Ubicado en el atolón Kwajalein de las Islas Marshall, en el Océano Pacífico, la recién creada Fuerza Espacial de Estados Unidos ha activado un nuevo sistema de radar de alerta frente a los desechos espaciales.

Su nombre es Space Fence.

Space Fence

Antes de Space Fence, la Red de Vigilancia Espacial (SSN) rastreaba más de 26.000 objetos. Con la capacidad operativa inicial y la aceptación operativa de Space Fence, se espera que el tamaño del catálogo aumente significativamente con el tiempo.

Este sistema es ahora el radar de búsqueda más sensible del SSN, capaz de detectar objetos en órbita tan pequeños como una canica en órbita terrestre baja (LEO). Tal y como explica el general Jay Raymond, Jefe de Operaciones Espaciales del Comando Espacial de Estados Unidos:

Space Fence está revolucionando la forma en que vemos el espacio al proporcionar datos orbitales precisos y oportunos sobre objetos que amenazan los activos espaciales militares y comerciales tripulados y no tripulados.

El informe señala además que, si bien Space Fence cumple con los requisitos de precisión para objetos en LEO, no ha demostrado una precisión similar para algunos objetos en órbitas más altas, incluidos MEO y GEO.

• Satélites LEO (Low Earth Orbit, que significa órbitas bajas). Orbitan la Tierra a una distancia de 160-2000 km y su velocidad les permite dar una vuelta al mundo en 90 minutos.
• Satélites MEO (Medium Earth Orbit, órbitas medias). Son satélites con órbitas medianamente cercanas, de unos 10.000 km. Su uso se destina a comunicaciones de telefonía y televisión, y a las mediciones de experimentos espaciales.
• Satélites GEO. Tienen una velocidad de traslación igual a la velocidad de rotación de la Tierra, lo que supone que se encuentren suspendidos sobre un mismo punto del globo terrestre. Por eso se llaman satélites geoestacionarios.

Desde el desarrollo del camuflaje moderno durante la Primera Guerra Mundial, las fuerzas militares de las principales potencias han estado en una continua carrera armamentística entre sensores más avanzados y tecnologías de sigilo más efectivas.

Utilizando materiales compuestos, geometrías novedosas que limitan las reflexiones de microondas y pinturas especiales que absorben el radar, las aeronaves modernas han podido reducir sus perfiles de radar a los de un ave pequeña. Pero ahora con un radar cuántico será más difícil pasar desapercibido.

Radar cuántico

El Departamento de Defensa Nacional de Canadá está desarrollando un nuevo sistema de radar cuántico. El proyecto, liderado por Jonathan Baugh en el Instituto de Computación Cuántica (IQC) de la Universidad de Waterloo, utiliza el fenómeno del entrelazamiento cuántico para eliminar el ruido de fondo.

El radar convencional adolece de un problema universal de todas las comunicaciones de radio y detección, que es la relación señal / ruido. Es decir, si se mezcla demasiado ruido aleatorio con la señal que está tratando de detectar, no importa cuánto suba la intensidad de la señal porque también se aumenta la del ruido.

El radar cuántico, sin embargo, soluciona esto utilizando algo llamado iluminación cuántica para filtrar el ruido haciendo que los fotones salientes que componen la señal del radar sean identificables. Lo hace por medio del principio del entrelazamiento cuántico. Aquí es cuando se generan dos fotones o se hace que interactúen de tal forma que sus propiedades se relacionen entre sí. Cuando esto sucede, si puede determinar la posición, momento, giro o polarización de un fotón, puede determinarse la posición complementaria, momento, giro o polarización de su compañero.

El resultado de ello es que, al disparar un fotón fuera del plato del radar y retener su par, es posible filtrar los fotones desapareados del haz de retorno. De esta forma, se elimina el ruido de fondo y el bloqueo electrónico y la imagen del radar se vuelve lo suficientemente clara como para detectar incluso la nave sigilosa más avanzada.

Las 54 estaciones de radar del Sistema de Alerta Norte (NWS), con base en el Ártico y operadas por el Comando de Defensa Aeroespacial de América del Norte (NORAD) están llegando al final de su ciclo de vida y podrían necesitar ser reemplazadas ya en 2025.

En la mitología griega, Faetón o Faetonte era hijo de Helios, y de Clímene. En el campo de la astronomía, es un asteroide que forma parte de los asteroides Apolo, descubierto el 11 de octubre de 1983 por IRAS, Infrared Astronomical Satellite. Tiene una inusual órbita que lo lleva más cerca del Sol que cualquier otro asteroide con nombre.

Ahora, el radar planetario del Observatorio de Arecibo ha tomado las imágenes de más alta resolución hasta la fecha del asteroide Faetón cerca de la Tierra durante su sobrevuelo del 16 de diciembre.

