Un cohete Delta II que transporta el satélite Earth Observing 1 despegó desde la Base Vandenberg de la Fuerza Aérea en California, el pasado martes a las 10:24 a.m. hora del Pacífico. Para ver un video en cámara rápida de 192 kb del lanzamiento, presione aquí.

A primera vista, el lanzamiento de la semana pasada del cohete Delta II que puso al satélite Earth Observing-1 (EO-1) en órbita es un hecho de rutina. Después de todo, la NASA tiene muchos satélites que observan la Tierra. ¿Qué tiene de especial éste?

En primer lugar, era una exigencia legal.

“Trabajo en la NASA hace tiempo. EO-1 es el único proyecto en el que trabajé exigido por una ley federal”, dijo el Dr. Bryant Cramer, que trabaja en la NASA desde 1978.
¿Qué podría ser tan importante para que el Congreso se tomara el trabajo de sancionar una ley especial, si los proyectos de la NASA están generalmente especificados en los proyectos de ley sobre asignaciones de fondos de presupuesto?

La ley – denominada Ley de Detección Remota del Suelo de 1992 – ordenó a la NASA asegurar que se mantendría un archivo nacional de imágenes de satélites Landsat que documentara la superficie terrestre desde 1972 en adelante sin interrupción. El archivo, conforme lo dispuesto en la ley, es “de particular importancia para la seguridad y la investigación del cambio ambiental mundial”.

“Es el único registro continuo del suelo de la superficie de la Tierra desde el espacio que tenemos – que el mundo tiene”, dijo David Steitz, funcionario a cargo de las relaciones públicas en las oficinas centrales de la NASA en Washington, D.C.|

La NASA diseñó el EO-1 para probar en vuelo tecnologías de detección remota de última generación que son más pequeñas, más livianas, más baratas y mejores que sus predecesoras. Si las pruebas tienen éxito, estas tecnologías prometen permitir el negocio de la detección remota (es decir, utilizar satélites para capturar información e imágenes de la superficie terrestre).

En última instancia, la NASA espera que la reducción de costos y de tiempos de desarrollo de la misión que permiten estas tecnologías aliente a la industria privada a incursionar en el negocio de la detección remota. La NASA, entonces, no tendría que construir y operar ella misma los satélites, sino que podría perpetuar el archivo nacional comprando las imágenes a las empresas privadas – un objetivo enunciado expresamente en la ley.

El legado Landsat

El U.S. Geological Survey en el Centro de Datos Earth Resources Observation Systems (EROS) en Dakota del Sur conserva este “diario” visual de la superficie terrestre.
El Centro de Datos EROS cumple la función de arcón de información para los investigadores y los gobiernos locales que estén interesados en una amplia variedad de temas naturales y urbanos.

“Los datos del archivo son buenos para mirar el crecimiento urbano o la planificación urbana; son importantes para observar la productividad de los cultivos; el manejo forestal; los desastres naturales, como por ejemplo las inundaciones o los volcanes; algunos casos de contaminación, como la gente que arroja cosas en aguas costeras”, comentó Cramer, director del programa New Millennium Program (NMP) del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA. El NMP desarrolló el EO-1 como parte de su misión de promover tecnologías espaciales de última generación.

Ejemplo de una imagen de un satélite Landsat. En esta imagen en falso color, la vegetación aparece en rojo, el agua aparece en negro o azul oscuro, y las áreas urbanas aparecen en celeste o azul verdoso. IJsselmeer, Netherlands, 1973.

El archivo no es clasificado y todos sus datos e imágenes están a disposición del público – por una suma de dinero. Actualmente, la tarifa es de $600 por marco, pero uno de los objetivos de la ley es bajar el costo a través de la comercialización de la industria de la detección remota.

En el archivo se guardan imágenes de diversas fuentes, que incluyen las imágenes de una resolución de 30 metros tomadas por la serie de satélites Landsat. La ley federal es de aplicación, específicamente, a la continuación del legado Landsat.

El primero de los satélites Landsat fue lanzado en julio de 1972, y no tardó mucho el Landsat 1 en mostrar lo útil que podía ser.

En 1972, la Unión Soviética sufrió una pérdida importante en el cultivo de trigo. Los EE.UU. habían vendido grandes cantidades de trigo a la Unión Soviética a precios bajos antes de que se anunciara la pérdida del cultivo. Esta falla subió los precios del trigo, y los EE.UU. terminaron comprando nuevamente el trigo a los Soviéticos con pérdidas.
“Cuando comenzamos a venderlo, el precio era de $1,92 la fanega, y terminamos comprando parte de él a $4 aproximadamente la fanega”, cuenta el Dr. Forrest Hall, investigador científico principal del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA.

“Eso nos hizo dar cuenta de que nuestros sistemas convencionales (de estimación de cultivo) en ese momento no eran muy precisos”, dijo Hall.

