{"id":331322,"date":"2020-02-11T18:00:46","date_gmt":"2020-02-11T21:00:46","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=331322"},"modified":"2020-02-12T13:37:13","modified_gmt":"2020-02-12T16:37:13","slug":"con-la-vision-aguzada","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/con-la-vision-aguzada\/","title":{"rendered":"Con la visi\u00f3n aguzada"},"content":{"rendered":"

Una c\u00e1mara especial, proyectada para captar im\u00e1genes en alta resoluci\u00f3n del territorio brasile\u00f1o, se encuentra en fase de pruebas en los laboratorios del grupo Akaer, una compa\u00f1\u00eda del sector aeroespacial con sede en la ciudad de S\u00e3o Jos\u00e9 dos Campos, en el interior paulista. Este instrumento, denominado E3UCAM, constituir\u00e1 la carga principal del sat\u00e9lite de observaci\u00f3n de la Tierra VCUB1, cuya construcci\u00f3n estuvo a cargo de Visiona Tecnologia Espacial, una joint venture<\/em> integrada por Embraer Defesa & Seguran\u00e7a y Telebras. Si todo sale como fue planificado, el sat\u00e9lite, con su c\u00e1mara a bordo, ser\u00e1 lanzado al espacio a mediados de 2020, quedar\u00e1 posicionado en \u00f3rbita terrestre a 530 kil\u00f3metros (km) de altura al respecto del suelo y sobrevolar\u00e1 Brasil cada 90 minutos.<\/p>\n

El desarrollo de la c\u00e1mara, que comenz\u00f3 hace dos a\u00f1os, corre por cuenta del cuerpo de ingenier\u00eda de Opto Space & Defense (anteriormente Opto Eletr\u00f4nica) y de Equatorial Sistemas, dos empresas del grupo Akaer. Con un sistema \u00f3ptico integrado por tres espejos, la misma recabar\u00e1 im\u00e1genes de la superficie terrestre con una resoluci\u00f3n de 3 metros (m), es decir, cada pixel (el m\u00ednimo punto que constituye una imagen digital) cubrir\u00e1 un \u00e1rea equivalente a 9 metros cuadrados (m2<\/sup>), revelando con claridad objetos en tierra de dimensiones limitadas, tal como, por ejemplo, una camioneta.<\/p>\n

\u201cLa c\u00e1mara E3UCAM es un desarrollo in\u00e9dito y representa un avance tecnol\u00f3gico para el pa\u00eds\u201d, dice el ingeniero de materiales Fernando Ferraz, vicepresidente de Operaciones de Akaer. Este dispositivo, seg\u00fan \u00e9l, producir\u00e1 im\u00e1genes con una resoluci\u00f3n superior a las provistas por los sat\u00e9lites brasile\u00f1os en operaci\u00f3n hasta ahora. Ferraz resalta que el instrumento representa una evoluci\u00f3n en relaci\u00f3n con la c\u00e1mara anterior fabricada por Opto para la familia de Sat\u00e9lites Sino-Brasile\u00f1os de Recursos Terrestres (CBERS), que fueron lanzados durante la d\u00e9cada pasada. \u201cLa c\u00e1mara \u00f3ptica multiespectral MUX de esos sat\u00e9lites dispone de una resoluci\u00f3n espacial de 20 m. Mejoramos la resoluci\u00f3n casi siete veces\u201d.<\/p>\n

<\/a>La c\u00e1mara del VCUB1 ser\u00e1 utilizada fundamentalmente para el monitoreo ambiental, como en el caso de los registros de desmontes y ayuda a actividades del sector agr\u00edcola, esto es, aplicaciones similares a la de la MUX. \u201cSer\u00e1 una herramienta eficaz para la detecci\u00f3n del inicio de nuevas talas en la Amazonia, un fen\u00f3meno asociado frecuentemente con la apertura de caminos clandestinos. Se necesita recurrir al empleo de c\u00e1maras de alta resoluci\u00f3n para monitorear la aparici\u00f3n de esas v\u00edas ilegales\u201d, dice el ingeniero electr\u00f3nico C\u00e9sar Celeste Ghizoni, director ejecutivo de Equatorial. \u201cEl nuevo dispositivo tambi\u00e9n podr\u00e1 identificar espacios despejados menores, t\u00edpicos de las talas selectivas\u201d.<\/p>\n<\/div>

