Primers mapes d’observació de la Terra des de nanosatèl·lits tipus CubeSat

Membres de l’IEEC al NanoSat Lab de la UPC han desenvolupat la tecnologia per crear els primers mapes d’humitat del sòl, i de concentració, extensió i gruix del gel marí.

Estudiants i joves investigadors del NanoSat Lab de la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC) i membres de l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) han generat amb tecnologia pròpia els primers mapes d’humitat del sòl, i de concentració, extensió i gruix del gel marí, així com mapes de salinitat de l’Àrtic, en el marc de la missió FSSCat. Aquesta missió es va llançar a l’espai per part de l’Agència Espacial Europa (ESA) el 3 de setembre de 2020 i consta de dos nanosatèl·lits tipus CubeSat de 6 unitats. 

Aquests nanosatèl·lits, anomenats ³Cat-5/A i ³Cat-5/B i de la mida d’una capsa de sabates, han contribuït amb aquestes dades als serveis marí i terrestre del programa europeu d’observació de la Terra Copernicus. Els nanosatèl·lits han aportat dades de variables climàtiques essencials amb unes resolucions espacials i temporals molt bones, a més d’una alta precisió i un cost inferior respecte als satèl·lits convencionals. Les dades científiques de la missió s’han estat rebent des de l'Estació Terrestre de Satèl·lits del Montsec (SGSMontsec), ubicada a l’Observatori del Montsec (OdM – IEEC), desenvolupada i instal·lada pel NanoSat Lab específicament per a aquesta missió i gestionada per l’IEEC juntament amb la UPC. 

Llegenda: Mapes de concentració del gel marí a l’Àrtic del 7 de novembre del 2020: (a) mapa amb dades del radiòmetre de microones, (b) mapa de referència a partir de dades sobre el terreny, i (c) mapa d’errors
Crèdits: UPC – NanoSat Lab

El NanoSat Lab, dirigit pel catedràtic de la UPC i investigador de l’IEEC Adriano Camps, és un laboratori dedicat al disseny i fabricació de càrregues útils i petits satèl·lits vinculat a l’Escola Tècnica Superior d’Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB), al Centre Específic de Recerca CommSensLab-UPC i al Departament de Teoria del Senyal i Comunicacions (TSC) de la UPC. Els doctors per la UPC Joan Francesc Muñoz i Joan Adrià Ruiz de Azúa (actualment membre i exmembre de l’IEEC, respectivament) i Lara Fernàndez i Adrián Pérez, estudiants de doctorat del TSC i membres de l’Institut, han desenvolupat les càrregues útils de microones i l’SGSMontsec. 

La missió ha tingut com a objectiu principal monitoritzar el gel polar i la humitat del sòl. Els registres obtinguts constaten, per exemple, que l’any 2020 ha estat el segon a registrar la menor extensió del gel a l`Àrtic des que es tenen dades satel·litals. Així mateix, el FSSCat té com a altre objectiu assajar sistemes de comunicació entre nanosatèl·lits de cara a crear una futura xarxa de satèl·lits federats. S’anomenen així aquells satèl·lits que aconsegueixen compartir recursos per fer certes operacions, com ara la descàrrega compartida de dades, gràcies a sistemes que permeten aprofitar al màxim tant els sensors com les càrregues que viatgen a bord d’altres satèl·lits de forma cooperativa. 

Llegenda: Animació d’un dels mapes en la qual s’aprecia l’evolució de la humitat del sòl, també en zones no glaçades, de l’1 d’octubre al 4 de desembre de 2020. 
Crèdits: UPC – NanoSat Lab

La missió FSSCat va guanyar el ‘Sentinel Small Satellite (S^3) Challenge Award’ —la categoria més important dels Copernicus Masters Challenge Awards— i la ‘Copernicus Masters Competition’ el 2017. Seguint la política del programa Copernicus, les dades científiques de la missió estan disponibles en obert a la plataforma europea NextGeoss, que permet l’accés (i l’explotació posterior) a dades federades per a l’observació de la Terra.

A bord de la missió també ha viatjat l’experiment ɸ-sat-1, un demostrador tecnològic de l’ESA, el primer que incorpora la intel·ligència artificial a l’espai, i que ha servit per detectar la presència de núvols a les imatges òptiques i descartar les que no tenen prou qualitat.

Enllaços

– IEEC
– UPC
– NanoSat Lab
– FSSCat
 
Més informació

L’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) promou i coordina la recerca i el desenvolupament tecnològic espacial a Catalunya en benefici de la societat. L’IEEC fomenta les col·laboracions tant a nivell local com mundial, i és un eficient agent de transferència de coneixement, innovació i tecnologia.  Com a resultat de 25 anys de recerca d’alta qualitat, duta a terme en col·laboració amb les principals organitzacions internacionals, l’IEEC es troba entre els millors centres d’investigació internacionals centrats en àrees com: l’astrofísica, la cosmologia, les ciències planetàries i l’observació de la Terra. La divisió d’enginyeria de l’IEEC desenvolupa instrumentació per a projectes terrestres i espacials, i té una àmplia experiència treballant amb organitzacions privades i públiques del sector aeroespacial, així com altres sectors d’innovació.   

L’IEEC és una fundació privada sense ànim de lucre regida per un Patronat compost per la Generalitat de Catalunya i unes altres quatre institucions amb una unitat científica cadascuna, que en conjunt constitueixen el nucli de l’activitat d’I+D de l’IEEC: la Universitat de Barcelona (UB) amb la unitat científica ICCUB – Institut de Ciències del Cosmos; la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) amb la unitat científica CERES – Centre d’Estudis i Recerca Espacials; la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) amb la unitat científica CTE – Grup de Recerca en Ciències i Tecnologies de l’Espai; i el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) amb la unitat científica ICE – Institut de Ciències de l’Espai. L’IEEC és un centre CERCA (Centres de Recerca de Catalunya).

Imatge

Llegenda: Mapa de l’extensió de gel a l’Àrtic
Crèdits: UPC – NanoSat Lab

Contactes

Oficina de Comunicació de l'IEEC
Barcelona, Espanya
Ana Montaner i Sònia Bagudanch
Correu electrònic: comunicacio@ieec.cat 

Investigador principal
Grup de Recerca en Ciències i Tecnologies de l’Espai (CTE)
NanoSat Lab – Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC)
Barcelona, Espanya
Adriano Camps
Correu electrònic: camps@tsc.upc.edu