A fin de agregar un elemento de estabilidad a los mercados agrícolas mundiales, la NASA y el Departamento de Agricultura de EE.UU. pusieron en marcha un programa para ver si los datos del Landsat podrían utilizarse para estimar la producción mundial de cultivos.
Los satélites Landsat descomponen la luz entrante en distintas “bandas”, cada una de las cuales abarca una cierta gama de frecuencias (la frecuencia de la luz es lo que determina su color). Analizar estas bandas permitió a los científicos trazar mapas sobre los acres y la madurez del cultivo de trigo.

“Básicamente uno está observando el único modo que tiene la vegetación de reflejar la luz”, explicó Hall. “La vegetación refleja la luz en forma distinta que el suelo o el concreto o los techos o los árboles. Cada cultivo tiene un patrón único de reflectancia, y ese patrón cambia a medida que el cultivo se desarrolla en el tiempo”.

Imagen de los Cayos de la Florida tomada por el Landsat 7. Los científicos utilizarán imágenes similares para documentar el deterioro de los arrecifes corales del mundo, que según se supone se debe al aumento de las temperaturas del agua como consecuencia del calentamiento mundial.

Para el año 1976, el Landsat 1 y el Landsat 2 estaban realizando estimaciones sobre la producción de cultivo de trigo y otros granos alrededor del mundo. Estas estimaciones resultaron tener una precisión del 10 por ciento, que coincidía con el objetivo del proyecto, dijo Hall.

“Fue un experimento exitoso, y ese fue el primer uso de los datos del Landsat a escala mundial”, agregó Hall.
A partir de mediados de la década de 1980, los científicos han ido aumentando el uso de la información del Landsat para controlar y documentar el cambio mundial, como por ejemplo el crecimiento urbano y la deforestación.

“La gente ahora observa el registro de casi 30 años de datos del Landsat y compara múltiples imágenes para controlar la tasa de cambio del paisaje”, dijo Hall.

En una utilización ambiental reciente, los científicos usaron la información del Landsat para documentar el deterioro de casi 900 arrecifes de corales alrededor del mundo. Cuantificando la destrucción de los arrecifes, los científicos esperan que la información del Landsat pueda dar apoyo a los argumentos a favor de la toma política de decisiones para proteger los arrecifes restantes.

La transición al nuevo milenio

“El propósito de asegurar la continuidad de los datos del Landsat es la existencia de muchos procesos mundiales que cambian lentamente”, dijo Cramer.

“Por lo tanto, si quiere detectar, comprender, y potencialmente controlar estos cambios, tiene que disponer de datos que cubran un largo período – aunque estén recolectados durante varios años por distintos instrumentos en satélites diferentes – todos tienen que ser comparables, para que cuando intente estudiar un cambio que tuvo lugar en 30 o 40 años, cuente con los datos necesarios para sustentar esa clase de análisis”, agregó.
El lanzamiento del EO-1 de la semana pasada representa un puente que abarca la transición de la vieja tecnología a la nueva.

Los instrumentos de detección de suelo en el EO-1 cuentan con la ventaja de ser mucho más pequeños y más baratos que los utilizados en misiones Landsat anteriores.

Pero debido a que los instrumentos nuevos están basados en tecnologías completamente distintas a las antiguas – ampliamente adaptadas a la pujante industria informática – los científicos e ingenieros de la NASA deben controlar que los nuevos instrumentos puedan producir imágenes comparables a las producidas por los viejos instrumentos. De otra forma, las comparaciones de los datos pasados y futuros serán inútiles.

Esta representación del EO-1 (arriba) y el Landsat 7 (debajo) sobre América del Sur da una impresión sobre el tamaño relativo de los dos satélites. Presione sobre la imagen para ver un video en cámara rápida de 95 kb que ilustra la formación de vuelo.

Para lograrlo, el EO-1 será colocado en una órbita justo detrás del actual satélite Landsat: el Landsat 7. Esta “formación de vuelo” le permitirá al EO-1 tomar fotografías de la misma escena que el Landsat 7, un minuto después.

Al comparar estas imágenes los científicos pueden decir qué tan bien el EO-1 imita a los instrumentos del Landsat 7.
Mediante el desarrollo y la prueba en vuelo de estas avanzadas tecnologías de toma de imágenes del suelo, la NASA espera poder impulsar la industria comercial de la detección remota. La privatización de la detección remota es un objetivo a largo plazo de la ley federal.

Con esa finalidad, la NASA llevará a cabo un taller en enero para las compañías interesadas en incorporar estas tecnologías en futuros emprendimientos de detección remota.
“Lo que estamos intentando hacer es validar en vuelo estas tecnologías y de esa forma bajar sus riesgos”, concluyó Cramer, “poniéndolas a disposición de futuras misiones científicas más pronto de lo que de otra forma sería”.