Observatorio de Arecibo

Las imágenes de radar de Faetón de Arecibo tienen resoluciones tan matizadas como unos 75 metros por píxel. Las imágenes de radar obtenidas también indican que Faetón tiene un diámetro de alrededor de 6 kilómetros, aproximadamente 1 kilómetro más grande que las estimaciones anteriores.

Según ha explicado Patrick Taylor, científico del Universities Space Research Association (USRA), y líder de grupo para Radar Planetario en el Observatorio de Arecibo:

Estas nuevas observaciones de Faeton muestran que puede tener una forma similar al asteroide Bennu, el objetivo de la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA, pero 10 veces más grande. La característica oscura podría ser un cráter u otra depresión topográfica que no refleje el haz del radar hacia nosotros.

Si os desvelo quién inventó el radar de velocidad es probable (sobre todo si atesoráis alguna multa por exceso de velocidad) que agarréis los palos y las antorchas y os dirijáis a su domicilio, en plan turba, para exigir que baje a dialogar amistosamente con sus conciudadanos.

Sin embargo, el inventor del radar no tiene la verdadera culpa de vuestras multas. No estoy sugiriendo que os multaron exclusivamente por vuestra mala cabeza, bajad las antorchas, lo que estoy diciendo es que el inventor del radar no diseñó su invento para cazar a los que se excedían con la velocidad… sino justo lo contrario.

El fulano del que os hablo es Maurice Gatsonides (1911-1998), un ingeniero holandés. Lejos de ser un defensor de la seguridad vial, fue el primer piloto de rallyes profesional. Alcanzó la cima de su carrera en 1953, al resultar vencedor del rally de Monte Carlo en un Ford Zephyr por solo tres segundos.

Lo que Gatsonides pretendía con su invento era mejorar la velocidad al girar esquinas… es decir, correr todavía más. Su primer diseño consistió en dos bandas de goma sensibles a la presión tendidas sobre el asfalto. Al pisar la primera, activaba un cronómetro, que se detenía al pisar la segunda. Las matemáticas hacían el resto. En diseños posteriores, Gatsonides incorporó una cámara con flash (sí, el maldito flash) para incrementar la fiabilidad del instrumento y determinar cuánta velocidad adicional podía ganar acometiendo la esquina desde distintos ángulos.

Más tarde, por puro negocio, Gatsonides aceptó que sus instrumentos se usaran para cazar a fitipaldis. Pero él mismo afirmó: “Mis propios radares me pillan con frecuencia y me encuentro con multas enormes en el buzón. Me encanta la velocidad.” Todo un cachondo, sin duda

Pero ¿realmente los radares sirven para aumentar la seguridad viaria o solo para llenar los bolsillos de la Administración? Bien, hay radares y radares, pero por lo general parece que la balanza se inclina hacia el aumento de seguridad, tal y como explica John Lloyd en su libro El pequeño gran libro de la ignorancia:

En 2006, el Departamento de Transporte británico publicó un estudio llevado a cabo a lo largo de cuatro años en el que se concluía que la velocidad en las zonas donde había radares se había reducido en un 6 por ciento, y que la cantidad de muertos o heridos graves había caído en un 42 por ciento. Aunque los defensores del automóvil afirman que el exceso de velocidad solo es la causa principal del 14 por ciento de los accidentes con víctimas mortales (en comparación con las “distracciones del conductor”, que causarían un 68 por ciento), lo cierto es que la aplicación de los límites de velocidad ha tenido un efecto extraordinario sobre la cantidad de choques. En los diez años transcurridos desde que se impusiera el límite de treinta y dos kilómetros por hora en Londres, los accidentes se han reducido a la mitad.

Bien, ante estas cifras solo quiero soltar una pequeña píldora que dejo a vuestra reflexión: si los límites de velocidad de todas las carreteras se redujeran a 20 km por hora seguramente casi nunca habría accidentes mortales. Y si no saliéramos de casa, menos.

Situados uno a cada lado de la ría, los dos nuevos radares de alta frecuencia, son capaces de medir la corriente superficial en la ría, tanto las de entrada como las de salida llegando a cubrir el tercio exterior del litoral.

Lo mejor de todo es que lo hace en tiempo real con una resolución espacial de 300 metros.

El Grupo de Oceanografía Física de la Universidad de Vigo, Gofuvi, tras un año de pruebas, cuenta con un sistema pionero en España que emplea por primera vez este tipo de resolución y que es capaz de medir corrientes a escala en la ría.

La herramienta refuerza la capacidad de observación oceanográfica al dibujar mapas que determinan las trayectorias de posibles flotantes y que, en combinación con modelos y datos meteorológicos,

son extremadamente relevantes para el pronóstico y la comprensión de los procesos costeros

Explica José González, miembro de Gofuvi.

Por internet, totalmente gratuito, se puede consultar el mapa de corrientes generado por el sistema, que se actualiza cada 30 minutos, lo que permite el usuario poder conocer la dirección e intensidad de la corriente de primera mano y con gran exactitud.

