Charlas

El Dr. Dominique Derauw, experto del Centro Espacial de Lieja, Bélgica, dictará hoy jueves una charla en el campus Alameda, para conocer las aplicaciones de esta tecnología, que van desde el cambio climático a actividades económicas.  

 

 

Dos satélites radares, pertenecientes a la Constelación Copernicus de la Unión Europea, escanean cada rincón de la Tierra desde 800 kilómetros de altura. Los Sentinel 1 y 2 giran alrededor de nuestro planeta desde el polo norte al sur a una distancia de seis días, y gracias a la técnica de la inteferometría son capaces de capturar imágenes en alta resolución de la superficie y sus cambios ante fenómenos naturales y la actividad humana. A diferencia de los satélites de observación óptica, los radares interferométricos funcionan las 24 horas del día e independientes de cualquier condición atmosférica.

Para comprender las potenciales aplicaciones de esta tecnología, Dominique Derauw, director de proyectos del Centro Espacial de Lieja, Bélgica, dictará una charla en el Centro de Observación de la Tierra Hemera, de la Universidad Mayor. Allí, el científico mostrará cómo a través de la información de los satélites radares interferométricos, es posible analizar los cambios de la superficie de nuestro país en eventos como el terremoto de septiembre de 2016 en la Región de Coquimbo, los grandes incendios que afectaron a la zona centro sur, el proceso de desertificación que avanza desde el norte, los impactos de la actividad minera y la sobre explotación hídrica.

“El satélite captura principalmente dos dimensiones de información: la rugosidad del suelo y su humedad. Al tener una mayor longitud de onda entre el punto de emisión y observación, podemos ver incluso las hojas de los árboles. Usaremos estas imágenes para explicar cómo funciona la técnica, por qué se utiliza y cuál es su potencial en una amplia gama de aplicaciones. Si bien los datos son de libre acceso, hay que saber qué hacer con ellos”, explica el académico belga, quien ha participado en más de 30 proyectos internacionales de observación de la Tierra mediante radares interferométricos.

El programa Copernicus de observación y monitoreo de la Tierra es impulsado por la Comisión Europea desde 1997, en seis líneas de investigación (vigilancia atmosférica, medioambiental marina, terrestre, climática, seguridad y de emergencia), nutridas por este conjunto de satélites radares interferométricos de apertura sintética (su denominación completa) y otros sistemas de medición en tierra, mar y aire. La iniciativa proporciona datos de manera operacional y servicios de información de forma gratuita sobre numerosas áreas de aplicación, que van desde la economía hasta la lucha contra el cambio climático.

 

Terremotos e incendios en el radar

El científico belga considera que las aplicaciones de la inferometría en Chile pueden suministrar distintos niveles de información de interés para profesionales del ámbito agrícola, minero, glaciología, geología y meterología, entre otros. Una de los análisis que desarrollará durante el seminario será el del terremoto que afectó a la Región de Coquimbo en el año 2016, a través de interferogramas, una superposición de imágenes de antes y después del evento que permite capturar información topográfica y de movimiento de la superficie.

“Como la topografía del área ya la conocemos, podemos observar solo la información del movimiento del suelo en el interferograma. De esta forma podemos obtener la cartografía del terremoto, que nos indica que hay un epicentro cerca de la costa, muy bien definido, y cómo el movimiento de la superficie fue de cerca de dos metros hacia la cordillera de Los Andes”, explica el Dr. Derauw, quien es autor de una veintena de publicaciones sobre la materia en universidades de todo el mundo.

A su juicio, Chile como país minero y con una alta ocurrencia de terremotos, así como fenómenos asociados al cambio climático, tales como la erosión de los suelos y los incendios, es un país donde las aplicaciones de la interferometría pueden ayudar a comprender la evolución de los impactos en la superficie.

“En el caso de fenómenos como la desertificación y la tala ilegal de árboles, el radar puede detectar los cambios en la rugosidad del suelo, y hacer un mejor seguimiento. Chile tiene un montón de componentes interesantes para el desarrollo de este campo científico, que tiene un especial interés en este momento en particular para evaluar los cambios climáticos y de la tierra”, afirma.

