Un nanosatélite protegerá los cielos de la contaminación lumínica

El crecimiento de las ciudades y la proliferación de proyectos de infraestructura como carreteras, puentes, y nuevas luminarias contaminan los cielos nocturnos y amenazan el futuro de la astronomía mundial. Un nuevo nanosatélite – el primer satélite-telescopio espacial hecho en Chile – cuantificará y seguirá la contaminación lumínica que sufren día a día los astrónomos.

Un equipo de científicos de cuatro universidades de Chile y observatorios nacionales ha diseñado un nanosatélite Cubesat que, desde el espacio, mirará hacia la Tierra y, a través de una cámara-telescopio, podrá mandar datos e imágenes que permitan caracterizar la contaminación lumínica.

El proyecto colaborativo Suchai II se ha adjudicado un Fondo QUIMAL de 227.000 euros para el Desarrollo de Tecnologías de la Astronomía Nacional que entrega la Agencia Nacional de Innovación y Desarrollo, ANID (ex CONICYT). Los investigadores esperan iniciar la construcción del nanosatélite en marzo de este año, lanzarlo a mediados de 2021 e iniciar operaciones a principios de 2022.

Los cielos como recurso

“Si identificamos los problemas de contaminación lumínica tempranamente desde el espacio, podemos alertar al Ministerio del Medio Ambiente para que fiscalice y sancione en caso de ser necesario. Es una especie de seguimiento espacial de la contaminación, del crecimiento de las ciudades y de nuevos focos de luz”, explica Eduardo Ibar, astrónomo de la Universidad de Valparaíso y uno de los participantes del proyecto.

“Es como proteger los glaciares o la biosfera en la Patagonia o la extracción de peces en el mar para una pesca sostenible. Hay que proteger un recurso que tiene Chile que es único en el mundo y hay que concienciar al Estado para que se haga cargo de la protección”, agrega Ibar.

Es como proteger los glaciares o la biosfera en la Patagonia o la extracción de peces en el mar para una pesca sostenible. Hay que proteger un recurso que tiene Chile que es único en el mundo

Chile se ha convertido en una plataforma astronómica para el mundo. Los cielos oscuros y limpios del norte del país constituyen un patrimonio reconocido, lo que ha permitido que agencias europeas e internacionales se instalen en su territorio con algunos de los telescopios más sofisticados del planeta.

El otro objetivo del satélite-telescopio será crear conocimiento y experiencia en torno a nuevas tecnologías como son los Cubesat, nanosatélites de tamaño estándar que cada vez se utilizan más en el mundo por suponer menor consumo energético y menor costo. El presupuesto, desde el diseño al lanzamiento de un Cubesat, gira alrededor de los 500.000 euros, según la compañía de nanosatélites Alén Space.

Marcos Díaz, investigador de la Universidad de Chile y líder del proyecto, explica que Suchai II se trata de una misión “pathfinder”, para encontrar los caminos tecnológicos hacia un proyecto más ambicioso. “Podremos mostrar que los sensores que vienen en estos nanosatélites, con misiones específicas, tienen una respuesta adecuada en el espacio y eventualmente pueden pasar a misiones más clásicas o vehículos más grandes, lo que conlleva menos riesgo porque es tecnología que ya ha sido probada”, agrega Díaz.

El investigador del Laboratorio de Exploración Espacial y Planetaria de la Universidad de Chile lideró el lanzamiento del primer satélite hecho en Chile, el Suchai I, una versión anterior y más pequeña que el actual. El nanosatélite fue lanzado en junio del 2007 y sigue en órbita hasta el día de hoy. Su misión fue obtener datos de física espacial, principalmente dirigida a medir el plasma ionosférico en la alta atmósfera de la Tierra.

Composición del Cubesat

Suchai II está compuesto por tres cubos (unidades) de 10 centímetros cúbicos cada uno. Su capacidad es de 3.4 litros a diferencia de su predecesor que era de un litro.