Los datos pueden ser empleados tanto para el seguimiento y planificación de actividades portuarias como los dragados, como para obras de ingeniería de costas, gestión de ecosistemas marinos y pesquerías, para sistemas de navegación profesional y recreativa, para operaciones de salvamento marítimo o para la gestión de crisis, como las originadas por vertidos en el medio marino.

Vía | SINC

Actualmente ya existen métodos para detectar buques en alta mar, pero un grupo de ingenieros españoles de la Universidad de Alcalá de Henares, liderado por Raúl Vicen, ha desarrollado un nuevo sistema basado en técnicas de inteligencia artificial, que mejora la localización de navíos durante tormentas marinas. Esta tecnología, publicada en la revista IET Radar, Sonar & Navigation, consiste en analizar imágenes del radar mediante diferentes algoritmos basados en redes neuronales.

El nuevo sistema implica en primer lugar, recoger la información ofrecida por los radares mediante una serie de plantillas diseñadas previamente por estos investigadores. A continuación, se utiliza una arquitectura de redes neuronales denominada “perceptrón multicapa” que es capaz de aprender de su entorno. Esto hace que sea posible diferenciar entre los buques y las olas en las imágenes del radar.

Esta técnica se ha probado con éxito utilizando los datos de un sistema radar situado en la plataforma de investigación alemana FINO-1 en el Mar Norte. Tal y como explican el grupo de investigadores:

El hecho de que hayamos obtenido resultados a partir de datos reales, muestra que este método puede ser instalado en navíos y plataformas de radar sin ningún problema.

De acuerdo al estudio publicado, este sistema ofrece mejoras substanciales respecto a los sistemas convencionales utilizados para la detección de buques, tales como la técnica CA-CFAR (Cell Averaging-Constant False Alarm Rate).

Vía | FECYT Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

La Teledetección es una técnica que permite obtener información de objetos, áreas o fenómenos situados sobre la superficie terrestre sin mantener contacto físico con ellos, mediante métodos que emplean la energía electromagnética, tales como la luz, el calor y las ondas de radio, como medio de detectar y medir las características del objeto de estudio.

El término inglés 'remote sensing' se acuñó a principios de los años 60 para designar cualquier medio de observación remota, aunque en aquel entonces se aplicó fundamentalmente a la fotografía aérea. En 1967 se traduce al francés por 'Télédétection', de donde pasó al castellano como Teledetección.

La Teledetección engloba dos procesos. Por un lado, la adquisición de información de la superficie terrestre o de la atmósfera captando la radiación electromagnética emitida o reflejada por éstas. Para ello utiliza normalmente sensores montados sobre satélites que obtienen imágenes en varias zonas del espectro electromagnético, que son el visible, el ultravioleta, el infrarrojo o las microondas.

En segundo lugar, la información obtenida es transmitida a centros terrestres, donde se almacena para, posteriormente interpretarla y usarla. En función de la manera en la que cada cubierta terrestre (vegetación, agua, suelo urbano, suelo desnudo, etc) refleje la luz solar en cada canal del espectro electromagnético, podremos, por ejemplo, clasificar los usos del suelo, o saber que tipo de vegetación predomina en una zona determinada.

El gran auge de esta técnica comienza a partir de los años 60, con la puesta en órbita por parte de la NASA de la serie TIROS, serie de satélites actualmente conocida como NOAA. A principios de los 70 comienza el programa Landsat, el proyecto más fructífero hasta el momento para aplicaciones civiles de la Teledetección. En 1977 la Agencia Espacial Europea pone en órbita el Meteosat y en 1986 los franceses, junto con colaboradores europeos, ponen en marcha el programa SPOT. También otros países como Japón, India o Canadá han puesto en órbita satélites para diferentes aplicaciones.

La teledetección tiene múltiples aplicaciones, como son la elaboración de mapas de vegetación, cartografía urbana, arqueología, riesgo de inundaciones o daños forestales. También en el campo de la meteorología y la oceanografía, la medida de la radiación ultravioleta y de la concentración de ozono, el control del hielo en el mar, la productividad de los océanos, la medida de la polución medioambiental o predicciones climáticas. En el campo de la minería y la geología, también permite detectar petróleo y minerales, así como riesgos geológicos.

Algunas de las ventajas de esta técnica son que proporciona una cobertura global y periódica de la superficie terrestre, que tiene una visión panorámica mucho mayor que la fotografía aérea y que permite obtener información de zonas del espectro electromagnético que nosotros no podemos percibir. Por ejemplo, imágenes obtenidas en el infrarrojo permiten detectar rápidamente incendios ya que muestran el calor procedente de las distintas cubiertas terrestres. O también sensores activos en las microondas, como el RADAR, pueden detectar materiales en suspensión en el agua. En este caso, tenemos una imagen RADAR de la catástrofe del Prestige.

Más información | Sociedad Española de Cartografía, Fotogrametría y Teledetección En Genciencia | LIDAR: la tecnología al servicio de la teledetección, La observación por satélite, clave para estudiar el cambio climático