viernes, 21 febrero 2025
La mejor manera de garantizar una conectividad estable, instantánea y universal es a través de los sistemas satelitales multiórbita”

La tecnología satelital, tanto de comunicaciones como de observación de la Tierra, vela por nuestro bienestar a cientos e incluso miles de kilómetros de distancia. Sin embargo, los desarrollos innovadores están mirando ya no sólo a la mejora continua en la seguridad y la respuesta en situaciones de emergencia, sino que trabajan en un horizonte más lejano, el de los futuros asentamientos lunares.

Una mejor seguridad  desde el Espacio

Pocas tareas son tan importantes para un gobierno como la de ser capaz de dar una respuesta rápida y eficaz ante una situación de emergencia. Salvaguardar la vida de sus ciudadanos tras una catástrofe natural o un ataque intencionado debe ser la máxima prioridad. Para llevar a cabo esta importante tarea no solo ha de contar con las últimas tecnologías disponibles en cada momento: se impone una colaboración constante entre la administración pública y el sector privado para que estos desarrollos se realicen de forma coordinada y eficiente.

Un elemento clave en estas situaciones es contar con comunicaciones estables, confiables y seguras, que permitan tener acceso a información precisa y actualizada en tiempo real a todos los equipos que trabajan en contextos de emergencia. En estos momentos, cuando las comunicaciones terrestres suelen ser más vulnerables, ya que los daños en sus infraestructuras pueden dejarlas completamente inoperativas, las comunicaciones satelitales deben ser, por tanto, garantes de una respuesta eficaz a la hora de diseñar la estrategia de respuesta y realizar el seguimiento de misiones de socorro.

Garantizar las comunicaciones seguras soberanas: IRIS2 y GOVSATCOM

La mejor manera de garantizar una conectividad estable, instantánea y universal es a través de los sistemas satelitales multiórbita. Este tipo de soluciones, además de posibilitar acceso a internet en zonas que carecen de una infraestructura de comunicaciones, son fundamentales a la hora de establecer comunicaciones, especialmente de vídeo. El planteamiento multiórbita, al combinar tecnologías LEO, MEO y GEO, permite beneficiarse de las diferentes virtudes de cada una de ellas, como la falta de latencia o la distribución broadcast sobre grandes regiones. 

Esta gran flexibilidad resultaría muy útil tanto en el campo civil como en el militar, por lo que es necesario seguir avanzando en su implantación para alcanzar su uso dual en Europa. De hecho, el sistema IRIS2 de la Unión Europea se plantea como un proyecto multiórbita orientado a aplicaciones militares y comerciales que tiene como objetivo principal garantizar la soberanía en las comunicaciones seguras de los países miembros de la Unión.

La resiliencia y robustez de las comunicaciones ayuda a la coordinación entre los diferentes equipos de soporte. Especialmente, en los primeros compases de una misión, cuando recabar y difundir el estado real de la situación puede provocar cambios en los planes iniciales. A medida que los equipos van tomando posiciones en el tablero de operaciones la comunicación debe ser constante y fluida, máxime si son diferentes los organismos que están trabajando en la respuesta. 

La interdependencia entre diferentes cuerpos y fuerzas de seguridad de un Estado (o incluso de varios, si la situación de emergencia afecta a más de un país) requiere que estas comunicaciones no solo sean robustas. Deben ser, además, seguras y no verse comprometidas tanto por interferencias coyunturales como por ataques deliberados. En este contexto el programa GOVSATCOM, uno de los cinco componentes del programa Espacial de la Unión Europea, tiene como objetivo proporcionar a los gobiernos de los Estados miembro comunicaciones resilientes en estos momentos especialmente críticos.

Este canal de comunicación protegida garantiza el acceso y la disponibilidad a las diferentes entidades gubernamentales, tanto civiles como militares. Pero su área de acción va más allá de las fronteras de los países. Si las zonas afectadas se encuentran más allá de los límites de la UE, esta coordinación podrá mantenerse sin tener que depender de las limitaciones geográficas, pudiendo llevar la ayuda humanitaria a las áreas más remotas del planeta.

Los satélites Spainsat NG I y II, permitirán a nuestras Fuerzas Armadas y de Seguridad contar con comunicaciones encriptadas y seguras en todo el mundo”

Servicio PRS:  robustez y seguridad  en el posicionamiento por satélite 

Una vez que tenemos las comunicaciones garantizadas, tanto desde un punto de vista de disponibilidad como de seguridad, es necesario poder contar con capacidades de posicionamiento que nos permitan llevar a cabo acciones con la mayor precisión posible.