El nanosatélite estará compuesto por una parte operativa y una sección de cargas útiles. La primera sección contendrá el procesador, las baterías, los paneles solares y la radio, mientras que la segunda sección estará compuesta por los experimentos de la misión como son los sensores – magnetómetros, sensores de plasma y el telescopio.

Podremos mostrar que los sensores que vienen en estos nanosatélites, con misiones específicas, tienen una respuesta adecuada en el espacio y eventualmente pueden pasar a misiones más clásicas o vehículos más grandes, lo que conlleva menos riesgo porque es tecnología que ya ha sido probada

El satélite será de baja órbita y pasará a una altura de 500 kilómetros de la superficie de la Tierra, a una velocidad de 7,5 kilómetros por segundo. Las imágenes capturadas se concentrarán en un área de 300 por 300 kilómetros en dos regiones del norte de Chile donde se agrupan los más grandes observatorios astronómicos.

La carga útil de mayor importancia del Suchai II será la cámara telescopio que medirá la contaminación atmosférica. Ésta tendrá una alta resolución de 2.000 por 2.000 píxeles y será particularmente sensible a la luz azul que emiten los focos LED.

“Como los LED consumen mucha menos energía, las ciudades está cambiando a ese tipo de iluminación. Esta va a ser la fuente de contaminación más fuerte en un futuro muy cercano para los observatorios”, dice Holger Drass, ingeniero de la Universidad Católica e investigador a cargo de diseñar la óptica de los lentes. Drass explica que las lentes tendrán dos tipos de filtros que se enfocarán en captar la luz azul, a diferencia de los satélites clásicos que se han concentrado en medir la radiación infrarroja.

Díaz agrega: “No está claro cuál es la cuantificación de la luz blanca, la más compleja para los observatorios. Estamos tratando de detectar esa luz y no hacerlo desde el calor. Vamos a saber si los mapas que se han hecho en infrarrojo han sido certeros en detectar la luz blanca o sabremos si la contaminación es aún peor de lo que se pensaba”.

Hecho in Chile

La tecnología del nanosatélite será adaptada para el espacio, caracterizada y probada por chilenos, resaltan los científicos. “Lo interesante es que el desarrollo se hace desde cero. Es decir, no es que estemos comprando un satélite y lo controlamos después. Estamos haciendo todo el procesamiento para aprender la base, el know how de cómo hacer el satélite”, dice Ibar.

Como los LED consumen mucha menos energía, las ciudades está cambiando a ese tipo de iluminación. Esta va a ser la fuente de contaminación más fuerte en un futuro muy cercano para los observatorios

El proyecto será un trabajo colaborativo entre investigadores de cuatro universidades que aportarán cada uno con sus especialidades y habilidades. La Universidad de Chile será la que diseñará y construirá el satélite. La Católica estará cargo del desarrollo de la cámara óptica y su testeo. La de Antofagasta, en el norte de Chile, se encargará de la calibración en tierra de las imágenes y la de Valparaíso tendrá la tarea de procesar las imágenes desde el espacio. El Observatorio Las Campanas en la región norteña de Atacama, colaborará difundiendo la problemática y ayudará a estimar la contaminación alrededor de los observatorios astronómicos.

En Latinoamérica, Argentina es pionera en lanzar nanosatélites Cubesat. Fue en 2016, cuando el empresario Emiliano Kargieman con su proyecto Satellogic lanzó los primeros dos nanosatélites argentinos al espacio para brindar servicios para la producción agropecuaria. En enero del 2019, la empresa firmó un acuerdo con China Great Wall (CGWIC) para lanzar unos 90 satélites para dar soluciones en los campos de agricultura, silvicultura, petróleo y gas.

Los peruanos también lanzaron su primer nanosatélite en agosto del 2014. La Estación Espacial Internacional (EEI) puso en órbita el Chasqui 1, dispositivo elaborado por alumnos, profesores y trabajadores de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI).

Puedes seguir a Materia en Facebook, Twitter, Instagram o suscribirte aquí a nuestra newsletter