desarrollo espacial nacional, desafíos y oportunidades. dr varotto.pdf · 25/6 al 1/7 (centrada en...

Confidencial CONAE. Prohibida su difusión sin autorización.

Desarrollo Espacial Nacional,

Desafíos y Oportunidades.

Conrado F. Varotto, Director Ejecutivo y Técnico, CONAE

Ministerio de Economía y Finanzas Públicas, 7 de agosto de 2012

1


Comisión Nacional de Actividades Espaciales:

• Es una agencia especializada

• Promueve el desarrollo de las actividades espaciales de acuerdo a los intereses nacionales.

• Asesora al Gobierno Nacional en la formulación de la política

espacial nacional y colabora con información espacial para una eficaz gestión de gobierno.

• Prepara y somete a aprobación del Poder Ejecutivo Nacional

el Plan Espacial Nacional y sus periódicas revisiones.

• Promueve la actividad espacial con base en la cooperación internacional asociativa.

2


El Plan Espacial Nacional

• Es un programa estratégico creado con un horizonte de 11 años,

el cual es revisado y actualizado periódicamente.

• Desde la primera versión 1994-2005 hasta la versión 2004-2013 y las actualizaciones 2008 y 2010, el Plan Espacial Nacional Estuvo centrado en:

1. La generación de Ciclos de Información Espacial, principalmente sobre el territorio nacional, (continental y marítimo) mediante la Observación de la Tierra por medios satelitales, tanto nacionales como de terceros.

2. La promoción del uso masivo de la información espacial

3. El desarrollo de diversos aspectos de un lanzador satelital nacional.

3


El Plan Espacial Nacional

Para la generación de los CIEs, el actual Plan Espacial Nacional prevé que sus proyectos y Actividades se desarrollen acorde a cinco cursos de acción:

• Misiones satelitales

• Infraestructura terrestre

• Acción Institucional y Tareas de base

• Sistemas de información

• Acceso al Espacio

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Desarrollo espacial nacional: Desafíos y oportunidades.

• Actualmente se está llevando a cabo una nueva revisión del “Plan Espacial Nacional” que habrá de conllevar a la versión 2013-2024.

• En ella se plantean objetivos que implican nuevos desafíos y oportunidades:

i) Para el sistema de Ciencia y Tecnología del país.

ii) Para el sistema Productivo.

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Año 2012: Argentina en el

Espacio

6 Confidencial CONAE. Prohibida su difusión sin autorización.


SAC-C PRIMER SATÉLITE ARGENTINO DE OBSERVACIÓN DE LA TIERRA

Puesto en órbita el 21 de noviembre de 2000

•MMRS

• HRTC

• HSTC

• GOLPE

• MMP

•IST

• INES

•ICARE

• DCS

Peso: 475 kg

Tamaño: 1,85 m x 1,68 m x 2,2 m

Altitud de Órbita: 705 km

Tipo de Órbita: cuasi polar – heliosincrónica

Inclinación: 98.21 grados

Paso sobre el Ecuador: 10.15 AM ( +/- 6 min.)‏

Revisita: 16 días, con subciclos de 7-9 días



SAC-C

MMRS HRTC HSTC

GOLPE MMP

IST INES ICARE DCS

Peso: 475 kg Tamaño: 1,85 m x 1,68 m x 2,2 m Altitud Orbitale: 705 km Tipo de Órbita: cuasi polar – heliosincrónica Inclinacón: 98.21 grados Hora de pasada sobre el Ecuador: 10.15 AM ( +/- 6 min.) Revisita: 16 dìas, con subciclos de7-9 dìas

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• Producto relevante, relizado conjuntamente por la CONAE y el IGN es libro (con CD incluído) denominado:

ARGENTINA 500K

Cartografía topográfica y de Imagen de toda la Argentina 1:500.000.