 

Interferometría desde el espacio

Según la NASA, Radar de Apertura Sintética (SAR) es una tecnología de detección remota muy versátil, que puede contribuir a responder una amplia gama de preguntas relacionadas con el mapeo de la superficie terrestre. Las imágenes almacenadas por este sistema han sido usadas para elaborar mapas de la actividad volcánica y los terremotos, los humedales, la estructura de la vegetación y la humedad del suelo. El radar opera midiendo la amplitud (la magnitud del eco reflejado) y la fase (la posición de un punto en un momento especifico en el ciclo de la onda), enviando y recibiendo pulsos que viajan a la velocidad de la luz.

Instalados en los satélites radares que giran alrededor de la Tierra y en el espacio, son capaces de capturar imágenes de gran complejidad de la superficie en distintas condiciones gracias a una mayor longitud de onda. Según la agencia espacial norteamericana, algunas de las mayores ventajas de este tipo de radares que funcionan en casi cualquier condición meteorológica, con capacidad de observación diurna o nocturna y de penetración a través de la vegetación e incluso del suelo.

“A través de estos radares podemos observar todo lo que se mueve en la superficie de la tierra, desde la minería hasta el bombeo de aguas subterráneas que hacen que el suelo se hunda. Sin embargo, detrás de esto hay un trabajo científico en su comprensión. En el seminario daremos una visión general de lo que existe, de la misión Copernicus y los satélites, además de sus aplicaciones. Esta tecnología proporciona varias capas de información para entregar los componentes visibles y no visibles de la superficie”, subraya el Dr. Derauw.

Por sus siglas e inglés, la información emanada por este tipo de satélites se conoce como “Datos SAR” y es considerada como una medición del rango y la complejidad de la superficie. Actualmente, las agenciad espaciales de Estados Unidos y la India, NASA e ISRO respectivamente, llevan a cabo una misión conjunta en monitoreo inferométrico para evaluar las causas y consecuencias de los cambios en la superficie de la Tierra.

 

De la minería a la escasez hídrica

Los satélites Sentinel comenzaron a ser puestos en órbita el año 2014 y, con el objetivo de contribuir a una comprensión integral de la Tierra, se espera que la UE tenga más de una docena en el espacio durante los próximos diez años. Según explica el Dr. Derauw, las aplicaciones de este proyecto son amplias, y de acuerdo a la Comisión Europea, sus datos  –disponibles en forma gratuita y abierta a través de Internet– contribuyen a la investigación científica, la sociedad civil y los usuarios comerciales y privados.

“Los satélites radares son capaces de iluminar la Tierra con su propia luz con lo cual el número de observaciones posibles aumenta. Utilizan la rotación del planeta para escanearlo regularmente en cada uno de sus rincones. La medición consiste en determinar la distancia entre la emisión y el punto de observación. Entonces, utilizando dos imágenes de un mismo punto es posible hacer una triangulación para obtener un modelo digital del terreno, es decir, de la superficie. Al tener dos imágenes de un mismo punto podemos ver sus movimientos con una precisión increíble, de apenas unos milímetros, para ver, por ejemplo, lo que ocurre durante un terremoto”, agrega el académico belga.

La imagen de los satélites radares Sentinel ha permitido, por ejemplo, a la Agencia Europea de Seguridad Marina detectar si las plataformas petroleras noruegas incumplen la normativa de contaminación; o a la Comisión Europea proteger a los bosques del Viejo Continente ante amenazas como la propagación de plagas, incendios o nevadas, evaluando factores incidentes en la degradación del suelo. Utilizando estas técnicas inferométricas, el Dr. Derow evaluará durante el seminario imágenes de faenas mineras chilenas con el propósito de analizar la estabilidad de los suelos.

Una tarea similar realizó en el norte de la República Democrática del Congo, donde conoció los impactos de la explotación minera en los deslizamientos de terreno y la actividad de volcanes sobre la superficie. El científico del Centro Espacial de Lieja agrega que “por ejemplo, si la superficie de una casa se mueve un milímetro por año, esa casa se va a quebrar. En Bélgica vimos los pequeños movimientos de una autopista emplazada en un área donde había una mina de carbón abandonada, lo cual significa que por los esfuerzos sobre la estructura podía terminar destruyéndose. Buscamos comprender cómo la tierra vive y se mueve, algo que estando sobre ella, en la superficie, no podemos saber”

Organizado por el Centro de Observación de la Tierra Hemera y la Copernicus Academy Chile, el seminario “El Radar de Apertura Sintética y sus Aplicaciones Interferométricas” se efectuará hoy jueves 11 de octubre a partir de las 11 horas, en el auditorio del Campus Alameda de la Universidad Mayor (avenida Libertador Bernardo O’Higgins 2027).

 

 

 

 

 

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