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Un enfoque m\u00e1s preciso<\/strong>
\nLa construcci\u00f3n de la E3UCAM cont\u00f3 con el apoyo de la FAPESP y de la Financiadora de Estudios y Proyectos (Finep). Cinco proyectos del programa Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe), aprobados en el marco del convenio entre esas dos instituciones, se hicieron acreedores a 5,2 millones de reales. Uno de ellos tuvo como objetivo el desarrollo de un mecanismo de ajuste del enfoque por control de temperatura. \u201cPor medio de un telecomando, el equipo en tierra a cargo del sat\u00e9lite calienta o refrigera un dispositivo de la c\u00e1mara que controla su enfoque, para lograr una captaci\u00f3n m\u00e1s precisa de las im\u00e1genes. La mayor\u00eda de las c\u00e1maras a bordo de sat\u00e9lites no dispone de ese mecanismo de enfoque por control t\u00e9rmico\u201d, resalta Ghizoni.<\/p>\n

Los recursos provistos por la FAPESP y la Finep tambi\u00e9n se emplearon para perfeccionar la electr\u00f3nica digital de procesamiento de los datos de la c\u00e1mara. Por medio del desarrollo de algoritmos de compresi\u00f3n, los cient\u00edficos consiguieron reducir hasta cuatro veces la tasa de transmisi\u00f3n de datos (en megabits por segundo, Mbps) de las im\u00e1genes captadas por la c\u00e1mara, facilitando su almacenamiento y posterior env\u00edo a las estaciones terrestres. Una menor tasa de almacenamiento y transmisi\u00f3n de archivos se traduce en una disminuci\u00f3n del consumo de energ\u00eda, algo esencial en los sat\u00e9lites.<\/p>\n

Otra caracter\u00edstica importante del aparato es su capacidad para hacer una correcci\u00f3n del fen\u00f3meno de difracci\u00f3n, un efecto indeseado aunque bastante frecuente en las c\u00e1maras espaciales, que deriva en im\u00e1genes distorsionadas. \u201cRecurrimos a un m\u00e9todo computacional al cual se conoce como deconvoluci\u00f3n, para mejorar la calidad de la imagen, reduciendo la difracci\u00f3n\u201d, declara el director ejecutivo de Equatorial, haciendo hincapi\u00e9 en el hecho de que la c\u00e1mara proveer\u00e1 im\u00e1genes en cuatro de las siete bandas espectrales (verde, rojo, azul e infrarrojo cercano). La banda espectral es el intervalo entre dos longitudes de onda en el espectro electromagn\u00e9tico. El uso de diferentes bandas espectrales, una especie de filtro crom\u00e1tico, genera im\u00e1genes m\u00e1s precisas del paisaje terrestre. La mayor\u00eda de las c\u00e1maras de observaci\u00f3n de la Tierra utilizan esas cuatro bandas espectrales.<\/p>\n

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L\u00e9o Ramos Chaves<\/span><\/a> Una vista aumentada del espejo secundario de la c\u00e1mara de AkaerL\u00e9o Ramos Chaves<\/span><\/p><\/div>\n

Miniaturizaci\u00f3n<\/strong>
\nPara el ingeniero electricista Marco Chamon, coordinador general de Ingenier\u00eda y Tecnolog\u00eda Espacial del Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (Inpe), uno de los retos asociados al desarrollo de la c\u00e1mara estuvo constituido por la necesidad de miniaturizar sus sistemas. Sucede que el VCUB1 es un nanosat\u00e9lite de la familia de los cubesats<\/em><\/a>, un t\u00e9rmino en ingl\u00e9s que significa \u201csat\u00e9lites en forma de cubo\u201d. El artefacto mide solamente 30 cent\u00edmetros (cm) de largo por 20 cm de ancho y 10 cm de alto. Un tama\u00f1o menor que una caja de zapatos, y la c\u00e1mara fabricada por Akaer ocupar\u00e1 la mitad de ese volumen<\/a>.<\/p>\n

\u201cLas c\u00e1maras de los sat\u00e9lites convencionales, tales como las del CBERS, son voluminosas y pueden llegar a pesar 150 kilogramos (kg), mientras que la que se est\u00e1 proyectando en S\u00e3o Jos\u00e9 dos Campos pesa tan solo 3 kg\u201d, dice Chamon. \u201cEn las c\u00e1maras compactas, los ingenieros disponen de un espacio reducido para acomodar todos los componentes, lo que implica desaf\u00edos inexistentes en los equipos de dimensiones mayores. En los \u00faltimos a\u00f1os, Opto y Equatorial perfeccionaron su capacidad para proyectar esos instrumentos, tanto en lo que concierne al sistema \u00f3ptico como a la electr\u00f3nica de procesamiento de se\u00f1ales [la conversi\u00f3n de la se\u00f1al \u00f3ptica en bits]\u201d.<\/p>\n

