El radar es un sistema activo, que ilumina la superficie terrestre y mide la señal reflejada

Estos sistemas se instalan en aviones o satélites. Los satélites ERS construidos y lanzados por la Agencia Espacial Europea son algunos de ellos. El radar a bordo del satélite puede obtener imágenes detalladas de la superficie de la Tierra.

El radar es un sistema activo, que ilumina la superficie terrestre y mide la señal reflejada. Por este motivo, se pueden adquirir imágenes por el día y por la noche, con total independencia de la luz solar. Esto es particularmente importante en las altas latitudes, donde el largo invierno polar impide que los satélites tradicionales puedan tomar ningún dato durante seis meses del año. Además, la señal de radar penetra fácilmente en las nubes, por lo que se pueden obtener imágenes independientemente de las condiciones meteorológicas.

Las imágenes de radar tienen un aspecto similar a las fotografías, aunque su interpretación es muy diferente. Veamos cómo de diferente:

Los radares son sistemas activos: la escena que se va a "fotografiar" se ilumina, no con luz sino con señales electromagnéticas de una longitud de onda de microondas determinada. Las imágenes de microondas proporcionan información sobre las propiedades geométricas y dieléctricas de la superficie o volumen estudiado, que depende principalmente de la rugosidad que tiene una superficie (ver más abajo), el tipo de material (p. ej., hierro, hormigón, madera, orgánico) y su contenido de humedad.

Los satélites pueden llevar radares o sensores ópticos, que pueden adquirir distintos tipos de imágenes. Las imágenes ópticas se distinguen de las de radar porque no pueden funcionar de noche ni ver a través de las nubes.  
 

	Se puede producir imágenes de radar en color combinando tres imágenes independientes de fechas distintas

2. Las imágenes de radar son en blanco y negro, pues se han adquirido usando una sola longitud de onda electromagnética de 5,3 cm.

Se puede producir imágenes de radar en color combinando tres imágenes independientes de fechas distintas (por ejemplo, con 35 días de separación) formando una imagen compuesta multitemporal. Cada dato/imagen individual se muestra en uno de los tres colores usados para en la formación de cualquier imagen en color, es decir, el rojo, el verde y el azul. Las distintas cantidades de color de cada dato se combinan para producir otros colores que puedan interpretarse por procesadores expertos de imagen.
 
 

Lo que el radar 've’ es diferente a lo que observan tus ojos

3. Lo que el radar 've’ es diferente a lo que observan tus ojos. Imagínate que estás en la playa y que miras hacia el mar. El agua puede estar en calma o tener olas (según la velocidad del viento). En cambio, para el sensor, cuanto más rugosa sea la superficie del agua, mayor será la reflexión de la energía de microondas que se registre, por lo que el agua aparecerá más brillante (más blanca) en la imagen.

Una vez el radar ha emitido la señal de microondas, se mide la potencia con que un objeto ha reflejado la señal. Esto se denomina retrodispersión. Cuanto mayor sea la superficie del agua, mayor será la retrodispersión y el brillo de la imagen (echa un vistazo a las flechas verdes de la ilustración de arriba; su tamaño indica el brillo de la imagen). Un mar en calma aparecería negro en una imagen en blanco y negro; un mar en medio del viento y la tormenta aparecería brillante debido a la altura de las olas. Los barcos también aparecen como puntos brillantes porque están hechos de metal y tienen muchos ángulos rectos que reflejan la energía de microondas mejor que el agua. Existen, por supuesto, otros factores que intervienen, como veremos en algunos otros ejercicios.
 
 

	Combinación de color de la ciudad de Bucharest, Romania

La interpretación de las imágenes es similar en muchos sentidos. Las ciudades son superficies muy rugosas y suelen aparecer muy brillantes. Se pueden ver casas individuales como puntos brillantes (elevada reflexión) si no se encuentran construidas demasiado juntas (la segunda imagen de arriba muestra una composición en color de la ciudad de Bucarest tal y como la ve el radar a bordo del satélite ERS-1).
 
