La CONAE busca ampliar la familia SAOCOM

La segunda generación de satélites argentinos con tecnología radar en banda L está en gestación, e incorpora tecnología que permitirá ofrecer una mejor calidad de información a los usuarios y nuevos productos.

A poco más de tres años de haber completado la Misión SAOCOM 1, con la puesta en órbita de dos satélites gemelos, únicos en el mundo, la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE) está trabajando en el desarrollo de una nueva generación de satélites con Radar de Apertura Sintética (SAR) en banda L, denominada SAOCOM 2, los cuales incorporan tecnologías innovadoras para mejorar la performance y la calidad de la información que se brinda a los usuarios. Su lanzamiento está previsto para 2030.

El proyecto aúna las capacidades de diversas instituciones públicas y empresas del sistema de ciencia y tecnología de la Argentina, como INVAP, principal proveedor, que estará a cargo del diseño y la construcción de la plataforma de servicios de los satélites y de la electrónica central del radar. El diseño del instrumento SAR y la antena seguirán a cargo de la CONAE y de la firma VENG junto a múltiples contratistas, como la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA).

“Buscamos volver a trabajar con los equipos que participaron en la misión SAOCOM 1, para aprovechar su experiencia”, dijo Juan Pablo Cuesta, jefe de Proyecto SAOCOM de la CONAE. “Además apuntamos a nacionalizar algunos componentes, desarrollando las tecnologías en el país y reforzando el derrame tecnológico en otras áreas no espaciales, como se logró con la primera generación de SAOCOM”, agregó, y subrayó que se busca incrementar el conocimiento de la tecnología de radar en Argentina.

La nueva generación de los satélites SAOCOM brindará información útil para la producción y para la gestión de emergencias de origen ambiental y antrópica a través del Mapa de Humedad de Suelo y otros productos derivados, como la identificación de cultivos y enfermedades para la agricultura como fusiariosis y la estimación de rendimientos, entre otros, que se mantendrán como objetivos de la misión.

Además se sumarán otros productos de interés. “Vamos a reforzar las aplicaciones vinculadas con la interferometría, en todos los modos del satélite”, indicó Cuesta. Esta incorporación permitirá generar información valiosa para desarrollar a mayor escala, por ejemplo, modelos de elevación digital y hacer mediciones de desplazamientos en la tierra, para prevenir y monitorear catástrofes naturales a escala global, e incluso monitorear obras de ingeniería, como edificios y puentes, e infraestructura relacionada con diferentes industrias, como la petrolera, entre otros aspectos.

Modelo Digital de Elevación (DEM) de la zona de El Leoncito, en San Juan, realizado mediante Interferometría SAR, a partir de la banda VV de un par interferométrico de SAOCOM 1A de fechas 16 de febrero de 2019 y 4 de marzo de 2019. Imágenes StripMap Dual Pol, en órbita descendente, con Polarización VV-VH. Las tonalidades muestran la altura de la región, desde azul (más bajo) a rojo (más alto). Fuente: Gerencia de Observación de la Tierra, CONAE.

Uno de los objetivos centrales de la nueva misión satelital será brindar una continuidad de la información radar en banda L que hoy ofrece la CONAE a sus usuarios a partir de la Constelación SAOCOM 1, con una mejora en la resolución espacial, que aumentaría de 10 a entre 3 y 5 metros. Hoy existen proyectos de otras agencias internacionales que apuntan a lanzar nuevas misiones en la banda L del espectro electromagnético, como la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA), la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA), con las cuales podrían establecerse convenios de cooperación para el intercambio de datos.

Los nuevos satélites SAOCOM tendrán dimensiones similares a sus hermanos mayores, con una enorme antena de 10 por 3,5 metros. Uno de los cambios previstos va a ser la aviónica de la plataforma de servicios, debido a que se va a utilizar una más moderna desarrollada para el satélite SABIA-Mar, que cuenta con las últimas tecnologías disponibles. Este segmento del satélite incluye el sistema de propulsión, la batería, los paneles solares y la computadora principal, que brinda servicios a los instrumentos, como el radar SAR. “Si bien vamos a hacer algunas adaptaciones porque un radar necesita más energía para funcionar, respecto de los sensores ópticos, con esta decisión apuntamos a reducir costos y tiempos, porque el diseño ya fue desarrollado para otra misión”, sostuvo Cuesta.

Nuevas tecnologías

Los trabajos para avanzar en la nueva generación de satélites SAOCOM 2 comenzaron a llevarse a cabo en diciembre de 2021. Durante 2022 se hizo un análisis de la obsolescencia y viabilidad de construcción del satélite. Para esto se relevaron las distintas piezas que se usaron en los satélites radar argentinos de la primera generación, se contactaron a todos los proveedores y se investigó si aún se siguen fabricando o si existen tecnologías novedosas para reemplazarlas.

En este aspecto, Cuesta destacó: “Cuando revisamos la carga útil del satélite (el radar de apertura sintética), encontramos una obsolescencia en ciertos componentes que ya no están disponibles en el mercado. Por eso ahora estamos trabajando en modernizar el diseño electrónico de la computadora central del radar, incorporando una nueva tecnología, denominada Radio Definida por Software (SDR, por sus siglas en inglés), que también nos permite abrir un camino de evolución para una siguiente generación SAOCOM, y que a futuro va a simplificar el diseño y la construcción del radar, incluso aumentando sus prestaciones”.

