Solución de la era espacial a la detección de gases de efecto invernadero
Controlar con precisión los GEI atmosféricos, como el dióxido de carbono, el metano y el vapor de agua, es fundamental para comprender cómo está cambiando nuestro clima. Dicho conocimiento ayuda a los científicos y a los gobiernos a identificar las áreas de preocupación y a tomar las medidas adecuadas. Esos niveles de GEI suelen controlarse desde redes terrestres, así como desde satélites que utilizan espectrómetros de alta resolución. Una tecnología espacial muy prometedora es la detección y medición de distancias por luz (sistema LIDAR). El sistema LIDAR suele consistir en apuntar un láser a un objeto o superficie y medir el tiempo que tarda la luz reflejada en volver al receptor, así como otras propiedades de dicha luz reflejada. «Medir de este modo las concentraciones de GEI desde el espacio supone un gran reto técnico», señala la coordinadora del proyecto LEMON, Myriam Raybaut de la Oficina Nacional de Estudios e Investigaciones Aeroespaciales (ONERA). «En Europa, solo una misión basada en instrumentos del sistema LIDAR —https://www.eoportal.org/satellite-missions/merlin (MERLIN)— está actualmente en desarrollo (cuyo lanzamiento está previsto para 2028), y se dedica exclusivamente a la detección de metano».
Aplicación del sistema LIDAR a los GEI atmosféricos
El equipo del proyecto LEMON pretendía mejorar los conocimientos europeos en este prometedor ámbito y aprovechar el creciente interés por la aplicación del sistema LIDAR a los GEI atmosféricos. El método específico utilizado en LEMON se conoce como absorción diferencial de trayectoria integrada (IPDA, por sus siglas en inglés) del sistema LIDAR. La IPDA del sistema LIDAR utiliza dos o más longitudes de onda muy próximas entre sí. Cuando se sintoniza con las líneas de absorción de un gas determinado, se puede medir la concentración de este gas en la atmósfera. Las líneas de absorción se refieren a la tendencia del gas atmosférico a absorber la luz en determinadas longitudes de onda (es decir, los colores emitidos por el láser). «Se espera que esta técnica proporcione una capacidad de observación complementaria, con el potencial de ofrecer una cobertura atmosférica global durante todas las estaciones», afirma Raybaut.
Perfeccionamiento de la tecnología del sistema LIDAR para el espacio
Preparando los subsistemas LIDAR espaciales Los resultados del proyecto han dado lugar a una hoja de ruta para el eventual uso de los componentes básicos de la tecnología LEMON en la detección de múltiples GEI atmosféricos. Entre los principales éxitos cabe citar la detección precisa del vapor de agua y el desarrollo de nuevos componentes de cristal que ayudan a cambiar las longitudes de onda del emisor láser para detectar otros GEI. «Hemos podido demostrar el potencial de la utilización de componentes básicos sencillos y versátiles para futuros sistemas LIDAR diferenciales en el espacio», añade Raybaut. Esta tecnología también tiene potencial para la vigilancia aérea, que podría realizarse en colaboración con redes terrestres. Esta solución combinaría la precisión de las redes terrestres con la mayor cobertura de la superficie y la capacidad de medición de columnas de los sensores aerotransportados. «Seguiremos trabajando en ambas direcciones», afirma Raybaut. «Nuestro objetivo es seguir con otro proyecto que se base en los éxitos de este proyecto y aumente la preparación de los futuros subsistemas LIDAR espaciales».
Palabras clave
LEMON, espacio, cambio climático, gases de efecto invernadero, LIDAR, láser, MERLIN