El Public Regulated Service (PRS) es un servicio de navegación satelital que se encuadra dentro del Sistema Galileo y es altamente seguro y resistente a interferencias. Actualmente, se encuentra en un estado de desarrollo avanzado y ya está operativo en algunos organismos de los estados. Aunque su fase de despliegue completo ha empezado este año, se estima que todavía tarde un tiempo en estar completamente operativo.

Spainsat NG I y II. España a la vanguardia de las comunicaciones de Defensa

Los gobiernos de la Unión Europea también trabajan de forma coordinada en el desarrollo de programas Aeroespaciales propios que consolidan la autonomía estratégica de toda la región. En el caso español, destacan los satélites Spainsat NG I y II, que permitirán a nuestras Fuerzas Armadas y de Seguridad contar con comunicaciones encriptadas y seguras en todo el mundo.

Estos satélites, cuya vida útil será de 15 años, reemplazarán a los actuales SpainSat y XTAR-EUR y serán puestos en órbita durante los próximos meses. Este ambicioso proyecto ha contado con la participación indispensable del tejido empresarial del sector Aeroespacial de nuestro país, permitiendo alcanzar sus hitos en los tiempos marcados y con la mayor de las garantías posibles, y desarrollando soluciones en el estado del arte, como las antenas activas, que dotarán a los Spainsat NG de una capacidad operativa sin precedentes.

Conclusión

Como hemos visto, las comunicaciones satelitales juegan un papel crucial para garantizar una respuesta rápida y eficaz en situaciones de emergencia. La fiabilidad y seguridad que deben ofrecer estos sistemas son esenciales cuando las infraestructuras terrestres pueden quedar dañadas o inoperativas. Las constelaciones multiórbita como IRIS2 aseguran una conectividad estable y de baja latencia, facilitando la coordinación entre equipos de rescate y organismos de seguridad, tanto en el ámbito civil como militar. Por su lado, el programa europeo GOVSATCOM proporciona la seguridad que estas comunicaciones resilientes requieren.
A la hora de asignar y dirigir nuestros recursos de forma eficiente las capacidades de posicionamiento por satélite y de observación de la tierra (PRS) y observación son tan importantes como las propias comunicaciones que debemos establecer entre los diferentes equipos. Asimismo, la responsabilidad de los diferentes Estados para desarrollar sus propios programas Aeroespaciales, de forma coordinada con el resto de los países de la UE y en estrecha colaboración con el sector privado, permitirá que los ciudadanos estemos debidamente protegidos y tengamos las capacidades tecnológicas que nuestras sociedades desarrolladas exigen.
Sentinel-1A, fue lanzada en 2014, seguida por Sentinel-1B en 2016, permitiendo un mapeo global cada 12 días”

Copernicus: la misión europea para mejorar la vida de sus ciudadanos

¿Cómo avanzó el flujo de lava del volcán de La Palma? ¿Qué zonas de Grecia fueron devastadas por los incendios del verano de 2023? ¿Qué campos de trigo y maíz necesitan más fertilizantes para evitar malas cosechas? Todas estas preguntas tienen una respuesta en común: el programa Copernicus, una ambiciosa iniciativa de observación de la Tierra liderada por la Unión Europea. Copernicus, al proporcionar acceso gratuito a datos geoespaciales, tiene el objetivo de mejorar la vida de los ciudadanos europeos.
A través de la constelación de satélites Sentinel, Copernicus recopila más de 12 terabytes de datos al día, consolidándose como el mayor proveedor de información geoespacial del mundo. Sus aplicaciones abarcan servicios clave como la vigilancia terrestre, la gestión de emergencias, monitoreo atmosférico, vigilancia del entorno marítimo, cambio climático y seguridad. A continuación, exploramos algunas de las misiones más relevantes que forman parte de este programa.

Sentinel 1 

Mapeo radar de la Tierra  24 horas al día

Sentinel-1 es la primera misión radar de Copernicus, diseñada para mapear la Tierra tanto de día como de noche, y en cualquier condición meteorológica. Este satélite utiliza un radar de apertura sintética (SAR) de banda C para obtener imágenes de alta resolución. La primera nave, Sentinel-1A, fue lanzada en 2014, seguida por Sentinel-1B en 2016, permitiendo un mapeo global cada 12 días.

Buques entre Gibraltar y Algeciras en septiembre de 2017.

