Ocho empresas españolas viajan en el satélite que medirá la fotosíntesis de todo el planeta

Cuando una planta hace la fotosíntesis no aprovecha toda la luz que absorbe. Una parte mínima la devuelve en forma de una débil emisión luminosa en el rojo lejano, imperceptible para el ojo humano. Se llama fluorescencia clorofílica, y funciona como un indicador temprano: cuando una planta está estresada por sequía, plaga o falta de nutrientes, esa señal cambia antes de que la hoja se ponga amarilla o el cultivo se seque.

Medir eso desde 800 kilómetros de altura, y hacerlo para toda la superficie vegetal del planeta, es lo que va a intentar FLEX, la misión de la Agencia Espacial Europea que despega el 14 de septiembre desde el puerto espacial de Kourou, en la Guayana Francesa.

No viajará sola. Compartirá el mismo cohete Vega-C con el Sentinel-3C, la tercera unidad de la serie Sentinel-3 del programa Copernicus. Ambos satélites han sido construidos por Thales Alenia Space como contratista principal, y ocho empresas españolas asociadas a TEDAE han participado en una u otra misión.

Dos satélites diseñados para trabajar juntos

El lanzamiento conjunto no es una cuestión de ahorro. Es de diseño.

Sentinel-3C pertenece a la familia operativa de Copernicus y se encarga de mediciones sistemáticas de océanos, masas continentales, hielo y atmósfera, además de aportar datos casi en tiempo real para la predicción meteorológica y oceánica. Es un satélite de vigilancia continua.

FLEX, en cambio, pertenece al programa Earth Explorer, el de las misiones científicas de la ESA que van a resolver una pregunta concreta. La suya es la fluorescencia de la vegetación.

Una vez en órbita, ambas misiones operarán de forma complementaria, y el cruce de los dos conjuntos de datos es lo que da valor a la operación: la fluorescencia por sí sola dice que algo pasa, pero para saber por qué hace falta la temperatura de superficie, el color de la vegetación y las condiciones atmosféricas que aporta Sentinel-3C. Juntos permiten una radiografía de los ecosistemas vegetales que hasta ahora no existía, y entender cómo responden a las condiciones ambientales.

La parte que casi nunca se cuenta: el control desde tierra

De las contribuciones españolas, dos se salen del papel habitual de proveedor de componentes.

GMV ha desarrollado el centro de control de la misión Sentinel-3C, ubicado en el Centro Europeo de Operaciones Espaciales de la ESA (ESOC), desde donde se supervisará el satélite durante el lanzamiento, la fase de verificación y toda su vida útil. Ha construido también el sistema de control orbital, el de planificación de misión y el simulador operacional para ESOC y EUMETSAT, además del software embarcado del módulo de control del instrumento OLCI. Y en FLEX ha hecho algo equivalente: análisis de misión, simulador de prestaciones extremo a extremo, verificación y validación independiente del software, procesamiento inicial de los datos científicos y, de nuevo, el centro de control en ESOC. Durante el lanzamiento tendrá equipos allí dando soporte in situ.

El caso de GTD es aún menos conocido. La compañía es responsable, en el Centro Espacial Guayanés de Kourou, del soporte, operación y mantenimiento de la infraestructura informática del puerto espacial y de los sistemas de seguridad en vuelo. Participa además en el software crítico del segmento terreno que gestiona la telemetría, el seguimiento en tiempo real del lanzador y las interfaces de datos operacionales. Dicho de otro modo: una empresa española opera parte de los sistemas informáticos y de seguridad del espaciopuerto europeo, y de ella depende que la carga doble esté correctamente integrada antes del despegue y que el Vega-C se siga con precisión durante la inyección orbital.

El instrumento que ve lo invisible

FLEX lleva un único instrumento, FLORIS, y la electrónica que lo hace funcionar es española.

Airbus Crisa ha diseñado la electrónica de proximidad (FEE), el sistema que opera el detector y que acondiciona, amplifica y digitaliza las señales de vídeo capturadas. Gracias a su diseño modular, gestiona los detectores de tres planos focales. Es la pieza que convierte una señal luminosa extraordinariamente débil en un dato limpio y sincronizado.

En Sentinel-3C, la misma compañía firma la Unidad de Procesado del Radiómetro (RPM) del radiómetro de microondas y, en el radiómetro SLSTR, la unidad de control y procesado y la electrónica que opera los refrigeradores de ciclo Stirling que mantienen los detectores a temperatura criogénica.

Airbus en España ha desarrollado el propio radiómetro de microondas (MWR) de Sentinel-3C, que mide el vapor de agua atmosférico y el contenido de agua líquida de las nubes. Su función es corregir los retrasos que ese vapor provoca en las señales del radar altímetro: sin esa corrección, la medición de la altura de la superficie marina pierde precisión.

Thales Alenia Space ha desarrollado en España, para ambos satélites, los transpondedores de telemetría, telecomando y seguimiento en banda S y los subsistemas de transmisión de datos en banda X que envían a tierra las observaciones. En Sentinel-3C suma además la unidad electrónica del instrumento OLCI, que procesa las imágenes de sus cuatro cámaras y controla motores, regulación térmica y generación de potencia.

ARQUIMEA ha fabricado componentes del sistema de control térmico de Sentinel-3C: mantas de aislamiento multicapa, tubos de calor y radiadores del instrumento SLSTR, además del hardware térmico del OLCI. ALTER ha aportado componentes electrónicos, ingeniería asociada y campañas de ensayo en ambas misiones, para verificar que los equipos resisten radiación y temperaturas extremas.

Y HV Sistemas ha suministrado los bancos de prueba —los llamados EGSE, equipos electrónicos de soporte en tierra— con los que se han validado los instrumentos antes de volar: los del radiómetro de microondas, usados en los modelos Sentinel-3A, 3B y 3C; los del subsistema óptico-mecánico del SLSTR; y, en FLEX, los de la unidad de control de FLORIS, la unidad de calibración y el simulador de plataforma. Es la capa más invisible de todas: ninguno de esos equipos llega al espacio, pero sin ellos nada se sube.

Qué se podrá hacer con esos datos

Conviene situar la utilidad, porque no es un experimento académico.

La fluorescencia es hoy el indicador más directo de la actividad fotosintética real de una planta, y por tanto de cuánto carbono está fijando. Cartografiarla globalmente permite estimar la productividad de los ecosistemas, detectar estrés hídrico antes de que sea visible y afinar los modelos de ciclo del carbono, que son la base de las proyecciones climáticas.

En términos prácticos: agricultura, gestión forestal, seguimiento de sequías y seguridad alimentaria.

Es también otra vía de la observación de la Tierra que este medio ha venido siguiendo, desde los satélites que vigilan las tormentas de Europa hasta la tecnología que intenta cambiar la ecuación de los incendios forestales. Con FLEX, el objeto de la vigilancia deja de ser un fenómeno y pasa a ser un proceso biológico.

Falta lo de siempre en estos casos: que el cohete funcione. El despegue está previsto para el 14 de septiembre.