La misión SMOS genera las primeras imágenes calibradas

Temperatura de Brillo
24 febrero 2010

Tan sólo cuatro meses después de su lanzamiento, la misión SMOS de la ESA ya está generando las primeras imágenes calibradas. Estas imágenes de la ‘temperatura de brillo’ de la superficie de la Tierra permiten obtener información clara sobre las variaciones globales de la humedad del suelo y de la salinidad de los océanos. Estos resultados ayudarán a comprender mejor el ciclo del agua en nuestro planeta.

Lanzada el pasado 2 de Noviembre, la misión para el estudio de la Humedad del Suelo y de la Salinidad de los Océanos (Soil Moisture and Ocean Salinity, SMOS) permite mejorar los modelos sobre el ciclo del agua en la Tierra realizando observaciones a escala global de la humedad del suelo y de la salinidad de los océanos. Al monitorizar de forma sistemática estas dos variables, SMOS nos ayudará a comprender mejor los procesos de intercambio de agua entre la superficie de la tierra y la atmósfera, y a mejorar los modelos climáticos y meteorológicos.

Además, los datos generados por la misión SMOS tendrán aplicación práctica en áreas como la agricultura y la gestión de los recursos hidrológicos.

Principio de Medición

SMOS toma imágenes de la ‘temperatura de brillo’, que es una medida de la radiación emitida por la superficie de la Tierra. Estas imágenes requieren una importante labor de post-procesado para poder generar los datos finales sobre la humedad del suelo y la salinidad de los océanos. Durante la actual fase de entrada en servicio, se está trabajando para mejorar y garantizar la calidad de estas imágenes antes de que puedan ser utilizadas por la comunidad científica. La ESA publica hoy los primeros resultados, que resultan muy alentadores.

Desde su lanzamiento, ingenieros y científicos de varios institutos de investigación de toda Europa han estado poniendo a punto el satélite SMOS y su instrumento principal. Esta fase de entrada en servicio, que continuará hasta finales de Abril, comenzó con las pertinentes comprobaciones de la plataforma Proteus – un ‘bus’ genérico desarrollado por la Agencia Espacial Francesa, CNES, y por Thales Alenia Space – y del instrumento MIRAS, desarrollado por EADS-CASA en España bajo un contrato de la ESA. Tanto la plataforma como el satélite han demostrado unas prestaciones excelentes durante sus primeros cuatro meses en órbita.

Achim Hahne, Director del Proyecto SMOS para la ESA, comenta, “Nuestro equipo de desarrollo está muy satisfecho con el funcionamiento en órbita del sistema SMOS. Todavía estamos en la mitad de la fase de entrada en servicio, pero resulta muy gratificante poder ver unas imágenes calibradas tan alentadoras.”

Imagen de Australia sin calibrar

Entre otras tareas, la puesta en servicio también incluye comprobar el sistema que envía los datos a tierra y el proceso a través del que se distribuyen los datos a los usuarios finales, así como la calibración de las imágenes generadas por MIRAS – el Radiómetro de Microondas basado en la Síntesis de Apertura.

MIRAS toma una instantánea de la temperatura de brillo de la superficie de la Tierra cada 1.2 segundos. La imagen de Escandinavia es un ejemplo de la cobertura de cada una de estas instantáneas. A partir de estas imágenes, es posible deducir el nivel de humedad en las capas superficiales del suelo y la concentración de sal en la superficie de los océanos. Una alta temperatura de brillo se traduce en suelos secos, mientras que las temperaturas bajas indican zonas húmedas. Es por este motivo que las masas de agua del planeta se muestran como zonas frías.

La calibración y la validación de los datos son dos tareas fundamentales en cualquier misión de observación de la Tierra. Una vez se han recibido los datos en tierra, es necesario comprobar que son coherentes y que pueden ser utilizados como base para una investigación científica. Los últimos tres meses han estado dedicados a realizar diversas tareas de calibración para poder evaluar las prestaciones de la misión.

Imagen calibrada de Australia

El primer proceso de calibración es importante para asegurar que el instrumento cumple con los requisitos de diseño. El proceso también incluye la corrección de los errores causados por, por ejemplo, las variaciones en la temperatura de los receptores de la antena del instrumento principal o por la luz reflejada por el Sol o la Luna. Un buen ejemplo del resultado final es la imagen de Australia, en la que los elementos del terreno, tales como los lagos, se hacen visibles en la imagen calibrada.

En la imagen tomada sobre Brasil se puede ver la zona selvática, con un brillo relativamente estable, y el río Amazonas, a una menor temperatura de brillo.

Brightness temperature over the Amazon
El Amazonas

Susanne Mecklenburg tomará las riendas de la misión al final de la fase de puesta en servicio como Responsable de la Misión SMOS para la ESA, y comenta, “Resulta emocionante ver estos primeros datos, que son de una calidad excelente, aún cuando no se han terminado todas las tareas de calibración. También hemos recibido una respuesta muy positiva de los científicos que ya han empezado a utilizar estos resultados”.

Yann Kerr fue el primero en proponer esta misión a la ESA, y añade, “SMOS ha generado los primeros datos antes de lo esperado y con una calidad superior a la fijada en sus especificaciones”.

La recepción de estas primeras imágenes calibradas marca un paso muy importante en el progreso de la misión SMOS y demuestra la excelente calidad y disponibilidad de los datos, que pronto podrán ser utilizados por la comunidad científica.

Jordi Font, el Investigador Principal de la misión para el estudio de la salinidad de los océanos, comenta, “Todavía hay que trabajar mucho antes de poder empezar a utilizar los datos sobre la salinidad de los océanos. La baja sensibilidad a las variaciones en la salinidad del agua requiere calibrar el instrumento y procesar los datos con una gran precisión para poder cumplir con los requisitos de la misión para la medición de la salinidad. De todas formas, las excelentes prestaciones de MIRAS y todo el trabajo que se está realizando en esta fase de entrada en servicio apuntan a que muy pronto obtendremos datos con la precisión suficiente para poder medir la salinidad de los océanos”.

SMOS in orbit
SMOS en órbita

La fase de entrada en servicio continuará hasta finales de Abril, momento en que la misión entrará en la fase de operaciones. Sin embargo, el equipo científico continuará evaluando la calidad de los datos obtenidos durante toda la vida operativa de la misión. Ya se está realizando una campaña de validación de los datos en Australia, mediante instrumentos embarcados en un avión, lo que permite comparar los datos obtenidos por el satélite con mediciones in situ. Durante la primavera, se realizarán campañas similares en Alemania, España y Francia.

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