El radar de Sentinel-1 tiene la capacidad de observar fenómenos complejos como los vertidos de petróleo en el mar, que son visibles con manchas oscuras. También se utiliza para monitorear el desplazamiento de barcos, proporcionando información vital a guardacostas y servicios de seguridad en tiempo real.

Además, este satélite es clave para la cartografía del hielo en las regiones polares, una herramienta esencial para la seguridad marítima en las rutas del Ártico, así como para determinar la dirección, longitud de onda y altura de las olas, contribuyendo a la predicción meteorológica.

Buques entre Gibraltar y Algeciras en septiembre de 2017.

El uso de Sentinel-1 no se limita al ámbito marítimo. Sus datos son fundamentales en situaciones de emergencia, como terremotos o inundaciones, ya que permiten una rápida evaluación de los daños.

Medición de radar de Sentinel-1 tras el terremoto de Marruecos en septiembre de 2023, usada para analizar cómo se ha desplazado el suelo.

Sentinel 2

imágenes multiespectrales para el monitoreo terrestre

Sentinel-2 es otra misión clave de Copernicus, dedicada al monitoreo terrestre mediante imágenes multiespectrales de alta resolución. Cada satélite Sentinel-2 (A,B y C) está equipado con una cámara que capta 13 bandas espectrales, que permite ver y analizar algunos aspectos de la superficie terrestre que quedan ocultos a la vista humana. Sentinel-2 es crucial para la agricultura de precisión, ya que proporciona datos sobre la salud de los cultivos y ayuda a los agricultores a optimizar el uso de fertilizantes y agua.

Imagen captada por Sentinel-2 en el que se muestra es cómo la región de Stung Treng, en Camboya, ha sufrido una fuerte deforestación entre 2018 y 2024 - ©  European Union, Copernicus Sentinel-2 imagery - August 2024.

Desde inundaciones hasta planificación urbana

Con un ciclo de repetición de cinco días, los satélites Sentinel-2A, Sentinel-2B y Sentinel-2C ofrecen una visión constante de la superficie terrestre. Entre sus usos más destacados se encuentran el monitoreo de desastres naturales, como incendios forestales e inundaciones, y la planificación urbana. Además, gracias a sus capacidades multiespectrales, es posible detectar cambios en la vegetación, como las áreas deforestadas en la provincia camboyana de Stung Treng, proporcionando datos vitales para la lucha contra la deforestación.

Una de las aplicaciones más fascinantes de Sentinel-2 ha sido el descubrimiento de colonias de pingüinos en la Antártida, gracias a la detección de manchas de guano en el hielo. Aunque los pingüinos son demasiado pequeños para ser visibles en las imágenes, sus excrementos permiten a los científicos seguir su distribución y cambios en las poblaciones.

En octubre de 2021, Sentinel-2 captó un nuevo flujo de lava del volcán en erupción en la isla española de La Palma. Esta imagen fue procesada en color verdadero, utilizando el canal infrarrojo de onda corta para resaltar el flujo de lava.

Imágenes de guano y de la nueva colonia creada por los pingüinos gracias a Sentinel-2 Cape Gates Antarctica, Sentinel-2 © ESA
En octubre de 2021, Sentinel-2 captó un nuevo flujo de lava del volcán en erupción en la isla española de La Palma”

Sentinel 3

Previsión oceánica  y vigilancia medioambiental  y climática

Sentinel-3 expands the Copernicus mission into the observation of the topography and temperature of the Earth’s oceans and the surface. Equipped with an altimeter and a radiometer, Sentinel-3A and Sentinel-3B measure the height of the ocean surface, as well as the temperature of the oceans and the land, with a precision of up to one kilometre.

Sentinel-3 has been crucial in the monitoring of extreme weather phenomena, such as Storm Filomena in 2021, which blanketed most of Spain with snow. Copernicus’ images captured the magnitude of the storm and facilitated the planning of emergency responses. Additionally, during the 2023 summer heatwave, the satellite allowed for the measurement of the Earth’s surface in Europe, revealing extreme values that exceeded 46°C in cities such as Rome and Seville.
Imagen de la Península Ibérica y el impacto de la tormenta Filomena en la zona central y nororiental.

Sentinel 5P

Sentinel-5P: calidad
del aire y vigilancia atmosférica

Sentinel-5P es una misión precursora de la futura Sentinel-5, diseñada para monitorizar los gases y aerosoles que afectan la calidad del aire y el clima. Este satélite, lanzado en 2017, llena el vacío de datos dejado por el satélite Envisat y proporciona información crítica sobre la concentración de gases como el dióxido de nitrógeno, monóxido de carbono y ozono.

