Qué sigue Orbinauts
183 satélites de 6 clases, y el mapa en directo los dibuja todos con las mismas reglas. Cada uno tiene su propia página, con dónde está ahora, su próximo paso sobre ti y su órbita. Sobre 53 de ellos el sitio escribe además a mano — el índice de satélites los agrupa —: qué es, quién lo opera y para qué sirve, en cada uno de los idiomas del sitio. 130 de ellos vuelan en las 5 constelaciones, GPS, Galileo, BeiDou, GLONASS y BlueBird, y el sitio no escribe nada a mano sobre ninguno de ellos en particular: la página de cada uno lo llama como lo llama el catálogo y dice lo que dicen su órbita y su constelación. Cada constelación tiene también su propia página, que lista todos sus satélites con el camino a la página de cada uno y responde a la pregunta que responde un receptor: cuántos de ellos hay ahora mismo sobre tu horizonte, calculado en tu navegador a partir de las órbitas que la página ya tiene.
Dos cosas de la órbita deciden qué hace el resto del sitio con un satélite. Solo uno lo bastante brillante para verse a simple vista, 11 de los 183, tiene horarios de paso por ciudad: una página de ciudad sobre algo que allí nadie puede ver no tendría nada que decir, así que los demás conservan su sitio en el mapa en directo y su propia página, y nada más. Y un satélite en órbita geoestacionaria se queda sobre una longitud del ecuador en lugar de salir y ponerse, así que el sitio dice dónde está parado y nunca se calcula ningún paso para él: no hay ninguno que calcular.
Dos fuentes para la órbita
Cada cuatro horas Orbinauts obtiene de Space-Track, el catálogo público de la Fuerza Espacial de Estados Unidos, los elementos orbitales actuales de cada satélite que sigue, en el formato Orbit Mean-Elements Message que el catálogo recomienda. Los elementos describen la órbita en un instante, la época, y un modelo estándar (SGP4) los propaga hacia delante o hacia atrás desde ahí. Para la ISS, la NASA publica además unas efemérides: una tabla del estado real y previsto de la estación durante los próximos días, encendidos de motor planificados incluidos. Orbinauts las obtiene con la misma cadencia.
Una regla elige entre las dos: una respuesta usa las efemérides cuando cubren el instante pedido y son lo bastante recientes, y los elementos orbitales en caso contrario. Cada respuesta nombra la fuente que usó y la antigüedad de esa fuente, de modo que los datos viejos nunca se ocultan.
Posiciones
Una posición es dónde está el satélite en un instante: el punto del suelo que tiene debajo y su altitud. Se calcula bajo demanda, nunca se almacena, bien propagando los elementos, bien interpolando entre los vectores de las efemérides. El mapa en directo ejecuta el mismo código de propagación en tu navegador, solo a partir de los elementos, y por eso puede mover el marcador cada segundo sin preguntar a ningún servidor; todo lo que tiene consecuencias, como la hora de un paso, viene de la API.
Pasos
Un paso es un cruce del satélite por encima del horizonte de un observador: cuándo sale, cuándo culmina y a qué altura, cuándo se pone, y si el Sol lo ilumina mientras tanto. Orbinauts busca esos cruces en los próximos días desde un punto de la Tierra, el que informa tu navegador o el centro de una ciudad que tiene página.
La mayor parte de un paso no se puede ver. Lo que Orbinauts muestra es la ventana visible: el tramo del paso en el que se cumplen cuatro cosas a la vez — el Sol está al menos 6 grados bajo el horizonte del observador (crepúsculo náutico o más oscuro), el satélite está iluminado por el Sol y no en la sombra de la Tierra, está al menos 10 grados sobre el horizonte, y su brillo previsto es de magnitud 4 o más brillante, más o menos lo más tenue que distingue el ojo desnudo bajo el cielo de una ciudad. Los dos extremos de la ventana son el momento en que el satélite aparece y el momento en que desaparece, y esas son las horas que dan las páginas, los calendarios y los canales: un paso que sale a las 21:52 puede verse solo de 21:53 a 22:00, cuando entra en la sombra de la Tierra todavía muy alto. Un paso con esa ventana es un paso visible; uno sin ella sigue apareciendo en la lista, con sus horas de salida y puesta, pero no se marca como visible. Si un paso tiene más de un tramo así, la ventana es el más largo. Por debajo de 10 grados el satélite se arrastra por el horizonte y se pierde fácilmente tras los edificios, y la visibilidad no dice nada de las nubes.