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SAC-C


Puesto en órbita el 10 de junio de 2011



• Instrumento Aquarius

•Vehículo Lanzador

•Estaciones Terrestres de Apoyo

• Instrumentos SAC-D

•Plataforma de Servicios

• Integración y Ensayos del Satélite

•Segmento Terreno

Misión de Colaboración Internacional Argentina – Estados Unidos

Observatorio SAC-D Aquarius

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Circulación oceánica,

ciclo global del agua,

interacción con el

clima, cambios

medioambientales,

parámetros

atmosféricos, efectos

de la radiación.

Peso: 1400 kg

Altitud orbital: 657 km

Tipo de órbita: quasi polar heliosincrónica

Inclinación: 98.21 grados

Paso sobre el Ecuador: 6 PM modo ascendente

Revisita: 7 días 12



Listo para su puesta en órbita

13


Los Datos de

Ciencia del Observatorio

14


Mapa Semanal de

Salinidad Superficial del Mar

de la misión SAC-D/Aquarius

15


MWR: Velocidad del Viento, Tasa de

precipitación y Vapor de agua

16


MWR: Concentración de Hielo Marino

17


Derretimiento Superficial en

Groenlandia captado con el MWR

18

Las figuras corresponden a la banda: 36.5 GHz H

25/6 al 1/7 (centrada en 28 junio) 2/7 al 8/7 (centrada en 5 julio)

9/7 al 15/7 (centrada en 12 julio) Confidencial CONAE. Prohibida su difusión sin autorización.


HSC (Cámara de Alta Sensibilidad)



SIASGE

Sistema de satélites Ítalo-Argentino para

beneficios Sociales, Gestión de emergencia y

desarrollo Económico.



Misión SAOCOM

• Dos satélites SAR banda L.

•Transmisión con polarización Horizontal y

Vertical

•Recepción en modo simple, Dual y

Polarimétrico

•Ancho de barrido angosto, ancho y ScanSAR

• Resolución espacial en modo bajo, medio y

alto. (10 -100 m)‏

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SIASGE - Sistema de satélites Ítalo-Argentino para beneficios Sociales, Gestión de emergencia y desarrollo Económico.

Gran sinergia en utilización de SAR en

bandas X y L en la misma escena:

SAOCOM (misión Argentina), Banda L - 06:00 am

SAR COSMO-SkyMed (Misión Italiana), Banda X - 10:00 am

polarimetría

interferometría

erupciones volcánicas

DEM

desertificación y sequía

lava y ceniza volcánica

plagas

polución en agua

determinación de combustible

incendios

inundaciones

Usos potenciales

Revisita: 12 hs.

Inundaciones

Manejo del Suelo

Monitoreo de Hielos

Hidrología

Geología



Península de

Magallanes

Canal de los

Témpanos

Brazo Rico

Glaciar Perito Moreno

Glaciar Perito Moreno

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Imagen COSMO/SKYMED



Constelación Argentino-Brasileña de Exploración Oceánica, Áreas Costeras y Medioambiente.

Misión SAC-E/SABIAMAR

La misión SABIAMAR (dos satélites) tiene como objetivo contribuir al estudio de la biósfera del mar, sus cambios en el tiempo y su respuesta a las actividades antropogénicas. Para cumplir con el objetivo propuesto, los sensores del SABIAMAR tendrán la capacidad de observar el óceano con una resolución de 1km con una revisita de 1 día. Para aplicaciones regionales y costeras se realizarán observaciones con una resolución de 200m y revisita a nadir de 4 días Ambas con capacidad de apuntamiento a una zona específica para aumentar la revisita.

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Constelación Argentino-Brasileña de Exploración Oceánica, Áreas Costeras y Medioambiente.

Carga útil principal: Cámara superespectral con bandas en el espectro visible, SWIR y Térmico, con resolución espacial 200m y 1 km (2x) Carga útil secundaria: Cámara pancromática similar a la HRTC a bordo del SAC-C de 35 m de resolución espacial y Cámara de alta sensibilidad (HSC)

Misión SAC-E/SABIAMAR



Aplicaciones de la

información espacial

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Aplicaciones en Agricultura: Seguimiento de Cultivos

Imagen Landsat 7 ETM, bandas 4,5,3. Fecha: Octubre de 2000.

