Triangulación estelar

La triangulación estelar es un método de geodesia y de su subdisciplina, la geodesia espacial, que se utiliza para medir la forma geométrica de la Tierra. Las estrellas fueron utilizadas por primera vez con este fin por el astrónomo finlandés Yrjö Väisälä en 1959, quien tomó fotografías astrométricas del cielo nocturno en dos estaciones junto con una sonda de globo iluminada entre ellas.

Este primer paso demostró el potencial del método, ya que Väisälä obtuvo el acimut entre Helsinki y Turku (una distancia de 150 km) con una precisión de 1″. Pronto el método fue probado con éxito en cohetes balísticos y en algunos satélites especiales.

Se escribieron programas informáticos adecuados para

• la reducción astrométrica de las placas fotográficas,
• la intersección de los "planos de observación" que contienen las estaciones y los objetivos,
• y el ajuste mínimo de las redes estelares-terrestres con redundancia.

Las ventajas de la triangulación estelar eran la posibilidad de cubrir grandes distancias (las observaciones terrestres están limitadas a unos 30 km, e incluso en altas montañas a 60 km) y la independencia del campo gravitatorio de la Tierra. Los resultados son acimutes entre las estaciones del sistema de navegación estelar-inercial, a pesar de que no hay una línea de visión directa.

En 1960 se lanzó la primera sonda espacial adecuada: el Proyecto Echo, un globo satélite de 30 m de diámetro. Para entonces, toda Europa occidental podía conectarse geodésicamente con una precisión entre dos y diez veces mayor que la obtenida con la triangulación clásica.

A finales de los años 60, H.H. Schmid (Suiza) inició un proyecto global para conectar 45 estaciones en todos los continentes, con distancias de 3000 a 5000 km. Se terminó en 1974 con la reducción precisa de unas 3000 placas estelares y el ajuste de la red de 46 estaciones (2 más en Alemania y el Pacífico, pero sin las áreas de Rusia y China). La precisión media fue de entre ±5 m (Europa, EE. UU.) y 7-10 m (África, Antártida), dependiendo de las condiciones meteorológicas y de la infraestructura. Combinado con mediciones Doppler (como las de Transit), la precisión global fue incluso de 3 m. Esto es más de 20 veces mejor que antes, porque el campo gravitatorio hasta 1974 no podía calcularse mejor que 100 metros entre continentes distantes.

El uso de estrellas como sistema de referencia se extendió en los años 70 y principios de los 80 para las redes continentales, pero luego las mediciones de distancias por láser y electrónicas mejoraron más de 2 m y se pudieron realizar de forma automática. Hoy en día, se llevan a cabo algunas técnicas similares mediante interferometría con radiocuásares muy distantes (VLBI) en lugar de observaciones ópticas por satélite y estrellas. La conexión geodésica de radiotelescopios ahora es posible con una precisión de mm-cm, según lo publicado periódicamente por la comunidad. Este grupo de proyecto global fue fundado en 2000 por Harald Schuh (Munich/TU Vienna) y cuenta con una docena de proyectos de investigación en todo el mundo, y ahora es un servicio permanente de la Unión Internacional de Geodesia y Geofísica (IUGG) y del Servicio Internacional de Rotación de la Tierra y Sistemas de Referencia (IERS).

Las observaciones fotográficas realizadas entre 1959 y 1985 se consideran hoy irrelevantes debido a su alto coste, pero han propiciado un resurgimiento de las técnicas electroópticas como el CCD.

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• A.Berroth, W.Hofmann: Kosmische Geodäsie()Geodesia cósmica) (356 p.), G.Braun, Karlsruhe 1960
• Karl Ledersteger: "Astronomische und Physikalische Geodäsie (Erdmessung)", Handbuch der Vermessungskunde, Wilhelm Jordan, Otto Eggert y Max Kneissl ed., Volumen V, (870 S., espec. §§ 2, 5, 13), J.B.Metzler, Stuttgart 1968.
• Hellmut Schmid: Das Weltnetz der Satelitentriangulation. Wiss. Mitteilungen ETH Zurich y Journal of Geophysical Research- 1974.
• Klaus Schnädelbach et al.: Western European Satellite Triangulation Programme (WEST), 2nd Experimental Computation. Mitteilungen Geodät. Inst. Graz 11/1, Graz 1972
• Nothnagel, Schlüter, Seeger: Die Geschichte der geodätischen VLBI in Deutschland, Bonn 2000.

• La biblioteca de fotos geodesia de NOAA