Canarias inventa la primera cámara capaz de desafiar el frío espacial

Canarias ha inventado la primera cámara infrarroja espacial que no requiere refrigeración para proporcionar una imagen nítida. Esta innovación desarrollada por los ingenieros de IACTec, –clave en la conquista espacial low cost del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)– es la que ha permitido poner en órbita las distintas cámaras Drago (Demonstrator for Remote Analysis of Ground Observations) desde 2021. Y es lo disruptivo que ha sido el desarrollo para la ciencia espacial lo que ha llevado a la Oficina Europea de Patentes a reconocer la singularidad de esta tecnología a nivel internacional. 

En concreto, los ingenieros del IACTec han conseguido desarrollar un método capaz de calibrar las imágenes y vencer los problemas asociados a los cambios abruptos de temperatura. "Los satélites en los que se acoplan estas cámaras –tres hasta el momento– dibujan unas órbitas en la que la mitad del tiempo están al sol, achicharrándose, y la otra mitad del tiempo en oscuridad porque la Tierra les bloquea, por lo que es una zona muy fría", explica Carlos Colodro, ingeniero electrónico de la división de espacio de este centro de investigación y responsable de este desarrollo. 

Del frío polar al calor achicharrante

Estos cambios de temperatura afectan directamente a la calidad de las observaciones. "La imagen que tomaría el sensor de la cámara tendría muchos defectos, patrones que ni siquiera estamos observando o píxeles imperfectos", revela el ingeniero, que lo compara con las imágenes "ruidosas" que puede sacar un móvil por la noche. "Estas imágenes siempre tienen más gránulo que una tomada de día", recalca. Tradicionalmente, este problema asociado a las condiciones meteorológicas extremas del cosmos se ha solventado incluyendo métodos de refrigeración dentro de los satélites.

En este caso, sin embargo, no era posible. No en vano, uno de los objetivos que se ha marcado el Astrofísico es desarrollar tecnología de muy buena calidad pero a un bajo coste. "Queríamos una cámara super pequeña para un satélite muy pequeño, que pesara poco, ocupara poco espacio y consumiera poca energía", sentencia Colodro.

Los ingenieros tuvieron entonces que imaginar en una nueva posibilidad: "eliminamos el sistema de refrigeración y compensamos la falta de ese sistema con este método de calibración". En definitiva, el gran avance que ha logrado patentar el IAC es "la aplicación de una serie de operaciones matemáticas que se pueden aplicar a distancia, mientras la cámara está en vuelo", insiste. Esto les permite obtener imágenes infrarrojas de una gran resolución "incluso cuando la temperatura está bailando".

Con todo ello, el IAC ha logrado "obtener detalles en las imágenes que, de otra manera, hubieran pasado desapercibidos, a la vez que se ha conseguido mejorar la precisión de mediciones concretas obtenidas de manera remota, como es el nivel de humedad de la vegetación observada", sentencia el ingeniero.

Explotación económica

Con esta patente en mano, se abren varias posibilidades para el IAC, especialmente en lo que se refiere a su explotación económica. Por un lado, –y siendo el paso más lógico– como explica Colodro, "se podría extrapolar a otras cámaras espaciales que se encuentren en una situación similar". Sin embargo, el potencial de esta cámara también se ha probado en otros ámbitos "en tierra" a lo largo de su tiempo de vida, como la medicina o la vigilancia vulcanológica.

"Aunque aún no tenemos ninguna petición concreta, creemos que esta tecnología puede tener aplicaciones en entornos industriales, automotriz y de vigilancia medioambiental, incide. Además, Colodro no descarta crear una start-up basada en esta tecnología. "Podría ser, porque tiene un valor comercial fuera de nuestra investigación", sentencia.

Además de conseguir una mejor calidad de imagen, las cámaras que integren esta tecnología se pueden beneficiar de una reducción significativa de su peso, volumen y consumo de potencia. Estas características son precisamente las que otorgan a DRAGO su capacidad de observar en infrarrojo de onda corta (SWIR, en sus siglas en inglés) desde plataformas satelitales de pequeño tamaño.

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