Imagen Landsat 7 ETM, bandas 4,5,3. Fecha: Febrero de 2001.

Imagen Landsat ETM clasificada.Fecha: Febrero 2001.

Diferentes Cultivos de Verano

en Dis tintos Es tados F enológicos .

Suelos arados

Pas turas /C am pos naturales

Barbechos

Leyenda

#

#

#

#

#

Patrones de Cobertura de Suelo

Trigo

Suelo arado

Soja

Girasol

#

#

#

IMAGENES SATELITARIAS.

Estimación de Area Sembrada.

Seguimiento de Cultivos.

Elab orad o p or Sand ra To rrusio .

Universid ad Catól ica de La Plata. 27


Identificación de Potenciales Áreas de Riesgo de Afectación por Tucuras

Se generaron 28 mapas de uso/cobertura del suelo.

Imágenes Landsat 5TM (Bandas: 453, RGB) correspondientes al área de estudio.

Mapa de Uso/Cobertura con los sitios de monitoreo propuestos. Índice de Vegetación generado a partir de imágenes SAC-C del mes de nov. del 2009.

•Identificar zonas de mayor riesgo de afectación por tucuras afectadas . •Diseño el muestreo de monitoreo acampo . •Determinar y cuantificar áreas posibles de control. •Implementar un SIG con la información generada

Mosaico de imágenes SAC-C, bandas 3,2 ,1 (RGB) de febrero 2009.

Aproximadamente 3 millones de hectáreas afectadas.

28


Calidad de Agua en ríos y embalses



Indice de Clorofila a partir de datos SPOT. A la izq.: Floraciones Algales en magenta. A la derecha: Indice de Clorofila (mas rojo mas clorofila)

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Aplicación a la Pesca: Parámetros Oceanográficos: Temperatura, Clorofila, Sedimentos.

TSM: material total en suspensión

Floraciones Algales

Mapas de Concentración de Clorofila

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Aplicaciones en Urbanismo

Imagen CBERS-2B de la localidad La Toma-provincia de San Luis con la cobertura del INDEC.

Imagen L7-ETM de la localidad de Bariloche – provincia de Río Negro, con el shape del INDEC. Imagen CBERS-2B de la Ciudad de Buenos

Aires con la cobertura del INDEC (en rojo)

Se generaron en las dos etapas de trabajo

560 imágenes correspondientes a cada

una de las localidades requeridas, de las

cuales 498 fueron de CBERS-2b y 71 de

Landsat 7-ETM+.

1) Distribución de las localidades requeridas por el INDEC.

2)Identificación de las imágenes CBERS y Landsat7 ETM+ a utilizar.

3) Georreferenciación y recorte de las imágenes

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Aplicaciones en Emergencias

Incendios en el Delta. 2008 Datos MODIS

SAC-C

SAC-C Erupciones

Erupción Volcan Puyehue

Junio 2011

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Nuevos Desafíos del Plan Espacial Nacional 2013-2024

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• Incluye modificaciones y actualizaciones a lo actualmente en curso, derivadas de los avances de la ciencia y la tecnología espaciales.

• Intenta, en lo que a Observación de la Tierra se refiere, dar respuesta a nuevas demandas del Estado (Planes Estratégicos Nacionales) y de la sociedad en general.

• Busca incrementar la participación nacional al 90% de la inversión total.

Plan Espacial Nacional, Revisión 2013-2024, en preparación

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Cuales son los nuevos requerimientos planteados por la comunidad de usuarios, (Estado y Sociedad), de la información espacial ?

