MetOp

MetOp ( Meteorological Operational satellite ) es una serie de tres satélites meteorológicos de órbita polar desarrollados por la Agencia Espacial Europea (ESA) y operados por la Organización Europea para la Explotación de Satélites Meteorológicos (EUMETSAT). ^{[ 1 ]} Los satélites forman el componente del segmento espacial del Sistema Polar EUMETSAT (EPS), que a su vez es la mitad europea del Sistema Polar Conjunto Inicial EUMETSAT / NOAA (IJPS). Los satélites llevan una carga útil que comprende 11 instrumentos científicos y dos que apoyan los servicios de búsqueda y rescate Cospas-Sarsat . Para proporcionar continuidad de datos entre MetOp y los Satélites Ambientales Operacionales Polares (POES) de la NOAA, varios instrumentos se llevan en ambas flotas de satélites.

MetOp-A, lanzado el 19 de octubre de 2006, fue el primer satélite europeo de órbita polar utilizado para meteorología operativa. ^{[ 2 ]} Con respecto a su misión principal de proporcionar datos para la predicción numérica del tiempo , los estudios han demostrado que los datos de MetOp-A se midieron como los que tuvieron el mayor impacto de cualquier plataforma satelital individual en la reducción de errores de pronóstico de 24 horas, y representaron alrededor del 25% del impacto total en la reducción del error de pronóstico global en todas las fuentes de datos. ^{[ 3 ]} Un informe de 2023 actualizó esta estimación indicando que el satélite principal MetOp ha disminuido en términos relativos desde 2011 del 24,5% al ​​11,15% en la métrica FSOI. ^{[ 4 ]}

Originalmente, cada uno de los tres satélites estaba diseñado para operar de forma secuencial; sin embargo, el buen desempeño de los satélites MetOp-A y MetOp-B hizo que hubiera un período en el que los tres satélites operaron simultáneamente. EUMETSAT redujo la órbita de MetOp-A y desmanteló la nave espacial en noviembre de 2021 ^{[ 5 ].}

El sucesor de los satélites MetOp es MetOp-SG . El primer satélite MetOp SG-A1 fue lanzado el 13 de agosto de 2025 a las 2:37 CEST (12 de agosto a las 21:37 hora local) desde el Centro Espacial de Guayana. ^{[ 6 ]}

Los siguientes instrumentos ^{[ 7 ]} se transportan a bordo de los satélites MetOp:

MetOp se ha desarrollado como un proyecto conjunto entre la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Organización Europea para la Explotación de Satélites Meteorológicos (EUMETSAT). Reconociendo la creciente importancia de la predicción numérica del tiempo (PNT) en la previsión meteorológica, MetOp se diseñó con un conjunto de instrumentos para proporcionar a los modelos de PNT una estructura global de temperatura y humedad atmosféricas de alta resolución. Los datos de MetOp también se utilizan para el estudio de la química atmosférica y para la generación de conjuntos de datos a largo plazo para los registros climáticos.

Con la excepción de la misión de Búsqueda y Rescate ( SARSAT ), que es una misión puramente local con su propio transmisor dedicado, todos los datos de los instrumentos MetOp son formateados y multiplexados por el Módulo de Carga Útil y almacenados en una grabadora de estado sólido para su posterior transmisión a través de una antena de banda X , o bien transmitidos directamente a los usuarios locales a través de una antena de banda L de Transmisión Avanzada de Imágenes de Alta Resolución (AHRPT) .

El centro principal de mando y adquisición de datos (CDA) se encuentra en la estación satelital de Svalbard, Noruega. La elevada latitud de esta estación permite descargar los datos globales almacenados en la grabadora de estado sólido de cada satélite mediante banda X una vez por órbita. Cada satélite MetOp produce aproximadamente 2 GB de datos brutos por órbita. Además, para mejorar la puntualidad de los productos, uno de los satélites operativos descarga los datos de la fase descendente de la órbita sobre la estación McMurdo, en la Antártida . Posteriormente, los datos se envían gradualmente desde las estaciones terrestres a la sede de EUMETSAT en Darmstadt , Alemania, donde se procesan, almacenan y distribuyen a diversas agencias y organizaciones con una latencia aproximada de 2 horas sin la estación terrestre de McMurdo y de 1 hora con Svalbard.

El AHRPT se utiliza para proporcionar lectura directa en tiempo real a nivel local mediante una red de receptores terrestres proporcionados por organizaciones colaboradoras. Los datos de estas estaciones también se transmiten a EUMETSAT y se redistribuyen para ofrecer un servicio regional con una latencia aproximada de 30 minutos. Debido a la sensibilidad a la radiación del hardware del AHRPT, el AHRPT de MetOp-A no operó sobre las regiones polares ni sobre la Anomalía del Atlántico Sur .