El brillo se calcula, nunca se mide. Un satélite puede tener una magnitud estándar: cuánto brilla visto desde 1000 km de distancia con la mitad de su cara iluminada vuelta hacia el observador, un número tomado de los valores que publican los astrónomos. Desde ahí el modelo lo lleva a cada instante del paso — un satélite más lejano se ve más tenue, cinco magnitudes por cada factor de diez en la distancia, y uno que enseña un fino creciente de su cara iluminada se ve más tenue que otro que la enseña entera, como la Luna en sus fases. El resultado es una estimación. No tiene en cuenta los destellos en sus superficies planas, que pueden hacer que un satélite brille un instante mucho más de lo que dice el modelo, ni la bruma de la atmósfera, que apaga todo lo que está bajo en el cielo; y no sabe nada de lo oscuro que es tu propio cielo. Cada paso visible se muestra con la magnitud más brillante que alcanza dentro de su ventana, en palabras llanas: tan brillante como Venus, tan brillante como Júpiter, tan brillante como las estrellas más brillantes, o no más brillante que una estrella tenue.
Qué muestran las páginas
La página de una ciudad lista en una sola tabla los pasos visibles de cada satélite visible a simple vista en los próximos 10 días, primero el más cercano, cada fila con el nombre de su satélite, calculados para el centro de la ciudad y mostrados en su propia zona horaria; a unos kilómetros de distancia, las horas difieren en segundos. Su tabla se recalcula cada cuatro horas, cuando lo hacen los elementos, y su calendario, su canal y su tarjeta llevan los mismos pasos. La página de un satélite indica su posición en el momento en que se generó la página, y si el satélite estaba entonces iluminado por el Sol o en la sombra de la Tierra; en el navegador actualiza ambas cosas cada treinta segundos. El mapa en directo dibuja todos los satélites; del que sigue, su traza terrestre sobre la órbita anterior y la siguiente y la zona sobre cuyo horizonte está en ese momento; y dos franjas donde el Sol está bajo el horizonte: el crepúsculo, donde ya se ha puesto pero está a menos de 6 grados bajo el horizonte, y la noche, donde está al menos 6 grados por debajo, lo bastante oscura para un paso visible. Si la órbita tarda más de 24 horas, la traza cubre las últimas y las próximas 6 horas en lugar de una órbita entera a cada lado: la Tierra gira varias veces bajo un satélite así antes de que dé una vuelta, así que una órbita entera envolvería el mapa en vez de mostrar dónde ha estado y adónde va. En el mapa, todos los satélites se dibujan con las mismas reglas, tengan o no página y vuelen en la constelación que vuelen: un pequeño satélite del tamaño que le da su masa, girado para que su cheurón apunte hacia donde se mueve sobre el suelo, o sin el cheurón y derecho si está en órbita geoestacionaria, parado sobre el ecuador, todos en un mismo ámbar salvo el que sigue el mapa, que se dibuja en rojo. Una estación espacial se dibuja como una estación, una larga estructura con paneles solares en cada extremo y sus módulos cruzándola, y un satélite más pequeño se dibuja con menos celdas en sus paneles, para que se vea nítido a su tamaño. Si el satélite está iluminado por el Sol o en la sombra de la Tierra, una de las cuatro condiciones de un paso visible, se dice con palabras junto al mapa en lugar de dibujarse en su marcador; su traza terrestre se dibuja más tenue en el tramo que pasa en la sombra de la Tierra.
Leer el mapa
El satélite que sigue el mapa lleva dos líneas. La línea discontinua que tiene delante es su órbita siguiente, y la línea fina que deja detrás, la anterior; si la órbita tarda más de 24 horas, son las próximas y las últimas 6 horas. Las dos líneas se atenúan en el tramo que el satélite pasa en la sombra de la Tierra, donde el Sol no lo ilumina. El foco blanco que lo rodea es donde está sobre el horizonte ahora mismo: desde cualquier punto dentro de él, el satélite está en algún lugar del cielo. Y las franjas más oscuras son el crepúsculo y la noche, donde el Sol ya se ha puesto, la más oscura de las dos donde está lo bastante bajo para un paso visible.
Precisión y frescura
El motor de cálculo se prueba contra una biblioteca astronómica independiente en escenarios registrados: las posiciones a lo largo de las efemérides caen a un centenar de metros de ellas, y las horas de paso a un par de segundos. La incertidumbre mayor está en las propias fuentes. Los elementos se desvían al envejecer, unos kilómetros al día en el caso de la ISS, y una maniobra imprevista deja mal toda predicción posterior hasta la siguiente actualización. Por eso cada respuesta lleva la antigüedad de sus datos, y por eso la página de estado muestra si la última actualización funcionó.
La API
Todo lo que muestran las páginas lo responde la API en JSON: la posición actual de un satélite, su traza terrestre, los pasos sobre cualquier punto de la Tierra y los propios elementos orbitales. Es anónima, limitada a un número de peticiones por hora desde cada dirección, y cada respuesta repite la línea de crédito que te pide mostrar junto a los datos.