Proveer información espacial aún mas adecuada y oportuna que la actualmente suministrada, de acuerdo a las diferentes aplicaciones demandadas. Ello implica:

• Acortar tiempos de respuesta al requerimiento de los usuarios. • Introducir instrumentos innovadores a bordo de los satélites para medir

nuevos parámetros. • Continuidad en el tiempo de las misiones satelitales. Cuales son los nuevos requerimientos avanzados planteados por la

Sociedad Argentina?. - Que el país abra su accionar hacia nuevos horizontes de actividades, en el

espacio interplanetario

Plan Espacial Nacional, revisión 2013-2024

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Ejemplo: o Se detecta la aparición de una nueva plaga que

afecta los cultivos de trigo.

o El virus (Ej: el llamado Mosaico Estriado del Trigo) se expande en la provincia de Bs. As. y amenaza otras zonas productivas.

o Se desarrolla un instrumento ad hoc para este caso.

o Se necesita que esté en órbita en 3 meses.

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COMO RESPONDE A LAS NUEVAS DEMANDAS LA VERSION 2013-2024 DEL PLAN ESPACIAL?

• Introduciendo nuevos CIEs.

• Introduciendo nuevos Cursos de Acción.

• Incrementando la participación C y T del país.

• Incrementando la provisión nacional.

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• Mantiene continuidad con políticas y metas del Plan anterior (la actualización 2010-2015 del Plan “Argentina en el Espacio 2004-2015”),

• CONAE continúa desarrollando sus actividades a través del programa de Observación de la Tierra, que es el objetivo central del Plan Espacial Nacional.

• Con miras al futuro, se prevé una inserción en actividades relacionadas con el espacio interplanetario.

Comisión Nacional de Actividades Espaciales

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Áreas

Estratégicas Ciclos de Información Cursos de Acción

Medio Ambiente

Aguas

Des

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llo e

imp

lem

enta

ció

n d

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Arq

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Vin

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ció

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acio

nal

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serc

ión

In

tern

acio

nal

Cobertura terrestre

Atmósfera y clima

Económica –

Productiva

Agropecuario y forestal

Pesca

Minería

Socio –

Económica

Energía

Salud

Planificación territorial y vías de

comunicación

Seguridad y

Emergencias

Seguridad Interior

Emergencias naturales y

antropogénicas

Plan Espacial Nacional, revisión 2013-2024

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• Desarrollo e implementación de la Arquitectura Segmentada

• Acceso al Espacio

• Desarrollos tecnológicos de Avanzada

• Actividades en el Espacio Interplanetario

• Infraestructura Terrestre

• Sistemas Satelitales

• Aplicaciones de la información espacial

• Vinculación Nacional e Inserción Internacional

Plan Espacial Nacional, revisión 2013-2024 Cursos de Acción

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La creciente necesidad de información más adecuada y oportuna

requiere estar delante de la frontera tecnológica

ARQUITECTURA SEGMENTADA

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Arquitectura Segmentada

Con la palabra “segmentada” describimos la descomposición de un satélite en módulos autónomos separados, los que una vez “ensamblados” en órbita proporcionan una capacidad igual o mayor que la de un satélite monolítico.

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Desarrollo e implementación de la Arquitectura Segmentada

• Nuevo requerimiento para la provisión de información espacial: la misma debe ser suministrada en el corto plazo, por lo que deben acortarse los tiempos de respuesta.

• Los sistemas satelitales complejos de Observación de la Tierra tardan entre 6 y 10 años en ponerse en operación, como resultado de minimizar los riesgos de la misión en todas las etapas del proyecto, a costo de perder flexibilidad.

• En la mayor parte de los casos ni los sistemas satelitales de CONAE en operación ni la oferta internacional actual permiten satisfacer plenamente tales demandas, lo que obliga a concebir una nueva solución. La propuesta del Plan Espacial esta basada en Arquitectura Segmentada.