Los proyectos FAPESP, seg\u00fan Fernando Ferraz, fueron fundamentales para que Akaer creara nuevas tecnolog\u00edas que permitiesen lograr una c\u00e1mara tan compacta y con una arquitectura modular ajustada a los nanosat\u00e9lites. Visiona es el primer cliente de la c\u00e1mara, que ser\u00e1 ofrecida a otros interesados en Brasil y en el exterior. El aparato costar\u00e1 alrededor de 400 mil d\u00f3lares (1,6 millones de reales).<\/p>\n

Pocos pa\u00edses del mundo cuentan con capacidad para desarrollar c\u00e1maras espaciales de alta resoluci\u00f3n, tales como la E3UCAM, o de muy alta resoluci\u00f3n, una categor\u00eda en la que est\u00e1n comprendidos los instrumentos orbitales que captan im\u00e1genes capaces de distinguir en tierra objetos con dimensiones menores a 1 m. \u201cSolo algunos pa\u00edses, tales como Estados Unidos, Francia, Alemania y China, logran producir esas c\u00e1maras de muy alta resoluci\u00f3n. \u201cEse es nuestro pr\u00f3ximo paso\u201d, comenta C\u00e9sar Ghizoni.<\/p>\n

La c\u00e1mara de Akaer no es la \u00fanica innovaci\u00f3n tecnol\u00f3gica presente en el sat\u00e9lite de Visiona. El proyecto del artefacto, el primero proyectado y construido integralmente por una compa\u00f1\u00eda nacional, tambi\u00e9n es en s\u00ed mismo innovador. Seg\u00fan la empresa, el sat\u00e9lite servir\u00e1 como plataforma para testear tecnolog\u00edas espaciales que podr\u00edan utilizarse en misiones futuras del Programa Espacial Brasile\u00f1o. Una de ellas es el sistema de control de \u00f3rbita y altitud, que incluye el primer software<\/em> realizado en el pa\u00eds para el posicionamiento de sat\u00e9lites. Este desarrollo posibilita, por ejemplo, la orientaci\u00f3n correcta y precisa de una c\u00e1mara hacia el \u00e1rea que se desea enfocar.<\/p>\n

Este sistema, al cual se lo conoce por sus siglas en ingl\u00e9s AOCS (Attitude and orbital control system<\/em>), constituye una tecnolog\u00eda delicada, que las naciones que la dominan dif\u00edcilmente difunden. \u201cCon el dominio de esa tecnolog\u00eda, Brasil est\u00e1 preparado para contar con el primer sat\u00e9lite totalmente desarrollado por una empresa brasile\u00f1a privada, logrando as\u00ed un ensamble entre la industria y la academia en sectores altamente tecnol\u00f3gicos\u201d, declar\u00f3 en un comunicado a la prensa Jo\u00e3o Paulo Campos, presidente de Visiona, empresa afincada en el Parque Tecnol\u00f3gico de S\u00e3o Jos\u00e9 dos Campos.<\/p>\n

El programa del nanosat\u00e9lite de Visiona, con un presupuesto de 14 millones de reales, cuenta con la cooperaci\u00f3n t\u00e9cnica del Inpe, organismo con vasta experiencia en el desarrollo de sat\u00e9lites. Los ingenieros de la instituci\u00f3n colaboran en \u00e1reas tales como ingenier\u00eda de sistemas, montaje, integraci\u00f3n y test de sat\u00e9lites, entre otras. Tambi\u00e9n cooperan con en ese programa la Empresa Brasile\u00f1a de Investigaci\u00f3n e Innovaci\u00f3n (Embrapii), que aporta parte de los fondos, y el Instituto Senai de Innovaci\u00f3n en Sistemas Embebidos, de la localidad de Florian\u00f3polis (estado de Santa Catarina).<\/p>\n

La instituci\u00f3n catarinense fue responsable del desarrollo de la estaci\u00f3n en tierra y del software<\/em> que realizar\u00e1 la integraci\u00f3n de la computadora de a bordo con los varios componentes embarcados, entre ellos, la c\u00e1mara \u00f3ptica. Tambi\u00e9n forma parte del paquete que aporta el Instituto Senai de Innovaci\u00f3n el desarrollo de los sensores que quedar\u00e1n en tierra y realizaran la colecta de las informaciones captadas por el sat\u00e9lite. Aparte de la c\u00e1mara proyectada por Akaer, el VCUB1 estar\u00e1 dotado de un sistema de colecta de datos hidrometeorol\u00f3gicos, tales como precipitaciones, presi\u00f3n atmosf\u00e9rica y el nivel de los r\u00edos.<\/p>\n

