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 propósito por el astrónomo finlandés Yrjö Väisälä en 1959, quien realizó fotografías astrométricas del cielo nocturno desde dos estaciones, utilizando una sonda con globo iluminado entre ellas.

Incluso 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 mediante cohetes balísticos y 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 por mínimos cuadrados de redes estelares-terrestres con redundancia .

Las ventajas de la triangulación estelar radicaban en la posibilidad de cubrir grandes distancias (las observaciones terrestres se limitan a unos 30  km, e incluso en altas montañas a 60  km), y en la independencia del campo gravitatorio terrestre. El resultado son los acimuts entre las estaciones del sistema de navegación estelar-inercial , a pesar de no existir una línea de visión directa .

En 1960 se lanzó la primera sonda espacial adecuada: el Proyecto Echo , un satélite globo de 30  m de diámetro . Para entonces, toda Europa Occidental podía conectarse geodéticamente con una precisión entre 2 y 10 veces mayor que la que se obtenía con la triangulación clásica .

A finales de la década de 1960, HH Schmid (Suiza) inició un proyecto global para conectar 45 estaciones en todos los continentes, con distancias de 3000 a 5000  km. Se finalizó en 1974 mediante la reducción precisa de unas 3000 placas estelares y el ajuste de la red de 46 estaciones (dos adicionales en Alemania y el Pacífico, pero sin incluir 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. Combinada con mediciones Doppler (como las de Transit ), la precisión global llegó a ser de 3 m. Esto representa una mejora de más de 20 veces con respecto a la anterior, ya que hasta 1974  el campo gravitatorio no se podía calcular con una precisión superior a 100 metros entre continentes distantes .

El uso de las 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 distancia láser y electrónicas mejoraron su precisión (superando los 2 m) y pudieron realizarse automáticamente. Actualmente, se emplean técnicas similares mediante interferometría con radiocuásares muy distantes ( VLBI ) en lugar de observaciones ópticas de satélites y estrellas. La conexión geodésica de radiotelescopios es ahora posible con una precisión de milímetros a centímetros, según publica periódicamente la comunidad científica. Este grupo de proyecto global fue fundado en el año 2000 por Harald Schuh (Múnich/TU Viena) y 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 Terrestre y Sistemas de Referencia (IERS). 

Las observaciones fotográficas realizadas entre 1959 y 1985 se consideran irrelevantes hoy en día debido a su coste, pero han propiciado un resurgimiento de técnicas electroópticas como la 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), JBMetzler, Stuttgart 1968.
• Hellmut Schmid : Das Weltnetz der Satelitentriangulation . Wiss. Mitteilungen ETH Zurich y Journal of Geophysical Research , 1974.
• Klaus Schnädelbach et al .: Programa de triangulación de satélites de Europa occidental (WEST), 2.º cálculo experimental. Mitteilungen Geodät.Inst. Graz 1/11, Graz 1972
• Nothnagel, Schlüter, Seeger: Die Geschichte der geodätischen VLBI en Deutschland, Bonn 2000.

• Biblioteca fotográfica de geodesia de la NOAA