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Desarrollo e implementación de la Arquitectura Segmentada

Nueva arquitectura de integración para conformar un sistema satelital:

las funciones típicas están distribuidas en plataformas o “segmentos” que vuelan coordinadamente.

permite satisfacer la necesidad de acortar tiempos de respuesta al requerimiento de los usuarios y de operadores.

Es aplicable a sistemas y subsistemas.

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Arquitectura Segmentada

Otras ventajas:

- Flexibilidad para agregar módulos o reconfigurarlos durante su desarrollo y en cualquier momento de su vida útil.

- De-correlación de la probabilidad de falla mediante la diversificación de funciones entre módulos.

-Distribución en el espacio: creación de nuevas funciones y capacidades de reconfiguración del sistema.

- Distribución en el tiempo: desacople de los cronogramas y las necesidades presupuestarias.

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De la arquitectura monolítica a la segmentada


Confidencial CONAE. Prohibida su difusión sin autorización. 48 of 38

Satélite Monolítico vs. Arquitectura Segmentada

Arquitectura Segmentada: se adapta

según la misión, los recursos y

requerimientos, vida ilimitada.

Satélite Monolítico: Una vez diseñado

queda restringido a una misión,

recursos y requerimientos.

Segmento

Propuesta: Capacidad para lanzar segmentos de 250kg a LEO

Misión → Respuesta Rápida ↔ ISCUL Confidencial CONAE. Prohibida su difusión sin autorización.

Confidencial CONAE. Prohibida su difusión sin autorización. 49 of 38

Propiedades de la Arquitectura Segmentada

Tamaño y vida útil del sistema: no limitados por el tamaño y vida de segmentos

Segmentos auto-configurables

Comunicaciones permanentes

Posibilidad de array de instrumentos, ubicados en forma precisa

Absorbe requerimientos variables

Respuesta rápida a riesgos e incertezas

Costos bajos con lanzador pequeño

Alta inmunidad a riesgos de performance

Arquitectura Segmentada → Inyector Satelital de Cargas Útiles Livianas

(ISCUL Capacidad nacional de lanzamiento (base y lanzador))



TECNOLOGÍAS REQUERIDAS

1. Módulos operando en red

2. Comunicaciones inalámbricas

3. Computación distribuida

4. Navegación en clúster

5. Transferencia de energía inalámbrica

6. Cargas útiles distribuidas

7. Lanzadores argentinos y múltiples lanzamientos.

Flexibilidad ante los cambios

Diversificación de las funciones

Distribución en el tiempo y el espacio de los subsistemas y cargas útiles

Desafíos afrontables con las capacidades del

Sistema Científico-Tecnológico argentino 50


Sistema Segmentado en desarrollo

Carga útil

Enlace satelital (compartido)

Enlace a Tierra de alta velocidad (compartido)

Transceptor inalámbrico entre

segmentos

Computadora de alta prestación y almacenamiento de datos (compartido)

GEO-COM

Enlaces de datos inalámbrico

AS_PT

AS_PT

AS_PT: paquete tecnológico para su validación en el espacio

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Acceso al Espacio

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ARQUITECTURA SEGMENTADA GRAN LIMITANTE:

LANZADORES DE TERCEROS por:

• Condicionamientos internacionales

• No hay disponibilidad de corto plazo

• Alto costo, centrado en profesionales especializados

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Lanzadores Argentinos

La clave para integrar diversos módulos en el espacio es contar con la capacidad de poner en órbita pequeños módulos (satélites) en forma sistemática y a bajo costo.

Se requiere de lanzadores propios

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Características del Tronador II Peso total: 60 Ton

Peso vacío: 6.5 Ton

Altura del vehículo: 32m

Diámetro mayor: 2.5m

Diámetro menor: 1.5m

Cantidad de Etapas: 2

Proyecto Tronador II



Tronador II: Propulsión

Se utilizan motores de combustible líquido, actualmente en desarrollo en este proyecto.

