Desde IDECOR compartimos la excelente nota de Gianni Cristian Iannelli «La brillante era de los satélites de observación de la Tierra», publicada en GIS Professional en su edición de junio de 2018.
El artículo provee información significativa para dimensionar la situación actual del mercado de observación de la tierra, nacida en 1972 con el lanzamiento de Landsat 1 por parte de la NASA, y que exhibe hoy datos llamativos, como que la constelación de 200 satélites de Planet Labs, de 10x10x30 cm de tamaño y 4 kg de peso, o que incluso es posible diseñar y comprar los componentes de un satélite en línea.
¿Cómo podemos aprovechar toda esta información en nuestras IDE y en la gestión de las políticas territoriales?
La brillante era de los satélites de observación de la Tierra
(Traducción del artículo «The Bright Era of Earth Observation Satellites» publicado en GIS Professional junio 2018)
Al ayudar a superar una amplia gama de desafíos globales, la industria geoespacial confía en la información satelital en un grado sin precedentes. En los últimos 50 años, los avances en la tecnología satelital han contribuido al surgimiento de la revolución de la observación de la Tierra (EO). El siguiente es un intento de identificar los hitos clave que han llevado a la industria geoespacial a este punto rico en datos en el tiempo.
El primero de estos eventos ocurrió en julio de 1972, cuando un satélite llamado Landsat-1 fue lanzado al espacio. Este proyecto Landsat de monitoreo de la Tierra marcó el comienzo de una era en la ciencia que se centró en analizar desde el espacio el mundo y todos sus recursos. El primer satélite Landsat, que tenía una resolución espacial de alrededor de 70 m, abrió una serie de nuevas oportunidades para los usuarios finales y los subsiguientes satélites permitieron a la comunidad científica desarrollar una gama de aplicaciones en los campos de la agricultura, la contaminación ambiental, la hidrología y los recursos minerales, que se utilizan hasta el día de hoy.
El siguiente gran hito para la industria de los satélites se produjo en 1986, con el desarrollo del satélite SPOT por parte del Centro Nacional de Estudios Espaciales (CNES), la Agencia Espacial Francesa. La resolución espacial de este y los siguientes 6 satélites SPOT oscila entre 20 y 1,5m, y hoy en día, estos satélites disfrutan de un estado de «punto de referencia» en el campo de la observación terrestre gracias a su provisión de más de 30 años de imágenes ininterrumpidas de nuestro planeta.
La década de 1990 fue un momento significativo para el lanzamiento de satélites. Este período presentó un conjunto notable de satélites como el europeo ERS-1 (1991), el japonés JERS-1 (1992) y el canadiense RADARSAT-1 (1995). A diferencia del anterior Landsat y SPOT, estos satélites llevaban una nueva tecnología de sensores, conocida como Radar de Apertura Sintética (SAR), que era capaz de adquirir imágenes de radar con resoluciones espaciales que variaban entre 10-100 m. El sensor de SAR fue significativo porque ofrecía dos ventajas notables frente a los datos ópticos: la capacidad de operación diurna y nocturna, y la penetración de las nubes. También vale la pena mencionar que RADARSAT-1 sobrevivió a su vida planificada con más de 17 años de operación.
El hito más importante en términos de la privatización del espacio ocurrió en 1992, con la incorporación de ‘WorldView Imaging Corporation’, más tarde renombrada como ‘DigitalGlobe’. En 1999, la compañía lanzó IKONOS, el primer satélite de imágenes con resolución por debajo del metro a nivel mundial. El satélite IKONOS, que estuvo en funcionamiento hasta 2015, fue significativo porque pudo recoger imágenes pancromáticas y multiespectrales, a una resolución espacial impresionante de 0,80m y 3,2m respectivamente.
La siguiente fase importante fue el mapeo rápido a escala global, algo que fue posible a través del instrumento de satélite MODIS (que representa el espectro radiométrico de imágenes de resolución moderada). El instrumento se lanzó por primera vez a bordo de los satélites ‘Terra’ (1999) y ‘Aqua’ (2002) de la NASA. A pesar de su basta resolución espacial, de aproximadamente 250 m – 1 km, la principal ventaja de MODIS era la posibilidad de mapear todo el globo cada uno o dos días; una capacidad que lo hizo muy útil para aplicaciones de análisis de cambios que requieren elevados tiempos de revisión.
El año 2007 marcó un año significativo para las imágenes de SAR. RADARSAT-2, que fue lanzado por la Agencia Espacial Canadiense, que incrementó la resolución espacial a 3 m. Además, ese mismo año, se lanzaron en órbita dos nuevos satélites SAR de resolución por debajo del metro. El primero de estos satélites fue TerraSAR-X, desarrollado por una asociación público-privada entre el Centro Aeroespacial Alemán (DLR) y EADS Astrium. El segundo satélite, ‘COSMO-SkyMed-1’ (CS-1), fue desarrollado por la Agencia Espacial Italiana. CS-1 y los tres satélites subsiguientes en la constelación fueron significativos para la industria de EO porque tenían un tiempo de revisita significativamente reducido (menos de 12 horas).
