología 112. La violencia del siglo XXI. Nuevas dimensiones de la guerra 113. Influencia de la nueva Rusia en el actual sistema de seguridad
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114. La nueva geopolítica de la energía 115. Evolución del concepto de interés nacional 116. Sesenta años de la OTAN ¿Hacia una nueva estrategia? 117. La importancia geoestratégica del África Subsahariana 118. El Mediterráneo: cruce de intereses estratégicos 119. Seguridad nacional y estrategias energéticas de España y Portugal 120. Las armas NBQ-R como armas de terror 121. El futuro de las relaciones Latinoamérica-Estados Unidos 122. La influencia social del islam en la Unión Europea 123. África ¿nuevo escenario de confrontación? 124. Las nuevas guerras: globalización y sociedad 125. El impacto de la crisis económica en el área de la seguridad y la defensa 126. El ciberespacio. Nuevo escenario de confrontación 127. En una sociedad posheroica: la transformación del paradigma militar
Las monografías están disponibles en las blibliotecas especializadas y en el Centro de Documentación del Ministerio de Defensa.
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