-Monometil Hidracina

-Tetróxido de Nitrógeno


Sistema de Guiado, Navegación

y Control (G,N&C)

Se está desarrollando un sistema de N,G&C propio (giróscopos de fibra óptica, acelerómetros, procesamiento de señales de sistemas de posicionamiento global con instrumentos y software de desarrollo nacional)

Tronador II:



Fuerte participación del sistema académico-científico- tecnológico-productivo



Programa 2MP

• Programa destinado a niños y jóvenes entre 8 y 16 años.

• Objetivo: Aplicar información satelital en actividades diarias.

• Escuelas de referencia.

• Escuelas asociadas.

• Posibilidades de avanzar acorde a la edad.

• Herramientas de procesamiento ad hoc.

• Aprendizaje útil para actividad adulta.

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Programa 2 MP

Desarrollo de Software Educacional:

•Herramienta informática geoespacial que implementa algoritmos y estándares de vanguardia para procesamiento digital de imágenes satelitales.

•Diseñado para fomentar y potenciar la aplicación de las imágenes satelitales a las actividades socio-económicas.

•Desarrollo nacional. Primero en su tipo en Latinoamérica.

•Adaptado a las necesidades de nuestros usuarios, en particular de los Ciclos de Información del Plan Espacial.

•Adecuado para alumnos de nivel secundario hasta profesionales.

•Arquitectura modular. Reutilizable en otros desarrollos (ej: Atlas Argentina 500K, GS SAOCOM).

60


61

No

mb

re

En e

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SoPI SI SI SI En

desarrollo SI SI SI

ENVI NO NO SI SI SI NO SI ERDAS NO NO SI SI SI NO NO PCI NO NO NO SI SI NO NO MultiSpec NO NO NO SI NO SI NO GVSIG SI NO NO NO SI SI SI ArcGIS SI NO SI SI SI NO NO TerraView NO NO NO SI SI SI SI


Actividades en el Espacio

Interplanetario

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Instalación de la tercera Estación Terrena de la ESA

para control de misiones al Espacio Lejano (Deep Space - DS3)

En Malargüe, Mendoza

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Cooperación con el Programa Chino de Exploración de la Luna

Instalación de Estación Terrena para control de misiones chinas de exploración del Espacio Lejano

Sitio CLTC-CONAE-NEUQUÉN

Provincia de Neuquén

Julio 2012


Inserción Nacional e Internacional

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Cooperación en la Región

URUGUAY - Frente Marítimo - Sistema Nacional de Emergencia - Ministerio de Agronomía - Instituto de Agronomía

PERU - Gobierno de Perú - Programa de Coop. CONIDA -SELPER - INDECI

BOLIVIA - Viceministerio de Recursos Naturales y Medio Ambiente - Prefectura Santa Cruz de la Sierra -Universidad Mayor de San Andrés

ECUADOR - Gobierno de Ecuador -Ministerio de Salud -Sitio Patrimonio de la Humanidad Galápagos -ESPE

COLOMBIA -Programa Coop. Emergencias - INGEOMINAS - SELPER - IDEAM - IGAC - Univ. del Valle

VENEZUELA -Gobierno de Venezuela - Programa Coop. Emergencias - Ministerio de Salud -Universidad Central

PARAGUAY - Ministerio de Salud - Ministerio de Medio Ambiente -Defensa Civil - Fund. M. Bertoni - Fund. Guyra

GUYANA FRANCESA -CNES

COSTA RICA -Universidad de Costa Rica

BRASIL - Gobierno de Brasil -INPE - FIOCRUZ - IBAMA - CTA - CRECTEALC

CHILE -Univ. La Serena - Univ. de Valparaiso - UNICYT -VI Región - ONEMI - Ministerio de Salud - SELPER - CIREN


Agencia Espacial Regional

La Argentina ha suscrito Acuerdos de Cooperación con los Gobiernos de: •Chile, •Colombia, •Ecuador, •Perú, •Venezuela, en los que se acuerda trabajar en la conformación de una Agencia Espacial Regional.


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Muchas gracias

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