Un sensor para llevar el ‘Internet de las Cosas’ al espacio

El éxito de los satélites ArduSat, con sensores de radiación y código abierto de la compañía, abre grandes expectativas a la investigación 

El año pasado, un cohete HII-B no tripulado que contenía tecnología de detección fabricada por Libelium despegó desde el Centro Espacial de Tanegashima (CNCT) en Japón, camino de la Estación Espacial Internacional (ISS ). Incluido en la carga útil principal de los dos satélites ArduSat había placas de sensores de radiación de la empresa española. Por el interés del tema, reproducimos a continuación parte del artículo publicado por EEweb, en el que hay declaraciones de David Gascón explicando el trabajo de Libelium que les ha llevado cerca de las estrellas.

‘Sensores de bajo coste, procesadores de bajo consumo, computación en nube escalable y conectividad inalámbrica universal han permitido la revolución del llamado ‘Internet de las Cosas’. Y, a la vanguardia de ello está Libelium. Fundada en el año 2006 por dos compañeros de universidad, Alicia Asín y David Gascón, Libelium produce en código abierto dispositivos de bajo consumo que son fáciles de programar y ejecutar para soluciones de Smart City, así como una amplia gama de proyectos M2M y sensores. No obstante, la última asociación de Libelium con Nanosatisfi promete llevar el ‘Internet de Cosas’ a la próxima frontera: el espacio exterior.

El trabajo previo de Libelium con radiación les hizo especialmente adecuados para el desarrollo de los sensores de radiación actualmente a bordo de los ArduSats. Tanto Libelium y Nanosatisfi están bien establecidas en la comunidad de código abierto y su visión, unida a la autonomía del mundo con tecnologías innovadoras, impulsan su relación. “Cuando vi que podíamos añadir nuestra tecnología a estos satélites, no lo pensé dos veces. Queríamos integrar nuestros sensores a ellos. Hablando con los chicos de Nanosatisfi, tratamos de llegar a posibles aplicaciones para esta tecnología. Pensé en que pudiéramos medir las tormentas solares y el fondo de radiación en el espacio en todo tipo de experimentos. Fue una colaboración muy abierta entre las compañías de código abierto”, explica Gascón.

Adaptación al Espacio

Los sensores de radiación de Libelium fueron desarrollados originalmente para medir la los niveles de radiactividad en la Tierra, así que había que hacer considerables adaptaciones para satisfacer las restricciones de los ArduSat, especialmente en términos de peso y tamaño. “Al principio, nuestra placa del sensor no era tan pequeña y ligera como lo es ahora, porque la teníamos desarrollad para trabajar en la parte superior de Waspmote, que es nuestro plataforma de sensores, o encima de plataformas como Arduino o Raspberry Pi. Era del tamaño de una tarjeta de crédito. Cuando empezamos a hablar con Nanosatisfi , nos dijeron que teníamos que hacer que fuera muy pequeña . Cuando dijeron 'pequeña' querían decir 3 ó 4 centímetros. Así que es realmente muy pequeña. Todo el satélite mide sólo 10 por 10 centímetros, lo que obligaba a que fuese muy pequeña y muy ligera. Incluso el sensor de radiación pesa sólo 40 gramos. La mayor parte de la investigación se basó en cómo tratar de miniaturizar la tecnología”, añade Gascón.

Aparte de reducir el tamaño del tablero, la preparación de la tecnología de Libelium para el espacio debía solventar también las alteraciones necesarias para los tubos de Geiger, el sensor y el control de potencia del mecanismo. “Tuvimos que cambiar nuestra placa de sensores normales, porque había un tubo de vidrio. Los de Geiger son metálicos. Ese fue el primer cambio que hicimos. El segundo fue el tamaño del sensor. Otra cosa que teníamos que añadir a nuestra junta fue una unidad especial para controlar la potencia. Los sensores no pueden ser alimentados todo el tiempo, por lo que el satélite tiene que decidir cuándo encenderlo para medir y cuándo apagarlo. El control de la energía fue realmente importante en el satélite, porque no es alimentado por energía solar todo el tiempo, ya que va alrededor de la Tierra y sólo tiene energía de día”, comenta.

Cabe en la mano

Rediseñada, la placa de sensores de radiación es lo suficientemente pequeña como para caber en la palma de la mano, por lo que sus aplicaciones son muchas. En órbita, a una altitud de 300 km, la tecnología satelital controlada por radio puede ser utilizada para explorar una amplia gama de fenómenos, como la radiación emitida por las tormentas solares. Todos los días el sol tiene tormentas solares, por lo que manda mucha radiación gamma hacia la Tierra. Es importante no sólo medir la radiación que llega a ciertos lugares en el mundo, sino también la radiación inicial que va a través del espacio. Asimismo es importante estudiar cómo estas partículas se distribuyen por  la Tierra. “Con estos sensores”, dice Gascón, “seremos capaces de saber no sólo la cantidad final de la radiación que llega a la Tierra, sino también la radiación gamma que va por el espacio camino de la Tierra. También es interesante saber que la radiación no sólo se produce en el espacio. En la Tierra, la radiación también se produce en algunos tipos de tormentas eléctricas, con rayos y otros fenómenos. La radiación gamma es también producida ahí y enviada al espacio”.

La tecnología satelital de código abierto está dando sus primeros pasos y su utilidad para la comunidad científica está todavía por determinar. Pero Gascón y muchos otros están seguros de su futuro: “Estoy convencido de que este proyecto es un éxito. Libelium seguirá ofreciendo nuestros sensores para satélites porque ahora tenemos el know -how para la integración del sensor en el satélite”.

El entusiasmo creciente detrás de esta nueva tecnología, combinada con los esfuerzos de compañías de código abierto como Libelium y Nanosatisfi, promete inaugurar una nueva era de la exploración y el ‘Internet del espacio’ en muchas aplicaciones. “Tal vez en diez años todo va a ser accesible y abierto de origen, pero los pequeños pasos como este son los primeros en haberse dado. Creo que las empresas como Libelium y Nanosatisfi están marcando la diferencia ahora para que las empresas que les sucedan en los próximos años tengan una manera fácil de construir sus aplicaciones y productos",  afirma Gascón.

Con el satélite Ardusat, la tecnología satelital ya no se limita a gobiernos y a unas pocos y ricas corporaciones. Ahora será posible para todo el mundo tomar parte en lo que se ha dicho que es la última frontera. Con la tecnología de satélites al alcance del mundo, nuestra comprensión del universo evolucionará. Y cómo esta tecnología afectará a nuestras vidas dentro de tres décadas, queda al albur de nuestra imaginación’.