Primeros mapas de observación de la Tierra desde nanosatélites tipo CubeSat

Miembros del IEEC en el NanoSat Lab de la UPC han desarrollado la tecnología para crear los primeros mapas de humedad del suelo, y de concentración, extensión y espesor del hielo marino.

Estudiantes y jóvenes investigadores del NanoSat Lab de la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC) y miembros del Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) han creado con tecnología propia los primeros mapas de humedad del suelo, y de concentración, extensión y espesor del hielo marino, así como mapas de salinidad del Ártico, en el marco de la misión FSSCat. Esta misión se lanzó al espacio por parte de la Agencia Espacial Europea (ESA) el 3 de septiembre de 2020 y consta de dos nanosatélites tipo CubeSat de 6 unidades.

Estos nanosatélites, llamados ³Cat-5/A y ³Cat-5/B y del tamaño de una caja de zapatos, han contribuido con estos datos a los servicios marino y terrestre del programa europeo de observación de la Tierra Copernicus. Los nanosatélites han aportado datos de variables climáticas esenciales con unas resoluciones espaciales y temporales muy buenas, además de una alta precisión y un coste inferior respecto a los satélites convencionales. Los datos científicos de la misión se han ido recibiendo desde la Estación Terrestre de Satélites del Montsec (SGSMontsec), ubicada en el Observatorio del Montsec (OdM – IEEC), desarrollada e instalada por el NanoSat Lab específicamente para esta misión y gestionada por el IEEC junto a la UPC.

Leyenda: Mapa de la concentración de hielo marino en el Ártico del 7 de noviembre de 2020:  (a) mapa con los datos del radiómetro de microondas (b) mapa de referencia a partir de datos sobre el terreno, y (c) mapa de errores
Créditos: UPC – NanoSat Lab

El NanoSat Lab, dirigido por el catedrático de la UPC e investigador del IEEC Adriano Camps, es un laboratorio dedicado al diseño y fabricación de cargas útiles y pequeños satélites vinculado a la Escola Tècnica Superior d’Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB), al Centro Específico de Investigación CommSensLab-UPC y al Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones (TSC) de la UPC. Los doctores por la UPC Joan Francesc Muñoz y Joan Adrià Ruiz de Azúa (actualmente miembro y ex-miembro del IEEC, respectivamente) y Lara Fernández y Adrián Pérez, estudiantes de doctorado del TSC y miembros del Institut, han desarrollado las cargas útiles de microondas y el SGSMontsec.

La misión ha tenido como objetivo monitorizar el hielo polar y la humedad del suelo. Los registros obtenidos constatan, por ejemplo, que el año 2020 ha sido el segundo en registrar la menor extensión de hielo en el Ártico desde que se tienen datos satelitales. Así mismo, el FSSCat tiene como otro objetivo ensayar sistemas de comunicación entre nanosatélites de cara a crear una futura red de satélites federados. Se llaman así aquellos satélites que consiguen compartir recursos para hacer ciertas operaciones, como la descarga compartida de datos, gracias a sistemas que permiten aprovechar al máximo tanto los sensores como las cargas que viajan a bordo de otros satélites de forma cooperativa.

Leyenda: Animación de uno de los mapas en el que se aprecia la evolución de la humedad del suelo, también en zonas no heladas, del 1 de octubre al 4 de diciembre del 2020. 
Créditos: UPC – NanoSat Lab

La misión FSSCat ganó el ‘Sentinel Small Satellite (S^3) Challenge Award’ —la categoría más importante de los Copernicus Masters Challenge Awards— y la ‘Copernicus Masters Competition’ en 2017. Siguiendo la política del programa Copernicus, los datos científicos de la misión están disponibles en abierto en la plataforma europea NextGeoss, que permite el acceso (y la exploración posterior) a datos federados para la observación de la Tierra.

A bordo de la misión también ha viajado el experimento ɸ-sat-1, un demostrador tecnológico del ESA, el primero que incorpora la inteligencia artificial en el espacio, y que ha servido para detectar la presencia de nubes en las imágenes ópticas y descartar las que no tienen suficiente calidad.

Enlaces

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El Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) promueve y coordina la investigación y el desarrollo tecnológico espacial en Cataluña en beneficio de la sociedad. El IEEC fomenta las colaboraciones tanto a nivel local como mundial, y es un eficiente agente de transferencia de conocimiento, innovación y tecnología. Como resultado de 25 años de investigación de alta calidad, llevada a cabo en colaboración con las principales organizaciones internacionales, el IEEC se encuentra entre los mejores centros de investigación internacionales, centrados en áreas como: astrofísica, cosmología, ciencias planetarias y observación de la Tierra. La división de ingeniería del IEEC desarrolla instrumentación para proyectos terrestres y espaciales, y tiene una amplia experiencia trabajando con organizaciones privadas y públicas del sector aeroespacial y otros sectores de innovación.  

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Leyenda: Mapa de la extensión de hielo en el Ártico
Créditos: UPC – NanoSat Lab

Contactos

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Barcelona, España
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Correo electrónico: comunicacio@ieec.cat 

Investigador Principal
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NanoSat Lab – Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC)
Barcelona, España
Adriano Camps
Correo electrónico: camps@tsc.upc.edu