El mando y control de MetOp se realiza desde la sala de control EPS en la sede de EUMETSAT en Darmstadt, Alemania. El centro de control está conectado al CDA en Svalbard, que se utiliza para mediciones de distancia en banda S y Doppler (para la determinación de órbita), adquisición de telemetría de mantenimiento en tiempo real y transmisión de telecomandos. El CDA en Svalbard, ubicado aproximadamente a 78° Norte, proporciona cobertura TT&C en cada órbita. Los comandos para operaciones rutinarias generalmente se transmiten en cada contacto con el CDA, aproximadamente 36 horas antes de su ejecución a bordo. La determinación de órbita también puede realizarse utilizando datos del instrumento GNSS Receiver for Atmospheric Sounding (GRAS). Un centro de control de respaldo independiente se encuentra en el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial , cerca de Madrid , España.

Los satélites MetOp y NOAA cuentan con un conjunto común de instrumentos básicos. Además, MetOp incorpora nuevos instrumentos europeos que miden la temperatura y la humedad atmosféricas con una precisión sin precedentes, junto con perfiles de ozono atmosférico y otros gases traza . También se medirán la velocidad y la dirección del viento sobre los océanos. Se espera que estos nuevos instrumentos contribuyan a satisfacer la creciente necesidad de datos globales rápidos y precisos para mejorar la predicción numérica del tiempo. El objetivo es generar pronósticos meteorológicos más fiables y, a largo plazo, ayudar a monitorizar con mayor precisión el cambio climático.

Además de sus usos meteorológicos, proporcionará imágenes de la superficie terrestre y oceánica, así como equipos de búsqueda y rescate para ayudar a buques y aeronaves en peligro. También cuenta con un sistema de retransmisión de datos que se conecta con boyas y otros dispositivos de recopilación de datos.

MetOp-A, el primer satélite meteorológico europeo operativo en órbita polar, fue lanzado con éxito el 19 de octubre de 2006 desde el Cosmódromo de Baikonur , Kazajistán, utilizando un cohete Soyuz-ST Fregat  , tras seis intentos. Con un peso de poco más de 4000 kg y unas dimensiones de 17,6 × 6,5 × 5,2 metros en órbita, MetOp es el segundo satélite europeo de observación de la Tierra más grande, después de Envisat , lanzado en 2002. ^{[ 8 ]}

La primera señal del satélite se recibió a las 18:35 BST del 20 de octubre de 2006, confirmándose que se encontraba en su órbita nominalmente correcta con el panel solar desplegado. El control del satélite recaía en el Centro Europeo de Operaciones Espaciales (ESOC, parte de la ESA), responsable del posicionamiento final, el despliegue de todas las antenas y la reconfiguración final tras las maniobras de control orbital necesarias. El satélite fue entregado a EUMETSAT el 22 de octubre de 2006. La primera imagen se recibió a las 08:00 UTC del 25 de octubre de 2006 ^{[ 9 ]} —una imagen en luz visible de Escandinavia y Europa del Este— , pero antes de su declaración operativa se llevó a cabo un periodo de seis meses de verificación y calibración del satélite y su carga útil instrumental. Previamente, la Met Office recibió datos y comenzó a probarlos para utilizarlos como entrada en las simulaciones numéricas operativas de predicción meteorológica .

MetOp-A fue declarado completamente operativo a mediados de mayo de 2007 y los datos completos de sus 11 instrumentos científicos están disponibles para sus usuarios de forma operativa ^{[ 10 ].}

MetOp-B fue declarado completamente operativo y se anunció que reemplazaría a MetOp-A como "el principal satélite meteorológico operativo SSO de EUMETSAT" en abril de 2013. ^{[ 11 ]}

El lanzamiento de MetOp-C estaba programado para finales de 2016, ^{[ 12 ]} que se pospuso hasta 2017 ^{[ 13 ]} y se lanzó con éxito el 7 de noviembre de 2018.

Debido a que MetOp-A y MetOp-B permanecieron en órbita más tiempo del esperado, los tres satélites MetOp operaron simultáneamente hasta su desmantelamiento, y finalmente MetOp-C. Los satélites MetOp de segunda generación reemplazarán a MetOp en su función operativa . EUMETSAT comenzó a desorbitar MetOp-A en noviembre de 2021 ^{[ 14 ].}

Las primeras contribuciones atmosféricas de MetOp-A fueron realizadas por el Experimento de Monitoreo Global de Ozono-2 (GOME-2), un espectrómetro de barrido a bordo del satélite. GOME-2, diseñado por el DLR (Centro Aeroespacial Alemán) y desarrollado por SELEX Galileo como sucesor del GOME del ERS-2 (1995), proporcionó cobertura de la mayor parte de las áreas del planeta Tierra midiendo el ozono atmosférico , la distribución de la radiación ultravioleta superficial y la cantidad de dióxido de nitrógeno (NO₂ ₎ . ^{[ 15 ]} Además, la fluorescencia de la clorofila inducida por el sol, un indicador de la producción primaria bruta , puede observarse utilizando el instrumento GOME-2. ^{[ 16 ] [ 17 ]} El instrumento GOME-2 proporciona una segunda fuente de observaciones de ozono que complementan los datos de los instrumentos de ozono SBUV/2 en los satélites NOAA-18 y NOAA-19 , que forman parte del IJPS. ^{[ 18 ]}