 

La deforestación provocada por el hombre se muestra en forma de zonas rectangulares en color. La ciudad de Porto Velho (Brasil) se representa en blanco.

Los bosques también salen brillantes, con niveles de grises bastante elevados y uniformes. Por otra parte, los prados son superficies lisas y salen oscuras en la imagen de radar. (La tercera ilustración muestra parte de la selva amazónica cerca del río Branco, en Brasil; la deforestación provocada por el hombre también puede verse como rectángulos oscuros).
 
 

	Imagen de satélite por radar de un área cultivada de los Países Bajos

Las pistas de aterrizaje y las carreteras son aún más lisas, por lo que se ven casi negras. La ilustración adjunta muestra una imagen de satélite por radar de un área cultivada de los Países Bajos en la que se puede ver claramente una red de carreteras en forma de líneas oscuras. Puede que también veas una la línea fina y brillante. ¿Sabes qué es? Pues claro, es una vía de tren, hecha de hierro, que refleja una gran cantidad de energía microondas.
 
 
Aplicaciones de las imágenes de radar
 
En la práctica, ¿qué pueden hacer los satélites de radar?

Los datos de los satélites de radar nos ayudan a monitorizar nuestro entorno, las 24 horas del día y en condiciones meteorológicas desfavorables, cuando otros satélites no pueden funcionar.

Podemos emplear estos satélites para detectar mareas negras los mares antes de que lleguen a las costas. En aguas de poca profundidad, la información de los radares muestra las corrientes marinas. Se emplean también para confeccionar mapas de peligrosos bancos de arena ocultos y para cartografiar la topografía del fondo del mar.
 
 
Además, gracias a estos satélites podemos medir las olas del mar (que se emplean en los partes meteorológicos) y trazar las marítimas que sean más económicas y seguras.

De forma similar, los ingenieros de las prospecciones petrolíferas en alta mar necesitan este tipo de información para planificar sus obras y para proteger a las numerosas personas que trabajan en estas islas artificiales en medio de mares frecuentemente tormentosos.

La información de radar procedente de los satélites es también muy útil para los rompehielos que navegan por los hielos de los océanos Ártico y Antártico. Estos barcos emplean las imágenes para encontrar rutas óptimas que eviten las peligrosas capas gruesas de hielo que pueden atrapar a los barcos, y lo hacen incluso de noche y con niebla.
 
 
En tierra firme, los datos de los radares se emplean en la monitorización de inundaciones y pueden emplearse en operaciones de socorro (las inundaciones suelen ocurrir en situaciones meteorológicas muy húmedas y las nubes pueden imposibilitar a otros satélites o aviones).

Las áreas con riesgo de corrimientos de tierras, terremotos o incluso volcanes también pueden monitorizarse mediante técnicas especiales (denominadas de interferometría) con las que podemos medir pequeños movimientos de la Tierra. Estas mediciones sirven de señal para emitir comunicados de alerta. Usando una técnica similar se pueden generar mapas a partir de los datos procedentes de los satélites.
 
 

	Deforestación

En los trópicos el cielo se encuentra a menudo cubierto de nubes, por lo que los satélites con radar son los únicos que pueden ofrecer imágenes de la superficie. Las imágenes procedentes de los satélites de radar se emplean a menudo en agricultura, especialmente para predecir la producción de arroz. Los campos se pueden ver claramente en las imágenes, pudiéndose medir sus dimensiones y calcular la cantidad de arroz que se va a cosechar.

Para proteger y a la vez explotar los bosques de manera sostenible se necesita la vigilancia por radar. Los satélites pueden detectar pequeñas áreas destroncadas, permitiendo así el control de las actividades de tala o deforestación.

Para finalizar, los satélites de radar como el ERS y el ENVISAT nos ayudan no sólo a comprender sino también proteger nuestro entorno tanto a escala local como mundial.