Una nueva era de satélites de imagen hiperespectral puede monitorizar y analizar la huella química única de plantas, tejidos y otros objetos de la Tierra desde el espacio.
Las aplicaciones de esta tecnología incluyen la prevención de pérdidas de cultivos, la búsqueda de yacimientos de oro o minerales y la protección del medio ambiente frente a los contaminantes y el cambio climático.
El Foro Económico Mundial, a través de su iniciativa Global Future Council on the Future of Space reúne a una colaboración internacional de asociaciones público-privadas para abordar los desafíos actuales y futuros del sector espacial.
Los árboles, las pinturas, los coches, los textiles y todos los demás objetos tienen una huella espectral única que permite a los sistemas avanzados de imagen hiperespectral a bordo de satélites distinguirlos.
“¿Y qué?”, podría preguntar usted.
Tomemos como ejemplo un árbol. Mientras que un satélite típico puede identificar un bosque desde el espacio, al estar equipado con tecnología de imagen hiperespectral puede distinguir entre distintos tipos de árboles y determinar el estado de salud de cada árbol individual.
“En lugar de simplemente ver una planta, la imagen hiperespectral puede ir más allá y ver el contenido de clorofila de la planta, o la composición del suelo”, afirmó Aravind Ravichandran, estratega de datos satelitales de TerraWatch Space, en declaraciones a Via Satellite. “Lo llamo… hacer zoom en las propiedades y características de lo que estamos observando, en lugar de simplemente acercarnos a ello como si fuera una imagen.”
No es de extrañar que este campo incipiente haya atraído a varias empresas emergentes interesadas en desarrollar aplicaciones que van desde la monitorización de cultivos y la búsqueda de yacimientos de oro hasta la identificación de fugas en instalaciones mineras o energéticas, entre otras.
Un problema de imagen
Los fundamentos del enfoque se establecieron en la década de 1970 y la fuerte inversión realizada en la última década ha hecho avanzar el concepto.
Aún queda camino por recorrer antes de que pueda utilizarse con fines comerciales, sobre todo para superar obstáculos como el coste, la miniaturización de los materiales de los sistemas, el desarrollo de software y modelos de aprendizaje automático para procesar datos con rapidez y la mejora de la resolución de imagen.
Sin embargo, según un informe de Spherical Insights & Consulting, se prevé que el mercado de la imagen hiperespectral alcance los 47.300 millones de dólares en 2032, frente a los 16.000 millones de dólares actuales. Con este incentivo, varios gobiernos y empresas privadas de todo el mundo han destinado inversiones y recursos considerables al avance del concepto en los últimos años.
En pocas palabras, la tecnología funciona utilizando distintas longitudes de onda de luz, dividiendo el espectro en bandas espectrales estrechas para determinar la firma química única de cada objeto terrestre, en función de cómo transmite, refleja o absorbe la energía en las distintas longitudes de onda.
Se utilizan más bandas de luz que en otras tecnologías de imagen espectral, y el enfoque se diferencia de otras tecnologías de teledetección que funcionan mediante la medición de microondas u ondas de radio.
Ver el panorama general
Con la mirada puesta en el premio, varias empresas emergentes comerciales planean desplegar constelaciones de satélites para tareas como la realización de análisis de cultivos o la supervisión de operaciones mineras desde el espacio.
El análisis por satélite hiperespectral puede ayudar a monitorizar los cultivos en busca de enfermedades, plagas o infestaciones, y de los niveles de nitrógeno o humedad de un cultivo. Combinado con datos terrestres, información meteorológica y datos históricos de cultivos, podría ayudar a preservar o aumentar las cosechas.
La caída de los costes de lanzamiento de satélites en los últimos años ha dado lugar, literalmente, a un crecimiento exponencial del número de objetos lanzados al espacio, lo que podría facilitar muchos más casos de uso potenciales para los satélites hiperespectrales.
La tecnología puede contribuir a los esfuerzos de conservación de numerosas maneras, como analizar los niveles de plancton en el océano, determinar cuándo los buques vierten combustible al agua, registrar los niveles de fugas de metano de las instalaciones energéticas o supervisar los materiales tóxicos de las balsas de residuos de las operaciones mineras e impedir que se filtren al suelo y a la vegetación circundantes.
Otra aplicación podría ser localizar yacimientos de oro a gran profundidad bajo tierra, identificando la presencia de elementos químicos de su composición, como cobre, plomo y cobalto. También puede identificar otros metales y minerales, como el litio necesario para la transición energética, y además señalar dónde no se encuentran, para proteger las zonas de excavaciones innecesarias.
¿Cómo está luchando el Foro Económico Mundial contra la crisis climática?
Lucha contra el cambio climático
A un nivel más macro, la imagen hiperespectral puede utilizarse para ayudar a prevenir o reducir los efectos del cambio climático, por ejemplo, detectando el potencial de inundación de una región mediante el análisis de los niveles de saturación del suelo. Combinados con la tecnología de detección y medición por luz (LIDAR) en la Tierra, los datos pueden ayudar a determinar hacia dónde irá el agua de las inundaciones y a evaluar los niveles de riesgo para las distintas comunidades.
La tecnología tiene el potencial de acelerar el cambio, tanto mediante la inversión pública como privada. El Foro Económico Mundial, a través de su iniciativa Global Future Council on the Future of Space reúne a líderes de gobiernos, empresas y la sociedad civil para abordar los desafíos actuales y futuros del sector espacial a fin de garantizar un desarrollo sostenible e inclusivo.
Tras lanzar su primer satélite a órbita, la pionera startup india Pixxel está construyendo una red de satélites de alta resolución para observar el planeta Tierra desde el espacio. El objetivo es doble: ayudar a los contaminadores a reducir las fugas y emisiones de sus operaciones y vigilar las infracciones medioambientales para contribuir a combatir los impactos de la crisis climática.