Uno de los instrumentos más importantes a bordo de MetOp es el interferómetro de sondeo atmosférico infrarrojo (IASI), el interferómetro de sondeo infrarrojo más preciso actualmente en órbita. IASI observa la atmósfera en el infrarrojo (3,7 – 15,5  μm) en 8461 canales, lo que permite medir la temperatura atmosférica con una precisión de 1  °C y la humedad relativa con una precisión del 10 % para cada segmento de 1  km de altura. La superficie terrestre se observa dos veces al día. IASI, por sí solo, genera la mitad de todos los datos de MetOp.

MetOp-A y MetOp-B fueron lanzados respectivamente el 19 de octubre de 2006 y el 17 de septiembre de 2012, ^{[ 19 ]} desde el Cosmódromo de Baikonur , mientras que MetOp-C fue lanzado el 7 de noviembre de 2018 desde el Centro Espacial Guayanés , en el puerto espacial de Kourou , Centro Espacial de Guayana . ^{[ 20 ]}

Inicialmente, se planeó que los satélites MetOp subsiguientes se lanzaran a intervalos de aproximadamente cinco años, con una vida útil prevista de cinco años cada uno; por lo tanto, solo habría un satélite operativo a la vez. Sin embargo, basándose en el buen desempeño de los satélites MetOp-A y MetOp-B, el consejo de EUMETSAT acordó extender el programa EPS hasta al menos 2027. ^{[ 21 ]} MetOp-A operó hasta el 30 de noviembre de 2021, y se prevén extensiones similares para MetOp-B y MetOp-C.

La última maniobra fuera del plano de MetOp-A se realizó en agosto de 2016, casi todo el combustible restante a bordo de MetOp-A se presupuestó para operaciones de eliminación al final de la vida útil necesarias para poner a MetOp-A en una órbita que decaerá y causará reentrada dentro de 25 años de acuerdo con las Directrices de mitigación de desechos espaciales ISO 24113. ^{[ 22 ]} A finales de 2022, se impuso el mismo proceso de reserva de combustible en MetOp-B. La gran mayoría del consumo de combustible durante la fase de operaciones es necesario para compensar la deriva de inclinación y mantener una órbita sincrónica con el sol (SSO) con un tiempo local medio del nodo ascendente (LTAN) de 21:30, y se estima que la plataforma puede sobrevivir durante al menos 5 años con una deriva de LTAN. ^{[ 23 ]} Estas operaciones de eliminación al final de la vida útil no fueron planificadas inicialmente, pero se consideran necesarias después de que la colisión Iridium-Cosmos y la prueba antisatélite Fengyun-1C empeoraron significativamente la situación de los desechos espaciales en la órbita terrestre baja (LEO).

Antes del lanzamiento de MetOp-C, MetOp-A y MetOp-B operaban en una órbita coplanar separadas por aproximadamente media órbita. Con el lanzamiento de MetOp-C, los tres satélites MetOp inicialmente comparten la misma órbita, separados por aproximadamente un tercio de órbita, aunque MetOp-A se encontraba a la deriva en LTAN. Sin embargo, después del verano de 2020, MetOp-C fue reubicado para estar a aproximadamente media órbita de MetOp-B, mientras que MetOp-A se mantuvo entre los otros satélites MetOp en preparación para su desmantelamiento. MetOp-B y MetOp-C transmiten datos en tiempo real de forma continua mediante el sistema de transmisión de imágenes de alta velocidad (HRPT).

MetOp-A redujo su órbita mediante 23 maniobras de apogeo para casi vaciar sus tanques de combustible y se espera que reingrese a la atmósfera terrestre en 25 años. MetOp-A fue desmantelado el 30 de noviembre de 2021, después de lo cual solo MetOp-B y C permanecen en fase con una diferencia aproximada de 180 grados. Debido a la deriva de LTAN, MetOp-B abandonó la trayectoria terrestre de la órbita de referencia en octubre de 2023, pero se realizaron una serie de maniobras fuera del plano en septiembre de 2025 para extender potencialmente la misión MetOp-B hasta 2030. Los MetOps se están reprogramando después del lanzamiento del primer MetOp-SG, de manera que se pueda realizar una misión en tándem entre MetOp-SGA1 y MetOp-C para calibrar los instrumentos antiguos y nuevos. Después de la misión en tándem, todos los MetOps estarán en fase de manera que estén separados por media o un cuarto de órbita.

• llamarada satelital
• MetOp de segunda generación

• EUMETSAT archivado el 18 de julio de 2016 en Wayback Machine.
• Agencia Espacial Europea
• EUMETSAT
• Comunicado de prensa de la Oficina Meteorológica (archivo)