Una de las contribuciones más importantes de Sentinel-5P ha sido el monitoreo de la contaminación atmosférica en las principales ciudades europeas, permitiendo a los gobiernos implementar medidas más eficaces para mejorar la calidad del aire. Además, sus datos son esenciales para evaluar el impacto de los incendios forestales y las emisiones industriales en el clima global.
Altas concentraciones de dióxido de azufre sobre el Golfo Pérsico e India entre 2017 y 2018 captadas 11por Sentinel 5-P.

Sentinel 6

Altura de la superficie  del mar

Sentinel-6 lleva un radar altímetro para medir la altura global de la superficie del mar, principalmente para estudios climáticos y del océano. El primer satélite se puso en órbita en noviembre de 2020.

Copernicus Sentinel-6 se compone de dos satélites idénticos que están casi en tiempo real proporcionando información sobre la altura de la superficie del mar, la altura de las olas y la velocidad del viento, para apoyar la oceanografía operativa y la vigilancia del clima.

Sentinel-4 y Sentinel-5,  el futuro próximo

En los próximos años, se espera el lanzamiento Sentinel-4, enfocado a  la vigilancia atmosférica y que se embarcará en un satélite Meteosat Tercera Generación-Sonda (MTG-S) en órbita geoestacionaria, y Sentinel-5, que  vigilará la atmósfera desde la órbita polar a bordo de un satélite MetOp de Segunda Generación. Estas misiones, junto con el desarrollo continuo de tecnologías de observación, garantizarán que Copernicus siga proporcionando datos vitales para la gestión de emergencias, la planificación agrícola y la protección del medio ambiente.

Imagen artística de Sentinel-5.

Una luna conectada

Mientras lees estas líneas, Christina Hammcock Korch, Reid Wiseman, Victor Glover y Jeremy Hansen prosiguen su preparación para recorrer 1,1 millones de kilómetros durante 10 días a bordo del Artemis II. Si no hay nuevos retrasos, el lanzamiento de la cápsula Orion, coronando el Space Launch System de la NASA, se llevaría a cabo en septiembre de 2025. Será un hito fundamental en la nueva carrera Espacial, en la que se han embarcado ya otras naciones como Rusia o India.
Imagen artística de Sentinel-5.
En los próximos 10 años se espera que se realicen más de 250 misiones a la Luna. En las sucesivas misiones Artemis, que a diferencia del Artemis 2 ya contemplan los alunizajes de sus tripulantes, se trabajará en el ensamblaje del Lunar Gateway, que serviría de centro de comunicaciones, laboratorio de ciencias, módulo de habitación a corto plazo y área de espera para rovers y otros robots.
En la superficie lunar, mientras, aguardan recursos que no son de interés sólo para las bases permanentes que vayan a establecerse allí.
Lejos de la concepción yerma con la que se despachaba hace tiempo al satélite, allá esperan el agua de los polos lunares y otros minerales que serán fundamentales para los astronautas que alunicen por periodos de tiempo prolongados, además de otros compuestos como el helio-3 o diversos metales de gran valor. Y, más allá de su mera explotación, la Luna se percibe como un punto de partida a nuevos proyectos, ya sea con telescopios instalados en su cara oculta, o como campo base para futuras misiones a Marte.
En esta colonización será fundamental contar con una infraestructura de redes de telecomunicaciones y navegación precisa y fiable. Una red de satélites lunares permitiría a las futuras misiones mantenerse en contacto constante con la Tierra y entre ellas -incluso cuando se encuentren en la cara oculta de la Luna-, así como permitir la navegación lunar en áreas sin visibilidad directa y teleoperar los rovers desde Tierra con la mayor eficiencia posible.
Para una exploración Espacial sostenible, es fundamental la utilización de recursos in situ y evitar que estos sean suministrados desde la Tierra”
De esta necesidad de comunicaciones surge Moonlight, la iniciativa de la Agencia Espacial Europea (ESA) para la creación de servicios de navegación y comunicaciones lunares (LCNS) y la infraestructura relacionada. El objetivo de Moonlight es proporcionar servicios de comunicación y navegación a las misiones institucionales de la Agencia Espacial Europea y otras agencias Espaciales, así como a los usuarios comerciales, contribuyendo así a la creación de una sólida economía lunar.
Desde Moonlight se está trabajando activamente para establecer un verdadero ecosistema económico en la Luna. Tras la fase de estudio, en la que el consorcio encargado del proyecto definirá la arquitectura, los costes de implementación y el modelo de prestación de servicios para el desarrollo de un sistema completo que garantice las comunicaciones a las distintas plataformas que orbitan la Luna o se encuentran en su superficie -como los rovers, los módulos de aterrizaje o las bases lunares-, el consorcio acaba de firmar el contrato para la primera fase del programa.
Imagen artística de Sentinel-5.
La configuración inicial del proyecto incluye un satélite para comunicaciones y cuatro para navegación para garantizar una amplia cobertura del polo sur lunar, una zona crucial para futuras misiones exploratorias. En esta infraestructura, el segmento terrestre desempeñará el papel esencial de conectar y coordinar a todos los actores involucrados.

