Innovación | Proyectos por ámbitos

Proyectos por ámbitos

Miembros del IEEC llevan a cabo proyectos de investigación y desarrollo aplicados en gran variedad de ámbitos: investigación científico-tecnológica, observación de la Tierra, navegación, seguridad espacial, telecomunicaciones, tecnologías de exploración planetaria y segmento terrestre, entre otros.

El IEEC, en algunos casos a través de sus Unidades de Investigación, cubre una gran variedad de aplicaciones con los proyectos de investigación y desarrollo que lleva a cabo: comunicaciones con nanosatélites, ciencias atmosféricas y astronómicas, infraestructuras científicas, desarrollos tecnológicos para misiones espaciales actuales y futuras, sistemas de posicionamiento y aumentación por satélite y su vinculación con tecnología 5G, algoritmos de compresión de datos, y planificadores de telescopios terrestres para misiones espaciales, entre otras.

A continuación destacamos los más relevantes y recientes, distribuidos en siete áreas temáticas, aunque existen interrelaciones entre sí.

Programas de investigación científico-tecnológicos

Los programas de investigación que abarcan los componentes científico y tecnológico son un pilar fundamental entre los proyectos desarrollados desde el IEEC.

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En particular, estos programas son muy relevantes en el marco de desarrollos con un componente de innovación significativo y que son de alto interés para futuras misiones.

Destacan recientemente los proyectos de la ESA, llamados LETS y LIRA, vinculados a la contribución a la misión LISA en el área de astronomía de ondas gravitacionales, con el desarrollo de un subsistema de control de temperatura de alta precisión, que permiten el análisis y calibración de sensores de temperatura, incluidos sensores ópticos.

Observación de la Tierra

La Observación de la Tierra desde el espacio es un elemento clave para las ciencias relacionadas con la Tierra. Las aplicaciones derivadas de la Observación de la Tierra son fundamentales para comprender y mitigar algunos de los grandes retos actuales: el cambio climático, la crisis de recursos naturales, emergencias y daños medioambientales o la pérdida de la biodiversidad.

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En este contexto, el IEEC es un centro líder en teledetección y uso de señales de geoposicionamiento para aplicaciones de Observación de la Tierra, desde la invención de técnicas de medida, prototipos de algoritmos y de instrumentación, técnicas de calibración, verificación y validación, así como preparación y participación en misiones espaciales relacionadas.

Entre las principales áreas de especialización del IEEC destaca el uso de los Sistemas Globales de Navegación por Satélite (GNSS) en ciencias atmosféricas, la reflectometría basada en señales de oportunidad GNSS (GNSS-R), las radio ocultaciones GNSS (GNSS-RO), las tecnologías hiperespectrales avanzadas y su aplicación en pequeños satélites, la fusión de datos para la generación de productos de Observación de la Tierra y la mejora de las infraestructuras espaciales ya existentes (en particular, del programa Copernicus).

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Navegación

En diversos grupos del IEEC se pone de manifiesto la amplia experiencia en Posicionamiento, Navegación y Sincronización (Positioning, Navigation and Timing, PNT) en múltiples ámbitos como la Observación de la Tierra, las Telecomunicaciones y la Meteorología Espacial, y en aplicaciones terrestres que requieren geoposicionamiento.

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Se pone énfasis también en la mejora de las infraestructuras espaciales existentes, EGNOS y Galileo (EGNSS), y en sus evoluciones futuras y servicios asociados, así como en el desarrollo de nuevos conceptos en LEO-PNT, complementarios al GNSS, basados en transmisión de señales de navegación desde órbitas bajas. También cabe destacar el posicionamiento basado en púlsares para permitir en el futuro la navegación interplanetaria.

Ejemplos relevantes incluyen, entre otros, el diseño, el desarrollo y la prueba de algoritmos para futuros nuevos señales EGNSS y LEO-PNT, nuevos receptores GNSS de bajo consumo para aplicaciones de Internet de las Cosas, mitigación de interferencias y autenticación de mensajes de navegación, aspectos relevantes en ciberseguridad y pruebas de concepto del Galileo Commercial Authentication Service (CAS).

Seguridad espacial

Actualmente, se ha convertido en una prioridad la protección de los activos espaciales contra amenazas como los fenómenos meteorológicos, la basura espacial y los objetos de proximidad terrestre.
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Para estos efectos, se impulsan programas de vigilancia y seguimiento espacial (SST) y meteorología espacial (SWE) del programa de seguridad espacial (S2P) para la supervisión y el análisis de los factores relacionados, como son la actividad del Sol, la magnetosfera, la ionosfera y los cambios en las trayectorias de los objetos espaciales.

El Observatorio del Montsec (OdM) contribuye activamente desde hace años en el programa SST de la Unión Europea (EUSST) en el seguimiento de satélites. También existe una participación significativa en el programa S2P a través de los proyectos SWESNET y SWEMED.

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Telecomunicaciones

Más allá de promover las telecomunicaciones como una de las tres temáticas de la Estrategia NewSpace de Catalunya, el IEEC participa en proyectos vinculados al desarrollo de un telepuerto de comunicaciones satelitales en el Observatori del Montsec (OdM), en el diseño de señales y modulaciones por EGNSS, así como en proyectos vinculados a aplicaciones que requieran de comunicaciones 5G y el uso del Internet de las Cosas (IdC).

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Ejemplos de lo anterior incluyen la utilización de la estación de comunicaciones satelitales del NanoSatLab de la UPC, con antenas en las bandas VHF/UHF y S, para la comunicación con el satélite Enxaneta, y los trámites regulatorios de radiofrecuencia correspondientes.

En particular, el IEEC es responsable de la explotación de esta estación y se ha inscrito en el registro de operadores de redes y de servicios de comunicaciones electrónicas de la CNMC. También destacan proyectos en compresión de datos para fomentar el uso eficiente de los radioenlaces satelitales y un proyecto de innovación vinculado a la Formación Profesional que promueve el despliegue de laboratorios de comunicaciones 5G, satelitales y el IdC para aplicaciones en seguridad laboral.

Tecnologías de exploración planetaria

El IEEC es un centro puntero en la construcción de instrumentación y sensórica para la exploración espacial.

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En particular, para misiones en la Luna y en Marte y para el estudio científico de exoplanetas. También participa en distintas redes europeas que definen la hoja de ruta en áreas de investigación teórica y experimental.

Fruto del proyecto MELISA, impulsado desde el IEEC, se ha diseñado y desarrollado un magnetómetro miniaturizado, de muy bajo ruido, en el rango ultrabajo de frecuencias, que implementa la modulación del campo magnético mediante resonadores microelectromecánicos (MEMS). Otro caso de colaboración europea es el proyecto MiniPINS, cuyo objetivo es desarrollar y prototipar paquetes de sensores de superficie miniaturizados para Marte y la Luna.

 

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Segmento terrestre

En el marco del estudio del cosmos y la Tierra, el IEEC es un agente activo en la construcción de instrumentación astronómica y terrestre

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Asume responsabilidades de alto nivel en la implementación, gestión operativa y en el procesado de datos a nivel del segmento terrestre.

Todo esto se refleja con el fomento de un telepuerto de comunicaciones en el Montsec, del que destaca la estación terrestre en banda S del Observatorio del Montsec, el desarrollo y la adaptación del software STARS para el telescopio COLIBRI en México, y la colaboración en investigación y desarrollo para el observatorio Cherenkov Telescope Array (CTAO) en el desierto de Atacama, situado en el noreste de Chile.