Estos micro satélites utilizan algoritmos de tomografía computarizada (inspiración médica) para responder preguntas sobre el clima y han ganado un premio del Consejo Europeo de Investigación de 14 millones de euros.
Diez micro satélites, cada uno de alrededor del tamaño de una caja de zapatos, están programados para entrar en órbita y comenzar a llenar algunos agujeros en nuestra comprensión de las nubes y su papel en el clima.
Inspirados por la tomografía computarizada (TC) médica, que observa y mapea el interior de un paciente, los diseñadores están creando un sistema que revelará imágenes detalladas de estructuras y propiedades 3D externas e internas de las nubes.
Al investigar pequeños campos de nubes que generalmente no son detectados por las tecnologías de tele-detección actuales, la misión puede resolver algunas incertidumbres importantes que limitan el modelado atmosférico actual y la predicción del clima.
Esta misión espacial, llamada CloudCT, recibió recientemente 14 millones de euros por el programa Synergy del Consejo Europeo de Investigación (ERC), la suma máxima que se puede asignar de este programa.
Tres investigadores lideran este proyecto interdisciplinario: dos israelíes y un alemán. El profesor Yoav Schechner del Technion es un experto en visión computarizada y tomografía computarizada.
El profesor Ilan Koren es experto en física de nubes y lluvia en el Instituto de Ciencias Weizmann. El profesor Klaus Schilling del Centro de Telemática (Würzburg) es líder en el campo de la tecnología de formación de pequeños satélites.
Micro satélites para entender el clima:
Las nubes tienen un papel clave en el balance energético de la Tierra y en su ciclo del agua; incluso pequeños errores en la evaluación de las propiedades de las nubes pueden llevar a imprecisiones importantes en las predicciones climáticas.
“Los satélites estudian estructuras de nubes grandes, pero carecen de la resolución para observar nubes pequeñas”, dice Koren.
“Aunque son pequeñas, tales nubes templan el clima, por un lado, y por otro, pueden ser muy sensibles al cambio climático.
Es por eso que existe una necesidad crítica de medir estas pequeñas nubes correctamente, para comprender su naturaleza y su interacción con las condiciones ambientales cambiantes.
CloudCT puede allanar el camino a este entendimiento “.
La idea de explorar estas nubes desde el espacio fue motivada por la tecnología de imágenes médicas en 3D.
“Estamos utilizando la salud humana como guía para la salud del planeta“, dice Schechner.
En analogía con el CT médico más conocido, las imágenes en CloudCT se tomarán simultáneamente desde muchas direcciones alrededor y por encima de las nubes.
Esta hazaña será posible gracias a la formación en red auto-organizada de satélites múltiples, muy pequeños y muy ágiles.
Sin embargo, “al contrario de lo que ocurre en los laboratorios clínicos aislados, la Tierra se irradia mediante la iluminación del Sol, que no se puede mover ni encender ni apagar.
“Nuestros algoritmos de análisis de imágenes deben dar cuenta de esta realidad y depender de la dispersión de la luz, que desafía nuestra tarea”.
El control de precisión requerido del sistema de múltiples satélites (cada satélite pesa alrededor de tres kilogramos) para llevar a cabo este complejo procesamiento de imágenes plantea desafíos en la miniaturización, así como en la capacidad de coordinación y reacción autónoma.
Schilling se muestra entusiasmado con las perspectivas del proyecto CloudCT: “los sistemas de satélites en red distribuidos que estamos desarrollando para CloudCT son un ejemplo de las formas en que el software innovador compensa los déficits provocados por la miniaturización.
Esto permite implementar un sistema auto-organizado. “eficientemente por medio de satélites ultra pequeños y por nuevos enfoques de observación para ayudar a lograr avances científicos”.
Los científicos ahora están construyendo sus equipos y comenzando a trabajar en los detalles del proyecto. Pasarán tiempo diseñando y probando muchos aspectos de CloudCT antes del lanzamiento.
“Esta prueba es asistida por una misión precursora de tres satélites, llamada TOM – Telematics Earth Observation Mission, así como por nuestro simulador de dinámica de alto rendimiento en Würzburg”, dice Schilling.
“Este proyecto nos dará la oportunidad de ver y medir las nubes como nunca antes”, agrega Koren.
“Estamos muy contentos de que el ERC haya seleccionado el proyecto CloudCT”, dice Schechner.
“Ya podemos decir que CloudCT es pionero en nuevos conceptos de observación de la Tierra y el desarrollo de sofisticados algoritmos de imágenes computacionales”.
Latam