Imaginamos que habréis paseado por el campo. ¡Qué pregunta más tonta!
Por supuesto, lo habréis hecho. Pero, ¿alguna vez habéis tocado el suelo, la
tierra? Seguramente sí, y la habréis encontrado seca y basta, o arenosa, todo
depende del lugar. Claro, da que pensar. Si el suelo está seco, pero lo que te
rodea está lleno de árboles, ¿cómo obtienen éstos todo lo que necesitan para
crecer y florecer? Para eso tendríamos que coger una pala y escavar, y mucho.
Entre los muchos ingredientes que toda vida vegetal necesita para prosperar
está, obviamente el agua, pero a no ser que estés cerca de un rio, será difícil
que consigas saber de dónde viene para que las plantas crezcan y den fruto.
Porque, aunque la propia superficie esté completamente seca (a no ser que haya
llovido, claro está), el agua que se precipita tiene que ir por obligación a
algún lugar. Lo que ocurre es que ese líquido elemento acaba finalmente
absorbido por la propia tierra, quedando almacenada bajo el suelo a varios
centímetros o metros bajo la superficie, de ahí que las plantas necesiten
raíces para llegar a esa zona húmeda del subsuelo.
Una presentación simple y tonta que todo el mundo conocerá sin duda,
pero era necesario empezar así. Un suelo húmedo es la clave para el crecimiento
vegetal, y es uno de los parámetros que, de conocerse, posibilitará mejores
cosechas, o incluso evitar catástrofes naturales. Por supuesto, el ser humano
ya es bastante catástrofe, pero cuando trabajamos bien somos capaces de
conseguir cosas muy importantes. Cuando empezamos a lanzar chismes al espacio,
pronto nos dimos cuenta que un satélite en órbita es una potentísima
herramienta para monitorizar distintos aspectos del sistema terrestre, desde la
atmósfera, los océanos o la propia superficie. Se han desarrollado todo tipo de
instrumentos científicos: cámaras visibles, sensores infrarrojos o
ultravioletas, y también detectores de microondas y potentes sistemas de radar.
Todo esto junto proporciona una visión global de lo que acontece día a día,
hora a hora, en cualquier parte de la Tierra. Para obtener información de los
distintos elementos que forman el sistema terrestre hay sistemas específicos,
pero hasta recientemente no había ninguno capaz de detectar y calcular la
cantidad de humedad del suelo de forma global. Solo la inversión en tecnología
y la inventiva fue necesaria, en el 2009, para colocar en órbita la primera
misión con la dura tarea de extraer la cantidad de humedad del suelo por toda
la superficie emergida
de nuestro planeta. El satélite europeo SMOS lleva haciendo desde entonces un
trabajo increíble, aunque en sus primeros meses las excesivas emisiones de
radar procedentes de la Tierra interferían en su detector, lo que llevó a la
ESA a obligar a reducir la potencia de esos radares. Su instrumento, el radiómetro
de microondas MIRAS, emplea una nueva aproximación similar a la usada en los
sistemas SAR para simular una antena de enorme tamaño con una estructura lo
suficientemente compacta como para plegarse y caber en una cofia de cohete. En
vez de situar una única gran antena, se dispusieron 69 pequeñas antenas en una
estructura similar al aspa de un helicóptero. Sintonizado en banda-L, no solo
es capaz de extraer la humedad del suelo, también fue diseñado para conseguir
calcular la salinidad de los océanos. En su modalidad de humedad del suelo, es
capaz de registrar la cantidad de agua en un volumen de tierra dado con una
exactitud del 4% con una resolución espacial de 50 km, el equivalente a
detectar una cucharada de agua en un puñado de tierra. Este curioso satélite
continúa funcionando sin problemas, y ya se encuentra en misión extendida, tras
superar su encargo primario de tres años.
¿Acaso es tan importante el estudio de la humedad del suelo? Lo es más
aún, tanto, que el sensor Aquarius de
la NASA aportado al satélite argentino SAC-D,
encargado de calcular la salinidad oceánica, también está siendo capaz de
obtener información acerca de esta humedad. No solo las plantas obtienen parte
de lo que necesitan para su alimentación y crecimiento, sino que la atmósfera,
cumpliendo a rajatabla el ciclo del agua, obtiene de la humedad del suelo
(cuando hay una gran concentración), mediante la evaporación, la cantidad
necesaria para equilibrarse. Claro, como en todo, demasiado poca humedad no es
bueno, y demasiada concentración puede ser todavía peor. De esta forma, los
científicos terrestres, en una de sus reuniones con las agencias espaciales,
dieron forma a una hoja de ruta sobre las misiones que más hacían falta, y le
dijeron a la NASA que pusiera, en el plazo de tiempo más breve posible, una
misión exclusiva para la medición de la humedad del suelo.