New Space<\/em><\/strong>
\nEl VCUB1 forma parte de una nueva generaci\u00f3n de sat\u00e9lites de peque\u00f1o porte insertados en el concepto New Space, un modelo de negocio que se caracteriza por proyectos espaciales al mando de empresas privadas, m\u00e1s o menos costosos que los del pasado, cuando la exploraci\u00f3n del espacio era una actividad llevada a cabo exclusivamente a nivel gubernamental. Los cubesats<\/em> m\u00e1s sencillos pueden costar unos pocos cientos de miles de reales, en tanto que un sat\u00e9lite convencional de gran tama\u00f1o requiere de inversiones en un rango de centenas de millones de reales.<\/p>\n

\u201cLa expansi\u00f3n de los cubesats<\/em> en el mundo resulta ineludible\u201d, dice el f\u00edsico Luiz de Siqueira Martins Filho, de la Universidad Federal del ABC (UFABC), en S\u00e3o Bernardo do Campo (S\u00e3o Paulo). Seg\u00fan \u00e9l, al ser m\u00e1s baratos y f\u00e1ciles de fabricar \u2013dado que emplean componentes estandarizados, tales como sensores y procesadores que pueden adquirirse en el mercado\u2013, los cubesats<\/em> est\u00e1n democratizando el acceso al espacio. \u201cLo que antes era privativo de grandes agencias espaciales, tales como la Nasa estadounidense y la ESA europea, hoy en d\u00eda puede hacerse en universidades, empresas y escuelas. En los \u00faltimos a\u00f1os los cubesats<\/em> cobraron importancia econ\u00f3mica y tecnol\u00f3gica en todo el mundo\u201d.<\/p>\n

Proyectos<\/strong>
\n1.<\/strong> Desarrollo de un sistema \u00f3ptico reflexivo tipo TMA para instrumentos de captaci\u00f3n de im\u00e1genes orbitales (n\u00ba 16\/50142-4<\/a>); Modalidad<\/strong> Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe); Convenio<\/strong> Finep Pipe-PAPPE; Investigador responsable<\/strong> Alexandre Louren\u00e7o Soares (Opto); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 1.511.072,33.
\n2.<\/strong> Electr\u00f3nica digital de procesamiento de datos para instrumentos de captaci\u00f3n de im\u00e1genes por teledetecci\u00f3n (n\u00ba 16\/50150-7<\/a>); Modalidad<\/strong> Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe); Convenio<\/strong> Finep Pipe-PAPPE; Investigador responsable<\/strong> Roney Ferreira Marzullo (Akaer); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 1.262.247,00.
\n3.<\/strong> Sistema de ajuste de enfoque por control de temperatura (n\u00ba 16\/50148-2<\/a>); Modalidad<\/strong> Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe); Convenio<\/strong> Finep Pipe-PAPPE; Investigador responsable<\/strong> Henrique Cunha Pazelli (Opto); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 864.735,63.
\n4.<\/strong> Desarrollo de un sistema de apuntamiento lateral de un espejo para captadores de im\u00e1genes \u00f3pticos de uso espacial (n\u00ba 16\/50143-0<\/a>); Modalidad<\/strong> Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe); Convenio<\/strong> Finep Pipe-PAPPE; Investigador responsable<\/strong> Daniel Moutin Segoria (Opto); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 889.959,98.
\n5.<\/strong> Concepci\u00f3n del sistema para la misi\u00f3n EQUARS y plataforma de microsat\u00e9lites (n\u00ba 16\/50167-7<\/a>); Modalidad<\/strong> Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe); Convenio<\/strong> Finep Pipe-PAPPE; Investigador responsable<\/strong> C\u00e9sar Celeste Ghizoni (Akaer); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 744.250,00.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Una c\u00e1mara espacial fabricada en Brasil podr\u00e1 detectar a partir de la \u00f3rbita terrestre \u00e1reas de tan solo 9 metros cuadrados","protected":false},"author":23,"featured_media":331323,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[1561,192],"tags":[297,312],"coauthors":[116],"class_list":["post-331322","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-programa-de-innovacion-tecnologica-en-pequenas-empresas-pipe","category-tecnologia-es","tag-ingenieria","tag-innovacion"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/331322","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/23"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=331322"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/331322\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":332139,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/331322\/revisions\/332139"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/331323"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=331322"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=331322"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=331322"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=331322"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}