•Notícia

Continguts Relacionats

El Grup de Radiometria de Microones de la UPC ha fet història. Gràcies al seu disseny del radiòmetre MIRAS (microwave imaging radiometer with aperture synthesis), l’instrument principal embarcat al satèl·lit SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) —que l’Agència Espacial Europea (ESA) va posar en òrbita el 2 de novembre—, es podran obtenir, per primera vegada amb molta precisió, mapes de la humitat del sòl i de la salinitat dels oceans.

Aquestes dues variables geofísiques són bàsiques en el sistema climàtic de la Terra i permeten monitoritzar el desenvolupament sostenible dels recursos naturals. En aquest sentit, la missió SMOS, la primera de la història espacial europea que Espanya ha dirigit, servirà per millorar els coneixements sobre el clima en els propers anys, en aspectes relacionats amb el cicle de l’aigua, el canvi climàtic, la desertificació o l’efecte d’hivernacle.

Javier Barà, Adriano Camps, Ignasi Corbella, Núria Duffo, Francesc Torres i Mercè Vall-Llossera formen l'equip de l’ETS d’Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB) que està triomfant a Europa amb el disseny del MIRAS, un sensor de tecnologia molt avançada.

Aquest grup s’ha encarregat del desenvolupament conceptual del sistema de mesura i del disseny de l’instrument. Un cop construït, han dut a terme la caracterització i el calibratge de l’instrument tant a terra com en òrbita.

Segons expliquen els membres de l’equip, quan van iniciar l’activitat el 1993, gràcies a un petit contracte amb l'ESA, poc es podien imaginar que acabarien involucrats en una missió d’aquesta magnitud. “Formar part al més alt nivell d'un projecte en què participen empreses i institucions de tot Europa és, ja de per si, una experiència inigualable. Però quan aquest projecte té com a resultat la realització d’un instrument que és embarcat en un satèl·lit i posat en òrbita, les coses adquireixen una dimensió molt diferent”, destaca Ignasi Corbella. En el projecte hi han col·laborat un consorci d’empreses i universitats europees, liderades per EADS CASA Espacio. I els més de 70 receptors que incorpora MIRAS els ha fabricat l’empresa catalana MIER Comunicaciones. El paper de la indústria “ha estat fonamental per dur a terme allò que nosaltres, universitaris, havíem especificat i ideat”, explica Corbella. El resultat de tot plegat és “un bany de realitat que només es pot copsar quan realment s’ha viscut”, reconeix Corbella.
 

El satèl·lit SMOS es va posar en òrbita el 2 de novembre, a bord d’un coet rus que es va llançar des de la base de Plesetsk, a Rússia. La missió espacial, que té una durada prevista de tres anys i un pressupost de 315 milions d’euros, s’emmarca dins el programa Living Planet, concebut per avançar en el coneixement del comportament de la Terra i crear noves tecnologies d’observació des de l’espai.
 

El radiòmetre MIRAS és una revolució tecnològica en el camp de les telecomunicacions. L’innovador sensor detecta la radiació electromagnètica de qualsevol cos que es trobi a una certa temperatura. I aquesta radiació depèn de la composició de la part del sòl (més o menys humit) o de l’oceà (més o menys salat) que està observant. El que el fa pioner és la seva característica de radiòmetre interferomètric per síntesi d’obertura en dues dimensions aplicat a l’observació de la Terra. MIRAS capta les imatges en una banda de freqüències de 1,4 GHz.
 

Gràcies a la incorporació de la tècnica de la interferometria, el radiòmetre mesura la radiació de microones de l’oceà a través dels sensors connectats a un conjunt de 69 antenes de doble polarització, col·locades en una estructura en forma de "Y". És a dir, que, cada tres dies i de manera continuada, el radiòmetre proporcionarà informació de la humitat del sòl, amb una precisió del 4 % i amb una resolució espacial de 50 km (que és comparable a dir una culleradeta d’aigua barrejada amb un grapat de sorra).

Les dades sobre la salinitat s’obtindran amb una precisió equiparable a detectar 0,1 grams de sal en un litre d’aigua. Com a resultat de tot això, es podran fer prediccions climatològiques molt més acurades, cosa que farà possible modelitzar millor el canvi climàtic i la predicció del temps i dels desastres naturals.

La comprensió de com varia la salinitat superficial del mar permet als científics millorar el pronòstic dels fenòmens climatològics coneguts com El Niño o La Niña, que donen lloc a inundacions o grans sequeres. L’evaporació i la filtració depenen del grau d’humitat del sòl i del contingut d’aigua de la vegetació, que són peces clau per vigilar les reserves d’aigua dolça i de recursos pesquers i fer estimacions sobre la producció agrícola.

El Grup de Radiometria de Microones també ha treballat en les aplicacions de l’SMOS: ha desenvolupat models d’emissió del mar i de la terra, recerca que ha estat finançada pel Govern espanyol dins el Pla nacional de l’espai. “L’objectiu ha estat aplicar aquests models a les dades que ens proporcionarà el satèl·lit, de manera que puguem obtenir ràpidament mapes de salinitat dels oceans i de distribució d’humitat als continents”, afirma Francesc Torres. Per desenvolupar aquests models es van construir dos radiòmetres propis, “ja que en aquell moment no n’existia cap amb les característiques necessàries (banda L, completament polarimètric i amb capacitat d’exploració en dues dimensions)”, explica Ignasi Corbella.

Tant el primer, que van anomenar LAURA, com el segon, PAU, els han utilitzat en nombroses campanyes de mesura des de l’any 2000, que han servit per desenvolupar models d'emissivitat, calibrar i validar MIRAS. Aquestes campanyes, coordinades per Mercè Vall-Llosera i Adriano Camps, s’han dut a terme en diferents entorns, com ara al damunt d’una plataforma petroliera al Mediterrani, enfilat en una grua i orientat a camps de conreu o en un penya-segat a les illes Canàries.
 

El seguiment de la missió, és a dir, el processament i la distribució de les dades obtingudes a través del satèl·lit des de terra, es fa des de l’estació espacial de Villafranca del Castillo, situada a prop de Madrid, que és propietat de l’ESA i rep finançament del Centre per al Desenvolupament Tecnològic Industrial del Ministeri de Ciència i Innovació.

Atès que el repte del Grup de Radiometria de Microones és, ara per ara, aconseguir calibrar el radiòmetre MIRAS de manera que es puguin obtenir dades científicament útils, durant els propers mesos els membres del grup es desplaçaran, per torns, a l’estació espacial de l’ESA. Allà processaran les dades generades per seqüències de calibratge predeterminades.

La seqüència més espectacular, explica Francesc Torres, és la que fa girar l’instrument 180 graus “per enfocar-lo a l’espai exterior i després comparar les mesures obtingudes amb el coneixement de la radiació de fons de l’Univers i de la galàxia”. Això, diu, “ens permetrà caracteritzar completament l’instrument i deixar-lo a punt per fer mesures científiques”.

Segons Torres, d’aquí a uns tres mesos, MIRAS es posarà en mode de mesura i un equip de científics analitzarà les dades calibrades per comprovar els models i algorismes de recuperació de la salinitat i la humitat.

Els primers resultats científics de la missió, és a dir, els mapes globals de la humitat i la salinitat dels oceans, es podran presentar d’aquí a uns sis mesos, i estaran a disposició de les agències meteorològiques europees i dels centres de recerca.