La respuesta está a punto de enviarse al espacio, y responde al
acrónimo de SMAP, Humedad del
Suelo
por medios Activos y Pasivos. Su propósito es estudiar la concentración de
humedad globalmente, con una alta resolución espacial y con una gran capacidad
de retorno sobre áreas de interés. El resultado final es uno de los satélites
más inusuales que hayamos visto. A diferencia de la mayoría de satélites
lanzados por la NASA en los últimos tiempos, la construcción de todo el
conjunto se ha hecho en el propio JPL. El satélite en sí es una caja de
aluminio de 1.5 x 0.9 x 0.9 metros, que almacena en torno a ella todo lo que
necesita para funcionar. Gran parte del hardware es herencia de proyectos
anteriores, por lo que son sistemas más que fiables y probados, como su
ordenador (controlado por un procesador RAD750, complementado por un grabador
de datos de enorme capacidad), sistema de comunicaciones (transmisor-receptor de
banda-S para la recepción de comandos y envío de telemetría de los sistemas del
satélite, más un transmisor de banda-X para la transmisión de la información
científica generada por la instrumentación), control termal (calentadores,
radiadores y mantas multicapa) o el sistema de control de actitud. Estabilizado
en sus tres ejes, mantiene su orientación usando una unidad de referencia
inercial, un escáner estelar, propulsores, sensores solares, unas ruedas
de reacción especiales y sistemas de desaturación magnéticos, mientras que
carece de los cada vez más habituales receptores GPS, usando el sistema de
banda-S para realizar seguimiento Doppler para conocer su posición y órbita
exactas. La generación energética depende de un panel solar fijo de tres secciones y 7 metros cuadrados de superficie activa,
que genera lo suficiente como para alimentar todos los sistemas de a bordo, y
se encuentra apoyado por una batería de ion-litio. El
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Su lanzamiento está previsto para el 5 de noviembre, y el encargado
será uno de los últimos Delta 2-7320
que quedan. Los requisitos de su órbita (sincrónica solar, casi polar, a 685
km. de altitud, cruzando el ecuador a las 18 horas) obliga a que el despegue se
produzca desde la base de Vandenberg, en California. Tras separarse del
lanzador el satélite seguirá una coreografía bastante compleja hasta que todos
los apéndices, sobre todo la importantísima antena reflectora, estén en su
sitio. Tras esto habrá un periodo de tres meses en el que el satélite estará a
prueba antes de dar por empezada la tarea primaria, de 3 años de duración.
El objetivo de SMAP, como
hemos dejado claro, es el cálculo de la humedad del suelo en todas las
superficies emergidas de la Tierra, y para lograrlo empleará la combinación del
radiómetro de microondas (en concreto su exactitud en la detección de la
energía emitida naturalmente) y el sistema SAR (concretamente su alta
resolución espacial), juntando la información adquirida por ambos sistemas,
consiguiendo penetrar hasta un metro bajo la superficie y obteniendo mapas de
humedad con una resolución de 10 km. A partir de la información enviada al
centro de control, se podrán hacer los siguientes estudios: comprender los
procesos que unen los ciclos del agua terrestre, de la energía y del carbono;
estimar los flujos globales de agua y energía en las tierras emergidas de
nuestro planeta; cuantificar el flujo neto de carbono en las regiones boreales;
mejorar la capacidad de realizar mejores pronósticos meteorológicos y
climatológicos; y mejorar la capacidad de monitorización de sequías y
predicción de inundaciones.
Entre las aplicaciones prácticas de sus resultados, SMAP permitirá lo siguiente: la
información acerca de la humedad del suelo se introducirá en los modelos
numéricos de predicción meteorológica, permitiendo pronósticos más exactos y
una mayor rapidez en la emisión de estos; detectará cuando un área superficial
se está acercando a una condición de grave sequía, lo que permitirá tomar las
decisiones más apropiadas con mayor antelación; a partir del estado
congelación-descongelación del hielo y la nieve se podrá pronosticar el riesgo
de inundaciones graves, así como el de corrimientos de tierra provocados por
una excesiva saturación de humedad en el subsuelo; ayudará a una mejor
producción agrícola al indicar cuándo es el mejor momento para iniciar una
plantación o una cosecha, así como evitar la pérdida de una cosecha por un
exceso de humedad; además, con el exceso de humedad en diversas áreas, vigilará
el riesgo de aparición de enfermedades, tratará de evitar problemas de
hambrunas, u otras catástrofes asociadas al ciclo del agua.
De todas las misiones de la NASA declaradas como urgentes por la
comunidad científica, esta será la primera en ser lanzada. Su misión corre
prisa, ya que como este es uno de los elementos del sistema terrestre menos
entendidos, cuanto antes se tenga información de alta calidad y resolución
mucho mejor. Cuanto mayor sea la utilidad de los satélites que tenemos allí
arriba, la forma en que observaremos nuestro planeta sin duda mejorará. Mucha
suerte.
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