Uno de los instrumentos fundamentales en muchos aspectos de la astronáutica es el altímetro. Se trata de un dispositivo que, mediante diversas tecnologías, permite calcular la altitud de un vehículo respecto a la superficie de un planeta o luna.

Los altímetros son necesarios para saber cuándo activar un retrocohete que nos permitirá aterrizar en un lugar, por ejemplo, o cuándo abrir unos paracaídas.

La técnica que emplean puede variar en función de las características del escenario. Así, dentro de la atmósfera de la Tierra puede usarse un altímetro de presión o barométrico, que es capaz de medir esta última para calcular la altitud, dado que la presión depende de ella. Estos altímetros pueden usarse para desplegar paracaídas de forma oportuna, pero en general no se emplean demasiado en astronáutica pues las naves espaciales suelen moverse principalmente fuera de la atmósfera terrestre, o la de otros planetas, si la tienen, es demasiado diferente y variable.

Son mucho más útiles los radioaltímetros, que emplean una señal de radio la cual proyectan hacia el suelo. Cuando ésta rebota y regresa al emisor, es posible calcular la altitud debido a que la velocidad de la señal es conocida de antemano, y sólo se requiere medir el tiempo implicado. Este tipo de altímetro ha permitido que las sondas interplanetarias hayan podido aterrizar en la Luna o Marte, e incluso en asteroides, de forma totalmente automática. Una sonda orbital, además, puede usar un altímetro para calcular con mayor precisión su órbita respecto al cuerpo alrededor del cual se encuentre.



En función de la frecuencia de la onda de radio, los altímetros pueden ser llamados altímetros radar si utilizan principalmente microondas. Incluso pueden usar varias frecuencias simultáneamente, para evitar errores debido a la acción de interferencias ionosféricas o de otro tipo.

Los altímetros radar tienen aplicaciones científicas notables. Funcionando permanentemente, pueden determinar la altitud del satélite con una precisión de pocos metros e incluso centímetros. Por tanto, teniendo en cuenta que la altitud de una órbita no varía a corto plazo, si la superficie muestra accidentes geográficos, dicho altímetro puede levantarnos un mapa de estos últimos. Es decir, será posible obtener un mapa altimétrico de la superficie, donde sepamos la altura de montañas, colinas, depresiones, ríos, mares, etc. En concreto, las diferencias de altura en los océanos pueden revelar corrientes de importancia climatológica, o poner de manifiesto el fondo marino, oculto a las imágenes tradicionales. Misiones conocidas como el TOPEX/Poseidon o el Jason-1, transportan altímetros radar para este tipo de investigaciones.


Los altímetros de vehículos alrededor de la Tierra pueden aprovechar la disponibilidad de los sistemas de posicionamiento global, como el GPS estadounidense, ya que éstos nos indican la posición tridimensional y la altitud respecto a la superficie del receptor, instalado en un coche, un avión, o un satélite.

Por último, se pueden mencionar los altímetros láser (Lidar), que en vez de usar ondas de radio emplean rayos de luz (disponen de un emisor láser y de un telescopio para la recepción). Funcionan de forma análoga a los altímetros radar y son útiles para levantar mapas de alta resolución de superficies. Además, los satélites pueden usarlos, no para medir altitudes, sino para calcular simples distancias con respecto a otros vehículos. Desde el punto de vista científico, los pulsos de rayos láser utilizados pueden servir para computar la altitud de las diversas capas de la atmósfera, de partículas en suspensión, etc.