Haifa.– Un proyecto israelí-alemán de lanzar al espacio una constelación de diez pequeños satélites que utilizan algoritmos CT (tomografía computarizada) para estudiar el clima y mejorar los pronósticos meteorológicos ha ganado un premio del Consejo Europeo de Investigación de 14 millones de euros, según informó el InstitutoTecnológico de Israel (Technion).
Diez satélites, cada uno alrededor del tamaño de una caja de zapatos, están programados en pocos años para entrar en órbita y comenzar a llenar algunos agujeros en nuestra comprensión de las nubes y su papel en el clima.
Inspirados en 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 teledetección 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 a este programa. Tres investigadores lideran este proyecto interdisciplinario único: dos israelíes y un alemán. El profesor Yoav Schechner, de la Facultad de Ingeniería Eléctrica Viterbi en el Technion (Haifa), es un experto en visión y tomografía computarizada. El profesor Ilan Koren es un experto en física de nubes y lluvia en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias del Instituto de Ciencias Weizmann (Rehovot). El profesor Klaus Schilling del Centro de Telemática (Würzburg) es un líder en el campo de la tecnología de formación de pequeños satélites.
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 se inspira en 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. Este hito será posible gracias a la formación en red autoorganizada de satélites múltiples, asequibles, 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", añade.
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 causados ??por la miniaturización. Esto permite que un sistema auto-organizado sea implementado de manera eficiente por 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 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".