En el diseño de Moonlight, los servicios de comunicación, navegación y posicionamiento en la Luna, como ocurre actualmente en la Tierra, serán los verdaderos facilitadores de aplicaciones y desarrollos innovadores, los motores de la exploración sostenible del satélite terrestre y del nacimiento de la economía lunar.

En este sentido, las redes de satélites alrededor de la Luna permitirán comunicaciones más eficientes y rentables para las distintas misiones de los próximos años, especialmente para las dirigidas a regiones no visibles desde la Tierra. Los servicios de comunicación capaces de agrupar a los diferentes usuarios lunares, a través de sus respectivos enlaces de proximidad, en un único enlace troncal agregado reducirán la necesidad de estaciones terrestres y segmentos terrestres específicos para cada misión y, en consecuencia, permitirán reducir los costos mediante economías de escala.
Con Moonlight, será posible reducir la complejidad de las misiones al proporcionar señales de navegación para un servicio de posicionamiento de alta precisión y alta disponibilidad para guiar a los orbitadores, módulos de aterrizaje y vehículos exploradores durante las misiones de exploración tripuladas y robóticas, lo que contribuirá a reducir los costos del sistema de navegación por satélite.

Además, Moonlight está diseñándose teniendo en cuenta la interoperabilidad con LunaNet, un estándar compartido por las más importantes agencias Espaciales internacionales, lo que garantizará la cooperación entre los distintos proveedores de servicios.

Green Moon, hacia una agricultura lunar
El ser humano se convertirá en un futuro en una especie multiplanetaria. Necesitamos por tanto dotarla de una solución que le aporte nutrientes, a la vez que suministre recursos como oxígeno para respirar y para ser utilizado como combustible. Para una exploración Espacial sostenible, es fundamental la utilización de recursos in situ y evitar que estos sean suministrados desde la Tierra, con el consecuente ahorro en su lanzamiento.
Green Moon Project (GMP) es la respuesta a esta demanda de futuro. Un proyecto innovador que combina geología, biología e ingeniería y cuyo objetivo es desarrollar un invernadero modular y autónomo para la producción sostenible de alimentos y oxígeno en el Espacio, fundamental para futuras misiones humanas de larga duración en estaciones Espaciales comerciales, la Luna y otros cuerpos celestes.
Dado que la humanidad se dirige hacia una era de exploración interplanetaria, el uso de recursos in-situ (ISRU) será crucial para reducir las cargas de suministro destinadas a alimentar a los astronautas.
Imagen artística de Sentinel-5.
GMP incluirá sensores de oxígeno, dióxido de carbono, temperatura, radiación, luminosidad y humedad, junto con cámaras y un sistema de iluminación LED para facilitar la fotosíntesis de las plantas. GMP evaluará, en un primer término, cómo las condiciones en el Espacio, como la gravedad y la radiación, afectan la germinación de semillas y el crecimiento de las plantas
Además, se estudiará la interacción entre el simulante de regolito lunar LZS-1 y las plantas. Se analizará el desarrollo de varias semillas seleccionadas previamente, desde la germinación hasta la reproducción, monitoreando la producción de oxígeno (un recurso crítico para la supervivencia de los astronautas en el Espacio y para su uso como combustible) y la eliminación de dióxido de carbono.
GMP no sólo aborda los desafíos científicos y técnicos de la agricultura Espacial, sino que también tiene como objetivo crear nuevos servicios en el ecosistema Espacial futuro, garantizando la sostenibilidad económica y la autosuficiencia en misiones de larga duración en el Espacio. Este proyecto es llevado a cabo por un equipo internacional de geólogos planetarios y científicos atmosféricos con experiencia en misiones Espaciales.
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