En 2014, la Agencia Espacial Europea (ESA) y EUMETSAT comenzaron a lanzar su propia constelación de satélites (llamados Sentinels) en el marco del Programa Copernicus. Los datos de detección remota, libres y accesibles, que se comparten a través de las direcciones de servicios de Copernicus, abordan 6 áreas temáticas principales, que incluyen la atmósfera, la tierra, el mar, el clima, la seguridad y la emergencia. El programa es importante para la industria de EO porque elimina los (típicamente) altos costos de adquisición de datos y por lo tanto fomenta un uso comercial más amplio y la innovación centrada en EO.
Hasta hace poco, el desarrollo de los satélites EO se ha restringido a unas pocas agencias espaciales nacionales y estados soberanos. Las razones de esto se debieron principalmente a la alta complejidad y los costos de desarrollo, implementación y mantenimiento de los sistemas a bordo. Sin embargo, en los últimos 5 años, gracias a la reducción de las barreras de entrada, varios actores privados, inversores y capitalistas de riesgo ingresaron al mercado de la observación de la Tierra. Esto es notable, en particular debido a las tendencias en el despliegue de satélites de pequeño tamaño como ‘CubeSats’.
‘Skybox Imaging’ fue una de estas compañías privadas, que en 2012 recaudó alrededor de US $ 91 millones de capital privado con el propósito de desarrollar y lanzar una constelación de satélites. El tamaño significativamente reducido (100 kg) y el costo de producción (10 veces menor que un satélite EO común) de estos satélites abrieron grandes oportunidades para la industria. Los dos primeros satélites, llamados SkySat-1 y SkySat-2, que se lanzaron en 2013 y 2014 respectivamente, fueron importantes por su capacidad para grabar secuencias de video desde el espacio (videos de 90 segundos a una resolución espacial de 1 m). Poco después del lanzamiento, Skybox Imaging fue adquirido por Google por 500 millones de dólares, lo que renombró a la compañía como ‘Terra Bella’ en 2016.
Los satélites SkySat fueron, sin embargo, solo el comienzo. Los últimos satélites ‘Dove’, por ejemplo, que son desarrollados por una compañía estadounidense llamada Planet Labs, son de apenas 10x10x30 cm de tamaño y 4 kg de peso. Si esto no fuera lo suficientemente impresionante, estos satélites tienen un rango de resolución espacial de entre 3 y 5 m. Actualmente, Planet Labs tiene alrededor de 200 satélites en órbita, incluidos 88 cubesats, que se lanzaron de una vez; la compañía hasta ahora ha logrado adquirir las empresas de satélite Blackbridge en 2015 y Terra Bella de Google en 2017.
En términos de hitos recientes en la industria de EO, quizás el más notable es la adquisición de DigitalGlobe por MDA (MacDonald, Dettwiler and Associates). El acuerdo de US $ 2.4 mil millones, que representa la mayor adquisición en el mercado de imágenes de la Tierra, indica que el sector privado será una fuerza dominante en la futura industria de EO. DigitalGlobe lanzó recientemente WorldView-4, logrando un tamaño de píxel de 0,30 m y ha planeado dos nuevas constelaciones de satélites de visita intra-día llamadas ‘Scout’ y ‘World View Legion’.
Además de las empresas mencionadas, la industria privada está prosperando, particularmente en el área de los satélites ópticos y SAR. Algunos jugadores importantes son Iceye, Capella Space, Satellogic, Astro Digital, BlackSky, Urthecast, NorthStar, Hera Systems, Axelspace y Spire. Los satélites se están volviendo tan accesibles como los drones y ahora incluso es posible diseñar y comprar los componentes de su satélite en línea.
A medida que más y más actores del sector público y privado ingresan al mercado EO, las oportunidades en la industria de EO se están desplazando al mercado descendente. Mientras que las compañías satelitales ahora usan puntos de venta como la resolución espacial, el tiempo de revisita, la extensión espacial, el sensor y el número de bandas para diferenciarse; la oportunidad real para la industria geoespacial radica en la comercialización de los datos recopilados por los satélites. Esto lo demuestran empresas como Orbital Insight y Descartes Labs, que han permitido el desarrollo de potentes productos y soluciones a medida para los clientes.
Mi punto de vista (Gianni Cristian Iannelli): en el futuro, serán las empresas las que aprovecharán el poder de procesamiento significativo de la computación basada en la nube y la tecnología de aprendizaje automático serán las que más utilicen.
Bienvenido a la brillante era de los satélites de observación de la Tierra.