“Esta tecnología se está usando en telecomunicaciones y, de manera incipiente, en satélites de radar, como el que desarrolla la NASA para su próxima misión. Entre sus beneficios, se destaca por tener un hardware genérico y versátil, posible de configurar por software, que evita la necesidad de realizar diseños específicos. Además, la SDR es el paso previo para alcanzar otra tecnología que se viene a futuro, denominada Digital Beam Forming (Formado Digital de Haces), que permitiría lograr imágenes más grandes y con mejor resolución”, aseguró.

En el caso de la antena de los SAOCOM, al realizar el análisis de obsolescencia y viabilidad, los profesionales de la CONAE comprobaron que las tecnologías implementadas continúan vigentes, debido a que su diseño representó, ya en la primera versión de los satélites argentinos, una innovación para la industria espacial. “Su diseño es estado del arte, en cuanto a lo que está orbitando en el espacio”, afirmó Cuesta.

“SAOCOM 1 logró el desarrollo de transmisores de radio y receptores muy pequeños y de muy alta potencia (MTR), que fueron financiados por la Agencia Espacial Italiana (ASI) en el marco del Sistema Ítalo Argentino de Satélites para la Gestión de Emergencias (SIASGE). Fue un logro tecnológico alcanzado por el acuerdo de cooperación entre la CONAE y la ASI, que no se quedó ahí, porque a partir de esta innovación la ESA se encuentra desarrollando su misión en banda L, que se inspira en SAOCOM, y siguió invirtiendo para evolucionar aún más en la tecnología MTR. Ahora esa inversión de la Agencia Espacial Europea también va a ser aprovechada por la CONAE para el desarrollo del SAOCOM 2”, detalló.

En 2023 se estuvo trabajando más profundamente en el diseño de la plataforma de servicios de SAOCOM 2, adaptando, combinando y modernizando conceptos de los satélites SABIA-Mar y SAOCOM1. En esa línea, iniciamos en octubre un proceso de revisión de diseño preliminar de esa plataforma, algo que en la jerga espacial se denomina PDR (Preliminary Design Review).

Equipo de profesionales de INVAP y de la CONAE que integraron el proceso de revisión de diseño preliminar de la plataforma de servicios de la nueva generación de los satélites SAOCOM. También participaron profesionales de la CNEA por videoconferencia.

Más instrumentos

Además del radar de apertura sintética, la segunda generación SAOCOM llevaría a bordo otros instrumentos. Uno de ellos se denomina Sistema de Identificación Automática (AIS, por sus siglas en inglés), que permite detectar barcos que pescan ilegalmente en Mar Argentino. Otra de las cargas útiles en evaluación es un sistema de comunicaciones con tecnología láser, que permite enviar la información a un satélite geoestacionario (en vez de hacerlo a una estación terrena), con una mayor ventana de tiempo para trasmitir y bajar datos a más velocidad.

También se analiza la posibilidad de realizar concursos de proyectos orientados alas universidades y otras instituciones del sistema científico y tecnológico nacional, para luego seleccionar las propuestas que sean de interés para la CONAE y subir sus instrumentos de demostración tecnológica al satélite.

Sinergia con la serie SARE

El desarrollo de nuevas tecnologías que llevarían a bordo los nuevos SAOCOM 2 también se vincula con otros proyectos de la CONAE, como la serie SARE, de arquitectura segmentada, que estará conformada por una constelación de pequeños satélites capaces de compartir recursos y combinar información de sus instrumentos. Con esta iniciativa apuestan a validar las tecnologías y disminuir costos, haciendo una sinergia entre el desarrollo de diferentes proyectos espaciales de la agencia espacial nacional. Este concepto también incluye al satélite SABIA-Mar.

La Misión SAOCOM 2 incluirá uno o varios segmentos SARE que vuelen alrededor, llamados “compañeros”, con un pequeño receptor de radar en banda L, que es muy útil para diferentes aplicaciones nuevas e innovadoras. El vuelo en formación y el trabajo conjunto de los satélites SARE y SAOCOM 2 permitirá tomas de datos del terreno denominadas “tomográficas”, que proporcionan una tercera dimensión a las imágenes y mapas clásicos de dos dimensiones; y “biestáticas”, que permiten ver la señal de eco de radar desde diferentes ángulos, con lo cual se genera información adicional y complementaria, útil para la identificación y caracterización de los terrenos observados.

Además “prevemos adaptar la electrónica central que estamos desarrollando para SAOCOM, con la nueva tecnología SDR, para subirla a un satélite de la serie SARE, con un radar más pequeño en banda X. También estamos planteando hacer un primer prototipo del detector de barcos AIS para que vuele con SARE”, dijo Cuesta. Este sistema permite consultar información sobre el barco con la cooperación de la tripulación, para saber si se trata de una embarcación habilitada para pescar o no.

“A su vez, la tecnología AIS podría complementarse con la cámara de alta sensibilidad que llevará a bordo el SABIA-Mar, para detectar la pesca ilegal de calamares, por las noches, y con las tecnologías del SAOCOM 1, que también pueden detectar barcos en el agua, ya sea de día o de noche. O sea, de manera combinada, el radar del SAOCOM podría detectar los barcos y, con el AIS, podría saberse si están habilitados o no”, finalizó Cuesta.

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